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【关键词】人机工程学;机械设计制造;应用
1前言
作为现代工程设计中用于工效提升的重要学科,人机工程学充分将心理、生理以及其他学科内容结合起来,要求机械设计中注重为人创造更为高效、安全、舒适的环境,确保机械设计达到最佳效益。现代很多机械产品在流通中很难占据一定的市场优势,究其原因在于未将人、机器与环境等融入产品中。对此如何融入人机工程学成为现代机械设计制造中需考虑的重要内容。
2人机工程学的相关概述
关于人机工程学,其旨在结合心理学、生理学等,使机器制造中可与人保持适应,使创造的环境更为安全舒适的,是实现人、机、环境高度统一的重要学科。现代机械设计制造本身作为系统复杂工程,要求对相关工作强度、环境以及机械材料等进行充分考虑,在实现智能化、自动化的基础上的坚持以人为中心完成整个设计过程。现阶段工程机械设计由于需满足各行业领域的实际需求,所以在使用条件、用途等方面有所差异,这样人机关系匹配、相关参数指标等都有所不同。因此,如何通过人机工程理论指导机械设计制造尤为重要[1]。
3机械设计制造中人机工程学的具体应用分析
3.1从人体尺寸数据出发的设计制造思路
人机工程理论融入机械产品机械产品制造中,要求立足于人的身心特征,确保为作业人员提供安全舒适的环境,这样才可使工作效率得以提高且疲劳程度、人体能量消耗得以减少。产品设计过程中设计人员需对机械的实际用途、人体尺寸相关数据进行充分考虑。但需注意关于人体尺寸测量,设计人员应注重对不同区域人群进行分析,避免完全依托于的借鉴国外成功产品设计经验而而导致产品最终难以符合目标人群人体尺寸数据,确保实现人、机协调的目标。
3.2从机械操作安全可靠角度
作为基本且较为频繁的操作,很多机械产品都要求通过的相应的动作以使操作装置的作用得以发挥。所以在设计操纵装置过程中应从人机工程学角度出发,将装置在操纵力、位置以及整体运动状态等各方面都需符合人体力学。在追寻操作装置布置美观、简洁的基础上应防止出现操作困难或影响效率的情况。通常大多机械产品在投入使用后极易引发一定的安全事故,对驾驶员带来安全威胁,特别作业环境较为复杂时,安全事故发生的频率将更高。因此在实际过程中应遵循安全设计的基本原则,可将相关如防落物、防翻滚以及监控保护装置设置其中,或通过安全警示标志的设计使安全性得以提高。近年来许多机械产品也从车窗设计方面着手,分别在车前、车后以及侧面引用全视野窗户,并在驾驶室内安装照明系统,这样促进操作安全性的进一步提高。关于安全设计工作,国外许多基于人机工程学的机械设计也开始从操作条件与视野条件方面着手,以卡特彼勒企业为例,其在驾驶室设计方面要求在原有设计基础上对操作者视野条件扩大21%,对安全程度的提高可起到突出的作用。
3.3从驾驶环境角度的设计思路
以驾驶室设计为例,大多机械产品应用中多处于较为恶劣的环境下,相关如发动机废气、现场尘埃物质等会对驾驶室空气质量带来一定危害,机械操作人员在反应能力上将受到严重影响。因此从人际工程学角度出发,为使操作环境更为舒适健康,除保证具备基本视野条件外,还需将冷暖空调设置其中,确保密封的驾驶室内空气保持较高质量。同时考虑到座椅设计部分,应以人体生理结构为依据,使座椅保持宽大且能够进行座高与座深的调节,确保操作者在操作姿势上保持自由。而且设计中也可将防振装置引入其中,其目的在于使操作人员脊柱所受冲击负荷得以减少。以REXROTH公司为例,其在设计过程中保证具有较高性能的基础上,在座椅后安装贮藏箱使食品、饮料等可在其中贮存,完全符合人机工程学的基本理论[2]。
3.4从作业舒适性角度
在作业舒适度方面,首先考虑机械产品在使用过程中存在的全身振动问题,操作恩怨在振动情况下极易出现的身体上的腰酸背痛以及心理上的烦躁等问题,因过于疲劳而使整体工作效率进一步降低。因此在设计过程中应充分考虑引入性能较高的减震材料,或直接在产品设计中引入加减振器,以此使作业舒适性得以提高,如典型的的悬浮式座椅,其主要由GRMMERAG企业进行设计,保证座椅可进行调节的同时将液压减振器设置中,取得较为明显的效果。另外需注意大多机械产品在投入使用后可能存在噪声问题,操作人员长期在噪声环境下便可能出现疲劳或反应迟钝等问题,因操作失误而引发安全隐患问题。尤其机器因异常情况而发出声响时,噪音过大将使其完全湮没。因此,在实际设计过程中应注重对噪声来源进行分析,一般集中在底盘、发动机等方面。因此对噪声进行控制首先应从从声源方面着手,对振动、发动机燃烧、风扇等各部件产生的噪声进行降低。同时应在传播噪声途径方面着手,可通过吸声材料的引入使隔音效果进行提高,或将阻尼元件在发动机、车身、驾驶室间进行设置,可使减震隔振效果得以提升,并解决二次噪声问题。只有通过合理设计才可使作业环境得以改善,实现人、机、环境协调的目标。
3.5从外观设计角度
根据人机工程理论,机械在外观设计方面应更注重体现出高性能与美观性等特征,其也是使机械展现物质与精神功能的重要途径。目前常见的外观设计多从大圆角曲线形式方面着手,使其为人带来耳目一新的感觉。以叉车外形设计为例,其在造型设计中以曲面为主,并使脚踏板保持圆弧型,这样可避免操作中出现碰撞机身等问题,增强整体舒适性与安全性。此外,外观设计中结合人机工程理论还需在色彩方面着手,尽量将低纯度、高明度色彩设置于机身方面,其他部分设计也需达到简简洁、协调等效果,有利于缓解操作者视觉疲劳[3]。
4结语
机械设计制造中人机工程学的应用是使工作效率得以提高的重要保障。实际设计过程中应正视人机工程学的基本内涵,从人体尺寸、机械操作安全、驾驶环境以及外观设计等角度出发,坚持人、机、环境结合的原则,使机械设计制造水平进一步提高。
作者:谭志 单位:成都理工大学
参考文献:
[1]徐向阳.基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计研究[D].南京:南京航空航天大学,2012.
