職業(yè)工效學(xué)

1、職業(yè)功效學(xué)（p59）ergonomics,概述工作過程中的生物力學(xué)人體測量學(xué)及其應(yīng)用機器和工作環(huán)境勞動組織預(yù)防措施,職業(yè)工效學(xué)概述,職業(yè)工效學(xué)（ergonomics）：又稱人類（體)工程學(xué)，人類（體）因素學(xué)、人機工程學(xué)、人機學(xué)、工效學(xué)、人體因素工程學(xué)。Ergonomics 由兩個希臘語的詞根組成: Ergo=勞動, 工作; Nomos=規(guī)律, 規(guī)則 Ergonomics=工作的自然

2、規(guī)律,定義 國際勞工組織（ILO） 國際工效學(xué)學(xué)會（IEA） 《工效學(xué)名詞術(shù)語》 職業(yè)工效學(xué)：以人為中心，研究人、機器設(shè)備和環(huán)境之間的相互關(guān)系，旨在實現(xiàn)人在生產(chǎn)勞動及其他活動中的健康、安全、舒適，同時提高工作效率。,人　　　　　　　　 機器　　　　　 工效學(xué)設(shè)計 界面（interface）,,,培訓(xùn),工效學(xué)的主要任務(wù),,,(這項工作)是否可執(zhí)行且無危險嗎

3、？,1.人體方面,生理學(xué)（生物力學(xué)）,解剖學(xué)（人體測量與應(yīng)用）,心理學(xué),工作過程中的生物力學(xué),職業(yè)生物力學(xué)（Biomechanics） ： 主要研究工作過程中人和機器設(shè)備間的力學(xué)關(guān)系，目的是提高工作能力并減少肌肉骨骼損傷的發(fā)生。,骨骼肌力學(xué)特性姿勢合理用力常見疾患,工作過程中的生物力學(xué),肌肉骨骼肌的力學(xué)特點,運動系統(tǒng)主要組成及作用◆肌肉：主動部分 肌肉做功的效率與負荷大小有關(guān)，負荷過大或過小，效率都低。

4、 當肌肉負荷為肌肉最大收縮力的一半時，肌 肉收縮所做的功具有最大值?！艄趋溃罕粍硬糠?主要功能是支持、運動和保護；骨骼強度青年人比老人高，男>女?！絷P(guān)節(jié)：支點 是骨間連接，以轉(zhuǎn)動的方式運動,根據(jù)肌肉收縮情況、參與勞動肌肉量的多少以及是否做功等，可將作業(yè)類型分為靜力作業(yè)和動力作業(yè)。,靜力作業(yè)（Static work）,定義: 主要依靠肌肉的等長性收縮來維持一定的體位， 使軀體和四肢關(guān)節(jié)保持不動勢所進行

5、的作業(yè)。,不能持久 耗能不高但易疲勞 需要的恢復(fù)時間較長 容易引起肌肉關(guān)節(jié)的過度緊張和損傷 工作效率低,特點,動力作業(yè)（Dynamic work）,定義: 主要依靠肌肉的等張性收縮保持肌肉張力不變， 運用關(guān)節(jié)的活動來進行的作業(yè)。,肌肉交替收縮與舒張 血流量增加 不易疲勞 做功效率高，較少引起肌肉關(guān)節(jié)的損傷,特點,放松狀態(tài),動力作業(yè),靜力作業(yè),人在勞動時需要保持一定的姿勢（posture）常見的姿勢是站姿和坐

6、姿不管采取何種姿勢，人體都要承受由于保持某種姿勢所產(chǎn)生的負荷，如站或坐時頸椎需要承擔頭部的負荷，腰椎需要承擔腰以上軀體的負荷，這種負荷稱作姿勢負荷（posture load）。,姿勢,為了方便操作和減少姿勢負荷及外加負荷的影響，在采用作業(yè)姿勢時需注意：盡可能使操作者的身體保持自然的狀態(tài)；避免頭部、軀干、四肢長時間處于傾斜狀態(tài)或強迫體位使操作者不必改變姿勢即可清楚地觀察到需要觀察的區(qū)域；操作者的手和前臂避免長時間位于高出肘部的

