第2章 人因工程学系统分析课件.pptVIP

第2章 人因工程学系统分析 * * 系统的功能 系统的经济性 系统的安全性 系统的基本要素: 2.1 人—机—环境系统的分类 1．简单人—机—环境系统 在这种系统中，1名或几名操作人员操作1台机器在特定环境中工作。现行的汽车、火车、飞机等属于这类系统。 2．复杂人—机—环境系统 这类系统的特点是，1名操作人员可以操作2台以上的机器，或者是1台或多台机器同时可以被几名操作人员操作。目前，许多工业生产机器的操作，如1名纺织工人操作10余台织布机等，都类似于此。 3．广义(或大规模)人—机—环境系统 这类系统广泛存在于各种生产部门。各生产部门的最高决策者通过一套指挥／控制系统，对下属各基层单位的生产状况实施统一的管理和调度，这是一种典型的广义人—机—环境系统。 2.2 系统分析的目的 对任何一个人—机—环境系统来说，在满足功能的前提条件下，还要满足系统的经济性和安全性。随着科技文化水平的提高，操作环境的舒适性也将成为重要指标。 明确系统的效能或功能。在系统比较简单、目的明确的情况下，系统所具备的效能能被详细地描述；在大型系统或目的比较抽象的情况下，效能本身构成复杂，对效能，的描述或表现并不容易。在明确效能的条件下，才能合理分配人和机的任务。近来国内外盛行的对人—机界面的研究，则是从功效的角度对人机协同工作的协调。 系统的经济性有2个含义。 (1)对于一个广泛意义下的系统来说，有系统的使用者和制造者之分。两者都将获得适当利润作为生存和再生产用。这是为了利润而对经济性提出的要求，是资金面上的经济性问题。 (2)为了评价系统，效率的评价尺度常使用金额，这被作为经济性来处理。 所谓经济，就是在满足系统技术要求的前提下，尽可能投资最少，即保证系统整体的经济性。 系统的安全性，是指不出现对人体的生理危害或伤害，并避免严重事故(如飞机失事)的发生。很显然，在人—机—环境系统中，作为系统主体的人可以说是最灵敏的，他能根据不同任务要求来完成各种作业。然而，他在系统中也是最脆弱的，尤其在各种特殊环境下，矛盾更为突出。因此，在考虑系统总体性能时，重视安全是理所当然的，这也是人—机—环境系统与其他工程系统存在显著差异之处。为了确保安全，不仅要研究产生不安全的因素及采取预防措施，而且要探索不安全的潜在危险，力争把事故消灭在萌芽状态。然而，建立人—机—环境系统的目的，并不单纯为了安全，更重要的是使整个系统能高效率地进行工作。 舒适性，是指以人为本，满足人的生理和心理要求，使人处于最佳的工作环境状态。环境物质条件的不完善对人的生理和心理影响必将影响到工效。 所以，从功能、经济、安全、舒适这4个方面对系统进行研究，才能比较全面衡量任何一个人—机—环境系统的优劣，这正是系统分析应该达到的目的。 2.3 系统功能分配及评价 人机系统设计要遵循以下过程： (1)进行人、机功能分配； (2)进行人、机组合； (3)设计人—机界面和作业工具等； (4)对系统进行评价，在不满足系统要求情况 下重返过程(1)； (5)系统最终设计。 一、根据人、机的各自特点，合理分配人、机功能 无论机械设备的性能有多先进，都需要人来进行直接和间接的操纵和管理。即使是全自动控制系统，它也只能进行正常情况下的操纵； 在人机系统设计时，要充分考虑人的作业能力对系统效率的影响，使人、机之间进行最佳匹配。 为了做到这一点，在目的和条件(必要条件、制约条件、环境条件等)明确的情况下，必须要找出人、机之间的特点和界限，以此作为合理的人、机功能分配的依据。表2．1列出了人与机械的特点和界限的比较。 二、系统评价 对系统进行评价是确保系统经济、安全、 适用的关键。 为了进行评价要先建立系统模型，用模型来表示作业对象、使用的机具和材料及环境条件等。 2.4 经济性、可靠性及安全性分析 一． 经济性分析 (1)生产费用； (2)运行、管理和维护费用； (3)训练费用。 经济性与安全性是一对矛盾的组合，要视系统内容区别对待。 设计和建立人—机—环境系统是要保证整个系统的工作性能最佳。这里所指的最佳有两个含义： 一是系统的工作效果要佳； 二是人的工作负荷要适度。 所谓工作效果，是指工作速度、运行精度及运行可靠性等的好坏； 所谓工作负荷，是指人完成任务所承受的工作负荷和工作压力，以及人所付出的努力或注意力大小，如操作轻松或操作紧张，是否易于疲劳等等。 为了提高系统工作效率，应