從安全生產(chǎn)的角度提出如何在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)合理分配人機(jī)功能、優(yōu)化設(shè)計(jì)人機(jī)界面等方式，將安全人機(jī)工程學(xué)更好的應(yīng)用于提高設(shè)備本質(zhì)安全中，確保人-機(jī)-環(huán)境在安全的基礎(chǔ)上獲得最佳匹配。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備； 安全人機(jī)工程學(xué)；人-機(jī)-環(huán)境
中圖分類(lèi)號(hào)：U673.38文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
安全人機(jī)工程學(xué)作為人機(jī)工程學(xué)一個(gè)應(yīng)用學(xué)科的分支，主要是從安全生產(chǎn)的角度著眼，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法解決人機(jī)結(jié)合面的安全生產(chǎn)問(wèn)題，使人-機(jī)-環(huán)境三者之間協(xié)調(diào)發(fā)展。
事實(shí)上，人-機(jī)-環(huán)境就是操作者-機(jī)械設(shè)備-環(huán)境系統(tǒng)，其中，人處于主導(dǎo)地位，所以安全人機(jī)工程學(xué)的核心就是使機(jī)械設(shè)備、環(huán)境條件在初始的設(shè)計(jì)階段充分考慮人的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)要求，通過(guò)最優(yōu)化的人機(jī)匹配方式，確保操作者安全簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確舒適的發(fā)揮人-機(jī)效能，從而獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
一、安全人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中的基本原則和方法
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程通常都是以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能為主要目標(biāo)，雖然或多或少涉及了人的因素
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用器械外形工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)電視節(jié)目研發(fā)的“1234”，但大部分仍舊是考慮如何讓人適應(yīng)機(jī)，而不是機(jī)宜人。
當(dāng)前，提高本質(zhì)安全的總體要求使得我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要充分考慮人-機(jī)之間的相互協(xié)調(diào)性，降低各類(lèi)可預(yù)料的安全事故，通過(guò)對(duì)近些年機(jī)械加工行業(yè)安全生產(chǎn)事故分析來(lái)看，58-70%的事故原因都由人因?qū)е?，而這類(lèi)事故完全是可以預(yù)測(cè)、防范的。
在安全人機(jī)工程學(xué)中提到的人-機(jī)系統(tǒng)中，解決安全問(wèn)題的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化，以便讓工業(yè)機(jī)器人代替人的部分危險(xiǎn)操作，從根本上將人從危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境中
廣東深圳專(zhuān)業(yè)G型臂X光機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司深圳城市空間結(jié)構(gòu)演變徹底解放出來(lái)。
例如，帶刀庫(kù)的數(shù)控加工中心就是在傳統(tǒng)機(jī)床的基礎(chǔ)上集成了數(shù)字控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)程序代碼控制精確的銑削加工，不僅減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了安全系統(tǒng)，還大大提高了機(jī)械制造的精確度。
所以，人-機(jī)-環(huán)境之間的關(guān)系就是一個(gè)信息功能及能量傳遞的閉環(huán)系統(tǒng)，如圖一所示的人-機(jī)系統(tǒng)模型。
由此可知，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，通過(guò)合理分配人機(jī)功能、適應(yīng)人體特性、人機(jī)界面設(shè)計(jì)、作業(yè)空間的布置等方面可以提高機(jī)器的操作性能和可靠性，使操作者的體力消耗和心理壓力盡量降到最低，從而提高信息加工、信息反饋等環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確度。
因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用安全人機(jī)工程學(xué)應(yīng)主要把握以
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)療電子產(chǎn)品造型工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)纖維.研發(fā)下幾點(diǎn)：
1.合理分配人機(jī)功能。
在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，要分析、比較人-機(jī)各自特性，合理分配人機(jī)功能。
在可能的條件下，盡量通過(guò)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，減少操作者干預(yù)或介入危險(xiǎn)的機(jī)會(huì)。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)功能分配出現(xiàn)向機(jī)器轉(zhuǎn)移，人從直接勞動(dòng)者向監(jiān)控或監(jiān)視轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，向安全化生產(chǎn)邁進(jìn)；
2.適應(yīng)人體特性。
在確定機(jī)器的有關(guān)尺寸和運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)考慮人體測(cè)量參數(shù)、人的感知反應(yīng)特性以及人在工作中的心理特征，避免干擾、緊張、生理或心理上的危險(xiǎn)，如圖二比較所示；
3.良好的人機(jī)界面。
人機(jī)界面，即在機(jī)器上人、機(jī)進(jìn)行信息交流和相互作用的界面。
人、機(jī)相互作用的所有要素，如操縱器、信號(hào)裝置和顯示裝置，都應(yīng)使操作者和機(jī)器之間的相互作用盡可能清楚、明確，信息溝通快捷、順暢；
4.作業(yè)空間的布置。
顯示裝置、操縱裝置的位置及合適的作業(yè)面對(duì)操作者的心理和行為可產(chǎn)生直接影響。