7、地方；如果操作者的手和腳需要長時間處于正常高度以上時，應(yīng)提供合適的支撐物。,,,合理用力,合理運用體力，可以減少能量消耗，減輕疲勞程度，降低慢性肌肉骨骼損傷的發(fā)病率，提高工作效率。,動力單元：由肌肉、骨骼、神經(jīng)、血管等組成。 一個動力單元可完成簡單的動作，兩個以上的動力單元組合在一起稱為動力鏈，可以在較大范圍內(nèi)完成復(fù)雜動作。 多數(shù)勞動是通過動力鏈來完成的。但是一個動力鏈包括的動力單元越多，出現(xiàn)障礙的機會也就越多，因此，在組織

8、生產(chǎn)勞動時，應(yīng)盡可能用較簡單的動力鏈。,合理用力,重心物體的重心：為了減少用力，在勞動時應(yīng)盡可能使物體的重心靠近人體，這樣可以使力矩變小。采用這種方法，做同樣的功可以搬運更重的物體，提高做功效率。,圖3-1 物體重心與作業(yè)效率,人體重心：除了物體重心以外，人體本身也有重心。 除了整體重心以外，人體各個部分，又稱體段（segment），也有各自的質(zhì)量和重心，如頭、手、前臂、上臂、軀干等，每一部分力矩的大小取決于該體段的空間位置與相應(yīng)

9、的關(guān)節(jié)（支點）之間的垂直距離（圖3-2）。距離越大，力矩越大，機體的能量消耗也隨之增加。,,圖3-2 肢體重心與功耗（M）,對稱用力生產(chǎn)中用力要注意力的對稱，這樣可以保持身體的平衡與穩(wěn)定，否則機體為保持某種姿勢需要有較多的肌肉收縮而消耗能量。 生產(chǎn)勞動可能使用各種動作，要根據(jù)生物力學(xué)基本原理，合理運用體力 。,合理應(yīng)用體力有助于降低能量消耗，減輕疲勞程度，減少勞動引起的慢性損傷，提高勞動效率。,對程用力 動作自然 動作的節(jié)奏性

10、 利用身體的重力,身體保持自然狀態(tài)避免身體任何部位長時間處于強迫狀態(tài)使操作者不用改變姿勢就能觀察到需觀察的區(qū)域避免手和前臂長時間高出肘部，如需手、腳長時間處于高出正常高度，應(yīng)提供合適支撐物在可能的情況下，在勞動過程中適當變換姿勢。對稱用力：有利于減少能量消耗、保持穩(wěn)定和平衡,掌握正確勞動姿勢的注意事項,常見疾患,強迫體位引起的疾患 個別器官緊張壓迫及摩擦所致疾患,1. 強迫體位引起的疾患,肌肉骨骼損傷

11、下背痛 頸、肩、腕損傷 下肢靜脈曲張 扁平足 腹疝,是一種常見的與工作有關(guān)的疾病，影響面很廣，在各種行業(yè)都可以發(fā)生。下背痛（low back pain, LBP）◆是肌肉骨骼損傷中最常見的一種，半數(shù)以上的勞動者在工作年齡都曾患過下背痛?！粽咀俗鳂I(yè)和坐姿作業(yè)均可發(fā)生下背痛，因此許多作業(yè)均可引起這種疾病，其中以站立負重作業(yè)發(fā)病率最高，如搬運工。,（1）肌肉骨骼損傷（musculoskeletal injury）,◆

