席志強

摘 要：人機工程學分析了人和機器之間的關系，將融合其中的功能最好的發(fā)揮出來，屬于一門價值綜合型的學科內容，在機械制造中應用人機工程學的概念，能夠為人們創(chuàng)造出十分安全且舒適的工作環(huán)境，且能夠將人和機器的最大價值發(fā)揮出來，提升機械制造和設計出產(chǎn)品的科學性、合理性和安全性。

關鍵詞：人體工程學；機械設計；機械制造；必然性

前言

隨著社會進步，科學技術處于不斷創(chuàng)新的階段，很多只是向企業(yè)提供的機器本身工作效率的機械產(chǎn)品和市場需求出現(xiàn)了矛盾，企業(yè)工人的需求開始朝向人機工程學在機械上運用的實際狀況，分析機械設計是否可以滿足工人的情緒需求、能力需求和操作習慣等。工人希望其操作的機械設備不需要付出太多的體力勞動，且確保操作者可以保持持續(xù)性且飽滿的精神。

1 人機工程學概述

就工程學發(fā)展的角度分析，人機工程學實際上是一門交叉性質的學科內容，其整個學科的范圍已經(jīng)涵蓋了工程學范圍、心理學范圍和力學范圍等，建立在人體工程學基礎上的深入分析，由此確保實現(xiàn)人、機和外部環(huán)境三者之間的良好協(xié)調和分配。就機械設計的角度來看，整個設計過程實際上是系統(tǒng)性的工程，就設計者的角度分析，整個設計過程中需要針對不同的設計元素進行充分考慮分析，例如，分析工作環(huán)境、分析機械設備自身和實際的工作強度等因素。隨著智能化技術的不斷創(chuàng)新，當前機械設計的諸多項目中，人本設計的理念得到了良好的推廣和應用。就實用性的角度分析，機械設計的實際目的是為了有效提升項目作業(yè)的實際效率，由此可見，設計者需要關注人機工程學發(fā)展的有關理論內容，注重理論應用于實踐的適應性。

2 機械設計制造中需要考慮到的人體機能系統(tǒng)

就機械設計制造的過程分析，需要考慮的因素很多，例如，需要分析使用者的神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)和運動系統(tǒng)等，以上也都是人機工程學發(fā)展的重要影響因素。

2.1 人體神經(jīng)系統(tǒng)

人體中的大腦中樞功能運轉主要表現(xiàn)在對不同種類信息的獲取和整合，做好信息的處理，中樞功能表現(xiàn)為對獲取的各類信息進行整合與處理，由此能夠及時的應對外部環(huán)境的刺激，基于以上分析，研究人員針對機械設備設計的時候，需要避免產(chǎn)品實際反映速度太快，避免人腦的反應比不上機械反應速度的情況，除了以上考慮，研究人員還需針對人腦的記憶功能進行合理分析和利用，由此來有效提升研發(fā)產(chǎn)品的實際工作效率。

2.2 人體感覺系統(tǒng)

就生理學研究的角度分析，人體內涵蓋了很多的感覺神經(jīng)，諸多的感覺通道都各自對應了不同的場合，例如，視覺通道主要是為了向外部傳達信息；聽覺通道的作用主要是為了獲取外部的信息。就機械設計的研究人員來看，產(chǎn)品實際設計的過程中需要關注人體的實際感覺，注重使用者的感受，針對人的視力范圍和聽力范圍進行思考，確保產(chǎn)品設計的科學性和合理性。

2.3 人體運動系統(tǒng)

運動系統(tǒng)的主要職能是為了確保不同動作和勞動的完成，機械設計需要考慮到骨關節(jié)和肌肉強度，例如，肢體運動過程中需要分析肢體的運動范圍和出力強度，分析運動的速度等。

3 人機工程學在機械設計、制造中應用的必然性

3.1 便于操作、觀察與維護

工廠操作中，需要實現(xiàn)人-機-環(huán)境協(xié)調，如果處理不好人機關系，會顯著影響到員工的工作效率，例如，機具太低的話，工人工作要彎腰，不僅很容易疲勞且會給員工帶來不好的身體影響，導致駝背。如果照明不好，影響員工視力和工作效率。因此應用人機工程學有助于將部件合理安排和擺放，有助于員工的日常操作、觀察和維護。應用的原則是為了更加簡便，減少操作位置和修理位置的數(shù)量，需要保障操作部件的位置、大小和力度方向和一般人身材基本特征的適應性。不同類型的部件操作需要顯著區(qū)分開，信號顯示的形式也要有差異。駕駛員與汽車之間是十分典型的人機關系。汽車駕駛室的內部布置需要符合駕駛員的視野范圍，確保乘坐舒適和安全，方向盤和座椅的位置、坐墊到腳踏板之間的距離都需要符合人機工程學標準。