一、 将矿山特色引入课堂
在课堂教学上,安全人机工程学这门课程课时量较少,要利用好每一堂课的时间来将考试和实践应用的内容教授给学生。在授课内容上大体分为六个方面。一是在课堂上的理论知识,教师应该在实地考察前先将安全人机工程学的基本概念,研究目的和研究内容等基本理论传授给学生,带领学生探究人机结合面和人机系统等多个专业术语的含义。二是在人体参数的研究上,安全人机工程学这门课程,人的安全是最重要的,研究人体形态尺寸和功能尺寸,人体的视觉特征和体型指数,人体的生物力学指数和生物学,运用准则来测量人体数据等。三是研究人机之间的功能分配和人机之间的功能匹配,在矿山工作中人的工作和机器的工作,还有人与机器之间的特性比较。在这些研究的基础上探究人机系统的安全可靠性和研究提高人机系统可靠性的途径。四是设计相关的人机安全系统,根据相关的矿井工作配置来设计人机安全系统,规划井下井上显示器和控制器的类型,确立人机安全系统的设计原则,设计方向。五是研究人的生理学和心理学,在矿井工作的时候人的心理需求和生理需求同样影响在矿山工作的安全性,研究人体常见的疲劳种类和改善解决疲劳的方式。六是在实践中满足矿山安全人机工程学的设计要求,增加机器操作者的健康防护措施和消除对人体健康的影响,以及完善井下工作人员的防护装置的设计原则等。在课堂讲解中要将矿山的特色,将所从事行业特色融入课堂之中去,对相应的知识点以相关的实例进行讲解。对于矿山的工作场地分析则是用煤矿井场地进行分析,因为煤矿井的作业环境与一般的地面厂房有很大的差异,相对于地面而讲地下井昏暗潮湿,温度高噪声大,影响地下矿井的工作因素多,在教授课程项目时,应选取这种有代表性的工作环境进行讲解。
二、 引入重视矿山特色的经典案例
安全人机工程学是一门以培养实践人才为基准的应用型学科,在课堂教学中要多以实际案例来进行教学,通过经典案例的教学讲解来启发学生的思考方式,让学生通过在解决案例的过程中不断锤炼自己学到的知识点。让案例教学法充分融入平时的课堂教学中去,培养学生们积极参加解决各种案例,将知识教授和能力培养结合起来,锻炼出新时代社会需要的复合型应用人才。案例教学法的种类较多,安全人机工程课程可以使用自由讨论式,主题探讨式,小组解决式和教师案例讲解式,每种都有不同的特点和培养侧重。在案例的选取上要选取和知识点相复合,并且具有代表性的实际案例,例如在讲解机器的可靠性选择时,选取经典的四川肖家湾煤矿井爆炸案例,介绍并分析事故的原因,也可以让学生们自主学习找出事故的发射原因,并在课堂中分组讨论预防和解决同类事故的方式。在案例教学法的教学过程中教师要加以把控,既可以将其作为基础知识的讲解点也可以作为基础知识的运用范畴,对于专业内重要的理论知识,教师可以先进行理论的讲解,对重要知识点的设计原理和要求部分进行反复讲解,在对一个完整人机安全系统进行分析评价,在运用当堂的知识来分析该系统中那些部分符合安全学设计,那些符合安全学设计,并分小组讨论来改进相关人机安全系统方案。
三、 突出实践的矿山特色教学方法
在安全人机工程学的教授中有很多的理论知识点,对于许多没有实践经验的学生来说,单纯的理论知识点有些陌生,仅仅依靠老师在课堂上的讲解学习的效果不够明显,案例的教学也无法弥补没有实际教学的弊端。在安全人机工程学中必须要进行充足的实践教学,主要有实验教学和课程设计。在实验教学方面主要紧密围绕课程所学内容,目标和教学对象,增设与矿山相关的实验。可以在实验室中模拟煤矿井下的实际工作环境,在实验室所设置的环境中进行温度湿度照明和湿度等的测定。在课程设计方面在内容上要与进行实践的矿山特征要吻合,积极地引导学生在矿山企业中的生产系统中选取相关的课题来进行探究,如对实际煤矿井下温度湿度,风速照明和噪声瓦斯等作业环境要素进行测量判断,让学生分组进行测量分析,对矿山企业的作业环境进行分析和评价,找出其中的不足并提出改善和解决的办法。
关键词:工业设计;人机工程学;理论;技术;应用
1人机工程学发展概述
1.1人机工程学的概念和发展历史
人机工程学是研究人、机、环境之间相互作用的学科,其研究目的是使机械系统或者人机环境系统能够在最大程度上符合人类的形态以及生理、心理的特点,保证人们可以利用机械设备安全、舒适并且高效地进行各种活动。人机工程学涉及心理学、医学等多个领域的知识,着重研究人和机器的相互关系,从而提高人机整体的工作能力。人机工程学从人学会制造工具开始就已经存在,具有悠久的历史,不过人机工程学作为一项独立学科出现只是20世纪的事情。人机工程学的发展历史主要分为三个阶段:第一阶段是人适应机器的阶段,在这个阶段主要是进行人机匹配,通过对人进行各种训练使人达到使用机器的水平。第二阶段,机器适应人的阶段,在这个阶段英国成立了人机工程学学会,标志着人机工程学成为一门专门的学科。在此阶段由于机械越来越复杂,对人进行严格训练也很难使人们达到适应机器的水平,因此研究者将更多的精力放在了机器适应人的研究当中。第三阶段,是以人为中心的系统阶段,人们将人、机和环境视为一个整体进行系统研究,并将许多新兴的科学理论,如系统论、信息论等应用到了研究之中,着眼于为人类创造更舒适、安全并且高效的工作环境。进入21世纪,人机工程学快速发展,人机交互技术更是被各个国家视为重要的研究内容。
1.2人机工程学在我国的发展
人机工程学在我国的研究历史并不长,直到20世纪80年代我国才正式对人机工程学进行研究。随着人机工程学在我国的快速发展,我国研究人员对于其的研究逐渐侧重于人机工程学的实际应用,如人机界面设计、作业环境及安全设置问题和操作者的疲劳程度等方面。根据近些年来我国研究人员在科学刊物上发表的论文来看,我国的人机工程学研究主要集中在工业技术、医药卫生、交通运输以及自动化、计算机技术等领域,这些领域的人机工程学相关论文占到了总量的一半以上。
1.3人机工程学在工业设计中的作用
人机工程学在工业设计中起到的主要作用是为工业设计提供科学依据,人机工程学在人、机和环境的相互关系上的研究进展,使工业设计在人机关系的设计上有了可靠的依据。在工业设计的策划和调研阶段,研究人员需要对与人相关的人机工程学数据做研究,这也是工业设计中最需要人机工程学理论的阶段。在工业设计中通常利用人机工程学理论对设计的产品进行改良。例如,人机工程学被利用于电脑键盘的设计之中,通过人机工程学的理论对键盘的布局、主键盘、数字符主键盘等的位置进行改进,从而使键盘的设计更加人性化,使人们提高了使用键盘时的效率。利用人机工程学理论可以完善目前许多多媒体控制台的缺陷,通过对控制台的结构、形状等条件进行理论分析,建立了一种坐、立两种姿势都可以使用的多媒体控制台,方便人们的使用,促进其使用效率的提升。
2工业设计中人机工程学的应用方法
2.1工业设计中常用的人机工程学方法
在工业设计中有许多人机工程学方法被应用,其中常用的方法有人体参数法、调查方法和模型方法等。人体参数法,主要是指设计人员根据人体的身体各方面的数据,如尺寸数据、结构数据和身体机能数据等对设计的产品进行改进,以提高产品对人的适应程度。调查方法,主要是指设计人员根据产品设定的销售人群进行人体的特征以及习惯的调查,从而改良产品的属性。模型方法,是指设计者通过利用计算机等技术构建三维模型的方式来测试产品是否符合人体工程学的原理,以便对产品的设计进行修正。下面将对人体工程学在工业设计中的具体应用进行简单的分析,我们以头脑侧面建立方法为例。首先,设计者对产品所面向的人群进行定位,并分析用户的群体属性,如年龄、学历、文化背景等,然后对用户处理数据的过程进行分析,通过分析结果确定产品信息的表示层次和方式,并由此来确定产品的形状、大小等参数,并对产品强调的信息、颜色等条件进行设定,最终确定产品的设计对应关系,之后对设计内容进行评价和验证,对设计内容进行修改和测试,最终确定整个设计体系。