12、常見原因① 負重; ② 姿勢; ③ 用力不當; ④ 在負重過程中突然轉(zhuǎn)身?！袈殬I(yè)性下背痛常見的類型： ① 腰功能不全：表現(xiàn)為下背部疲勞、強直或疼痛。清早起床，向前彎腰、持久保持站或坐的姿勢均可引起發(fā)作，發(fā)作時腰不能伸直； ② 腰痛：腰部劇烈疼痛，活動受限，多發(fā)生于突然用力或轉(zhuǎn)身等動作。 ③ 坐骨神經(jīng)痛：疼痛向腿的后、側(cè)部放射，腳和趾可有麻木或刺痛。,頸、肩、腕損傷◆常見的姿勢及職業(yè)活動：見于坐姿作業(yè)，常見職業(yè)活動：

13、 ① 鍵盤操作者： ② 流水線生產(chǎn)工人： ③ 手工工人：縫紉、制鞋、刺繡等； ④ 音樂工作者：鋼琴師、手風(fēng)琴演奏者等?！糁饕?① 長時間保持一種姿勢，特別是不自然或不正確的姿勢下工作更容易發(fā)生;② 頻繁活動，工作中進行重復(fù)、快速操作，手部反復(fù)曲、伸；③ 用力，作業(yè)中反復(fù)用力。,◆主要表現(xiàn) 疼痛、肌張力減弱 感覺過敏或麻木 活動受限

14、嚴重者只要處于工作姿勢即產(chǎn)生劇烈的疼痛，以 至于不能堅持工作。 腕部嚴重損傷者還可以引起手部肌肉的萎縮等。,◆常見的姿勢及職業(yè)活動：長期站立或行走或站立負重作業(yè)多見，常見的職業(yè)活動有：警察、紡織工等?！舯静‰S著工齡延長而增加，女性比男性更容易患病，常見部位在小腿內(nèi)側(cè)?！舯憩F(xiàn)：感到下肢及腳部疲勞、墜脹或疼痛，嚴重者可出現(xiàn)水腫、潰瘍、化膿性血栓性靜脈炎等。,（2）下肢靜脈曲張,◆常見的姿勢及職業(yè)活動：立姿作業(yè)、行走、搬運

15、或需要用力踩腳控制器，使脛部肌肉過勞，韌帶拉長、松弛，導(dǎo)致腳弓變平，成為扁平腳?！舯馄侥_形成比較緩慢，但青少年從事這類作業(yè)發(fā)生和發(fā)展均較快?！舯憩F(xiàn)：早期表現(xiàn)為腳跟及趾骨頭疼痛，隨著病情繼續(xù)發(fā)展，可有步態(tài)改變、下肢肌肉疲勞、坐骨神經(jīng)痛、腓腸肌痙攣等，嚴重時，站立及步行即出現(xiàn)劇烈疼痛，并伴有脛部水腫。,（3） 扁平足,◆常見的姿勢及職業(yè)活動：長期從事重體力勞動者，由于負重，使腹部肌肉緊張，腹內(nèi)壓升高，久而久之可形成腹疝，青少年從事重

16、體力勞動更容易發(fā)生這種疾病。其中臍疝和腹股溝疝比較常見，其次是股疝。◆表現(xiàn)：一般無疼痛，對身體影響不大。勞動中突然發(fā)生的稱為創(chuàng)傷性疝，疼痛劇烈，但很快可緩解或轉(zhuǎn)為鈍痛。,（4）腹疝,（1）視覺器官緊張所致疾患：◆常見的職業(yè)活動： 計算機錄入、文字校對、鐘表工、細小零件裝配工 電子元件生產(chǎn)以及有些科研和醫(yī)務(wù)工作者。 ◆表現(xiàn)：長期視覺緊張可以出現(xiàn)眼干、眼痛、視物模糊、復(fù)視等一系列癥狀，并可出現(xiàn)眼睛流淚、充血、眼瞼

