产品设计原理 第6章 产品人因设计原理

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1、第六章产品人因设计原理6.1人因工学概述6.1.1人机工程学人机工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科。人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，运用系统工程的观点分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全舒适、人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统，提供理论和方法的科学。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。第六章产品人因设计原理6.1.2人机工程学历史和起源有设计就有人机关系。早在石器时代，人类就逐渐学会了选择石块，打制

2、成可供砍、砸、刮、割的各种工具，从而产生了原始的人机关系。此后，在漫长的历史岁月里，人类为了扩大自己的工作能力和提高自己的生活水平，便不断地创造发明、研究制造各种机器、设备、工具、用具、用品等等。旧石器时代工具第六章产品人因设计原理从19世纪末期到20世纪20年代，美国处于南北战争结束不久的资本主义蓬勃发展时期。当时工厂规模越来越大，使用的机器越来越多，生产技术日趋复杂，市场竞争更为激烈，资本家迫切要求提高企业的管理水平，其中首当其冲的是提高生产效率。这一时期，美国学者F．W．泰勒(Frederick．W．Taylor)在传统的管理基础上，首创了新的管理方法和

3、理论，并据此制订了一整套以提高工作效率为目的的操作方法，并考虑了人使用的机器、工具、材料及作业环境的标准化问题。第六章产品人因设计原理第二次世界大战期间，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。但由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因素”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。例如，由于战斗机中座舱及仪表位置设计不当，造成飞行员误读仪表和误用操纵器而导致意外事故；或由于操作复杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成战斗命中率低等现象经常发生。失败的教训引起决策者和设计者的高度重视。通过分析研究逐步认识到，在人和武器的

4、关系中，主要的限制因素不是武器而是人，并深深感到“人的因素”在设计中是不能忽视的一个重要条件；同时还认识到，要设计好一个高效能的装备只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。战斗机坐舱第六章产品人因设计原理1949年2月16日在英国海军部召开的会议上通过了人类工程（Ergonomics）这一名称，正式宣告人机工程学作为一门独立学科的诞生。进入60年代以后，欧美各国进入了大规模的经济发展时期。科学技术的飞速发展，电子计算机应用的普及，工程系统的进一步复杂及其自动化程度的不断提高，宇航事业的空前繁荣，一系列新学科的迅速

5、崛起，不仅为人机工程学注入了新的研究理论、方法和手段，而且也为人机工程学提出了一系列新的研究课题，如核电站等重要系统的可靠性问题、计算机的人机界面设计问题、宇航系统的设计问题等等，所涉及的专业和学科也愈来愈多，主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域，从而拓宽了人机工程学的研究范围和应用范围，促进了人机工程学的发展和进步。第六章产品人因设计原理从60年代至今，可以称其为现代人机工程学发展阶段。60年代人机工程学研究的指导思想是，将人、机、环境作为一个完整系统，使系统中人、机、环境获得最佳配合，以保证

6、系统整体最优。70年代以后，在指导思想上有人主张应特别强调人类的基本价值，特别强调在系统、工具、环境设计中考虑操作者的个体差异，让科学技术不仅在产品上能满足人类要求，而且使人类在操作机械的过程中也能获得满足。第六章产品人因设计原理随着人机工程学所涉及的研究和应用领域的不断扩大，从事本学科研究的专业机构IEA在其会刊中指出，现代人机工程学发展有三个特点：1)不同于传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求；现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出人类能力界限之外。2)密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛的实验性研究，尽可

7、能利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计。3)力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。第六章产品人因设计原理6.1.3人机工程学的研究范畴与研究方法本学科的根本研究方向是通过揭示和运用人、机、环境之间相互关系的规律，以达到确保人一机一环境系统总体性能的最优化。(一)研究人的生理、心理特性和能力限度(二)研究人机功能的合理分配(三)研究人机相互作用及人机界面的设计(四)研究作业场所设计和改善(五)研究作业环境及其改善(六)研究作业及其改善(七)研究系统的安全和可靠性(八)研究组织与管理的效率第

8、六章产品人因设计原理研究方法包括：（一