2.2设计心理学理论的应用
设计心理学是工业设计中人机工程学应用的新理论,它基于心理学,是一门将人的心理状态及需求和产品设计联系在一起的一门科学,其研究目的是使实际的产品更加符合人们的心理需求。因此,这门学问不仅会研究设计对社会上潜在的消费人群的心理影响,同时也会研究设计者在设计过程中的心理变化,并将这些心理都反馈到设计之中,从而使设计更加符合人们的心理预期。这种理论的调查方式有很多种,如心理描述法、抽样调查法、访谈法和观察法等。笔者认为可以将虚拟现实技术应用到人们对设计的心理反应上,这种方式可以让人们对设计了解得更深入全面,得出的心理反应结果也更为准确。在设计中注重人心理的研究,是人机工程学在工业设计中应用发展的新趋势。
2.3计算机辅助人机工程设计方法
计算机辅助人机工程设计技术涉及计算机技术、人机工程学、生理学、工程技术等多种理论和技术,其中虚拟人体模型的方法是其在工业设计中主要的应用方法,通过虚拟人体模型技术可以让人们对设计进行更好的评测,使相关设计取得更好的效果。计算机辅助人机工程设计应用到工业设计中有许多优势,如可以在设计前期对设计的方案进行评测、缩短制造的周期、降低成本,还可以减少返工的概率。尤其是在一些危险领域,其中的实验项目具有很大的危险性,如汽车碰撞实验,此时计算机辅助人工设计就可以发挥作用。
3人机工程学的研究和发展趋势
目前,人机工程学发展趋势更加注重其实际应用。随着社会的不断发展,工业设计的理念也在不断发展,设计者从以往注重设计产品的形式,到现在更加注重人对产品的情感体验,给人机工程学提供了更广阔的利用空间。在人机工程学的理论研究上,人们开始注重研究感性工学,并基于新时代的背景,提出了“人机工程教育学”以及“参与式人机工程学”等新的理念,同时虚拟现实技术也是人机工程学研究的热点方向,其在人体工程学和工业设计中有很大的研究价值。在未来,人机工程学还会呈现出多学科交叉的趋势,涉及管理学、教育学、心理学和计算机科学等多种科学领域,并在设计师和使用者的心理研究方面继续探究,使设计出的产品为人们提供更加丰富的情感体验。
4结语
人机工程学经过几十年的发展,形成了比较成熟的理论体系,也出现了多种应用方法,对工业设计的发展起到了重要的辅助作用,促进了工业设计的不断发展。随着科学技术的不断发展,人机工程学理论不断的完善,工业设计也逐渐向人性化、情感化方向发展,使人们拥有越来越好的产品体验。
参考文献:
[1]卢兆麟,汤文成.工业设计中的人机工程学理论、技术与应用研究进展[J].图学学报,2009,30(6):1-9.
友好的设计理念,而是从使用角度的更多层次上来满足人们的需要。
关键词 用户友好;产品设计;人体工程学;人性化设计
中图分类号TM732 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)77-0199-02
1 用户友好设计
“用户友好”这个词语最初是用来形容或描述无线电技术和IT产品的,多出现于软件界面开发原则中,一般说来用户友好界面的开发要基于人机工程学,其原则在于界面要具备较高的可靠性、简单性、易学习和易使用性以及立即反馈性。由于用户友好原则是基于人机工程学在软件界面开发中的体现与延伸,所以用户友好原则也应是人机工程学在产品设计中的演化与发展,其中人性化设计应为用户友好原则中的重要一项。一个用户友好的设计,应该以满足人们的需求为目的的,并且以人性化设计为基础前提。不仅仅满足人的主要需求,同时在设计过程中注重对用户高层次需求的设计与考虑,最大限度的通过产品设计手段达到人类精神与物质的统一。
用户友好的设计要求尊重人的价值,并通过两个方面体现。首先,精神层面上的用户满意度,用户友好的设计以人性化设计为基础与前提,并将设计重心放在如何使产品更适合于人类使用。这就要求设计者对人类的生理与心理特征进行完整与充分的研究,利用人机工程学的相关理论,在产品满足人的生理与心理特点以及生活习惯的同时,增加使用的便利性和舒适性。其次,是审美和文化的要求。在产品符合人体工程学的设计要求的前提下,从产品设计以美观作为评价标准,使产品符合多数使用者审美要求,从而使用户达到心理上的愉悦与满足。这就要求在设计前期,设计者对用户群进行详细的定位,并且要充分了解用户相关的社会形态、文化价值、民族习俗、伦理道德等诸多方面的信息,通过认真的调查和分析,了解目标用户在这些领域的好恶倾向,并依靠自己的敏锐的感知能力对产品的功能和形式进行预测。
2 人体工程学与用户友好设计
人体工程学显着的特点是,人,机,环境三个要素的基础上,三个要素虽各具特点,但是它们并不是的单一元素,是相互依存的整体,要将“设计对象”和“使用对象”即人与物作为一个系统内的并存元素来进行研究。人体工程学是实现用户友好设计的有效手段,用户友好的产品设计必然是要以符合人体工程学为前提的。例如美菱冰箱,针对农村市场的用户进行设计。除了沿用防潮、防锈材料等特殊设计外,针对农村老鼠较多的问题,专门增设了防鼠装置;由于农村环境中灰尘较大,在冰箱门体上方增设了翻盖;而针对农村用户节省电费的需求,美菱也推出了日耗电量仅0.29度的超节能冰箱,三天耗电量不到一度。从功能定位到外观设计,美菱冰箱充分考虑了这种特殊环境下,人-机的关系与状态,将人-机-环境三者达到了和谐统一的关系。
3 设计活动与用户友好设计
用户友好的产品需要其满足用户使用的功能需求,审美需求,给人舒适的使用感受以及美的享受。设计师要充分考虑到用户时代特征,民族特点,审美价值取向。因此,用户友好的设计需要设计者做好充分的设计前期工作,对于用户的相关属性进行研究,再设计期间综合多方面的因素,反复从用户的角度对设计进行推敲。与此同时,用户友好的设计在设计活动后期需要不断总结经验,使设计过程更为的灵活,并且力求创造独特的能准确反映产品性质与功能的产品形象。
3.1造型的用户友好设计
建模是创建一个产品造型的一个重要手段,主要是通过设计产品的尺度,形状,比例和层次结构,影响用户使用中的心理体验,让用户在使用中对产品产生的驾驭感,成就感,亲密感,也为用户创造微妙的,有趣的,愉快的,轻松的,神秘的等不同的心理状况。用户友好的产品在设计中就需要运用合理的语言符号,来反应产品自身的技术与功能特点。对于一款好的用户友好的设计产品,往往让人们无法忘怀的是产品的一个标志性的形态与尺度,而通过对其形态的回忆,联想其功能属性。例如,机械及手工工具,其产品形式语言应主要反应产品本身安全可依赖的重要性质,这就需要产品在造型上减少尖锐的造型,多用圆滑缓和的造型方式,为用户营造安全舒适的使用心理,同时结合多元得设计手段,注重产品个性的彰显。
3.2颜色的用户友好设计
颜色对于产品的外观,不仅具有装饰和突出产品个性的功能,同时也是人类视觉审美的核心因素,色彩对于用户的视觉感受和使用过程中的情绪状态具有深刻的影响。色彩设计应根据产品表达定位其主题,反映了产品的功能与属性,同时色彩也被产品所处时代背景,社会形式,文化,区域和生活方式所影响。
3.3材料的用户友好设计
材料对于人的心理的感知过程所造成的影响不可忽视的,产品的材质本身就是一种艺术形式的存在,好材料可以为产品设计带来多变的外观肌理。材料质感以及表面纹理特征,给人以视觉和触觉的体验,以及使用心理的微妙变化。很久以前,人们发明了一种接近指纹与手指接触的位于手柄位置凸起的薄膜,这种材质的运用增加用户与对象见的摩擦的同时也提高了手的灵敏度,这使得产品特别对于手工工具,制造出一个有效的用力点与手的控制点,提高产品的实用性的同时,也对于不同用户的操作习惯进行引导。通过选择合适的造型材料,使产品本身对于用户来说更具备功能性,也给产品本身增加多变与个性的设计元素。
