楊 慶

（航空工業(yè)鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450005）

1 概述

人體工程學(xué)也稱人機(jī)工程學(xué)，通過(guò)對(duì)人的生理學(xué)、心理學(xué)知識(shí)應(yīng)用，在考慮人的功能能力的基礎(chǔ)上，研究人與機(jī)器、人與環(huán)境的配合。其目的在于使設(shè)備與環(huán)境設(shè)計(jì)更好的適用于人，提高人在生活與工作中的安全度、舒適度和效率。人體工程學(xué)是一門(mén)綜合性的邊緣科學(xué)，屬于系統(tǒng)工程學(xué)的一個(gè)分支，系統(tǒng)論、控制論、信息論均是人體工程學(xué)的基本指導(dǎo)思想，并且人體工程學(xué)還涉及較多學(xué)科，與人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等有著密切聯(lián)系。在人機(jī)系統(tǒng)中，只有人與機(jī)器及環(huán)境相互適應(yīng)，顯示器、控制器的設(shè)計(jì)符合人的感覺(jué)器官、運(yùn)動(dòng)器官的生理特性，才能建立安全高效的人機(jī)系統(tǒng)[1]。

對(duì)于生產(chǎn)制造型的企業(yè)來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)制造設(shè)計(jì)中，應(yīng)多考慮人的生理特征，讓人體工程學(xué)貫穿在生產(chǎn)流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，讓人員的能動(dòng)性和環(huán)境能相互作用，進(jìn)而大幅提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和員工的生活、工作質(zhì)量。

2 人體典型的生理特征

2.1 視線特征

人眼是人類獲得環(huán)境信息最直接的途徑，雜亂的現(xiàn)場(chǎng)、昏暗的光線等，都會(huì)通過(guò)人眼進(jìn)入大腦，從而會(huì)使操作人員的心情煩躁，而清晰整潔的生產(chǎn)環(huán)境會(huì)讓操作者身心愉快。另外，人眼的生理特征決定人眼的水平運(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西，視線運(yùn)動(dòng)的順序習(xí)慣于從左到右，從上至下，順時(shí)針進(jìn)行。在視線突然移動(dòng)的過(guò)程中，約有3%的視覺(jué)能看清目標(biāo)，其余97%的視覺(jué)都是不真實(shí)的。人眼在觀察儀表時(shí)，視距對(duì)認(rèn)讀速度和準(zhǔn)確性有一定的影響，觀察者的姿勢(shì)和觀察對(duì)象大小形狀不同，最佳視距也不相同。在進(jìn)行生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，車(chē)間工藝布置一般要求做到生產(chǎn)流程順暢、簡(jiǎn)潔、緊湊，廠房設(shè)備通常有工藝專業(yè)化原則和成組制造單元原則布置的兩種形式，工藝專業(yè)化原則將同類設(shè)備集中一起，完成相同工藝加工任務(wù)，如車(chē)床、銑床、磨工等按加工特點(diǎn)不同，各自分區(qū)域布置。按成組制造單元布置，即以零件加工工藝路線進(jìn)行設(shè)備布置，即常說(shuō)的生產(chǎn)線。不論哪種布置，對(duì)于設(shè)備的布置時(shí)，雖然操作人員在固定區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，但對(duì)生產(chǎn)作業(yè)管理人員，如對(duì)各工位的配餐人員，生產(chǎn)線設(shè)備巡查人員來(lái)說(shuō)，橫向的、順時(shí)針的移動(dòng)，更容易適應(yīng)人體，能夠提升工作質(zhì)量，減少出錯(cuò)。在生產(chǎn)線的流程設(shè)計(jì)中，不應(yīng)有對(duì)產(chǎn)品操作視線突然轉(zhuǎn)移的要求，否則會(huì)降低視覺(jué)的準(zhǔn)確性[2]。若生產(chǎn)操作中難以避免視覺(jué)突然轉(zhuǎn)移，可將生產(chǎn)流程的節(jié)拍放緩，或在移動(dòng)過(guò)程中增加箭頭之類的提醒標(biāo)志，消除人眼突然轉(zhuǎn)移造成的不真實(shí)性。對(duì)于操作者需要準(zhǔn)確識(shí)別儀表，經(jīng)結(jié)合實(shí)際情況放置合適位置，如電器組裝中需操作者觀看的表盤(pán)，其距離應(yīng)保持在250～350 mm 范圍內(nèi)，可降低操作者出錯(cuò)的概率。

