人因工程第四章ppt课件.ppt
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1、第四章 作业能力与作业疲劳,人因工程,目 录,第一节 作业能力的动态分析 第二节 作业疲劳及其测定 第三节 提高作业能力与降低疲劳的措施,作业能力的动态变化规律 影响作业能力的主要因素,第一节 作业能力的动态分析,一、作业能力的动态变化规律,作业能力是指作业者完成某种作业所具备的生理、心理特征,综合体现的个体所蕴藏的内部潜力。,一、作业能力的动态变化规律,这些生理、心理特征,可以从作业者单位作业时间内生产的产品产量和质量间接地体现出来。但在实际生产过程中,生产的成果(产量和质量)除受作业能力的影响外,还受作业动机等因素的影响。所以 生产成果f(作业能力作业动机),一、作业能力的动态变化规律,当
2、作业动机一定时,生产成果的波动,主要反映了作业能力的变化。一般情况下,作业者一天内的作业动机相对不变。因此,作业者单位时间所生产的产品产量的变动,反映了作业能力动态,典型的变化规律一般呈现三个阶段,如图31所示。,一、作业能力的动态变化规律,一、作业能力的动态变化规律,以脑力劳动和神经紧张型作业为主的作业,其作业能力动态特性的差异极大。作业能力动态变化情况,取决于神经紧张的类型和紧张程度。这种作业的作业能力,在开始阶段提高很快,但持续时间很短,作业能力就开始下降。为了提高作业能力,对以脑力劳动和神经紧张型为主的作业,应在每一周期之间安排一段短暂的休息时间。,二、影响作业能力的主要因素,影响作业
3、能力的因素多而复杂,除了作业者个体差异之外,还受环境条件、劳动强度等因素的影响,其大致可归纳为:生理因素、环境因素、工作条件和性质、锻炼与熟练效应等四种。,二、影响作业能力的主要因素,生理因素 体力劳动的作业能力,随作业者的身材、年龄、性别、健康和营养状况的不同而异。对体力劳动者,在2535岁以后,心血管功能和肺活量下降,氧上限逐渐降低,作业能力也相应减弱。但在同一年龄阶段内,身材大小与作业能力的关系远比实际年龄更为重要。对脑力劳动者,智力发育似乎要到20岁左右才能达到完善程度,而2030(或40)岁可能是脑力劳动效率最高的阶段,其后则逐渐减退,且与身材无关。,二、影响作业能力的主要因素,生理
4、因素 性别对体力劳动作业能力,由于生理差异极大,一般男性的心脏每博最大输出量、肺的最大通气量等均较女性大,故男性的作业能力也较同年龄阶段的女性强。但对脑力劳动,智力的高低和效率却与性别关系不大。,二、影响作业能力的主要因素,环境因素 通常是指工作场所范围内的空气状况、噪声状况和微气候(温度、湿度、风速等)。它们对体力劳动和脑力劳动的作业能力均有较大影响,这种影响或是直接的,或是间接的,影响的程度视环境因素呈现的状况,以及该状况维持时间的长短而异。如空气被长期污染,可导致呼吸系统障碍或病变。肺通气量下降会直接影响体力劳动的作业能力,而使机体健康水平下降,间接影响作业能力。,二、影响作业能力的主要
5、因素,工作条件和性质 生产设备与工具的好坏对作业能力的影响较大,主要看它在提高工效的同时,是否能减轻劳动强度,减少静态作业成分,减少作业的紧张程度等。,二、影响作业能力的主要因素,工作条件和性质 劳动强度大的作业不能持久,许多研究结果指出,对8h工作制的体力劳动,能量消耗量的最高水平以不超过作业最大能量消耗量的13为宜,在此水平以下即使连续工作480min也不致引起过度疲劳。,二、影响作业能力的主要因素,工作条件和性质 对轻和中等强度的作业,作业时间过短,不能发挥作业者作业能力的最高水平;而作业时间过长,又会导致疲劳,不仅作业能力下降,还会影响作业者的健康水平。因此,必须针对不同性质和不同劳动
6、强度的作业制定出既能发挥作业者最高作业能力又不致损害其健康的合理作业时间。,二、影响作业能力的主要因素,工作条件和性质 现代工业企业生产过程具有专业化水平高、加工过程连续性强、各生产环节均衡协调和一定的适应性等特点。因此,劳动组织和劳动制度的科学与合理性,对作业能力的发挥有很大影响。例如,作业轮班不仅会对作业者的正常生物节律、身体健康、社会和家庭生活等产生较大的影响,而且也会对作业者的作业能力产生明显影响。,二、影响作业能力的主要因素,锻炼与熟练效应 锻炼能使机体形成巩固的动力定型,可使参加运动的肌肉数量减少,动作更加协调、敏捷和准确,大脑皮层的负担减轻,故不易发生疲劳。体力锻炼还能使肌体的肌