17、浮腫、視力下降等臨床改變，嚴重者可發(fā)生黃斑性脈絡(luò)視網(wǎng)膜炎，甚至視網(wǎng)膜剝離。,2.個別器官緊張,（2）發(fā)音器官過度緊張所致疾患： ◆常見的職業(yè)活動：有些職業(yè)，如歌唱家、教師、講解員等，不僅發(fā)音器官使用多，而且緊張度高，可以引起發(fā)音器官的變化或疾病。,◆疾患的類型：功能性發(fā)音障礙 開始發(fā)音有不久即出現(xiàn)聲音嘶啞、失調(diào)、或失聲。器質(zhì)性損害：表現(xiàn)為發(fā)音器官炎癥、聲帶出血、聲帶不全麻痹，甚至出現(xiàn)“歌唱家小結(jié)節(jié)”。實際工作中“歌唱

18、家小結(jié)節(jié)”較少，“假性歌唱家小結(jié)節(jié)”比較多見，在比較嚴重的咽喉炎或氣管炎之后過早地唱歌容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。,（1）胼胝：常見的作業(yè)：身體與工具或其他物體接觸的部位因摩擦和壓迫，可使局部皮膚反復(fù)充血，表皮增生及角化，形成胼胝（callus）或胼胝化（callosity）。胼胝范圍小且后，界限清楚，反之則為胼胝化。常見部位：手部——最常見，腳——其次。 這種情況一般不影響作業(yè)，甚至有一定保護作用，但如果數(shù)量多或面積大，也會使活動

19、受限，感覺靈敏度降低，影響正常功能。如果發(fā)生感染，出現(xiàn)炎癥，則會影響身體健康。,3. 壓迫及摩擦所致疾患,（2）滑囊炎◆常見的作業(yè)：一種常見的疾患，很多工種都可以引起滑囊炎，尤其多見于快速、重復(fù)性的操作?？梢园l(fā)生于各種不同的部位，如包裝工的腕部，跪姿工作者的漆部等?！舭l(fā)生主要原因：局部長期受到強烈的壓迫和摩擦，這種壓迫可以是來自外部的力，也可以是機體內(nèi)部的力，如包裝工或打字員的腕部受力主要是手腕反復(fù)曲伸產(chǎn)生的力?！舯憩F(xiàn)：職業(yè)性

20、滑囊炎呈現(xiàn)慢性或亞急性過程，一般癥狀較輕，表現(xiàn)為局部疼痛、腫脹，對功能影響不大。,（3）掌攣縮?。骸舫Ｒ姷淖鳂I(yè)：長期使用手控制器，如手柄、輪盤等。◆原因：由于持續(xù)壓迫和摩擦，可引起掌攣縮病?！舭l(fā)病的特點： 掌攣縮病發(fā)病緩慢，一般要工作20-30年才發(fā)生。 其發(fā)生過程先是由于手掌腱鞘因反復(fù)刺激而充血，形成炎性小結(jié)節(jié)，在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)腱膜纖維性增生，進一步發(fā)展腱膜可與皮膚粘連，使手掌及指的掌面形成線狀瘢痕，皮膚變厚，活動受限，

21、嚴重者失去活動功能。 掌攣縮病以右手多見，常發(fā)生于尺側(cè)，累及無名指和小指，病程進展緩慢。,,二、人體測量學(xué)及其應(yīng)用,（一）人體測量類型及方法,1. 人體測量類型(1) 靜態(tài)測量 ： 靜態(tài)測量是被測者在靜止狀態(tài)下進行的測量，又叫靜態(tài)人體尺寸測量（static measurement of dimensions）。這種方法測量的是人體各部分的固定尺寸，如身高、眼高、上臂長、前臂長等。 (2) 動態(tài)測量：動態(tài)測量是被測者在規(guī)定的運動

22、狀態(tài)下進行的測量，又稱動態(tài)人體尺寸測量（dynamic measurement of dimensions）。這種方法測量的是人體或某一部分空間運動尺寸，即活動范圍，又稱功能人體尺寸測量（functional measurement of dimensions）。,按照傳統(tǒng)的測量方法，人體立姿測量項目正面60項，橫向10項，頭部49項，共119項。,圖3-3 腳上下活動范圍及適宜范圍,(二) 人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用,1. 人體尺寸的百分