2.2 顏色特征

人眼對(duì)波長(zhǎng)相同的單一光波產(chǎn)生顏色視覺(jué)，能感受的可見(jiàn)光波長(zhǎng)為380～780 nm，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，人眼雖能辨別出150 種以上的顏色，但主要還是紅、橙、黃、綠、紫、藍(lán)。一般顏色對(duì)人體的心理作用是不同的，如紅色會(huì)讓人興奮，橙色令人誘發(fā)食欲，黃色最能刺激人的神經(jīng)、綠色能讓人平靜，藍(lán)色則降低脈搏，紫色則會(huì)讓人的心臟系統(tǒng)有壓抑作用，黑色會(huì)產(chǎn)生厚重感、壓抑感。同時(shí)，同種重量不同顏色的物體給人的重量感覺(jué)也不相同，從重到輕的感覺(jué)順序依次為：黑—藍(lán)—紅—橙—綠—黃—白。對(duì)于車(chē)削加工這類的設(shè)備，最好選用暖色調(diào)，能讓操作者心理興奮、工作積極性高。而對(duì)于同為暖色的黃色，雖能讓人感覺(jué)明亮，但對(duì)日常維護(hù)管理要求嚴(yán)，因?yàn)辄S色受污染后，讓人感覺(jué)有嘔吐感，所以黃色盡量少使用。而對(duì)于熱處理的設(shè)備，要使用冷色調(diào)，如藍(lán)色，藍(lán)色可讓人血壓降低，熱處理屬于熱加工的范疇，其高溫作業(yè)屬于有害作業(yè)，高血壓屬于熱處理從事人員的職業(yè)禁忌癥，即高血壓的人員不得從事熱處理工作，熱處理設(shè)備盡可能采用藍(lán)色，能起到降低操作者血壓的功效。

顏色給人的重量感覺(jué)也不相同，如1940 年，紐約的碼頭工人因?yàn)榘徇\(yùn)的彈藥箱太重而舉行罷工，后公司僅是將黑色彈藥箱的顏色重新噴漆為淺綠色，工人覺(jué)得彈藥箱變輕了，罷工停止。在生產(chǎn)制造中，零件進(jìn)行周轉(zhuǎn)是必不可少的環(huán)節(jié)，周轉(zhuǎn)箱顏色的選定應(yīng)給人以輕便感，所以應(yīng)避免選用黑色和藍(lán)色，最好選綠色，抗污染性強(qiáng)且給人感覺(jué)輕。

2.3 光照特征

在生產(chǎn)廠房布局時(shí)，要考慮光照度的影響，當(dāng)光照度不足時(shí)，人體的視覺(jué)活動(dòng)過(guò)程開(kāi)始變緩，視覺(jué)效率下降，人體感覺(jué)頭暈、眼痛，工作效率、工作質(zhì)量都大幅下降。在廠房設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證作業(yè)場(chǎng)所所規(guī)定的光照度，最好自然采光，日常照明應(yīng)考慮照明燈的布置，避免光源直射出強(qiáng)烈光線產(chǎn)生讓人眼不舒服的眩光，如有公司在噴漆廠房設(shè)備布置時(shí)，因考慮不當(dāng)，噴漆的抽風(fēng)、烘箱等都遮擋廠房窗戶，造成室內(nèi)光照度只有60 lx，遠(yuǎn)低于涂裝作業(yè)的廠房，其光照度標(biāo)準(zhǔn)不能低于300 lx 的要求，后續(xù)只能增加照明燈提高光照度至標(biāo)準(zhǔn)要求。人工照明缺少自然光帶給操作者的平和、舒適感低，操作者在工作中易產(chǎn)生疲憊感，注意力下降，在噴漆生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)因防護(hù)不當(dāng)而造成不該噴涂的部位噴上漆，在噴涂標(biāo)識(shí)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)噴錯(cuò)、漏噴等低級(jí)質(zhì)量問(wèn)題，雖然多次提醒要求操作者提升質(zhì)量意識(shí)，但過(guò)一段此類問(wèn)題仍然出現(xiàn)。后續(xù)對(duì)噴漆廠房進(jìn)行改造后，將阻礙采光的設(shè)備重新調(diào)整，使廠房?jī)?nèi)的采光主要以自然光為主，噴漆生產(chǎn)中出現(xiàn)的低級(jí)質(zhì)量問(wèn)題較往年大幅下降。