用户友好的的产品设计不仅使给人们的生活带来更多的舒适和方便,更使得用户和产品之间的关系变得和谐。非用户友好的产品就会使用户花费更多的时间和精力去钻研它,了解它,适应它,甚至是顺应产品的工作过程而改变自身的习惯。用户友好的设计是时代和社会进步的一种表现,是工业设计未来发展的必然趋势。工业设计作为一个具有广泛群众基础设计领域,就要求产品从人的需求出发,在形式上,色彩上,功能上,材质上,尺度上,装饰上等层面来考虑与体现产品的人性化,使未来的设计出的产品更适合消费者的消费心理和消费需求,创造新的生活方式与生活状态。
参考文献
【关键词】医疗器械;人体工程学;维护保养
随着科学技术的发展,医疗器械从出不穷,其在临床诊治中的作用越来越重要。新的医疗器械设计,必须满足当今社会对于高质量医疗服务的要求。从病人感受与医生使用两方面入手,考虑到各种关联因素,使每一种新产品的出现,都成为医生的助手,病人的朋友。
1.医疗器械设计中的人体工程学因素
作为医护人员与患者双向相关的医疗器械工具,其设计必须满足,人、机、环境相协调的原则。具体就是人机工程学的要求。从整体着眼,将三个要素统一于一个系统中,而不是仅仅关注某一个要素。本学科的人机系统设计理论,就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。
1.1人体工程学设计的主要内容
从医疗器械专业方面说,人体工程学有以下四个研究内容:对人体特征的的参数化研究。例如,人体形态特性参数、感知特性、反应特性、劳动中的心理特征等。研究这些内容,可以了解医疗器械工具的设计如何与人的生理、心理特点相适应。从而才可能为使用者创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。对人机系统集成性总体研究。人机系统工作效能的高低首先取决于它的总体设计。即在整体上使“机”与人体相适应。从多种设计方案中选取最能使人感到生理上,心理上舒适的设计方案。促进人与机器的合理分工,保证人与机器有效地交流信息。对工作场所信息传递装置的研究。工作场所一般包括:工作空间设计、座位设计、工作台或操纵台设计及作业场所总体布置等。这些设计需应用人体测量学和生理力学的知识和数据。保证物质环境适合于人的特点,使人以无害于健康的姿态从事劳动,既能高效地完成工作,又不会过早疲劳。对于环境控制与安全保护的研究。环境控制方面应保证照明、微小气候、噪声和振动等常见作业环境条件适合操作人员的要求。保护操作者免遭“因作业而引起的病痛、疾患、伤害或伤亡”也是设计者的基本任务。
1.2人体工程学设计的具体要求
从医疗器械设计角度说,人体工程学设计有以下四个具体要求:
医疗器械产品必须满足科学性设计。即所有的功能集成都要统一于严谨科学思想的指导之下。医疗器械产品要在辩证唯物法的基础上进行客观性设计。正确制定技术路线,采取科学合理的研究方法,并对研究对象做出客观的科学论。医疗器械产品要进行面向对象的系统性设计。所谓系统性设计,就是要把研究对象放在系统中加以认识和研究,坚持其整体性。人体工程学的主要研究对象是人一机一环境系统,系统中三大要素之间存在着相互制约和相互依存的关系,研究过程中必须从系统的整体出发去分析各子系统的性能及其相互关系,再通过对各部分相互作用的分析来认识系统整体。最后,医疗器械的设计要满足适应性。所谓适用性的要求是指科学研究的问题和内容要有实际的的应用价值。人体工程学作为一门应用型学科,尤其要将其作为一条主要的研究原则。
2.医疗器械设计中的心理学因素
我国的医疗器械产品设计起点低,在产品推向市场过程中由于过分追求短暂的商业利益,过于强调功能原则而淡化了对人心里体验的关注。医疗器械设计中的感性信息传递未被提升到重要位置。当前,医疗器械市场竞争激烈,外国产品在我国市场有很大的竞争力。医疗器械的内在质量一般有其相对的稳定期,在这种情况下,其情感、感觉等心理信息传递质量将是竞争的主要手段。
2.1人性化设计
产品的人性化设计是指设计应本着以人为本的原则,以人的心理需求为圆心、生理需求为半径,用建立人与产品之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的机能,保护人体健康,从而提高效率。另一方面,它是指在满足产品使用功能的前提下,丰富和发展产品的外在功能,在产品的形态和色彩上满足人的精神需求,协调和平衡人的情感,充分体现以人为本的设计理念。
2.2感性化设计
感性化设计即要求医疗器械操作简便,指示明了按键与信息反馈设备不容易引起错误操作,又具有一定的外观装饰。满足患者的适用心理,造型美观生动,设计宜人合理。这样不仅可以减少医护人员使用医疗器械中人为的差错,而且从心理上可以让使用者和病人感到人身安全,从而提高工作效率。
2.3和谐化设计
和谐化设计即要求医疗器械设计满足局部与整体的统一性,功能与外观的统一性,操作与效率的统一性,系统与环境的统一性。和谐化设计,即设计在处理人、产品和环境要素的相互关系时,使各个对立因素在动态的发展中求得平衡,并将具有差异性、甚至矛盾性的因素互补融合,建构成一个有机的、协调的整体,最大化地满足人们功能和情感的双重需求。
2.4情感化设计
情感化设计是指站在患者是适用角度考虑问题,采用适当的造型,色彩,让产品更具有亲和力。产品造型的魅力、产品的性格以及所包含的视觉传达方面的各类信息,很多都是通过色彩和造型来表现的。考虑到医疗工作环境比较特殊,工作要求精细认真,所以医疗产品一般以浅淡、雅致、高贵而洁净的高明度的冷暖灰色调为宜,这对使用设备的医务人员也是适合的。总之,医疗产品色彩和造型的精心搭配、功能的合理配置表现了一种正直的思想和对人性的关怀。
3.医疗器械维护保养建议
医疗器械的寿命、质量、适用情况关系到患者的安危。对医疗器械的维护保养工作的重视,等同于对病人生命健康的重视。以下从两个方面说明对医疗器械产品的维护保养建议。
3.1维护制度与管理体制改革
首先,我们要改革旧的医疗器械维护管理制度,实现现代化管理。建立医疗器械管理档案,实行维护管理责任制。把日常维护和定期检修结合起来,尤其注意对重点设备和高强度使用设备的维护。 建立一支精干高效的现代化医疗器械维护管理队伍,保证其编制规模,专岗专人,专人专用。保证技术人员在其中占有的比例,严格岗位准入门槛。不断地进行岗位考核和岗位再培训,使工作人员始终掌握先进的维护保养技术。
3.2具体维护建议
3.2.1贵重精密仪器应固定专人使用,不具备一定技术条件的不得随便动用。也不能随意换人操作。
3.2.2医疗器械的日常使用安流程运行,对使用人员要进行技术训练,要求熟练掌握和严格执行操作规程,每次开机前都要做到认真检查。
3.2.3要经常检查使用效能,察看磨损情况,如发现异常,立即停止使用,应查明原因,排除故障,确保其功能正常。错开医疗器械使用的高峰期进行检查,避免检修工作耽误设备的使用。
3.2.4要注意设备室内的湿度、温度、通风等条件,并注意防震和光晒。接触性小工具严格进行消毒杀菌处理。易发生交叉感染的器械,在未经卫生处理前不得重复使用。一次性使用器械,注意保质期限和使用性能的改变。对各种医疗器械要经常坚持维修保养,要建立维修档案和报损制度。
4.结语(下转第28页)
(上接第14页)随着医疗技术的进步,各种各样的医疗器械工具被我们所使用。医疗范围逐渐扩大,患者的生存质量得到提高。医疗器械在患者康复过程中的作用十分重要。我们在医疗器械的设计和维护保养中,一定要注意本着以人为本的原则,站在患者和医护人员双层角度,来做好,用好每一件产品。
【参考文献】
[1]孟祥村.医院质量管理程序[M].北京:军事医学科学出版社,2009.
