人机工效应用案例调研报告

文/孙恩吉

我国在人机工效研究方面，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现已深入到人、机、环境三者协调的人－机－环境系统。

人机工效学研究人的工作行为和产生行为差异的各种因素，这些因素包括：年龄、性别、个人的智力和文化技术水平、工作兴趣和工作动机、性格特点、工作情绪等主观因素。同时，工效学还研究所处环境、设备性能、工作条件等客观因素以及人群关系、组织作风等社会性因素。这些因素使人的能力互不相同，对系统的适应程度也各有差异。

人机工效学典型应用情况

人机工效主要应用在机械产品设计、尖端技术、电子计算机以及生产制造等领域。

机械工业领域中的工效学

人机工效学在机械工业中已广泛用于各种产品、设施和生产系统。例如，在驾驶汽车的人－机－环境系统中，司机首先要了解车外环境（车流、人流、交通信号和标志、道路条件等情况）和汽车本身运行状态（速度、发动机温度、压力、油量等仪表显示的情况），以确定行车方针和进行适当的操纵。为使司机驾驶省力、安全和舒适，在设计汽车时应根据人体测量数据和生理、心理负荷反应来考虑司机的座位、各显示器和操纵机构的设置；适当降低汽车的重心，使行驶稳定，乘坐舒适。在设计时还应考虑司机在操作中可能的失误或意外，应有的预防措施，如采用过速自动报警装置，增设安全带、缓冲保险杠、不易破碎的挡风玻璃等。

尖端技术领域中的工效学

随着科学技术的飞跃发展，人机系统变得越来越复杂，一些复杂系统的控制，对人的要求越来越高。如何降低系统对人的要求，或如何提高人的能力以适应系统的要求，是人机工效学面临的一个严峻挑战。这方面的主要内容有：飞机驾驶舱的设计，脑力负荷的测量，核电站控制室的设计，人在太空中的工作等问题。

人机工效学与电子计算机

随着电子计算机的推广和普及，在工业化国家，使用计算机的工作人员已超过其他任何一种机器操作人员的总和。如何提高人-计算机系统的效率已成为工效中的一个最集中、最流行的内容。这方面的主要内容包括：屏幕显示的设计、键盘的设计、操作系统的评论、计算机工作地的布置、说话式输入输出的效果等。

人机工效学生产制造和其他领域人机工效学

生产领域是人机工效学的一个传统内容，这方面的主要内容包括：人体的测量、工作环境、劳动保护与安全、产品检验、事故的调查等。传统的工效学主要研究生产性产品的设计，现在也开始研究消费品的设计，例如如何设计产品的说明书，使消费者能够安全，容易地使用消费品。另外，人机工效学还涉及体育、法律、警察、驾驶、消防等行业。

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供电企业人机功效问题分析

下面从工作场所、身体要求、感观负荷、精神负荷，以及工作环境方面，对广东电网公司潮州供电局存在的人机工效问题进行分析，并提出相应的应对措施。

有关工作场所的问题及应对措施

第一，变电站10 kV高压柜太小，检修时手臂无法自由伸展，没有足够的空间。设备选型时，应根据现场工作实际，选择空间较大的高压柜。

第二，工作座椅部分不能调节升降，部分椅子的靠背、扶手和腰部不支撑、不可调，员工在办公时间腰背长时间悬空。应更换符合标准的可调座椅，保证座椅可调节升降，靠背、扶手等都可做一定的调节。

第三，变电站电容器安装位置太高，电容器检修时，工作高度不舒服。设计安装时，电容器应按最低底位安装考虑。

第四，运行班架空隔离刀闸由于设计原因造成工作高度不舒服。设备技改设计时，应选择工作高度合适的设备。

第五，员工在杆塔上作业时受杆塔上空间的限制，工作中无法正常舒展手臂和保持自由伸展。应合理配置人力资源，减少连续作业时间，以及员工在工作中无法正常舒展手臂和手臂保持自由伸展的时间。

第六，办公卡座电脑位置方向单一，员工在办公室长时间面对一个方向。可在卡座台面增加开孔，保证显示器可根据员工需要做一定的调节。

第七，工作台或资料柜残旧，工作台下无足够空间放置腿和脚，限制大腿向上动作，界面与座位平面之间的距离不足，个子矮小的员工不够高，需垫高脚跟。更换符合标准的工作台和资料柜，选择有一定高度的工作台，作业面的高度与人在坐姿时的肘部等高或稍低。

第八，互感器从仓库到互感校验室需要绕道，不方便出入。建议互感校验室开多一个门。

有关身体要求的问题及应对措施

第一，员工工作时间较长，身体较疲惫。应衡量工作量，合理配置人力资源，减少员工加班时间，减少连续作业时间，增加中间休息时间。另外，加强体育锻炼，利用节假日组织员工爬山或郊游；楼层设置舒缓区，员工可根据需要中间休息；在办公台种植花草等植物，既美化环境，又清新空气。

第二，电脑台与座椅不匹配，应配置合适的电脑台与座椅。

第三，因办公大楼近期2、3楼正在装修，噪声大、粉尘大。尽量关闭门窗，减少噪声及粉尘的影响。

第四，检修人员搬10 kV电流互感器时单次重量25 kg，扛电容器75 kg，出现过度用力。建议采用互助工具或多人搬运。

第五，部分键盘没有调高低的功能，打字时手腕要向上弯曲。建议更换键盘，保证其能调整高低，也可在键盘前加一个垫子，提高手腕高度，减少弯曲程度。电脑桌上键盘与鼠标的高度，应与人坐姿时的肘部等高或稍低。