2.4 聽(tīng)覺(jué)特征

人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的承受能力，一般最高可達(dá)120 dB,超過(guò)此值的聲音會(huì)使耳膜產(chǎn)生壓疼感，故一般廠房設(shè)計(jì)要求聲音強(qiáng)度不得超過(guò)85 dB。人耳對(duì)聲音的頻率很靈敏，人們將無(wú)規(guī)則的聲音常稱之噪音，噪音對(duì)人的工作和身體有很大的影響，如影響注意力、降低工作效率、易出差錯(cuò)、加速人的疲勞、影響人們之間的交流，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成聽(tīng)力下降，引起神經(jīng)衰弱、消化系統(tǒng)紊亂等[3]。在生產(chǎn)中，管理者應(yīng)降低聲音強(qiáng)度和減少噪音，避免不良聲音影響職工身心。在日常生產(chǎn)制造中，經(jīng)常會(huì)因進(jìn)行打磨、鉚接、敲擊等工序而產(chǎn)生噪音。雖然直接操作者工作時(shí)配戴耳塞，但所產(chǎn)生的噪音還會(huì)影響其他操作人員。對(duì)此種情況，最初改進(jìn)要求操作者佩戴耳塞，并在四周封閉的工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，但實(shí)施后，操作者因呆在密閉空間產(chǎn)生急躁情緒，抗拒工作，要求移到廠房?jī)?nèi)進(jìn)行。后續(xù)通過(guò)在規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行改裝，利用聲音傳播的特點(diǎn)，對(duì)此區(qū)域的地面刷涂吸聲涂料，墻面鋪設(shè)吸聲板，并設(shè)計(jì)工作區(qū)域周邊增加聲音反射板將噪音向上或向廠房外傳遞。通過(guò)該系列措施，成功消除了噪音對(duì)廠房?jī)?nèi)所有操作者的影響。

2.5 肌肉特征

在生產(chǎn)制造中，手工操作的環(huán)節(jié)是必不可少的，在工作中，應(yīng)遵循盡可能減少體力上付出的原則。在工作流程設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免操作者彎腰或其他不自然的姿勢(shì)，避免長(zhǎng)時(shí)間的抬手作業(yè)，盡量能讓操作者坐著工作而不是站著工作等。在工作中，應(yīng)針對(duì)操作者工作性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，如對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)。人在工作狀態(tài)時(shí)，人與機(jī)器設(shè)備、工作用具等所需的空間總和叫作業(yè)空間。在對(duì)作業(yè)空間設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)操作者常用的工具，如鉗子、手柄等，應(yīng)按其使用頻率或操作頻率放在操作者附近，對(duì)于高頻繁的操作動(dòng)作，應(yīng)保證在操作者肘關(guān)節(jié)彎曲的情況下就可以完成。人體坐姿操作，凳子的高度應(yīng)為42 cm，即保證操作者背部不會(huì)過(guò)分前屈，又避免了工作中抬高肩部而引起肩部和頸部的不適。坐姿作業(yè)的工作臺(tái)高度為75～79 cm，保證操作者前臂的舒展和避免頸椎彎曲。而站姿工作時(shí)，工作臺(tái)應(yīng)低于人體平均肘高5～10 cm，我國(guó)平均肘高為105 cm，一般從事站姿工作的工作臺(tái)高度為95～100 cm。在生產(chǎn)廠房布置中，應(yīng)盡量避免工作時(shí)人手向上的操作，人手超過(guò)肩部進(jìn)行操作，很容易產(chǎn)生酸痛和疲勞。對(duì)于同時(shí)用于站姿和坐姿的工作臺(tái)，要結(jié)合操作工件的情況兼顧考慮，如涂裝車(chē)間用的噴涂小車(chē)，操作者在噴涂前在小車(chē)上進(jìn)行涂裝前的防護(hù)，后續(xù)將小車(chē)推入噴漆房?jī)?nèi)進(jìn)行噴涂，該小車(chē)是操作者站姿和坐姿都進(jìn)行的工作臺(tái)，考慮到噴漆時(shí)要求噴漆離工件距離為15～25 cm，噴涂角度按45°計(jì)算，則噴槍與制件的垂直距離為10～17 cm。因此，對(duì)于站姿考慮來(lái)說(shuō)，考慮需噴漆的工件高度按10 cm 計(jì)算，小車(chē)高度為68～80 cm，考慮坐姿的操作可不考慮工件高度，兼顧兩者后，最終該噴漆小車(chē)設(shè)計(jì)高度為77 cm，保證可在噴涂作業(yè)中具有較強(qiáng)的通用性。而對(duì)于外形尺寸大的制件，尤其噴涂時(shí)高度方向大的制件，則針對(duì)此設(shè)計(jì)專用小車(chē)。

