人因工程實(shí)驗(yàn)室與設(shè)計(jì) 研究方向與重點(diǎn):一、人體測計(jì)1.靜態(tài)與動(dòng)態(tài)人體測計(jì)數(shù)據(jù)庫之建立與維護(hù)2.3D人體模型之構(gòu)建3.人體測計(jì)與產(chǎn)品、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用與推廣二、生物力學(xué)1.人體力學(xué)數(shù)據(jù)庫,標(biāo)準(zhǔn)模式之建立2.人工物料搬運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)以及力學(xué)模式之建立3.工作姿勢的生物力學(xué)分析4.腰背護(hù)具之研發(fā)三、工作生理1.工作生理能力與生理負(fù)荷之測量與標(biāo)準(zhǔn)2.體適能數(shù)據(jù)庫與推廣教育四、人機(jī)系統(tǒng)1.行動(dòng)秘書與車內(nèi)信息系統(tǒng)之接口設(shè)計(jì)2.抬頭顯示與控制裝置之設(shè)計(jì)特色3.中文計(jì)算機(jī)界面設(shè)計(jì)之人因標(biāo)準(zhǔn)4.自動(dòng)化系統(tǒng)之工作設(shè)計(jì)5.人員與計(jì)算機(jī)接口問題研究6.自動(dòng)化系統(tǒng)之功能配置7.多媒體與虛擬實(shí)境之人因問題五、人員績效與可靠度1.人為失誤與意外事故之行為模式2.人員可靠度評(píng)量3.人員績效數(shù)據(jù)庫與模式之建立4.心智工作負(fù)荷之測量與標(biāo)準(zhǔn)5.影響工作績效的因素之探討6.系統(tǒng)緊急操作程序之研究六、人類訊息處理與決策行為1.故障偵測與診斷行為之探討2.問題解決行為理論在自動(dòng)化系統(tǒng)訊息顯示設(shè)計(jì)之應(yīng)用3.信息系統(tǒng)知識(shí)庫設(shè)計(jì)之人因標(biāo)準(zhǔn)4.心智模型之理論與應(yīng)用5.人類決策行為理論在決策支持系統(tǒng)之應(yīng)用6.數(shù)據(jù)庫之人機(jī)接口研究七、安全與衛(wèi)生1.肌肉骨胳系統(tǒng)職業(yè)傷害的成因與防范對(duì)策2.重體力的與心智的工作負(fù)荷之安全問題3.工廠安全設(shè)計(jì)規(guī)劃的人因考慮4.交通號(hào)志與道路配置之人因評(píng)鍵與安全設(shè)計(jì)5.公共工程安全管理策略之探討6.數(shù)據(jù)庫之人機(jī)接口研究7.個(gè)人防護(hù)用具之設(shè)計(jì)八、產(chǎn)品與環(huán)境設(shè)計(jì)1.人因工程應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的問題之探討2.機(jī)器工具的人因設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)3.消費(fèi)產(chǎn)品的人因設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)4.公共及居住空間之合理化與人性化設(shè)計(jì)5.車站航空站設(shè)施與標(biāo)志之人因設(shè)計(jì)6.視障者使用產(chǎn)品之設(shè)計(jì)7.新科技產(chǎn)品之適應(yīng)分析8.無障礙環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)建立與評(píng)估準(zhǔn)則九、視覺與色彩1.本土之色彩與認(rèn)知模式2.中文字體視覺與辨識(shí)行為研究 工效學(xué)是根據(jù)人的心理、生理和身體結(jié)構(gòu)等因素,研究人、
機(jī)械、環(huán)境相互間的合理關(guān)系,以保證人們安全、健康、舒適地工作,并取得滿意的工作效果的機(jī)械工程分支學(xué)科?! 」ばW(xué)吸收了自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的廣泛知識(shí)內(nèi)容,是一門涉及面很廣的邊緣學(xué)科。在機(jī)械工業(yè)中,工效學(xué)著重研究如何使設(shè)計(jì)的機(jī)器、工具、成套設(shè)備的操作方法和作業(yè)環(huán)境更適應(yīng)操作人員的要求?! ∽悦绹颂├臻_創(chuàng)科學(xué)管理以來,工作效能的研究一直是管理工程學(xué)的重要組成部分。吉爾布雷斯夫婦首先應(yīng)用心理學(xué)原理進(jìn)行了動(dòng)作研究,注意到工人疲勞、工作單調(diào)等因素對(duì)工效的影響。 第二次世界大戰(zhàn)期間,因各種新式武器的產(chǎn)生,設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真考慮操作人員的生理和心理特點(diǎn),研究如何使機(jī)器與人的能力限度和特性相適應(yīng),從而產(chǎn)生了工效學(xué)。隨后,工效學(xué)在各國工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展?! ?961年,在斯德哥爾摩成立了國際工效學(xué)協(xié)會(huì)。此后,許多國家都成立了工效學(xué)的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)體,研究成果被納入國家標(biāo)準(zhǔn),尤其是涉及安全、健康方面的標(biāo)準(zhǔn)往往是強(qiáng)制執(zhí)行的。因此工效學(xué)在發(fā)展中逐漸與標(biāo)準(zhǔn)化工作結(jié)合起來?! 