23、位數(shù)人體測量除了項目很多，在分析計算時，對于每一個項目都要進行統(tǒng)計分析，分別計算出不同百分位數(shù)的人體尺寸，以滿足不同設(shè)計需要。一般從小到大計算出1%、2%、5%、10%……，直到99%的百分位數(shù)值。 在實際工作中，使用人體測量數(shù)據(jù)要根據(jù)具體要求選擇性應(yīng)用，并非簡單地使用第50百分位數(shù)（P50）的值。,2. 人體尺寸的應(yīng)用(1) 最常用的設(shè)計方法是使機器設(shè)備或工具適合于90%的人。這里所指的90%的人并非是指從低到高90%的人群，而

24、是要求適合第5百分位數(shù)至第95百分位數(shù)的人。如門的高度 等。 (2) 有些設(shè)計只需要一個人體尺寸的百分位數(shù)值作為上限值或下限值，這種情況稱單限值設(shè)計。單限值設(shè)計有時需要取上限值 ，在另外一些情況下，只要考慮身材小的人體尺寸即可，所以又稱小尺寸設(shè)計。如工作場所為了防止肢體伸入危險區(qū)所采用的防護網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑或柵欄的間距 等。,3.注意事項（1）人體尺寸受年齡、性別、種族等多種因素的影響，使用人體測量數(shù)據(jù)進行設(shè)計的時候，需考慮各種影響因素

25、 。不同種族的人體尺寸差別較大，進入國際市場的機器設(shè)備的設(shè)計必須考慮到各種使用者。 （2）使用人體尺寸進行工程設(shè)計時，還要適當增加修正量以滿足實際需要 。此外，為了減少空間壓抑感、恐懼感或為了滿足美觀的心理需要等，還要使用心理修正量 。如大的廳、堂的高度，比人體測量尺寸的上限值高出很多，更多考慮的是心理因素。,4.影響因素（1） 年齡：人體尺寸在成年以前隨年齡增長而增加，這種變化過程一般男性到20歲，女性到18歲基本停止。 （2）

26、 性別：每一個國家或地區(qū)的人群，男性和女性的人體尺寸數(shù)據(jù)均存在明顯差別 。（3） 種族：不同種族的人體尺寸可以有較大差別，一般白種人比較高大 。（4）地區(qū)：由于各種原因，長期生存在不同地區(qū)的人，即使是同一種族，人體尺寸也會有所不同 。（5） 職業(yè)：不同職業(yè)的人，在身體高矮和比例方面可以存在一定差別 。,,（三）機器和工作環(huán)境,人機系統(tǒng)：生產(chǎn)勞動過程中，人和機器（包括設(shè)備和工具）組成一個統(tǒng)一的整體，共同完成生產(chǎn)任務(wù)，稱作人機系統(tǒng)。在

27、人機系統(tǒng)中，人和機器具有不同的特征，只有合理的分工才能保證生產(chǎn)的正常運行和人體健康。人機界面：在人機系統(tǒng)中，人與機器之間存在一個相互作用的“面”，稱人機界面。人與機器之間的信息交流和控制活動都發(fā)生在人機界面上。,在人機系統(tǒng)中，人和機器之間的信息傳遞是至關(guān)重要的，人機之間信息是通過人和機器之間的界面（interface）傳遞的。人機界面主要包括顯示器和控制器以及工具，機器的信息通過顯示器向人傳遞，人的信息（包括指令）通過控制器向機器

