1、1 范围范围 本标准规定了工作系统设计的人类工效学的根本原那么。本标准规定了工作系统设计的人类工效学的根本原那么。用于对人的生活质量、平安和健康的最正确工作条件的设计，用于对人的生活质量、平安和健康的最正确工作条件的设计，同时也考虑到技术和经济上的效果。同时也考虑到技术和经济上的效果。2 定义定义 21 工作系统工作系统 work system 为了完成工作任务，在所设定的条件下，由工作环境、工为了完成工作任务，在所设定的条件下，由工作环境、工作空间、工作过程中共同起作用的人和工作设备组合而成的作空间、工作过程中共同起作用的人和工作设备组合而成的系统。系统。22 工作任务工作任务 work t
2、ask 是工作系统所要到达的结果。是工作系统所要到达的结果。23 工作设备工作设备 worke quipment 在工作系统中所使用的工具、机器、运载工具、器件、设在工作系统中所使用的工具、机器、运载工具、器件、设施、装置和其他要素。施、装置和其他要素。工作系统设计的人类工效学原那么工作系统设计的人类工效学原那么(简化简化)GB_T16251GB_T16251199199 24 工作过程 work process 在工作系统中，人、工作设备、材料、能量和信息在时间和空间上相互作用的顺序。25 工作空间 work space 为了完成工作任务，在工作系统中分配给一个或多个人的空间范围。26 工作
3、环境 work environment 在工作空间中，人周围的物理的、化学的、生物学的、社会的和文化的因素。27工作应激(或外部负荷)work stress(or external load)在工作系统中干扰人的生理和或心理状态的那些外部条件和要求的总和。28 工作紧张(或内部反响)work strain(or internal reaction)工作应激对人的个体特性和能力的影响。29 工作疲劳 work fatigue 工作紧张引起的局部性或全身性的非病理的各种表现，通过休息可完全恢复。3 一般指导原那么一般指导原那么 4 31 工作空间和工作设备的设计工作空间和工作设备的设计 5 311
4、 与身体尺寸有关的设计与身体尺寸有关的设计 6 312 有关身体姿势、肌力和身体动作的设计有关身体姿势、肌力和身体动作的设计 7 313 有关信号、显示器和操纵器设计有关信号、显示器和操纵器设计 8 32工作环境设计工作环境设计 9 a)工作场所的大小工作场所的大小(总体布置、工作空间和通道总体布置、工作空间和通道)应适当。应适当。10 b)通风应按以下因素来调节，例如：通风应按以下因素来调节，例如：11 c)热环境热环境 12 d)照明照明:13 颜色颜色 14 声学工作环境声学工作环境 15 振动和冲击不应当引起身体损伤和病理反响振动和冲击不应当引起身体损伤和病理反响 33 工作过程设计工
5、作过程设计 工作过程的设计应当保证工作者的健康和平安，改善他们工作过程的设计应当保证工作者的健康和平安，改善他们的生活质量，增进工作绩效。的生活质量，增进工作绩效。采用以下一种或几种，以改善工作过程的质量：采用以下一种或几种，以改善工作过程的质量：a)由一名代替几名操作者来完成属于同一工作职能的几项由一名代替几名操作者来完成属于同一工作职能的几项连续操作连续操作(职能扩大职能扩大)。b)由一名代替几名操作者来完成属于不同工作职能的连续由一名代替几名操作者来完成属于不同工作职能的连续操作。例如，组装作业后的质量检查可由次品检出人员来完操作。例如，组装作业后的质量检查可由次品检出人员来完成成(职能
6、充实职能充实)。c)变换工作，例如在装配线上或在工作班组内组织工作者变换工作，例如在装配线上或在工作班组内组织工作者自愿变换工种。自愿变换工种。d)有组织的或无组织的工间休息。有组织的或无组织的工间休息。5.累积损伤疾病与操作工具设计累积损伤疾病与操作工具设计 危害危害(美国美国)绝对数绝对数:与手部工具有关的损伤超过与手部工具有关的损伤超过260,000，其相关的医，其相关的医疗费用高达疗费用高达4亿美元亿美元 办公室工作人员的增长率最高办公室工作人员的增长率最高特别是一些键特别是一些键盘操作人员盘操作人员 6/1000 从事钢铁和电子工业的生产工人从事钢铁和电子工业的生产工人 78%；相对