3.2 創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境

如果工人的工作環(huán)境比較舒適，其身體可能不會發(fā)生很大的疲勞，精神可能也會保持十分愉悅的狀態(tài)，間接的影響到工作效率。由此可見，人機工程學十分關注實際環(huán)境對于個人工作效率和身體健康的影響，例如，噪聲污染問題。就實際的生產(chǎn)生活來看，人們經(jīng)常受到噪聲的實際苦惱，很多噪聲可能聲音不太大，但是也能給人帶來很多的煩躁。溫度和濕度對于人的影響也是很大的，高溫很容易使人分散注意力，操作準確性降低，協(xié)調能力變弱。根據(jù)調查研究顯示，夏季溫度控制在18℃～24℃，冬季溫度控制在17℃～22℃，這樣員工的工作效率較高。

3.3 提供安全防護

安全防護的內容包含兩點，第一，采取針對性措施避免操作失誤的產(chǎn)生，良好防護機器運行。操作的失誤可能來自于外部因素或者內部因素，由此產(chǎn)生很多誤動作，也可能是因為操作者自身的因素發(fā)生了失誤?？梢圆扇〉拇胧┌O置避免超載的安全裝置，自動鎖緊裝置、控制開關等。第二，針對操作者自身實施的安全防護措施，例如，行走的車輛為了保障駕駛員的人身安全，已經(jīng)設置出防翻滾駕駛臺、防震座椅等。人身防護關系到的安全技術很多，例如，構件可靠性技術、有限損壞技術等；除此之外，報警系統(tǒng)、防護罩、擋板等設備的應用效果都不錯。

3.4 提升人機功能分配的協(xié)調性

人機功能分配的協(xié)調性是機械設計制造過程中需要關注的重要內容，不能只是簡單的考慮到技術能力、經(jīng)濟能力、材料的性能，避免設計出來的機械產(chǎn)品只注重性能，忽視了設備和人之間的協(xié)調性，降低了人們的購買率和使用率。經(jīng)過分析，筆者認為，人機功能協(xié)調性的主要影響因素包含以下兩點，第一，機械制造和設計的過程中片面的將機械作為主體，忽視了人的因素，由此產(chǎn)生了機械設備十分先進但是人協(xié)調性很差的情況。第二，隨著科學技術的進步，人們更多的關注自己的生理情況，機械設計需要滿足人們的生理需求。就未來機械設計制造的發(fā)展前景來看，設計人員可能不僅要分析機械設計知識，還需不斷學習相關的物理學知識、生理學知識和人體工程學等知識，綜合全面的分析人和機器工作效率的各方面因素，良好的模擬很多預發(fā)情況，良好的選擇人和機器工作效率之間的一個最佳點，提升人的高效率，同時保障機器運行的高效率。將工作項目和機械的實際功能良好的分配到人和機器上，實現(xiàn)人機的合理分配，提升機械運行效率。例如，對機械設計制造的過程中需要考慮到不同人的行為和操作習慣，分析身體彎弓時產(chǎn)生的實際推力，提重物的時候人們的身體重心會顯著下降，機器控制上還需考慮到人體實際的反應時間，確保機械運行的安全性。

4 結束語

不管科學技術未來的發(fā)展怎么樣，時代都將是隨著科學技術不斷變遷的，機械制造設計的全程目標都為了良好的服務人們，因此機械設計和制造的過程中不能只是一味的思考機械運行的效率，需要關注機電一體化的發(fā)展趨勢，將人機工程學的理念運用在設計中，實現(xiàn)人機結合的最終目標。人機工程學理論融合機械設計和制造過程中，肯定會給機械行業(yè)帶來新的競爭環(huán)境，提升行業(yè)競爭力，由此良好實現(xiàn)機械設計的功能，促進科學技術和經(jīng)濟的良好發(fā)展。

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