第四章 安全人機(jī)工程。

　　一、大綱要求

　　了解安全人機(jī)學(xué)及主要內(nèi)容、人機(jī)系統(tǒng)的類(lèi)型，這里面主要是要了解一個(gè)定義，四個(gè)內(nèi)容，兩種類(lèi)型；熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)本質(zhì)安全要求，主要是注意失效安全、定位安全；了解人的感官與器官、視覺(jué)損傷、疲勞、聽(tīng)覺(jué)特性，這里面重點(diǎn)了解危害；熟悉人的感覺(jué)反應(yīng)、人體特性參數(shù)、人的心理因素，包括勞動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)；了解機(jī)械安全的特性；掌握人機(jī)系統(tǒng)常見(jiàn)的事故及其原因；熟悉機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)，這里面重點(diǎn)在常見(jiàn)事故及原因；了解機(jī)械失效的三個(gè)階段和維修度、有效度、平均無(wú)故障工作時(shí)間；熟悉可靠性、故障率，以及可靠性預(yù)計(jì)、人機(jī)界面設(shè)計(jì)、維修性設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)，重點(diǎn)在可靠性上面；了解人機(jī)信息與能量交換系統(tǒng)模型、人的可靠性分析；熟悉人機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)功能分配、人機(jī)系統(tǒng)可靠性計(jì)算；掌握人機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)原則，重點(diǎn)在可靠性計(jì)算以及設(shè)計(jì)原則。

　　先看定義：安全人機(jī)工程是運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的理論和方法研究“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)，并使三者從安全的角度上達(dá)到最佳匹配，以確保系統(tǒng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一門(mén)綜合性的邊緣科學(xué)。這里面注意幾個(gè)地方：安全人機(jī)工程主要研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)，追求的是整體上的最優(yōu)匹配；

　　安全人機(jī)工程的主要研究?jī)?nèi)容包括4個(gè)方面：

　　1.第一個(gè)方面是針對(duì)機(jī)的：分析機(jī)械設(shè)備及設(shè)施在生產(chǎn)過(guò)程中存在的不安全因素，并有針對(duì)性地進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)、維修性設(shè)計(jì)、安全裝置設(shè)計(jì)、安全啟動(dòng)和安全操作設(shè)計(jì)及安全維修設(shè)計(jì)等。

　　2.第一個(gè)方面是針對(duì)人和機(jī)的：研究人的生理和心理特性，分析研究人和機(jī)器各自的功能特點(diǎn)，進(jìn)行合理的功能分配，以構(gòu)成不同類(lèi)型的最佳人機(jī)系統(tǒng)。

　　3.第三個(gè)方面式研究人機(jī)交互：研究人與機(jī)器相互接觸、相互聯(lián)系的人機(jī)界面中信息傳遞的安全問(wèn)題。

　　4.最后是分析人機(jī)系統(tǒng)的可靠性，建立人機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)原則，據(jù)此設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、合理以及可靠性高的人機(jī)系統(tǒng)。

　　注意人機(jī)的地位，人始終起著核心和主導(dǎo)作用，機(jī)器起著安全可靠的保證作用。于是就可以得出一個(gè)結(jié)論，解決安全問(wèn)題的根本是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化，讓工業(yè)機(jī)器人代替人的部分危險(xiǎn)操作，從根本上將人從危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境中徹底解脫出來(lái)。

　　人機(jī)系統(tǒng)主要有兩類(lèi)，一類(lèi)為機(jī)械化、半機(jī)械化控制的人機(jī)系統(tǒng)；一類(lèi)為全自動(dòng)化控制的人機(jī)系統(tǒng)。

　　所謂機(jī)械化、半機(jī)械化控制的人機(jī)系統(tǒng)，人機(jī)共體，或機(jī)為主體，系統(tǒng)的動(dòng)力源由機(jī)器提供，人在系統(tǒng)中主要充當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程的操作者與控制者，控制器主要由人來(lái)操作。在控制系統(tǒng)中設(shè)置監(jiān)控裝置，如果人操作失誤，機(jī)器會(huì)拒絕執(zhí)行或提出警告，這是目前應(yīng)用最多的人機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)的安全性主要取決于三個(gè)方面：人機(jī)功能分配的合理性，機(jī)器的本質(zhì)安全性及人為失誤。

　　在全自動(dòng)化控制的人機(jī)系統(tǒng)中，以機(jī)為主體，注意不是人機(jī)共體，機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)完全依賴(lài)于閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)器自身的控制，人的作用只是一個(gè)監(jiān)視者和管理者，監(jiān)視自動(dòng)化機(jī)器的工作。只有在自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，人才進(jìn)行干預(yù)，采取相應(yīng)的措施。系統(tǒng)的安全性主要取決于機(jī)器的本質(zhì)安全性（這一點(diǎn)和半自動(dòng)一樣）、機(jī)器的冗余系統(tǒng)失靈以及人處于低負(fù)荷時(shí)應(yīng)急反應(yīng)變差等。

　　機(jī)械設(shè)計(jì)本質(zhì)安全是指機(jī)械的設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)階段采取措施來(lái)消除安全隱患的一種機(jī)械安全方法。包括在設(shè)計(jì)中排除危險(xiǎn)部件，減少或避免在危險(xiǎn)區(qū)處理工作需求，提供自動(dòng)反饋設(shè)備并使運(yùn)動(dòng)的部件處于密封狀態(tài)之中等。

　　先看本質(zhì)安全一個(gè)重要的方面：失效安全，機(jī)械設(shè)計(jì)者應(yīng)該在設(shè)計(jì)中考慮到當(dāng)發(fā)生故障時(shí)不出危險(xiǎn)。注意，失效安全的定義并不作特殊要求，但書(shū)上的例子需要特別注意，那些是失效安全：操作限制開(kāi)關(guān)，限制不應(yīng)該發(fā)生的沖擊及運(yùn)動(dòng)的預(yù)設(shè)制動(dòng)裝置，設(shè)置把手和預(yù)防下落的裝置，失效安全的限電開(kāi)關(guān)等。

　　另一個(gè)重要的方面：機(jī)械部件的定位安全，把機(jī)械的部件安置到不可能觸及的地點(diǎn)，通過(guò)定位達(dá)到安全的目的。設(shè)計(jì)者必須考慮到人在正常情況下不會(huì)觸及到部件，而在某些情況下可能會(huì)接觸到。同樣需要注意例子：登著梯子對(duì)機(jī)械進(jìn)行維修就是定位安全。

  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理