7、纤维变粗,糖原含量增多,生化代谢也发生适应性改变。此外,经常参加锻炼者,心脏每搏输出量增大,心跳次数却增加不多;呼吸加深,肺活量增大,呼吸次数也增加不多。这就使得机体在参与作业活动时有很好的适应性和持久性。,二、影响作业能力的主要因素,锻炼与熟练效应 锻炼对脑力劳动所起的作用更大、更重要。这是因为人类的智力发展并不象体力那样受生理条件的高度限制。,二、影响作业能力的主要因素,锻炼与熟练效应 熟练效应是指经常反复执行某一作业而产生的全身适应性变化,使机体器官各个系统之间更为协调,不易产生疲劳,使作业能力得到提高的现象。典型的熟练效应曲线如图32所示。平均单位工时t与累计产量m呈负指数关系(k是待
8、定系数)。曲线表明随着产品产量的增加,作业者作业熟练程度越高,平均单位工时消耗也越少。反复进行同一作业是一种锻炼过程,是形成熟练效应的原因。,二、影响作业能力的主要因素,第二节 作业疲劳及其测定,作业疲劳及其特点与分类 疲劳的发生机理 测定疲劳的方法,一、作业疲劳及其特点与分类,作业者在作业过程中,产生作业机能衰退,作业能力明显下降,有时伴有疲倦感等主观症状的现象,叫做作业疲劳(简称疲劳)。,一、作业疲劳及其特点与分类,作业疲劳的特点突出表现在两个方面:疲劳不仅是生理反应,而且还包含着大量的心理因素、环境因素等。,一、作业疲劳及其特点与分类,例如,作业者为了某种目的,通过自己的努力可以在短时间
9、内掩盖疲劳的效应;相反,心理上的某种不适或不满又会提前或加速疲劳的出现。如单调的作业内容、强制而令人不适的作业节奏,使作业者产生厌倦感,因而造成作业者的作业效率下降。疲劳不仅使作业能力下降,而且增加事故。许多资料表明,严重事故发生的时间,大部分集中在疲劳期(图33)。,一、作业疲劳及其特点与分类,一、作业疲劳及其特点与分类,为了便于认识疲劳,可以把它分成四种类型:个别器官疲劳。全身性疲劳。智力疲劳。技术性疲劳。,一、作业疲劳及其特点与分类,个别器官疲劳 常发生在仅需个别器官或肢体参与的紧张作业:如手、视觉、听觉等的局部疲劳,一般不影响其他部位的功能。例如手疲劳时,对视力、听力等并无明显影响。,
10、一、作业疲劳及其特点与分类,全身性疲劳 主要是全身参与较为繁重的体力劳动所致,表现为全身肌肉、关节酸痛,疲乏,不愿活动和作业能力明显下降,错误增加等。,一、作业疲劳及其特点与分类,智力疲劳 是长时间从事紧张脑力劳动所致,表现为头昏脑胀、全身乏力、嗜睡或失眠、易激惹等。,一、作业疲劳及其特点与分类,技术性疲劳 常见于需要脑力、体力并重且神经精神相当紧张的作业,如驾驶汽车、飞机、收发电报、计算机操作等。其表现要视劳动时体力和脑力参与的多少而异。例如卡车司机疲劳时除全身乏力外,腰酸腿痛颇为常见;而无线电发报员、半自动化作业操纵人员等,则以头昏脑胀、嗜睡或失眠等多见。,一、作业疲劳及其特点与分类,疲劳
11、的发生可分为三个阶段:(1)第一阶段:疲倦感轻微,作业能力不受影响或稍下降。此时,浓厚兴趣、特殊刺激、意志等可使自我感觉精力充沛,能战胜疲劳,维持劳动效率,但有导致过劳的危险。(2)第二阶段:作业能力下降趋势明显,并涉及生产的质量,但对产量的影响不大。(3)第三阶段:疲倦感强烈,作业能力急剧下降或有起伏,后者表示劳动者试图努力完成工作要求。最终感到精疲力竭、操作发生紊乱而无法继续工作。,二、疲劳的发生机理,疲劳可能起源于心理因素,常与缺乏动力、兴趣或过度心理紧张等因素有关;也可能是由于生理因素,常与过度体力活动(含劳动与运动) 职业性有害因素的作用等有关。在此仅讨论以体力活动为主所致的疲劳,即
12、体力疲劳(physical fatigue)或肌肉疲劳(muscular fatigue)发生的机理.,(一)四种不同而又有联系的学说,能源物质耗竭学说 这种理论认为劳动者在劳动过程中需要消耗能量。随着劳动的进程,能源物质(如糖原、APT、CP等)不断地消耗,但人的能源物质贮存量是有一定的限度的,一旦耗竭,便呈现疲劳。,(一)四种不同而又有联系的学说,疲劳物质累积学说 这种理论认为疲劳是人体肌肉或血液中某些代谢物质,如乳酸、丙酮酸等酸性物质大量堆积而引起的。,(一)四种不同而又有联系的学说,中枢神经系统变化学说 这种理论认为人在劳动中,中枢神经的功能发生着变化,当兴奋到某种程度,必然会产生抑制
13、。疲劳是中枢神经工作能力下降的表现,是大脑皮质的保护性作用。,(一)四种不同而又有联系的学说,机体内环境稳定性失调学说 这种理论认为劳动中体内产生的酸性代谢物,使体液的PH值下降。当PH值下降到一定程度,细胞内外的水分中离子的浓度就会发生变化,人体就会呈现疲劳。,(二)体力劳动时骨骼肌疲劳的原因,APT耗竭 肌肉收缩时,肌纤维中的肌球蛋白丝与肌动蛋白丝发生相对滑动,所需能量是由APT分解供给的。但肌肉中APT分子的储备与供应能力有限,只要APT浓度稍微下降,就会使肌球蛋白横桥上的APT酶活性下降,使肌肉收缩周期受到影响,也会使Ca2+ 循环减慢,致使肌肉发生疲劳。,(二)体力劳动时骨骼肌疲劳的
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