28、傳遞。 從工效學(xué)角度研究人機界面，就是要使顯示器和控制器適合于人的解剖、生理和心理特點。,（1）視覺顯示器,1.顯示器,查對顯示器警戒顯示器讀數(shù)顯示器,（2）聽覺顯示器,2.控制器,1、手控制器,按鈕旋鈕扳動開關(guān)輪盤,,,2、腳控制器,工具的外形、尺寸、重量等方面的設(shè)計，應(yīng)符合工效學(xué)的基本原則，符合人的生理、心理特點，這樣才能更好地發(fā)揮作用。,3.工具,4.作業(yè)環(huán)境與工作效率工效學(xué)十分重視環(huán)境有害因素對人體的影響，除了物理

29、的和化學(xué)性等外界環(huán)境的有害因素以外，還有社會因素，包括勞動負荷、勞動報酬、位置升遷、人際關(guān)系等。對于自然環(huán)境中（包括生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的）各種有害因素，工效學(xué)根據(jù)本學(xué)科的特點，重點研究如何創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境。,（1）氣溫：溫度升高或降低不但對人體健康產(chǎn)生影響，還可以影響作業(yè)能力和工作效率 。（2）噪聲: 在噪聲環(huán)境里，人的注意力不易集中，嚴重時可以出現(xiàn)煩躁、反應(yīng)遲鈍。（3）照明: 人的信息有80%是通過視覺獲得的。生產(chǎn)勞動過場中，

30、合適的照明條件有利于保證獲得信息的準確性和提高獲取速度。（4）顏色: 顏色是物體的一種屬性，也稱色彩。適當?shù)念伾梢詭椭鳂I(yè)人員提高人對信號或標志的辨別速度，進行正確的觀察和識別，減少操作錯誤。顏色對人的心理可以產(chǎn)生一定影響，使人產(chǎn)生某種感情或引起情緒變化 。,,（四）勞動組織,減少負荷及用力改善人機界面人員的選擇與培訓(xùn)輪班工作工間休息其他,,四、預(yù)防措施：（一）流行病學(xué)及功效學(xué)調(diào)查分析：

31、 （二）采取正確的作業(yè)姿勢： 1、避免不良的作業(yè)姿勢 如將躺臥在地上修理汽車改為站在地溝內(nèi)修理，既便于操作，又減少上肢的緊張。 2、在站姿或坐姿狀態(tài)下工作，身體各部位處于自然狀態(tài)，避免傾斜或過度彎曲。如果需要高低變化，應(yīng)在工作臺或座椅設(shè)計中加以解決。此外，在生產(chǎn)容許的情況下，可以適當變換操作姿勢。,鐵路郵政（Bahnpost）在德國有130多年的歷史，其工作原則上一直沒有多大的變化。 Veredar

32、ius 1894年這樣描述郵政火車上的工作：雙腿叉開地站直了，宛如暴風(fēng)雨中站在甲板上，雙手滿是信件，恰如牌場老手，信件從手中飛向分檢盒，一件也不能錯。夜幕降臨，一眼就能認出郵政車廂，它的燈光最亮，里面的人工作不分晝夜．．．。 工作空間狹窄，少于１m2/人，沒有通常的通道。工人的心率瞬間可達150次/min,工效學(xué)改進后的郵政車,（三）改善人機界面： 除了使顯示器和控制器按照人的特點設(shè)計外，工作臺的高低、工件的放置位置

33、等，要有利于作業(yè)人員的使用和保持良好的姿勢，有條件的使用高度可調(diào)節(jié)的工作臺，不同性別或不同高矮的人使用時可以根據(jù)自身的情況，將其調(diào)節(jié)到合適位置。（四）減少負重作業(yè)： 負重是造成損傷的重要原因之一，在可能的情況下應(yīng)盡量減少作業(yè)過程中的外加負荷，以減輕機體負擔。,（五）減少壓迫和摩擦： 使用合適的工具和控制器（包括腳控制器），特別是抓握部位的外型和材料要適合于手的特點，避免局部受力過大。對于經(jīng)常產(chǎn)生摩擦或需要反復(fù)運動的部