7、数相对数:累积损伤疾病的发病率几乎是累积损伤疾病的发病率几乎是130/200,000工作小工作小时时 200,000=200个工人工作半年个工人工作半年 5.1.累积损伤疾病及原因累积损伤疾病及原因 累积损伤疾病累积损伤疾病:由于不断重复使用身体某部位重复使用身体某部位而导致的肌肉、肌腱、腱鞘、神经、血管、骨肌肉、肌腱、腱鞘、神经、血管、骨骼骼的疾病。骨 关节 骨 肌肉 韧带 腱 腱鞘腱鞘:一些运动剧烈的部一些运动剧烈的部位如手和足部，长肌腱位如手和足部，长肌腱通过骨面时，其外表的通过骨面时，其外表的深筋膜增厚，并伸向深深筋膜增厚，并伸向深部与骨膜连接，形成筒部与骨膜连接，形成筒状的纤维鞘，其
8、内含由状的纤维鞘，其内含由滑膜构成的双层圆筒状滑膜构成的双层圆筒状套管，套管的内层紧包套管，套管的内层紧包在肌腱的外表，外层那在肌腱的外表，外层那么与纤维鞘相贴。两层么与纤维鞘相贴。两层之间含有少量滑液。因之间含有少量滑液。因此肌腱既被固定在一定此肌腱既被固定在一定位置上，又可滑动并减位置上，又可滑动并减少与骨面的摩擦。少与骨面的摩擦。累积损伤疾病累积损伤疾病常见部位常见部位:上肢：上肢：手指、腕、前臂、大臂 后背：后背：软组织、脊柱 颈部：颈部：肩颈综合症肩颈综合症、颈锥 酸酸 痛痛 麻木或失去知麻木或失去知觉觉 肌力減退肌力減退 工作能力衰退工作能力衰退 累积损伤疾病常见病症累积损伤疾病常
9、见病症:手指、腕、前臂、大臂和肩部的腱、肌肉、手指、腕、前臂、大臂和肩部的腱、肌肉、神经软组织损伤神经软组织损伤 受力受力操作力的不断挤压会使软组织、肌肉和关节无法保持舒适状态，力的大小和出力时间决定疲劳和损伤的程度。重复重复任务重复的越多，肌肉收缩的越快、越频繁，高速收缩的肌肉比低速收缩的肌肉产生的力量要小 姿态姿态决定了关节位置是否舒适，不正常/不平衡的姿态会延长相关组织的机械压力，增加静态负荷 休息休息乳酸的堆积和能量物质的过度消耗，疲劳的肌肉持续工作增加了损伤的可能。累积损伤疾病原因分析累积损伤疾病原因分析：常见的累积损伤疾病：常见的累积损伤疾病：上肢：上肢：肌腱炎、腱鞘炎、腕管综合症
10、、网球肘 后背：后背：韧带松弛或绷得过紧、腰间盘凸出 颈部：颈部：软组织损伤、颈椎病 5.2.累积损伤疾病的生理物理原理累积损伤疾病的生理物理原理 1)施力方式施力方式 动态施力动态施力(等张收缩等张收缩)：收缩时肌肉长度变化，肌肉张：收缩时肌肉长度变化，肌肉张力不变。力不变。静态施力静态施力(等长收缩等长收缩)：收缩时肌肉张力变化，肌肉长：收缩时肌肉张力变化，肌肉长度不变。度不变。静态肌肉施力的危害静态肌肉施力的危害收缩引起内压增大，压迫血收缩引起内压增大，压迫血管，阻止血液供给，无法得到氧，肌肉疲劳，酸痛。管，阻止血液供给，无法得到氧，肌肉疲劳，酸痛。只有小于只有小于15%20%的最大收缩
11、力，血液才能保持稳的最大收缩力，血液才能保持稳定供给。定供给。2)施力大小极限施力大小极限 坐姿时坐姿时手臂在手臂在不同角不同角度和方度和方向上的向上的操纵力操纵力 手臂的角手臂的角度度（度）（度）拉力拉力 推力推力 左手左手 右手右手 左手左手 右手右手 180 150 120 90 60 向向 后后 向前向前 520 500 420 360 270 540 550 470 390 280 540 500 440 370 360 620 550 460 390 410 180 150 120 90 60 向上向上 向下向下 127 210 220 220 210 190 220 270 24