第六，电脑台空间不够放日常工作用具(书、手册等)不在手臂伸展范围内，需到其他地方拿取。建议购置新柜，保证其有足够大的空间放置日常工作用具(书、手册等)。

有关感观负荷的问题及应对措施

第一，开关跳闸后，后台信息太复杂，无法筛选所需的信息。建议设置筛选重要信息、辅助信息功能。

第二，生产场所、办公场所部分照明不足。建议进行照明改造，例如，更换照明工具、采用透光性好的玻璃等。尽量采用自然光照明，选择人工光源时，应尽可能地接近自然光，增加照明度的稳定性和分布的均匀性、协调性，并防止眩光。

第三，变电站SF6电流互感器仪表安装位置太高，巡视时难以观察。建议配置相应的远眺设备，日常巡视检查时，使用望远镜或长焦相机进行。

第四，显示器存在不能调高低、距离太远、屏幕较小等问题，部分还存在反光现象。建议更换符合标准的显示器，确保屏幕较大，角度可调。显示器的角度应适当调整或者对坐姿进行改善，满足人的视觉要求，显示器顶部一般不应高于坐姿的眼睛水平视线。

第五，员工注视屏幕过久，颈脖部位酸痛。应减少长时间注视屏幕的时间，间或眺望远处或站起来走动一下，做一下保健操，松弛活动颈部。另外，可购置一些理疗器械，为员工间或时间放松提供条件。

第六，驾驶员遇晴空天气，路面光照过强。为驾驶员配太阳镜，增加照明度的稳定性和分布的均匀性、协调性，并防止眩光。

有关精神负荷的问题及应对措施

第一，工作太复杂，要具备高度责任心，不能容许一点点失误。应选择最佳的作业方法，简化工作流程，降低流程复杂度，提高流程的透明度。

第二，当出现突发事件，如事故跳闸时，信息变化比人的视觉更快。应删除无关报文信息，加强技能培训、应急演练，提高应急处置能力。

第三，运行值班工作单调，反复和无变化，精神负担重；主网调度运行工作时间长，监视信息多，管辖范围广，精神容易疲劳。应适当采取岗位轮换，使上班有新鲜感；适当运用时间，组织文体活动并鼓励员工积极参加，使身体及大脑得到有效放松。为轮班的工人提供良好的休息条件；需要施行科学的轮班工作制度，经常执行高精确工作任务的要阶段性地调换工作岗位，使从事高精确工作任务的工作人员保持充足精力。

第四，因当通信有突发设备事故时，须及时赶赴工作现场进行处理，处理人员须冷静地对设备事故的表象进行分析。

第五，工作流程太复杂、没有对照标准。建议提高作业的机械化、自动化程度，减轻工作人员负担，开发或应用新的工作软件，实现信息共享，减少重复工作。

第六，工作单调有难度，需要应急的问题多，要具备高度责任心；必须短时间内处理非常大的信息量，对短时间记忆要求高。应对岗位劳动强度进行测定，根据岗位劳动强度指标确定工作量，合理调配人员，应急问题出现或大量待处理信息出现时，保证足够的人员，降低人均单位处理工作量。

有关工作环境的问题及应对措施

第一，高温户外操作易中暑。应合理安排工作，尽量避免长时间高温下工作，注意防暑降温。

第二，潮州站、金砂站等周边工厂产生废气，空气中有悬浮的灰尘、雾气或其他微粒。建议检测空气质量，必要时佩戴口罩等防护用品。

第三，夏天温度高，物流中心室内温度达到42℃。打开排气扇增加空气流通，安装隔热设施，降低室内温度。

第四，电费核算中心办公室临近路边，过往车辆带来很大噪声。在车辆行驶高峰期关闭窗户，尽量减少噪声影响。

第五，工作环境噪声较大，人员往来频繁，影响工作和思考。建议合理安排接待外来人员，减少吵嚷。

第六，主网调度室实施门禁，虽有通风设备，但空气流通性差。建议尽量开窗通风。

第七，运行班外出操作时，可能会存在触电的危险。建议运行班外出操作时配置个人防护用品。

第八，工作场所的地面不平整、山陡，且杂草荆棘等障碍较多，影响巡视作业。建议按规定修筑巡线道。

第九，工作面的质地不舒适，杆塔上作业无法舒服站立或坐稳，并且容易打滑。应穿着防滑劳保鞋作业。

第十，野外巡视有时遇到毒蛇、猛兽、毒虫等。建议备木棒并携常用应急药品。野外线路巡视时常暴露在阳光下，应发放太阳镜。

第十一，在校验过程存在触电危险。应铺设绝缘地毯，并加强校验人员的安全意识；班组编制人身触电应急程序，并对员工进行培训。

第十二，自动化班与电网班办公室空气流通差，办公室在路边，门口是垃圾中转站，需长时间关门。建议转移办公室地点或协调垃圾中转站转移位置。

展望及建议

针对上述人机工效应用情况，现对一般性人机工效应用总结展望及改善建议如下：

一是研究高危、恶劣、复杂环境下的人机工效应用。在现代人机系统中，特定环境中的操作与管理呈不断复杂化趋势，因此，人－机－环境如何适应当今时代需求是需进一步研究的问题。同时，人机工效学在高危恶劣环境下、在复杂系统中仍需进一步研究与应用。

二是开展多维度人体生理监测设备研发。在对人体生理监测方面，不局限于眼动仪、动作捕捉系统、脑电仪等主流监测设备，针对应用对象开发更多新型、高精度、响应快、便捷监测设备仪器成为必要。

三是建立有效的人机工效评价体系及行业标准。标准化是人机工效学应用的重要步骤之一。在行业应用中，需要制定相应的国家或企业标准及评价体系，指导人机工效设计、研发及应用。