3 人體工程學(xué)的管理

3.1 知識(shí)管理

根據(jù)《質(zhì)量管理體系要求》（GB/T 19001-2016）中7.1.6 知識(shí)管理的要求，企業(yè)應(yīng)確定必要人體工程學(xué)的知識(shí)，對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用，并根據(jù)變化的需求和發(fā)展趨勢(shì)，不斷審視現(xiàn)有知識(shí)，保持更新。

企業(yè)可先通過(guò)對(duì)人體工程學(xué)知識(shí)的導(dǎo)入，讓企業(yè)職工普及該方面的知識(shí)，對(duì)人體工程學(xué)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，樹(shù)立人機(jī)結(jié)合的意識(shí)。導(dǎo)入的方式可采用情景導(dǎo)入、圖片導(dǎo)入、案例導(dǎo)入等多種多樣的方式進(jìn)行，其目的是讓職工能夠積極主動(dòng)的去了解人體工程學(xué)方面的知識(shí)，并以此去觀察自身的日常工作。切不可照本宣科的進(jìn)行知識(shí)宣貫，這樣會(huì)讓職工沒(méi)興趣去了解和深究，導(dǎo)致后續(xù)人體工程學(xué)與日常生產(chǎn)制造不能有效融入。然后對(duì)已知的人體工程學(xué)知識(shí)的應(yīng)用情況進(jìn)行歸納總結(jié)，應(yīng)采用案例、圖片等形式，突出人體工程學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)，形成相應(yīng)的企業(yè)人機(jī)工程學(xué)管理手冊(cè)。并對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓技術(shù)人員在生產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)考慮人體工程學(xué)，并在廠房設(shè)計(jì)、設(shè)備布置、工裝設(shè)計(jì)、流程安排等環(huán)節(jié)中，對(duì)人體工程學(xué)方面進(jìn)行論證說(shuō)明，將人的因素放在首位。后續(xù)對(duì)該知識(shí)不斷審視完善，形成企業(yè)自身的人體工程學(xué)知識(shí)。

3.2 改善提案

結(jié)合企業(yè)自身產(chǎn)品特點(diǎn)、加工方式、管理模式，利用豐田精益生產(chǎn)中“消除浪費(fèi)”的核心思想，采取合理化建議的方式，定期組織技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和向一線職工征集意見(jiàn)相結(jié)合，讓大家從“少走一步路、少流一滴汗”角度出發(fā)，從人機(jī)工程的視角對(duì)日常生產(chǎn)工作進(jìn)行審視，從照明、搬運(yùn)、工作場(chǎng)地的噪音等方面進(jìn)行改善提案，對(duì)提案進(jìn)行討論分析，把人體工程學(xué)的知識(shí)用到各個(gè)改善點(diǎn)，并制定相應(yīng)的改善措施。改善措施落實(shí)后，對(duì)改進(jìn)后的效果進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)不足后持續(xù)改進(jìn)。