【关键词】 人机工程学;振动压路机;应用
1 概述
人机工程学是一门综合性的边缘学科,有他自己的理论体系,又从许多学科中吸取了丰富的理论知识和研究手段,使其具有现代交叉学科的特点。人机工程学的根本目的是通过揭示人、机、环境三要素之间相互关系的规律,从而确保人机环境系统总体性能的最优化[1]。从研究目的来看,就充分体现了本学科主要是“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之间的有机融合。更确切地说,本学科实际上是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。
2 人机工程学在振动压路机设计中的应用
振动压路机作为一种工程机械,其宜人性一直不为人们所关注,以人为本的设计理念没有很好的体现。随着科技的进步、社会的发展及对操纵人员健康、生命关注的提高,应当从人机工程学的角度对振动压路机进行设计。
2.1操纵和显示装置及人机界面优化匹配
2.1.1操纵装置
按人体操作部位不同,分为手控和脚控操纵装置。操纵装置设计的形状、大小和布置,应使操作者能在一个作业班次内,安全、准确、迅速、舒适、方便地持续操纵而不产生早期疲劳,使其达到高度的宜人化。
操纵装置的设计需符合一些基本原则:1)操纵器要适应于人的生理特点,便于大多数人使用操作,操纵器的操纵力、操纵速度等,都应按操作人员的中、下限能力进行设计,见表1、表2所示。2)操纵器的形状同其功能之间最好有逻辑上的联系,便于明确地辨认和记忆。3)操纵器的运动方向要同机器的运行状态相协调。4)操纵器的造型设计,应尺寸适当,形状美观,结构简单,并且给操作者以舒适的感觉。5)尽量利用自然的操纵动作或借助操作者身体部位的重力进行操纵。对重复或连续的操纵动作,要使身体用力均匀而不要只集中于某一部位用力,以减缓疲劳。
2.1.2显示装置
人机系统中,显示装置按其显示方式分为模拟式、数字式和屏幕式三类,其功能是通过可视化的数值、文字、符号、标志、图形、可听的声波以及其它人体可感知的刺激信号向“人”传递“机”的各种运行信息[2]。视觉显示装置的人机工程学问题,要根据人体相关测量参数,确定操作者与显示装置间的观察距离,并且根据操作者所处的位置,确定显示装置相对于操作者的最优布置区域,选择有利于传递和显示的信息、易于准确快速认读的显示器形式、字符表达形式及与其相关的匹配条件,如颜色、照明条件等。
2.1.3人机界面
机械系统的人机界面是操作人员和机器之间相互作用的区域,根据人机工程学的基本原理,人机界面的设计应能够保证系统运行的安全性,提高系统的工效,改善操作人员的舒适性以及保证操作人员的健康,最大程度地防止职业病的发生。
2.2操作人员的乘坐舒适性
操作人员的乘坐舒适性,主要反映于座椅和人体的人机界面能否为操作者提供舒适而稳定的坐姿,操纵者―座椅―车辆系统能否有效地隔离或衰减来自路面不平度的激励而产生的振动[3],是操作者所承受的全身振动负荷低于规定的标准值,座椅的任何位置能否为操作者提供良好的视野,相对于各种操纵机构与显示装置的舒适位置[4]。
2.2.1座椅
振动压路机在作业过程中,驾驶操作者多采取坐姿,这时座椅的设计相当重要,需考虑因素也是多方面的。通常将座椅上下、前后方向的位置设计成可调式。在确定调节范围时,需要两个设计界限值,即上限值和下限值。确定座椅的高低和前后调节范围宜分别取坐姿眼高的95 % ~ 5 %尺寸数据和坐姿臀膝距的第95 % ~ 5 %尺寸数据作为上、下限值的依据[4],如表3。
2.2.2振动
人体是一个弹性系统,有自己的振动特性(以4~8 Hz、10 ~12 Hz、20~25 Hz为第1、2、3阶共振峰),人的各个器官也有自己的共振频率,例如眼睛的共振频率为20 ~ 25 Hz,头为25 ~ 30 Hz,手为30 ~ 40 Hz,内脏为5 ~ 8 Hz,神经为245 ~ 250 Hz。振动会使人不舒适,降低人的视觉和操作效率,增多失误,尤其发生共振时可能造成人体疾患。研制产品时,要通过测试检查,并在设备结构和元件上采用隔振、吸振和缓冲减振等装置,避免达到生理临界范围的机械振动并将冲击传至人体。
2.3噪声控制
振动压路机作为一种工程机械,其工作环境少不了噪声的影响。工程机械噪声控制的目的,是保证驾驶室内操作者身旁噪声满足人的听力保护系统允许标准,驾驶室外噪声满足动态环境噪声允许标准。采取的措施包括改进工程机械及发动机相关部件的设计,以降低各噪声源发出的噪声;在噪声传播途径上采取适当措施,以降低传至工程机械操作者身旁的噪声。对工程机械进行噪声声源分析,测定各种噪声源的声级和噪声频谱,对较强的噪声源重点采取降噪技术措施,是噪声控制的有效方法。
2.4驾驶室宜人化气候环境
振动压路机作业环境恶劣,环境中的施工尘埃、发动机废气、燃油蒸气等各种有害物质都会污染驾驶室内的空气质量,干扰操作者的注意力和反应能力,影响操作者的舒适性,合理设计的全封闭驾驶室,应能调节驾驶室内的空气,使其空气温度、湿度和流速等项指标,保持在一定范围内。
驾驶室宜人化气候环境是指室内空气温度、相对湿度、气流速度,满足操作者热舒适性评指标。工程机械驾驶室内环境气候参数应使操作者感到舒适。表4是有关资料推荐工程机驾驶室环境气候参数的数值范围[5]。
2.5外观造型及色彩的设计
[6]振动压路机本身体量大,外观造型的设计要在满足其本身的功能特性的基础上,通过增加装饰线条、企业标识等图案文样来减少机身的单调和呆板。从视觉上使体形轻便,比例协调,机身线条简洁流畅,要体现平衡稳重和造型整体性强的特点。
由于振动压路机几乎都在室外环境作业,经常与泥土、灰尘接触,因此,在色彩设计上多采用较“耐脏”的、纯度与明度都稍微偏低的灰白色、淡绿色、黄橙色等,配合辅助色,使整个造型统一中带有活泼。主色调应占大部分面积,整体色彩安排要简洁宜人,色彩越少则越醒目,整体感也越强,色彩过多则难以统一,产生杂乱感。
故障原因:(1)充液量太少;(2)液力偶合器漏油;(3)工作机消耗功率过高;(4)起动时间过长;(5)工作机制动时间过长;(6)液力偶合器起动频繁;(7)易熔合金熔点过低;(8)偶合器选型不当。处理方法:①按规定量充液;②按规定量充液,更换密封,拧紧螺栓;③核实功率是否超过规定值;④加速时电动机切成三角形接线;⑤排除工作机长时间制动故障;⑥排除不应有频繁起动,适当选用大规格低油量偶合器,适当提高易熔合金熔化温度;⑦并选用合适的易熔塞;⑧新选配规格大的偶合器。
3)故障现象:运行不平稳
