趙鵬祥?王文清

摘要：HFE是探討人類日常生活和工程中的人與工具、環(huán)境、設(shè)備、用戶、機(jī)器之間的交互作用的關(guān)系，以及如何去設(shè)計(jì)這些會(huì)影響人的事物和環(huán)境，以及人在使用這些關(guān)系時(shí)的心理和行為習(xí)慣。通過對(duì)人的行為、能力及操作過程的空間限制等因素的研究，對(duì)和工作有關(guān)的工具、機(jī)器、系統(tǒng)、任務(wù)和環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而達(dá)到提高生產(chǎn)率、安全性、舒適性和有效性的目的。

關(guān)鍵詞：人因工程;HFE;工程項(xiàng)目;設(shè)計(jì)

引言

近年來，由于其簡(jiǎn)單的模塊化設(shè)計(jì)和靈活的安裝模式，該設(shè)備越來越受到越來越多的用戶的贊賞，并逐漸被用于航空、船舶和核能等領(lǐng)域的現(xiàn)代控制室。瓷磚設(shè)備由一系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和附件（例如安裝軸網(wǎng)）組成。裝配格線是固定瓷磚設(shè)備的網(wǎng)格框架。所有資產(chǎn)類型均具有與安裝組合格線的基準(zhǔn)格線相對(duì)應(yīng)的大小，因此可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求重新定位或修改資產(chǎn)。瓷磚設(shè)備比傳統(tǒng)的預(yù)制面板設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性，并在一定程度上減少了維護(hù)和修改導(dǎo)航面板的周期和成本。

1工程項(xiàng)目中的HFE設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

一般在常規(guī)的工程項(xiàng)目中，HFE設(shè)計(jì)主要包含以下內(nèi)容：（1）設(shè)備的操作：確保操作人員能夠方便及安全地操作按鈕及相關(guān)設(shè)備，觀察所有的設(shè)備顯示;（2）設(shè)備的維修：確保人員能夠安全及有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修;（3）出入口的設(shè)計(jì)：在正常、突發(fā)、危險(xiǎn)的情況下確保所有人員能夠在設(shè)備周圍所有的區(qū)域迅速及安全地疏散;（4）設(shè)備的搬運(yùn)：確保設(shè)備的吊裝、拖拉等工作能夠充分考慮操作者的能力;（5）設(shè)備的說明/標(biāo)記：確保設(shè)備配有操作和維修說明以及設(shè)備銘牌，便于工作人員的操作，可以降低人為錯(cuò)誤;（6）可實(shí)施性：確保工作人員操作的便利和安全性。

2 HFE設(shè)計(jì)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1優(yōu)化設(shè)備關(guān)鍵組件

優(yōu)化瓷磚設(shè)備關(guān)鍵部件主要涉及操作類設(shè)備的使用。其優(yōu)化目標(biāo)是提高瓷磚設(shè)備的舒適性和操作精度。所有操作設(shè)備類型的外觀尺寸范圍均在NUREG0700中詳細(xì)規(guī)定，可直接用作設(shè)計(jì)或選擇關(guān)鍵組件外觀的理論基礎(chǔ)，詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高了操作的舒適度和精度除了標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定的要求外，人性化設(shè)計(jì)是關(guān)鍵部件優(yōu)化的最深方向，按鈕設(shè)備操作手柄旋轉(zhuǎn)中心位置的設(shè)置優(yōu)化如下：如果旋轉(zhuǎn)位置在背面（即前手柄較長(zhǎng)），則手柄的突出部分如果旋轉(zhuǎn)位置在中間，則夾點(diǎn)的中心與旋轉(zhuǎn)中心一致，并且更易于旋轉(zhuǎn)設(shè)備。如果旋轉(zhuǎn)位置在前面（即，后掣點(diǎn)較長(zhǎng)），則旋轉(zhuǎn)資產(chǎn)可能會(huì)更容易，但資產(chǎn)方向不如前兩個(gè)設(shè)計(jì)清楚明了。

2.2工作空間設(shè)計(jì)

雷達(dá)顯控臺(tái)操作人員執(zhí)行任務(wù)時(shí)的主要場(chǎng)所一般為雷達(dá)車的方艙、艦艇的船艙等，具有空間狹小、環(huán)境較差的特點(diǎn)。為確保操作人員安全、高效、舒適地完成各項(xiàng)操作任務(wù)，顯控臺(tái)工作空間設(shè)計(jì)應(yīng)考慮顯控臺(tái)單席位及多席位時(shí)的布局關(guān)系，結(jié)合人體基本尺寸參數(shù)，為操作人員留有足夠的活動(dòng)余量。雷達(dá)顯控臺(tái)自身的工作空間設(shè)計(jì)主要涉及臺(tái)面高度和容膝空間。顯控臺(tái)操作人員的工作狀態(tài)主要為坐姿操作，當(dāng)人處于上臂自然下垂、前臂接近水平的狀態(tài)時(shí)最不易疲勞，因此臺(tái)面高度應(yīng)與坐姿下人的肘高一致。容膝空間應(yīng)保證人員腿部的自由伸展，由臺(tái)體的深度和臺(tái)面厚度決定。為保證大多數(shù)操作人員的使用需求，工作空間設(shè)計(jì)一般以男子第95百分位數(shù)（P95）尺寸來確定。