首先應(yīng)考慮對(duì)安全關(guān)系重大的、對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)有重要影響的操縱器和顯示器，即使使用頻率不高，也要將其布置在操作者操作和視野的最佳位置，這樣可以防止或減少因誤判斷、誤操作而引起的意外傷害事故。
5.宜人的外觀設(shè)計(jì)。
由于機(jī)械設(shè)備本身體積較大，總體結(jié)構(gòu)上宜使用簡(jiǎn)潔流暢的線(xiàn)條，色彩上可采用純度和亮度偏低的灰白色，淡綠色，黃橙色等，視覺(jué)上令人感覺(jué)美觀舒適，但主色調(diào)應(yīng)占大部分面積，整體色彩安排要簡(jiǎn)潔宜人，色彩越少則越醒目，整體感也越強(qiáng)。
二、人-機(jī)系統(tǒng)的可靠度分析與評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.人-機(jī)系統(tǒng)中人的可靠度RH
影響人的可靠性因素主要有生理因素、心理因素、管理因素、個(gè)人素質(zhì)、操作因素等等。
常見(jiàn)的計(jì)算方法主要有差錯(cuò)概率預(yù)測(cè)方法（THERP）、認(rèn)知可靠性模型（HCR）等。
根據(jù)日本東京大學(xué)井口雅一教授提出的人的可靠度不僅與信息輸入r1、信息處理r2、信息輸出r3三個(gè)階段有關(guān)，還受到作業(yè)時(shí)間b、操作頻率c、危險(xiǎn)程度d、生理心理因素e和環(huán)
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)療儀器器材工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)境條件f等因素
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)療器械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品新人的“產(chǎn)品觀”的制約。
人的可靠度概括起來(lái)可表示為RH=1-b?c?d?e?f?（1- r1?r2?r3）。
2.人-機(jī)系統(tǒng)中機(jī)械的可靠度RM
為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，假設(shè)環(huán)境因素宜人，對(duì)機(jī)械設(shè)備不造成危害，則研究機(jī)械的可靠度就轉(zhuǎn)化為研究設(shè)備的可靠度，其指標(biāo)計(jì)算一般通過(guò)指數(shù)分布、正態(tài)分布及威布爾分布函數(shù)等進(jìn)行估算，同時(shí)，也可通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)信息查閱。
3.人-機(jī)系統(tǒng)的可靠度RS
人-機(jī)系統(tǒng)的可靠度是指在規(guī)定的時(shí)間、條件下完成規(guī)定功能的概率。
通過(guò)對(duì)串、并聯(lián)系統(tǒng)計(jì)算公式的比較，得到的結(jié)論是并聯(lián)起來(lái)的系統(tǒng)即冗余的人-機(jī)系統(tǒng)可靠度更高。
通過(guò)以上分析
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)療器材外觀工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知，人-機(jī)系統(tǒng)的可靠度RS是一個(gè)時(shí)間函數(shù)，即RS=RH?RM。
所以，要增加RS的概率需要同時(shí)提高RH與RM的概率。
4.提高人-機(jī)系統(tǒng)的可靠度的途徑
（1）部件系統(tǒng)選用并聯(lián)設(shè)計(jì)、組裝；
（2）機(jī)械設(shè)備運(yùn)行頻率應(yīng)適度；
（3）設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)設(shè)置
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用器材設(shè)備工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)中度的把握糾錯(cuò)裝置，當(dāng)操作者出現(xiàn)誤操作時(shí)，也不能釀成系統(tǒng)事故（如，電氣運(yùn)行中的互鎖保護(hù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的報(bào)錯(cuò)程序等）。
以德國(guó)Sturlgart設(shè)計(jì)中心為例，在評(píng)選優(yōu)良產(chǎn)品時(shí)，其設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)為：
a:產(chǎn)品與人體的尺寸、形狀及用力是否配合；
b:產(chǎn)品是否順手和方便使用；
c:是否能防止使用者操作時(shí)意外的傷害和錯(cuò)用時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)；
d:各操作單元是否實(shí)用；
e:各元件在安置上能否使其毫無(wú)疑問(wèn)的被辨認(rèn)；
f:產(chǎn)品是否便于清洗、保養(yǎng)及修理。
三、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的安全人機(jī)工程學(xué)
當(dāng)機(jī)械設(shè)備投入使用時(shí)，操作者與外部環(huán)境均處于動(dòng)態(tài)結(jié)合的狀態(tài)，其危險(xiǎn)性也就更大，只要危險(xiǎn)因素存在，即使操作者受過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，有完善的規(guī)程，也不能完全避免機(jī)械傷害事故的發(fā)生。
因此，在機(jī)械設(shè)備上配置專(zhuān)門(mén)用于保護(hù)操作者安全的防護(hù)裝置就顯得尤為必要。
主要考慮以下幾類(lèi)：
1.隔離防護(hù)裝置。
防護(hù)罩既將操作者隔離于危險(xiǎn)區(qū)之外，又能阻擋高度飛來(lái)物，但防護(hù)罩的強(qiáng)度和剛度、能否牢固固定在機(jī)械設(shè)備或基礎(chǔ)面上、其表面是否存在尖銳棱角等問(wèn)題是必須考慮周全的，否則極易衍生額外的隱患。
2.連鎖防護(hù)裝置。
通過(guò)電氣、液壓、氣動(dòng)等方法使機(jī)械設(shè)備相互連鎖或直接與電源開(kāi)關(guān)連鎖，可以有效防止同時(shí)接通多個(gè)相互干擾的設(shè)備單元。
3.超限防護(hù)裝置。
當(dāng)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如溫度、噪聲、位置等超出規(guī)定極值時(shí)，該裝置可以自動(dòng)修復(fù)人-機(jī)匹配失衡造成的偏差，使機(jī)械設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。
4.報(bào)警防護(hù)裝置。
在機(jī)械設(shè)備發(fā)生缺陷或故障及人位于危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)對(duì)采集到的信息進(jìn)行比對(duì)，向操作者發(fā)出提示信號(hào)或蜂鳴警報(bào)，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
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