12、0 240 190 220 240 240 220 220 240 280 280 240 180 150 120 90 60 向内侧向内侧 向外侧向外侧 190 210 200 210 220 220 240 240 220 230 130 130 130 150 140 150 150 150 160 190 左手力量小于右手；左手力量小于右手；手臂处于侧面下方时手臂处于侧面下方时，推拉力都较弱推拉力都较弱，但其向但其向上和向下的力较大；上和向下的力较大；拉力略大于推力；拉力略大于推力；向下的力略大于向上的力；向下的力略大于向上的力；向内的力大于向外的力。向内的力大于向外的力。坐姿时手臂坐
13、姿时手臂手臂操纵力的一般规律为：手臂操纵力的一般规律为：立姿时手的操纵力立姿时手的操纵力 其它姿态的操纵力其它姿态的操纵力 人机工程伤害危险工作量化分类表 项 目 每个工作日次数或小时数 低危险 中危险 高危险 用 力 情 况 手指捏力大于55 N 25 25120 120 手指向下按压力大于90 N 25 25120 120 手的握力大于230 N 25 25120 120 用手掌心打击 25 25120 120 力集中于皮肤小面积上 25 25120 120 单手推或拉力大于200 N 10 1060 60 双手推或拉力大于270 N 10 1060 60 双手向下拉力大于390 N 10
14、 1060 60 提或搬运大于230 N的物体 10 1060 60 姿 势 状 态 手腕完全弯向一方 1 800 1 8003 600 3 600 手掌心朝向上方 250 2501 200 1 200 肘高过肩或手在肩后 180 180300 300 头完全向下或向上 240 240360 360 站立时躯干前弯60超过10 s或坐着时头或肘在膝前超过10 s 50 50240 240 重 复 动 作 节度复作 关过重动 指 大于8 000次/d 12 000 12 00016 000 16 000 手 大于4 000次/d 6 000 6 0008 000 8 000 肘/前臂 大于2 0
15、00次/d 3 000 3 0004 000 4 000 肩 大于600次/d 900 9001 200 1 200 使用振 动工具 使用振动工具超过4h 5h 57h 7h 国家规定的体力搬运重量限值：国家规定的体力搬运重量限值：性别 搬运类别 单位 搬运方式 搬 扛 推或拉 男 单次重量 Kg 15 50 300 全日重量 T 18 20 30 全日搬运重量和相应步行距离乘积 Tm 90 300 3000 女 单次重量 Kg 10 20 200 全日重量 T 8 10 16 全日搬运重量和相应步行距离乘积 Tm 40 150 1600 3)施力时间极限施力时间极限 8%10%可长时间作业
16、相对肌力大小不应超过15%20%相对肌力大小与可持续时间成双曲线关系 15 25 50 100 20 10 0 时间min%相对肌力大小 影响肌肉出力的因素总结影响肌肉出力的因素总结:施力形式施力形式(静态、动态；静态、动态；姿态及用力方向姿态及用力方向 提、拉、压、扭，推提、拉、压、扭，推;用力时间用力时间;用力部位或面积用力部位或面积;用力的重复性、振动环境、休息用力的重复性、振动环境、休息 个人遗传、营养、体重、年龄、性别、训练个人遗传、营养、体重、年龄、性别、训练等。等。2030岁达顶峰，岁达顶峰，4050开始下降，女开始下降，女性比男性小性比男性小30%；4.3.上肢累计损伤疾病上肢累计损伤疾病 上肢系统包括：上肢系统包括：肩肩 大臂大臂 小臂小臂 腕腕 手手 上肢系统构造：上肢系统构造：骨、肌肉、关节、肌腱、韧带、血管和神经这些组织相互配合完成特定的作业。上肢系统的姿态及内应力上肢系统的姿态及内应力 手的三状态手的三状态尺骨偏移、尺骨偏移、(自然)、经向偏移经向偏移 腕的三状态腕的三状态外翻、外翻、(自然)、内弯内弯 上臂姿态上臂姿态前伸，上抬前伸，上抬 肌腱炎和腱鞘炎肌腱