3.3 總結(jié)提升

定期要對(duì)改善提案進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，把一段時(shí)間內(nèi)關(guān)于人體工程學(xué)與日常工作相結(jié)合的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后進(jìn)行全面系統(tǒng)的總檢查、總評(píng)價(jià)、總分析、總研究?？偨Y(jié)取得的成績(jī)和要引以為戒的經(jīng)驗(yàn)，識(shí)別后期改進(jìn)工作的風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇，為開(kāi)展新的改進(jìn)工作指明方向，以達(dá)到提升的目的。對(duì)充分體現(xiàn)人機(jī)工程的案例進(jìn)行宣傳，納入企業(yè)人體工程學(xué)管理手冊(cè)中，從而更進(jìn)一步指導(dǎo)員工后期改進(jìn)。

總之，要通過(guò)知識(shí)宣貫，讓企業(yè)職工積極參與改進(jìn)，讓人體工程學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)同設(shè)計(jì)、同計(jì)劃、同部署、同落實(shí)，與生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密融合，為職工打造舒適的工作環(huán)境，更好地發(fā)揮職工的創(chuàng)造力，為企業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

4 推行人體工程學(xué)的意義

4.1 推行人體工程學(xué)，能夠調(diào)動(dòng)員工的工作積極性

人是企業(yè)中的首要因素，優(yōu)秀企業(yè)的管理是基于人的考慮而不是生產(chǎn)任務(wù)，企業(yè)依靠人而存在，為人的需要而生產(chǎn)和管理。推行人體工程學(xué)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，是充分體現(xiàn)企業(yè)管理過(guò)程中以人為出發(fā)點(diǎn)和中心的指導(dǎo)思想，可讓企業(yè)各部門(mén)重新認(rèn)識(shí)人的特性，關(guān)注人在企業(yè)運(yùn)營(yíng)中的主體地位，使企業(yè)的人本管理思想與業(yè)務(wù)更好的融合，從而調(diào)動(dòng)企業(yè)各級(jí)人員的積極性和創(chuàng)造性。

4.2 推行人體工程學(xué)，可以打造良好的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境

在企業(yè)推行人體工程學(xué)，體現(xiàn)了企業(yè)“以人為本”的管理理念，強(qiáng)調(diào)員工實(shí)現(xiàn)“自主管理”。在這一過(guò)程中，全體員工積極參與工作改善的全過(guò)程中，企業(yè)各部門(mén)人員都認(rèn)識(shí)到自身在企業(yè)的重要性，大家為了共同目標(biāo)去努力，在工作中共同學(xué)習(xí)成長(zhǎng)，達(dá)到相互接納、協(xié)同合作的效果。即技術(shù)人員能根據(jù)各自企業(yè)產(chǎn)品的特點(diǎn)，與操作人員溝通，尋求最佳的設(shè)計(jì)方案，操作人員則結(jié)合自身的工作實(shí)際，積極向技術(shù)人員提出建議，使兩者共同打造良好的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境。由此可見(jiàn)，推行人體工程學(xué)可使全體員工積極參與企業(yè)的日常改善，共同助力企業(yè)發(fā)展。

4.3 推行人體工程學(xué)，有助提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

企業(yè)在生產(chǎn)管理中，充分考慮人體工程學(xué)，讓人—機(jī)—環(huán)境能有效結(jié)合，保證操作者的安全、健康、舒適、方便，操作人員工作效率提高，工作時(shí)身心愉快，人為因素的質(zhì)量問(wèn)題會(huì)大幅下降，員工得到尊重，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的歸屬感，可為企業(yè)創(chuàng)造出更多的效益。

5 結(jié)語(yǔ)

人體工程學(xué)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，是一個(gè)不斷探索、不斷完善總結(jié)的過(guò)程，需要企業(yè)全員共同改進(jìn)，在實(shí)踐中不斷去總結(jié)，使生產(chǎn)作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個(gè)方面的特性不斷提高，共同為企業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。