故障原因:(1)安装不当,不同轴;(2)基础刚性差,松动;(3)偶合器或电机或工作机轴承损坏;(4)弹性块或弹性盘磨损处理方法:①重新找正;②检查并拧紧基础螺栓,增强刚性;③根据噪声和振动判断,若损坏则更换;④更换失效弹性块或弹性盘。
参考文献
1.防毒工程
毒物对人体及生态环境的危害和破坏作用为人共知。据世界卫生组织(WHO)估计,仅世界工农业生产中涉及的化学物质就有 60 余万种。迄今在“国际潜在有毒化学物登记组织”登记注册的有毒化学物已达 30 余万种。
毒害物质在其生产、储运、加工、使用过程中,在失控状态下,若其数量超过临界值时,就可能酿成突发性恶性事故,而在通常情况下,因防护不力或长时间危害接触者,导致严重职业卫生工程科学的发展已经历了相当时期,随着科学技术的发展,以及工业危害因素的不断变化和趋于复杂,职业卫生工程技术也要不断进步和适应。在未来发展过程中有如下问题和挑战。
深化科学研究。学科的建设,理论的发展,工程技术的更新都是未来世纪的重要挑战。治理技术的研究和推广。由于我国企业长期欠账,使得职业卫生达标水平非常低,特别是乡镇企业情况更为恶劣。因此,一方面是要研究和发展更为高效的职业卫生治理技术,另一方面要积极推广现有的技术。坚持主体工程与治理工程“三同时”。这是实践证明非常有效的原则,在今后的工作中还需坚持。
采取综合的对策。从技术角度,要采取技术防护措施、医学防护措施(康复、诊治、环境监测与健康临护等)和个体防护措施,达到三位一体;从系统工程的角度,要从职业卫生管理、职业卫生教育、职业卫生工程技术等方面采取系统对策。总之,只有采取综合、全面、系统及科学、合理、实用的对策才能使人类的职业健康水平得以提高。
2.通风与空调工程
一个内部受控的空气环境,即某一特定空间内,需要对空气温度、湿度、流速及清洁度进行人工调节,以满足人体舒适和生产过程的安全与卫生要求;在现代工程技术中,有时要求对空气的压力、成分、气味及噪声等因素进行控制与调节。为此目的,采用技术手段,创造并保持满足一定卫生、舒适要求的空气环境,是通风与空调工程的目的与任务。
为保证生产过程和科学实验的空气调节称为“工艺性空调”,而为保证人体舒适的空气调节则称为“舒适性空调”。两者在多数情况下,既要满足生产过程的需要,又要保证人体的健康和舒适。对某些有特殊要求的生产工艺,则可根据生产需要,建立单纯考虑生产工艺所要求的空气环境。
通风与空调工程学科涉及的内容广泛,主要工程技术包括:内部空气环境各项参数控制指标的确定;影响内部环境的各种内、外干扰量(热、湿负荷、粉尘、气体成分等)的确定;正常与非正常,不可压缩与可压缩流体的情况下,在一维通风管网系统、二维平面和三维空间及其复合流场系统中,空气、混合气和气固两相流的动力学特性计算;空调系统风道管网、洞库、采场空间及通风巷道网络等环境空气的输送与合理分配,工程优化设计与风机优化选择;空气降温、净化等设备的选择;内部环境控风设施的选择与布置;在影响环境的干扰量变化时,保证系统安全、可靠、经济合理运行的工况分析以及为此而建立的环境运行自动监测与监控系统和安全防护体系,从而形成了一个较为完整的工程技术学科体系。
3.生产噪声与振动控制
生产过程中的噪声与振动控制,在我国于 20 世纪 70 年代末已形成一门专业,这是一个跨门类、多学科的专业,从安全生产考虑,它是以安全工程学中安全设备工程学和安全人机工程学两个主干学科为理论基础的专业工程技术。从人类居住生产环境角度考虑,它又属环境工程学范畴。本学科仅研究生产噪声与振动问题,首先考虑噪声与振动对人体造成的影响与危害,这关系到在噪声与振动环境中人和物所处的安全程度,对人的生理、心理影响,包括物(对精密仪器设备、建筑物等)不受损害和功能发挥正常,劳动者和物在作业环境里是否安全与卫生。生产噪声与振动控制涉及到以下领域:①安全生产条件和作业环境;②损害人的身心健康;③影响人的安全行为,人为失误增多。
4.辐射防护技术
电磁辐射危害的致因理论,国内外观点难以统一,“致热效应”、“累积效应”,随着生产和科技的发展,卫生工程的内涵和作用发生了很大变化。目前卫生工程不仅内容增多范围扩大,而且还积极促进有关卫生科学的发展,更体现了交叉科学互相渗透,互相促进的特点。
卫生工程是以保障人民健康为基点,应用物理、化学、生物学等基础理论和各种工程技术,结合卫生的具体要求,消除各种有害因素,创造对健康适宜的生产、工作、学习和居住的环境条件。是一门综合性的交叉科学。几十年的实践经验说明,无论是对职业卫生、环境卫生或是对其他卫生来说,卫生工程在防制疾病保障健康的各个方面都起到很大作用。
对于劳动过程,卫生工程技术一般称作职业卫生工程,它是研究劳动条件对劳动者健康的影响以及研究改善劳动条件的一门学科。国际劳工组织和世界卫生组织指出:“职业卫生旨在促进和维持职业工人在身体、精神和社会财富上的最高质量;防止在工人中发生由其工作环境所引起的各种有害于健康的情况;保护工人在就业期间免遭由不利于健康的因素所产生的各种危害;使工人置身于一个能适应其生理和心理特征的职业环境之中;总之,要使每个人都能适应于其工作。”
辐射防护技术是核科学技术的二级学科,该学科在安全科学技术体系中,将其归入二级学科职业卫生工程的分支学科,是安全科学技术学科的三级学科,把辐射防护技术应用于保护人的安全与健康的领域。
无论是放射性辐射,还是电磁辐射,从预防和控制其危害,保护操作者或在辐射场中生活的人的身心安全与健康考虑,辐射防护技术学科的内涵及涉及多门其他学科,是一门实用辐射防护工程技术,不但在安全科学技术中列为三级学科,而在灾害科学、减灾科学、预防医学领域中也占有重要地位。
5.个体防护
个体防护工程学主要内容是应用护品或护具,防御外界因素伤害人体的技术和管理的原理。外界有害因素,既有直接的(例如,物体打击)、又有间接的(例如,毒物粉尘),因而个体防护工程学必须从人体出发,综合应用安全设备工程学和职业卫生工程学的有关原理,形成一个门类的应用学科。个体防护的实施过程涉及了人与物,物与物和人与人的联系,所以还要遵从安全系统工程、安全管理工程学的一般原理。个体防护的目的是为了保护人体身心安全与健康,就必须从安全的角度研究人类个体的生理、心理和人体功能,所以个体防护工程学还必须应用力学、物理学、化学工程、机械工程、材料科学、纺织科学、预防医学、劳动卫生学、信息与系统科学、安全生理学、安全心理学、劳动卫生学、安全人机学、安全模拟与仿真学、安全检测与监控技术等学科的理论和实用的工程技术。
个体防护的实施的主要环节是研究、监查和使用,要使个体防护系统安全、高效和经济,必须从安全角度出发,以保护人体为目的,综合材料学、化学、物理学、生物学、人体学、行为学和系统学等学科的原理,应用到个体防尘工程、个体防毒工程、个体电辐射防护工程、个体生物防护工程等具体的个体防护工程中去,不断发展和完善。