」ばW(xué)在人-機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的研究中,經(jīng)歷了人適應(yīng)機(jī)、機(jī)適應(yīng)人、人機(jī)相互適應(yīng)幾個(gè)階段,現(xiàn)在又已深入到人、機(jī)、環(huán)境三者協(xié)調(diào)的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi),從單純研究個(gè)人生理和心理特點(diǎn),發(fā)展到研究怎樣改善人的社會(huì)性因素。隨著市場競爭的加劇和生產(chǎn)水平的提高,工效學(xué)在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用也更加廣泛和深入?! ≡谌?機(jī)系統(tǒng)中,人體各部分的尺寸,人的視覺和聽覺的正常生理值,人在工作時(shí)的姿勢,人體活動(dòng)范圍、動(dòng)作節(jié)奏和速度,勞動(dòng)條件引起工作疲勞的程度,以及人的能量消耗和補(bǔ)充;機(jī)器的顯示器、控制器(把手、操縱桿、駕駛盤、按鈕的結(jié)構(gòu)型式和色調(diào)等)和其他與人發(fā)生聯(lián)系的各種裝備(桌。椅、工作臺(tái)等);所處環(huán)境的溫度、濕度、聲響、振動(dòng)、照明、色彩、氣味等都會(huì)影響人的工作效率。而工效學(xué)正是研究它們之間的關(guān)系的。 工效學(xué)還研究人的工作行為和產(chǎn)生行為差異的各種因素,這些因素報(bào)括:年齡、性別、個(gè)人的智力和文化技術(shù)水平、工作興趣和工作動(dòng)機(jī)、性格特點(diǎn)、工作情緒等主觀因素。同時(shí),工效學(xué)還研究所處環(huán)境、設(shè)備性能、工作條件等客觀因素以及人群關(guān)系、組織作風(fēng)等社會(huì)性因素。這些因素使人的能力互不相同,對(duì)系統(tǒng)的適應(yīng)程度也各有差異?! 」ばW(xué)還強(qiáng)調(diào)人有產(chǎn)生錯(cuò)誤行為的可能性,良好的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)有助于減少操作人員失誤的客觀因素,并有利于預(yù)防和減少由于主觀因素或社會(huì)性因素造成的失誤?! 閷?shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的整體效果,還需要選擇具有一定素質(zhì)的操作人員,并給予適當(dāng)?shù)挠?xùn)練,使他們學(xué)會(huì)操作和維護(hù)這個(gè)系統(tǒng)。操作人員必須遵守操作規(guī)程,制訂的操作規(guī)程應(yīng)符合操作人員的生理和心理特點(diǎn)?! 」ばW(xué)在機(jī)械工業(yè)中已廣泛用于各種產(chǎn)品、設(shè)施和生產(chǎn)系統(tǒng)中。例如,在駕駛汽車的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)中,司機(jī)首先要了解車外環(huán)境(車流、人流、交通信號(hào)和標(biāo)志、道路條件等情況)和汽車本身運(yùn)行狀態(tài)(速度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、壓力、油量等儀表顯示的情況),以確定行車方針和進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟倏v?! 槭顾緳C(jī)駕駛省力、安全和舒適,在設(shè)計(jì)汽車時(shí)應(yīng)根據(jù)人體測量數(shù)據(jù)和生理、心理負(fù)荷反應(yīng)來考慮司機(jī)的座位、各顯示器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)置;適當(dāng)降低汽車重心,使行駛較為穩(wěn)定,乘坐舒適。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮司機(jī)在操作中可能失誤或遭受外來車輛的撞擊,應(yīng)有預(yù)防措施,如采用過速自動(dòng)報(bào)警裝置,增設(shè)安全帶、緩沖保險(xiǎn)杠、不易破碎的擋風(fēng)玻璃等?! ∮秩绺倪M(jìn)后的橋式起重機(jī)的司機(jī)室,將各種操縱桿裝在司機(jī)座位的兩側(cè),正前方和兩側(cè)都是大玻璃窗,擴(kuò)大司機(jī)的視野并可讓司機(jī)坐在座位上操作。操縱桿把手的材料、結(jié)構(gòu)、形狀、位置根據(jù)功能選用和設(shè)計(jì),使司機(jī)憑觸覺就能操作。整個(gè)司機(jī)室密閉性良好,這樣就能改善不良的操作條件和客觀環(huán)境對(duì)司機(jī)工作效能的影響。其它機(jī)械學(xué)分支學(xué)科機(jī)械學(xué)概述、傳熱學(xué)、工效學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、摩擦學(xué)、汽車力學(xué)、地面車輛力學(xué)、燃燒學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械制圖、工程熱力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展,高新技術(shù)產(chǎn)品的普及應(yīng)用極大提高了人類改造自然與環(huán)境的能力。長期以來科學(xué)家的思考和研究熱點(diǎn)都集中在提高生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率的技術(shù)創(chuàng)新方面,在生產(chǎn)資料、生活資料的設(shè)計(jì)制造過程中,所有技術(shù)進(jìn)步都體現(xiàn)在如何提高人類影響和改造環(huán)境的能效上。