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浅析汽车制造业人机工程标准

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魏刚柳雨娟臧振辉

摘要：为便于制造企业生产现场人机工程问题的识别、改进，根据行业人机工程标准及实际运用经验制定完善该标准，旨在通过运用人机工程标准为操作者建立安全、舒适、高效的作业环境。

关键词：操作者;机器;环境;作业空间;作业姿势;作业负荷

1、目的

保证新车型项目生产准备及现生产工位的合理性、经济性、实用性，制定本标准。本标准适用于规范和优化工位工序分析、平面布置设计、人机工程分析、工位效率评定以及现场工位审核是工艺设计的基础指标之一。研究的核心问题是不同的作业中操作者、机器及环境三者间的协调，本标准从作业空间、作业姿势、作业负荷等方面进行重点阐述。

2、术语

2.1作业空间：作业者进行作业所需的活动空间。以保证作业者安全、舒适、高效工作。

2.2作业姿势：进行操作作业时，身体所呈现的形态。对每天或循环作业时间内累计时间的姿势好与坏进行评价。

2.3作业负荷：人体单位时间内承受的体力工作量的大小。对每天所处理的总重量或循环时间内单品物品处理的量进行评价。

3、标准的主要内容

3.1近身作业空间

近身作业空间是指作业者在某一固定工作岗位时，考虑人体的靜态或动态尺寸，在坐姿或站姿的状态下，作业者为完成作业，手所触及的空间范围。为保证作业者能够安全、舒适、高效的操作设备、工装、工具，推荐采用下表标准：

在伸手够取、放置零件等作业过程中，需确保手及手臂无干涉。手部作业空间在绿色G区时为最优作业区;黄色Y区为限制作业区，需专业经理进行评审，无其他困难可让步接受;红色R区为不可执行区，若让步接收需高级经理进行评审（注：当焊装零件轮廓尺寸≥1200mm，人工搬运零件重量10kg时，要求零件上件高度≤1000mm，若无法满足，需经理进行评审）。

3.2姿势、负重及人机工程评价

3.2.1作业姿势

在作业过程中，使用良好的作业姿势可以使作业者时刻处于轻松的状态，需要尽量避免长时间静止不动的站立、长时间或反复弯腰、身体左右扭曲或半蹲位等姿势。姿势具体可分为：一般姿势（1～3等级）和不良姿势（4～5等级）。姿势等级评价主要依据最困难的姿势等级以及在该姿势等级下累计工作时长占节拍比率进行判定，姿势维持时间不足1秒时不纳入姿势评价。

1）1～3级姿势表现为：

a.静态的姿势（坐着、立着）;b.动作轻松自然，轻微的走动（当步行时间超过30%节拍时间时，评价为4）;c.手部动作在肩膀之下，身体轻轻的侧向弯屈等。

2）4级姿势表现为：

a.手与头同高（肘与肩同高）;b.手或脚上升或下降高度≥30cm（如上下台阶、进出车舱等动作）;c.身体弯腰、侧屈在30～45°之间及腹部搁在料架或物品上的≥45°弯腰;d.坐着身体前倾≥30°或侧屈≥60°。

3）5级姿势表现为：

a.手比头高（手在头顶以上，伴有仰头动作）;b.受空间或视线影响，低头或侧头≥60°进行观察的动作;c.弯腰或侧屈≥45°;d.屈膝或下蹲或跪地;e.身体扭曲≥90°;f.后仰等动作。

3.2.2作业负荷

人体的工作能力是有一定限度的，超过这一限度，作业效率就会明显下降，同时其生理和心理也会出现明显的变化，严重时会使操作者处于高度应激状态，导致事故发生，造成人员及财产损失。作业负荷主要通过物品处理（搬运）、推拉操作力及使用力矩扳手的操作力三个方面进行评价。具体负荷评价基准如下：

1）1～3级负荷为：

a.当单班（8小时）物品处理总量在6000kg以下或在良好姿势状态下单件物品重量在12kg以下，不良姿势下单件物品10kg以下;

b.推拉操作力在向身体正前方进行单次操作力小于12kgf或者操作力12～19.9kgf在1小时内不超过10次;

c.推拉操作力在向身体左右方向进行使力点离开身体在30cm内单次操作力小于12kgf或者操作力12～19.9kgf在1小时内不超过10次，推拉操作力在向身体左右方向进行使力点离开身体≥30cm单次操作力小于10kgf或者操作力10～14.9kgf在1小时内不超过10次;

d.使用力矩扳手操作力单班（8小时）总量在6000kgf以下。

2）4级负荷为：

a.当单班（8小时）物品处理总量在6000～9999kg或在良好姿势状态下处理单件物品重量在12～19.9kg之间，不良姿势下处理单件物品10～14.9kg之间;

b.推拉操作力在向身体正前方进行单次操作力12～19.9kgf之间在1小时内操作次数在11～60次之间;推拉操作力在向身体左右方向进行使力点离开身体在30cm内单次操作力12～19.9kgf之间或在1小时内操作次数在11～60次之间，推拉操作力在向身体左右方向进行使力点离开身体≥30cm操作力10～14.9kgf之间或在1小时内操作次数在11～60次之间;

c.使用力矩