结束语
卫生工程是以保障人民健康为基点,应用物理、化学、生物学等基础理论和各种工程技术,结合卫生的具体要求,消除各种有害因素,创造对健康适宜的生产、工作、学习和居住的环境条件。是一门综合性的交叉科学。
关键词:人因工程,采煤机械,优化
【分类号】TD421.6
1.引言
随着社会的不断进步,经济全球化不可逆转,相应的采矿技术也在不断向前进步,机械化作业在煤矿企业的各个生产环节都得到了广泛的运用。如今的煤矿企业正朝着自动化、智能化方向迈进。机械化采煤机械的普及,大大提高了煤炭的生产效率。然而,随着社会对煤炭资源需求量的持续增大,各企业必须加大采矿生产的数量,机械设备同时面临着超负荷作业状态。运用人因工程学对采煤设备进行优化设计,必须借助于心理学、生理学等多项科研理论,全面均衡,最后设计出人性化的采煤机械。这不仅可以提升煤矿生产的效率,同时使采煤机械的操作环境更加安全、稳定。
2.现有采煤机械设备存在的问题
2.1 操作者作业强度繁重
在人-机-环境这个生产系统中,人是人因工程学研究的核心目标。随着采煤设备形态的日趋多样化,机械的功率和运行速度也在不断的提高,操作者的工作强度越来越繁重而复杂,仅凭现在的采煤设备已经不能满足采煤作业的需要,对作业条件的改善也变得越来越迫切,这就突出了运用人因工程学对采煤机械进行优化设计的重要性。
2.2采煤机械的使用条件恶劣
在采煤机械超负荷运行时,同时要保证采煤设备的作业安全性,这必定会增加作业工人生理和心理上的负担。在井下曲折且不平的地表上作业,也会加重操作者的工作难度,它一方面易使操作者感到疲劳,降低工作效率以致引起事故;另一方面,可能危害到作业工人的身心健康,导致一些职业病。在各种不同的环境条件下,采运设备如果直接受到寒冷、闷热、矿尘等的侵袭,也会使操作工人遭到恶劣环境因素的伤害。另外,长时间的噪声会损害操作者的听力,严重时还会造成操作工人听力下降甚至损伤,或引发其它职业疾病。
3. 人因工程指导采煤机械优化设计的流程
3.1 选定功能
功能模块是实现人因工程学价值的标志。在设计采煤设备时应考虑人因工程所具有的功能和特点,然后研究采煤设备能否满足生产的作业需要。加大设备功能与操作者之间的配合程度,保证作业者操作机器时在心理上感到良好的舒适度和适应性。
3.2 系统分配
人因工程研究的系统十分复杂,采煤设备的初步设计应当做好系统分配工作。通常情况下,人-机-环境系统分配需要根据3大因素的具体特点,从整体到局部来完善采煤机械整体的运行性能。同时,分配系统功能还要以人为中心,不能太过于依赖设备的机械化。
3.3 设置参数
参数是人机操作系统的硬性指标,参数设置的大小需根据采矿设备的工作情况,以及机械在实际工作流程中发挥的相关功能而定。通常用人因工程学理论进行设计采煤设备时,先要设置 “人机界面”。具体参数有:一是尺寸参数,需要结合人体的特征,使设计的尺寸,能够保证操作者有足够的操作空间;二是设备参数,设置的显示器、控制器等参数,应保证系统操作的合理性。
4. 采煤机械设计的评价方法
人因工程学是研究人、机、环境三者组成的系统之间相互配合的学科。它通过统筹系统诸要素之间的相互关系,来确保整个系统效能的最优化。那么,怎样来评价用人因工程学指导设计的采煤机械是否符合宜人、安全、高效的设计原则呢?我们可以通过下述的方面来评价:
(1)产品的尺寸与人体的尺寸及作业方式是否适应;
(2)产品是否可以防止工人操作时造成意外伤害和危险,以及是否设有保障机制;
(3)机械各操作单元是否简单实用,安装的元件能否快速的被作业者辨识;
(4)产品是否便于清洁、保养及维护。
从这4项设计基本原则可以看出,采煤机械的设计要以正确面向操作者、适应操作者、尊重作业者为基本点。只有在造型尺寸设计方面符合作业者的生理和心理需要,才能真正体现出该设计产品对人的尊重和关心。
当然,对于一名设计师来说,他所设计的产品还要符合人们的审美需要。他对美的理解和感悟应是相当深刻的,我们可以把它简单地分为视觉上、听觉上、触觉上和感觉上四个方面。视觉设计体现在采煤设备的造型和颜色等方面,它是作业者对产品最直观、最简单的了解方法。听觉设计主要是指声音,设计不当的设备可能会产生持续的噪声,它能分散工人的注意力,损害井下人员的听力,严重时还会造成操作工人听力下降甚至损伤,或引发其它职业疾病。触觉设计主要包括机械材料的应用、质地好坏等。最后就是通过上述三个方面综合起来给作业者的整体感觉,它从整体上对采煤机械提出了要求,这不仅包括设备在外观上能令人赏心悦目,更能适应人生理和心理的要求,给作业人员带来归属感。
5.结语
随着采煤设备机械化程度的提高, 井下作业环境也日趋复杂, 对作业者操纵控制设备的能力提出了挑战。 同时,许多采煤设备在研制时没有全面考虑操作人员的人体因素,使设备的功能不能完全发挥出来。因此,有必要用人因工程学的理论来研究采煤机械的设计与优化。从人因工程学角度出发, 对煤矿企业机电设备进行合理的改进设计, 使操作者处于最佳的工作状态, 一方面可以减少煤矿安全事故, 另一方面可以提高生产效率。
参考文献
[1]王建军.人机工程学在人性化煤矿机械设计中的应用研究[J].机械管理开发.2010(02)
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[3]段春平.矿山机械的优化设计[J].中国矿业.1999(S2)
在我国目前的环境建设发展过程中,室内设计理念多元化逐渐受到了重视,虽然每年的建筑工程量都在持续增加,但是通过对近年来我国室内设计情况的研究可以发现,建筑设计领域存在着很多构筑目的不明确的问题,其问题主要体现在设计师在设计室内空间思维过于单一和封闭造成的,而且单纯以设计师的角度作为审美的标准会将该室内设计的评价准绳形成一种定式,同时一个人的思想很难从整体角度出发,因此往往只重视室内设计视觉效果的创造而忽略了建筑空间构筑的最终目的,也就是说为了追求美让建筑失去了人类生活质量保障的功效,是一种本末倒置的设计行为,而人性化空间的创造可以为我国人民居住环境质量的提升做出贡献,文章将会从室内设计人性化空间创造的概况、价值和应用上开展讨论,为我国室内设计行业的可持续发展打下良好的基础。
关键词:
室内设计;人性化空间;创造初探
