安全人机工程学-4-人的作业疲劳和可靠性.ppt

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1、人的作业疲劳和可靠性,牛奕 ,主要内容,劳动强度分级 作业疲劳及其测定 作业疲劳和安全生产 职业适应性 人的可靠性,学习目标,掌握劳动强度分级，理解疲劳产生的机理 了解作业疲劳的测定方法，掌握疲劳的改善与消除。 了解职务分析、职业适应性的测评方法 掌握人失误、人的不安全行为产生的原因及防止措施。,4.1 劳动强度分级,牛奕 ,4.1.1 劳动强度,劳动强度可以理解为，作业中人在单位时间内做功和机体代谢能力之比。,注意：与我们日常所说的轻、重劳动的含义不同。作业强度虽不大、不费力气，但作业密度高、或作业姿势强制、或精神非常紧张，都可能被评为重劳动或劳累的工作。,4.1.1 劳动强度,影响劳动强度

2、的因素,（1）劳动对象：工作性质和工作量密度 （2）劳动工具 （3）劳动环境：自然环境和社会环境 （4）劳动者： 生理状态、心理状态和精神状态 （5）劳动时间,4.1.2 作业分类,静力作业（静态作业）,主要是依靠肌肉的等长收缩来维持一定的体位，及身体和四肢关机保持不动时所进行的作业。 举例：脑力劳动、计算机操作人员、仪器监控者等,动力作业,主要是依靠肌肉的等张收缩来完成作业动作的，即经常说的体力劳动。 举例：采矿、建筑,4.1.3 劳动强度的分级,1、国际劳工局分级标准,按照氧耗量分为3级：中等强度作业、大强度作业、极大强度作业,中等强度作业分级,大强度作业，指氧需超过氧上限，即在氧债大量积

3、累的情况下作业，如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业只能持续10余分钟，不会更长。 极大强度作业，指完全在无氧条件下的作业，氧债可能等于氧需。只在短跑、游泳比赛时才出现这类情况，持续时间不超过2分钟。,4.1.3 劳动强度的分级,2、日本劳动研究所分级标准,根据能量代谢率分为5级,4.1.3 劳动强度的分级,3、我国分级标准,体力劳动强度分级标准（GB 3896-83）,体力劳动强度指数计算公式 I = TMSW10 T劳动时间率（%） M8h工作日平均能量代谢率，kJ/(minm2) S性别系数：男性=1，女性=1.3 W体力劳动方式系数：搬=1，扛=0.40，推/拉=0.05,4.1.3

4、劳动强度的分级,3、我国分级标准,8h工作日平均能量代谢率,劳动时间率,4.1.3 劳动强度的分级,3、我国分级标准,4.2 作业疲劳及其测定,牛奕 ,4.2 作业疲劳及其测定,疲劳的定义： 说法一：疲劳就是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，有时并伴有疲倦等主观症状的现象。 说法二：疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢不能维持平和。 在劳动卫生学中，疲劳一般是指因过度劳累（体力或脑力劳动）而引起的一种劳动能力下降现象，具体表现为反应迟钝、动作灵活性和协调性降低、工作差错率增多，并伴有主观感觉疲乏、无力等。 换言之，疲劳是机体处于警觉和睡眠两个极端情况之间的一个中间技能状态，

5、是许多生理变化的最后结果。严重疲劳可出现生理功能失调或紊乱。,4.2.1 疲劳产生的机理,1） 疲劳物质累积机理 2）糖原耗竭机理 3）中枢系统变化机理 4）生化变化机理 5）局部血液阻断机理,作业者短时间内从事大强度体力劳动，消耗较多能量，能量代谢需要的氧供应不足，产生无氧代谢，乳酸在肌肉和血液中储积，使人感到身体不适，即产生疲劳感。,人体的能量供应是有限的，随着劳动过程的进行，体能被不断消耗，于是由于一种可以转化为能量的能源物质“肌糖原”储备耗竭或来不及加以补充，人体就产生了疲劳。,劳动过程中，人的中枢神经系统将会产生一种特殊的功能，即保护性抑制，使肌肉组织不致过度消耗而受损，保护神经细胞

6、免于过分疲劳。,在劳动中，由于作业及环境引起体内平衡紊乱状态而产生了疲劳。,静态作业(如持重、把握工具等)时，肌肉等长收缩来维持一定的体位，虽然能耗不多，但易发生局部疲劳。,4.2.2 疲劳的种类,1、疲劳的种类,4.2.2 疲劳的种类,2、疲劳的规律,局部引起的疲劳，可以引起全身症状和大脑疲劳； 疲劳不但使作业能力下降，也使作业意志减弱，产生休息的需要； 疲劳能够恢复，不会留下损伤痕迹；年轻人比老年人恢复得快；体力上的疲劳比精神上的疲劳恢复得快； 心理造成的疲劳常与心理状态同步存在，同步消失；同样由作业内容和环境引起的疲劳，当作业内容和环境改变时，疲劳也可消减。 感觉和疲劳不一定同时发生，如

