人机系统设计与分析评价.pptxVIP

第10章 人机系统设计与分析评价 ;10.1 人机系统设计 ; 计、 人员培训和维修等。 人机系统的设计思想在不断改变。 原始的设计思想是首先确定机器， 然后根据机器的操作要求选拔人员、 训练操作者。 随着机器运行速度的提高， 也要求操作者的反应速度必须提高， 而人的能力与机器对操作者的要求相差越来越大， 因此产生了人机界面设计问题。 ; 对人机系统的设计要求如下： 1) 能达到预定目标， 完成预定的任务。 2) 人与机都能充分发挥各自的作用和协调地工作。 3) 人机系统接受输入和输出的功能， 都必须符合设计的能力。 4) 人机系统要考虑环境因素的影响， 这些因素包括厂房建筑结构、 照明、 噪声、 温湿度等。 5) 人机系统应有一个完善的反馈闭环回路。 ; 图10-1 人机系统设计模型; 10.1.2 人机系统设计的一般程序 1. 人机系统的目标建立与功能分析 每个系统都有自己的客观目标。 系统的目标的确定对于以后的设计至关重要。 因此首先要确定包含人在内的全系统应具有什么样的目标， 并详细填写系统目标说明书。 在确定系统目标时， 要对系统目标进行技术上的可行性、 制造成本和用户要求等方面的比较。 ; 然后再详细讨论并确定为实现该目标的手段， 亦即确定应给予系统的功能是什么。 此时可能有多个可行方案， 可行方案越多， 选择的余地越大， 从而在一定的限制条件下选出较好的方案。 若想获得许多可行方案， 目标不应是局部、 具体而狭小的， 而应从广阔的视野多层次上设定， 其方法是功能设计展开法。图10 - 2所示为功能设计展开法的关连树图， 图中的每一等级， 上位是目标， 下位是功能。 各等级的目标和相应的功能之间， 从目标找功能时应问“怎么办”， 从功能找目标时则问“为什么”。 ; 图10-2 关连树图; 2. 人机功能分配 功能分配是指为了使系统达到最佳匹配， 在研究分析人和机器特性的基础上， 充分发挥人和机器的潜能， 合理地将系统各项功能分配给人和机器的过程。 功能分配的任务是决定系统的哪一部分功???由人完成， 哪一部分功能由机器完成。 因此， 必须对人和机器的特性充分分析比较， 见表10-1。 ; 表10-1 人与机器的特性比较 ;功能分配也称划定人机界限， 通常应考虑： 1) 人与机器的性能、 负荷能力、 潜力及局限性； 2) 人进行规定操作所需的训练时间和精力限度； 3) 对异常情况的适应性和反应能力的人机对比； 4) 人的个体差异的统计； 5) 机器代替人的效果和成本等。 ; 一般认为， 用机器代替人， 在等效等质条件下， 符合下列公式才是经济可行的： 〔设备原值×(折旧率＋大修率)＋设备能耗+设备维修保养费+ 设备原值的银行利率〕＜〔人工工资+工资附加费+社会保险费〕 人机功能分配的结果形成了由人、 机共同作用而实现的人机系统功能。 在现代， 人机系统的功能包括信息接受、 贮存、 处理、 反馈和输入输出以及执行等。 ; 3. 人员开发 人员开发包括作业描述和作业规范， 它为人机系统的运行提供了合适的操作人员。 功能分配完成以后， 应进行作业描述， 通过作业描述可以考查功能分配是否合适， 是否与人的能力、 特性相适应。 作业描述可以通过对一个或多个活动的分析来完成。 ; 4. 界面设计 人机界面是人和机在信息交换上和功能上接触的或相互影响的领域。 人机联系的重要途径是显示器和控制器。 人机界面设计主要是指显示器、 控制器以及它们之间关系的设计。 作业空间分析也是人机界面的内容。 人机界面设计必须解决好两个主要问题： 人控制机器和人接受信息。 前者主要是指控制器要适合于人的操作， 应考虑人进行操作时的空间与控制器的配置。 ; 显示器和控制器的布置必须符合两个原则： 1) 以人为中心的原则。 设计显示器与控制器时， 必须研究人的生理、 心理特点， 了解感觉器官功能的限度和能力以及使用时可能出现的疲劳程度， 以最大限度地发挥人的潜能， 达到人机之间的最佳协调。 ; 2) 就近布置的原则。 人机界面上可能有许多显示