競爭的壓力促使人類自覺和主動(dòng)地學(xué)習(xí)、接受最新技術(shù)并應(yīng)用最先進(jìn)的產(chǎn)品,從而獲得更強(qiáng)大的能力;另一方面也會(huì)被動(dòng)地和不自覺地受到技術(shù)的約束,形成對(duì)技術(shù)的依賴進(jìn)而引發(fā)新的社會(huì)和心理學(xué)問題,例如使用計(jì)算器后心算能力的減退,大量使用電腦后記憶力、書寫能力的大幅度減退,青少年沉迷電腦網(wǎng)絡(luò)更是成為全球性難以解決社會(huì)公害。再如基因克隆技術(shù)在有效提高生物種群遺傳能力、大幅度提高植物產(chǎn)量的同時(shí),也帶來了諸如使用變基因食品是否會(huì)對(duì)人類進(jìn)化產(chǎn)生不良影響、進(jìn)而引起了是否要研究克隆人的激烈爭論。如果人類將其所發(fā)展的技術(shù)手段應(yīng)用于對(duì)自身遺傳特性的根本性改造方面(現(xiàn)在看來技術(shù)可行性方面沒有太大的障礙),其結(jié)果對(duì)人類未來的演進(jìn)所帶來的復(fù)雜和深遠(yuǎn)影響是無法預(yù)料的,克隆人技術(shù)的濫用對(duì)人類自身來說可能意味著毀滅性的災(zāi)難??梢?,人類與自身所發(fā)展的技術(shù)之間的復(fù)雜推演關(guān)系,涉及到社會(huì)、文化、宗教和種群遺傳等諸多范疇,涉及到不同的價(jià)值取向的爭論。無休止、無約束地追求純粹物質(zhì)價(jià)值的技術(shù)創(chuàng)造,未必都能造福于人類。人類有沒有可能、有沒有必要在對(duì)未來的技術(shù)發(fā)展做出規(guī)劃準(zhǔn)備時(shí),優(yōu)先考慮這些技術(shù)一旦投入實(shí)際應(yīng)用會(huì)對(duì)人類自身產(chǎn)生何種影響?在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國現(xiàn)階段,值得我們深思。這里我們提出兩個(gè)問題,未來人類到底需要什么樣的技術(shù)?如何才能獲得這樣的技術(shù)? 誕生于20世紀(jì)中期的人機(jī)工程學(xué)(HUMANENGINEERING或ERGONOMICS),是一門研究人的生物特性與所處環(huán)境及工作條件相匹配的科學(xué),人機(jī)工程學(xué)把人和環(huán)境視為一個(gè)有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng),研究使人付出適宜的代價(jià)后可獲得整個(gè)系統(tǒng)最佳效益的環(huán)境條件。人機(jī)工程學(xué)不僅涉及到工程技術(shù)理論,還涉及到人體解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)以及勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)等,其科學(xué)內(nèi)涵是如何創(chuàng)造符合人的生理和心理需求的、高效、優(yōu)化和完美的 人-機(jī)-環(huán)境 系統(tǒng)。從這個(gè)角度我們可以嘗試回答上面的第一個(gè)問題,即人類需要的是能夠創(chuàng)造出有利于人類身心健康的高質(zhì)量生活的技術(shù)和產(chǎn)品,人類在規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)新的技術(shù)時(shí),需要把人的生物適應(yīng)性作為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),納入系統(tǒng)考量,我們不僅要評(píng)估新技術(shù)對(duì)改造環(huán)境的影響能力,更要評(píng)估改進(jìn)后的環(huán)境對(duì)人類所產(chǎn)生反作用影響時(shí)人類的生物適應(yīng)能力。 工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究方法,對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和肌能特征進(jìn)行研究,提供人體各部分的尺寸、體重、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)提供人體各部分的發(fā)力范圍、活動(dòng)范圍、動(dòng)作速度、頻率、重心變化以及動(dòng)作時(shí)慣性等動(dòng)態(tài)參數(shù)分析人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺以及肢體感覺器官的肌能特征,分析人在勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞程度以及對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力,探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素,及心理因素對(duì)工作效率的影響等。人體工程學(xué)的研究,為工業(yè)設(shè)計(jì)全面考慮 人的因素 提供了人體結(jié)構(gòu)尺度,人體生理尺度和人的心理尺度等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可有效地運(yùn)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中去。 作為有智能生命的人類,其社會(huì)、生產(chǎn)和生活活動(dòng),都要通過與環(huán)境的接觸過程來感知、獲取、交互、反饋各種物理量信息(力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)和射線強(qiáng)度等)、化學(xué)量信息、生物量信息、視覺信息、非結(jié)構(gòu)化信息。其中人體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的信息獲取反饋過程更與人的勞動(dòng)、生活中的能動(dòng)因素密切相關(guān)。