2.3通道設(shè)計(jì)

以某項(xiàng)目的通道HFE設(shè)計(jì)要求為例。該項(xiàng)目中安全通道寬度的要求，主安全逃生通道的寬度應(yīng)不小于1219mm（48"）;次級(jí)安全通道為從主通道通往各個(gè)系統(tǒng)區(qū)域的通道，寬度不小于914mm（36"）;末端安全通道為設(shè)備及閥門周圍的過道，寬度不小于762mm（30"）。為了確保安全通道的寬度，其他專業(yè)的設(shè)計(jì)如托架，護(hù)管等的布置應(yīng)充分確保安全通道的寬度，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)避開安全逃生通道區(qū)域。此外所有區(qū)域都應(yīng)該為操作、維修及測(cè)試工作設(shè)計(jì)安全及有效的進(jìn)出口通道。所有的通道和工作區(qū)域應(yīng)該具有地漏排放和防滑設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)階段，通道設(shè)計(jì)還應(yīng)避免高度的變化，以免發(fā)生絆倒。

2.4操作性設(shè)計(jì)

設(shè)備的可操作性設(shè)計(jì)是雷達(dá)顯控臺(tái)設(shè)備工效性設(shè)計(jì)的重要方面，與坐姿狀態(tài)下人員的工作區(qū)間和視線區(qū)間密切相關(guān)。顯控臺(tái)工作區(qū)間設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合手操作區(qū)域和臺(tái)面設(shè)備操作頻率需求。鍵盤和鼠標(biāo)為操作頻率最高的設(shè)備，布置在手的舒適操作區(qū)。觸控一體機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)操控模塊、語音通訊終端操作頻率次之，布置于有效操作區(qū)內(nèi)。坐姿顯控臺(tái)基準(zhǔn)眼位是設(shè)計(jì)視覺條件和確定控制室盲區(qū)的基準(zhǔn)，顯控臺(tái)視線區(qū)間應(yīng)以基準(zhǔn)眼位來設(shè)計(jì)。操作人員處于正直坐姿時(shí)，眼位在控制臺(tái)臺(tái)面前緣的垂直基準(zhǔn)線上，其高度為座椅面高度和坐姿眼高之和。人的坐姿自然視線要與顯示器屏幕垂直，顯示器屏幕與垂直面夾角的最佳值為15度。

2.5梯子和欄桿的設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目中所有梯子欄桿的設(shè)計(jì)都應(yīng)符合HFE設(shè)計(jì)原則，充分考慮工作人員在使用梯子時(shí)的安全性及舒適性，主要設(shè)計(jì)要求如下：（1）任何樓梯踏板頂部與任何上方障礙物之間的最小間隙一般為2200mm;（2）樓梯間的垂直上升的距離最大一般為應(yīng)為4880mm;（3）單級(jí)踏步一般允許300mm的最大上升高度;（4）樓梯前緣應(yīng)防滑，并采用對(duì)比色，以增加可見度;（5）扶手周圍的最小手部間隙應(yīng)為75mm;（6）樓梯平臺(tái)寬度應(yīng)至少與樓梯寬度相同，且至少為600mm;（7）主逃生樓梯和需要擔(dān)架通道的樓梯平臺(tái)的長(zhǎng)度至少應(yīng)為1500mm;（8）次級(jí)樓梯平臺(tái)的最小長(zhǎng)度應(yīng)為900mm。

結(jié)束語

人因工程是新興的綜合性交叉學(xué)科，聚焦于解決“如何提升產(chǎn)品的好用程度”的工程問題。在智能化背景下，為解決傳統(tǒng)雷達(dá)顯控臺(tái)交互方式操作步驟多、操控時(shí)間長(zhǎng)、控制不靈活等問題，多模態(tài)交互技術(shù)在顯控臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已成為未來發(fā)展趨勢(shì)，通過觸控、語音、手勢(shì)、眼控等多種方式完成交互操作，對(duì)視覺、聽覺、體感等多種感官進(jìn)行融合，具有直接、快速、自然的交互特點(diǎn)。此外，伴隨人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，監(jiān)視控制、信號(hào)檢測(cè)、目標(biāo)監(jiān)控等雷達(dá)顯控臺(tái)所需處理的任務(wù)極有可能由人工智能來完成。如何處理好人的主觀信息與機(jī)器的客觀數(shù)據(jù)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系、實(shí)現(xiàn)人–智能相互融合將成為促進(jìn)雷達(dá)顯控技術(shù)進(jìn)步需要考慮的問題。

參考文獻(xiàn)：

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