7、乐不知疲。 疲劳有一定的积累效应，未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日，如次日达到六分疲倦程度，就感到十分疲乏。在重度劳累之后，第二天还感到周身无力，就是积累效应的表现。 人对疲劳有一定的适应能力，如连续几天劳动，反而不觉得累。,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,1、疲劳问卷调查 2、疲劳测定方法,身体的生理状态变化； 作业能力的下降； 疲倦的自我体验,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、疲劳测定方法,生化法：通过检查作业者的血、尿、汗以及唾液等体液成分的变化情况判断疲劳。,血液的测量：与疲劳关系密切的pH值、血糖量、血红蛋白量、乳酸含量等 汗液的测量：劳动时，气温在20以下，也会发

8、汗。劳动强度越大，发汗量越显著。,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、疲劳测定方法,频闪融合阈限检查法,当光源以某一频率闪变时，人眼能够辨别出光源一明一暗，若把闪变频率提高到使人眼对光源闪变感觉消失时，称为融合现象，对于开始产生融合现象的闪变频率称为融合度。在融合状态下降低光源的闪变频率，是人眼产生闪变感觉的临界闪变频率称为闪变度。融合度和闪变度的均值称为频闪融合阈值。 一般以频闪融合阈限的日间变化率（dR）和周间变化率（wR）来表示疲劳的程度。 在精神高度集中、视力紧张以及枯燥无味、重复单调的工作前后，频闪融合阈限可有不同程度的减少（0.56赫兹）。,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、

9、疲劳测定方法,能量代谢率测定 心率（脉搏数）测定,心率：单位时间内心室跳动的次数称为心率（HR)。 心率和劳动强度密切相关。正常人安静时的心率约75次/min。在作业开始前1 min，由于心理作用，心率稍有增加。作业开始后，为适应供氧要求，前3040 s内迅速增加，以后缓慢上升。一般经45min达到与劳动强度适应的稳定水平。轻作业，心率增加不多；重作业能上升到150200次/min。青年人中，当以50的最大摄氧量工作时，男子心率约为130次/min，女子140次/min。,4.2.3 作业疲劳的调查与测定,2、疲劳测定方法,触觉两点阈值测定 膝跳反射阈限测定 反应时间测定 判别力测定,3、他觉

10、观察和主诉症状调查法,4.3 作业疲劳与安全生产,4.3.1 疲劳与安全,作业疲劳对作业人员行为的影响,1）睡眠不足、困倦引起的事故 2）反应和动作迟钝引起的事故 3）省能心理 4）疲劳心理作用 5）环境因素加倍疲劳效应 6）疲劳与机械化程度,4.3.2 疲劳的改善和消除,1、提高人的素质,1）提高身体素质 合理的膳食可以减少疲劳。 2）提高心理素质 人逢喜事精神爽，闷上心头瞌睡多 3）提高个人技术 技术越熟练，完成同样工作所消耗的能量越少,4.3.2 疲劳的改善和消除,2、提高工作条件,1）改进工作环境条件 照明、噪音、颜色、振动、温度、湿度、微气候条件、粉尘、有害气体 2）改进设备和工具

11、3）改进工作方法： 工作姿势：动作经济原则22条 克服单调感 作业方法,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,1）工作日制度 我国工作日制度：每周工作40h、5个工作日 发达国家：3236h、5个工作日 2）劳动强度与作业率 RMR2可持续工作6h；RMR=3.6可持续工作80min；RMR=7.0可持续10min,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,3）工作时间及休息时间,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,4）休息方式 5）轮班工作制度 6）业余活动和休息的安排,4.3.2 疲劳的改善和消除,3、合理确定作业休息制度,4）休息方式

12、5）轮班工作制度 6）业余活动和休息的安排,4.5 人的可靠性,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,1、失误的外部因素： 外界不合适的刺激。 信息显示设计不良。 控制器不良。,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,2、失误的内部因素： 生理能力 心理能力 个人素质 操作行为 其他因素,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,3、失误的种类： 设计失误 制造失误 组装失误 检查失误 维修、保养失

13、误 操作失误 管理失误,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,4、失误的后果： 对系统未造成影响 对系统有潜在的影响 必须对工作程序进行修正，作业进程被推迟 造成事故，有机器损伤和人员伤亡 造成重大事故,4.5.1 人的失误,人的失误是人为地使系统发生故障或发生机体不良时间，是违背设计和操作规程的错误行为。,5、防止人失误的措施 （1）确保操作者的意识始终处于最佳觉醒状态。 （2）建立合理的安全规章制度、规范并严格执行，约束不按操作规程的人员的行为 （3）安全教育和安全培训。,4.5.2 人的不安全行为,不安全行为分类： （1）操作错误，忽视安全，忽视警告； （2）造成安全装置失效； （3）使用不安全设备； （4）用手代替工具操作； （5）物体存放不当； （6）冒险进入危险场所； （7）攀、坐不安全位置； （8）在吊物下作业、停留； （9）机器运转时加油、修理、检查、调整、焊接、清扫等工作； （10）在必须使用个人防护用品用具的作业和场合中，忽视其使用。,作业与思考,4-2 疲劳及疲劳产生的机理是什么？ 4-3 疲劳的改善与消除措施是什么？ 附加题：疲劳的测量方法有哪些？,