在世界现代建筑发展的过程中,时代精神以及整一性思想都会在建筑思想领域中发挥统领地位,因此会将建筑工程的形式化视作为设计创造的目的,而忽视了建筑最主要的功能。建筑空间首先是供人类生存的一种空间,其次才有这其他属性的兼顾,但是设计师往往都想在实践中让建筑发挥各种各样功效,因此也造成了建筑工程重形式轻实用的问题,让很多现代建筑都存在设计思想混乱的情况。在室内设计创作创新的道路上,已经有巨人为我们挺起了肩膀,也因而设下了各种形式的机遇和挑战,作为后来者的现代设计师不仅需要继承先人优秀的设计理念,还应当在设计实践的过程中逐渐向真理靠近。室内设计人性化理念的出世,不仅引发了室内设计核心理念的变革,还就人性化目的的实现提出了一系列全新的设计方案,从根本上为人类生活环境质量的加强提供了指导方向,同时为室内空间环境存在各种问题提出了具备人性化原则的解决手段,因此在室内设计中应用人性化空间的理念可以有效的改善我国建筑的质量和功能。
1室内设计中人性化空间的创造概况
二十世纪中期之后,建筑设计科学在深入发展的同时也开始与人文主义思想有了进一步融合的趋势,人们渐渐的意识到在进行室内装饰时不能仅通风和采光的角度进行思考,还应当从人心理认同感以及归属感上达到更高的水平,室内环境应该是能营造丰富多样生活氛围的一类场所。因此在室内装饰设计过程中让居住环境更有生气,还能具备较为亲切的感染力已经成为世界各国室内设计师在开展工作时的基本原则。随着改革开放和丝绸之路的开启,各个国家建筑设计的相关学者都对建筑审美多方位探索的问题进行了深入的研究,并且用人文相关的学科来解决目前建筑设计中存在问题,为建筑构筑以及室内设计提供了具有创新性质的改革方向。西方建筑理念在发展的过程中,随着时间的推移逐渐出现了很多以人日常的生理需求为研究趋势的建筑设计思想,以及其他类型与建筑审美学科中人文内容相符合的理论和原则,将室内设计的审美方向重新确立,并且为后来的设计师在进行室内设计工作时提供了全新的评价标准,其中有着如生活空间应当是建筑最初目的以及潜在功能的观点,还有着需要将生活体验作为室内设计主体来确认设计方案的基本原则,这也成为了新时期下指导室内设计工作落实的根本原则。在改革开放的几十年间,人们对建筑形成的目的已经有了很深入了解,,并且使用了多种方式将传统与现代化的设计理念进行充分的融合,将之作为室内设计理念的衍生关键,并且在多次的实践过程中成为深入到室内设计人性化观念的理论基础。
2室内设计中人性化空间的创造价值
当今人们的物质生活逐渐变得丰富,人们对于生活环境品质的要求也开始陷于了庸俗和颓废等非人性化的现状,为了追求华而不实的建筑外形,常常会出现破坏生态和浪费资源的情况。设计师和业主应当采取冷静、理性、含蓄的态度来看待现今浮躁的社会情态,将物质与精神的功能全面的发挥在建筑设计之中,为人类的生存与发展创造较为良好的居住环境。室内设计人性化空间创造的概念应首先做到以人为本,将人的生存和发展作为室内设计的中心原则,在对人们生理心理变化进行探究之后,要从人的视角对设计做出优化,同时让环境中存在的事物能够为人类活动提供基本的支持,并且对物质和精神方面的生活条件进行一定的补充,建立有益于人类身心健康的居住环境,从而达到提高人们生活质量水平的目的。设计师在进行室内设计的过程中应当在满足建筑功能的基础上研究人们生理和心理的需求,包括如人对室内环境格调、气氛、色彩以及光感方面的需求特征,在满足以上条件之后就能进一步的提高室内设计带给人们的满足感,这种创造方式就是所谓从人的心理、精神需求出发的“软环境”概念,也就是人性化空间设计理念。
3室内设计中人性化空间的创造应用
3.1人体工学的应用
人体工程学的概念与人类身体的构造有着密切的联系,因此也有其他国家的专家学者将之称为人类工程学,人体工程血的实用价值最初是被应用在了军事创新的科学技术之中。世界反法西斯战争结束之后,人体工程学理论开始被社会各界的专家学者重视,因此应用的范围也扩展到了空间规划、工业产品、常生活实践以及建筑设计等不同的行业中。人性化空间中人体工程学的应用于存在着两层含义,其一是设计师需要在进行室内设计时将其空间环境中能与人的生理机能相关的内容找出来,并且做出适当的优化,其二是在开展室内设计活动的过程中,参与室内设计的每一个要素都要符合居住业主的心理活动,否则将不能人体现是室内设计的人性化原则。现代建筑师在经过了严谨的考证之后发现人类身体在形成的过程中会出现一定的尺寸方面的规律,因此提出了一种独特的模型化人体工学理论,在进行了大量的研究和实验后建筑学家发现,假设被测试者的身高为一米八三,那么他抬起手臂之后指尖到水平面的距离是二米二六,肚脐到水平面的距离为一米一三,这个数据刚好是该模特指尖到水平面之间距离的二分之一,模头顶到指尖的位置相差四十三公分,而头顶与肚脐之间的距离为六十九点八公分,二者之间的数据比值将近百分之七十,这些数据分析得出的数值都与黄金分割率相似。因此按照人体工程学中包含的人体比例关系来设计室内环境,必然可以从人性化的角度为业主带来较为舒适的生活环境。
3.2个性空间的应用
具备人性化空间属性的室内设计除了需要全面展现其设计理念与人体机能与心理活动之间的联系,还需要考虑到居住环境业主的生活和工作习惯、经历人与事物形成的感情以及喜好特点带来的生活情趣。社会中存在的阶层和行业有很多,因此室内设计面对的对象也有着较大的差异,不论是文化水平的不同还是接触人群的不同,看待室内设计的眼光也会有很大差异。从人设的角度进行室内设计的思考,可以得出室内环境需要主次重点之分,重点景物或者是装饰设计中有越多的闪光点,那么用来衬托关键装饰的背景就应当越纯净,主次分明的室内装饰理念不仅能够的展现建筑的室内设计主题,还能突出其中蕴含的现代感,让人印象深刻。北京故宫太和殿内的家具和装饰品都是经过精雕细刻的精品,尤其是屋顶和藻井等区域区域的图案更是纷繁多样,这与大殿之外的单色红墙以及黄色琉璃瓦屋顶形成了较为强烈色彩对比。人民大会堂也是我国具有代表性的建筑,当进入时首先映人们视野中的是天花板上浩瀚的宇宙空间,其中繁星闪烁,层层交叠,与建筑其他位置简洁的墙面与地面形成鲜明的对比,让人深刻印象。这样鲜明对比的室内设计理念可以将浏览者的思想与室内设计装饰理念相连接,达到人性化空间创造的建筑目的。
4结束语
室内设计是为了人的生活和发展所进行的活动,因此需要满足使用者在生理上和心理上的基本需要,并且在物质的使用过程中予以基本的支持,室内设计人性化空间的创造也就达到了目的。人性化创造是未来建筑室内设计的必然趋势,可以说设计师们的工作可以让人们社会的压力中解放出来,不仅能让人们的心理更加健康,还能使人类的感情变得更加丰富,达到真正的物我相忘的和谐境界。
参考文献
[1]焦煜博.空间与光影的演绎———论室内设计中光线与空间的关系[J].科技展望,2017(05):273-274.