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人因工程第四章 工作地的设计
第四章工作地设计 本章学习目的 了解工作地设计的一般要求 初步掌握工作面高度设计 初步掌握活动空间设计 初步掌握座椅设计 4.1 工作地设计的一般要求 工作地设计的重要性 工作地设计中需要考虑的因素 4.1.1 工作地设计的重要性 工作地设计的内容 工作地设计对人身体的影响 工作地设计对工作效率的影响 工作地设计的内容 工作地设计是指根据人的操作活动要求,对机器、设备、工具、被加工对象等进行合理的布局和安排,以达到操作安全可靠、舒适方便、提高工作效率等目的。 工作地设计包括工作面高度设计、活动空间设计、座椅设计等多方面的设计内容,涵盖了生理学、心理学、人体测量学等多学科背景知识,是生产管理、生产组织和工艺设计人员的重要任务。 工作地设计的着眼点在人,也就是说,工作设计必须充分考虑操作者的条件和需要,最终为操作者创造安全而高效的作业条件和工作环境。 工作地设计对人身体的影响 优良的工作地设计不仅能减少操作者工作时肌肉与骨骼的不适感,而且能够降低工作疲劳程度以及体能的消耗,使操作者处于人-机-环境三者和谐相处的状态之中。反之,不良的工作地设计则可能带来一定的负面作用,轻则造成诸如颈部、肩部、背部、腿部等身体各部位肌肉的不适或疼痛;重则导致安全事故,对生命造成严重危害。 工作地设计对工作效率的影响 工作地设计的优劣影响生产和工作效率的关键因素,它对操作者工作时的反应速度、操作难易程度、工作适应程度以及心理压力的承受能力等都会造成影响。一般来说,优良的工作地设计可使工作人员更加舒适便捷地工作,有利于帮助工作人员降低心理上对工作的厌恶感与抵触情绪,提高工作人员对工作的专注与投入程度,增强工作的积极性和主动性,其结果是提高工作效率。 4.1.2 工作地设计中需要考虑的因素 作业特点 人体尺寸 个体差异 工作姿势 维修活动 4.2 工作面高度设计 站立时工作面高度 坐姿时的工作面高度 可变的工作台面高度设计 4.2.1 站立时工作面高度 站立工作时高度设计的基本原则 精密作业的工作高度 一般作业的工作高度 重荷作业的工作高度 中国成年男女站姿工作面高度推荐值 站立工作时高度设计的基本原则 一般来说, 人站立工作时较舒适的工作高度应该是比站立时的肘高(当肘弯曲恰当的角度时,沿着上臂垂直线从地面到肘下平面的距离被称为肘高)低5-10厘米。从人体结构和生物力学角度看,操作者在工作时,最好能使上臂自然地下垂,前臂接近水平或稍微向下倾斜地放在工作面上。 精密作业的工作高度 对于精密的操作,例如绘图,书写,精密装配等工作,推荐的工作高度大约是高于肘高5-10厘米。因为从事这类作业时,往往需要提供对肘的支撑来帮助减少背部肌肉的静态载荷以及需要使操作对象处于较易观察的视距范围内。 一般作业的工作高度 在一般的手工工作中,操作者经常需要一定空间放置工具,材料和各种样式的容器,对此,推荐高度为低于肘高10-15厘米。 重荷作业的工作高度 如果工作中需要强度很大的劳动,需要身体上半部分的力量对作业提供支撑,简单地说,就是需要手臂发挥力量,例如树木砍伐或者繁重的装配工作,那么工作台的高度就必须低一些。比较适当的高度是低于肘高15-30厘米,甚至更低些。 站立时工作高度的示意图 中国成年男女站姿工作面高度推荐值 4.2.2 坐姿时的工作面高度 坐着工作时高度设计的基本原则 不同工作特性的高度 座椅与办公桌高度的协调 坐着工作时高度设计的基本原则 坐姿时的工作高度的设计也需要参照人体的肘高。 坐姿的工作高度设计比站姿时要复杂,往往还需要考虑座椅座凳的高度以及人体腿部尺寸等因素。 坐姿时,根据一般操作者的舒适习惯,其腿部和脚部应该留有足够的自由活动空间,使得两腿能够毫无困难的伸展与交叉,这样有利于改善久坐后双腿的血液循环,因此设计时必须考虑工作台面的厚度和操作者腿部的尺寸。 一般来说,坐姿作业时,腿的最小活动空间应为人的第95百分位臀部宽度值,最小深度应为人的第95百分位膝臀间距值。在设计时,台下腿脚的空间至少需要有68厘米宽(在膝盖的水平面上,不应该少于60厘米,而且在脚的水平面上,不应该少于80厘米),69厘米高。 中国成年男女坐姿工作面高度推荐值 座椅与办公桌高度的协调 当办公人员坐着办公时, 最重要的设计尺寸是工作桌面与座椅座面间的距离,即座椅-办公桌高度,而不是座椅或办公桌单方面的高度。 Grandjean在一项研究中发现,对西方人来说,一般的办公室工作人员比较喜欢的座椅-办公桌高度是27-30厘米。 即对应于75厘米高的办公室桌, 座椅的合适高度为45厘米左右。 4.2.3 可变的工作面高度设计 可变的工作面高度设计的意义 坐姿与立姿的交替 工作台面的倾斜度 可调节的工作台面 可变工作高度设计的意义
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