人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中的應(yīng)用

王建禹

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

1 人機工程學(xué)

人機工程學(xué)是近年來興起的一種新學(xué)科理論知識，它還有一個別稱，那就是人體特征研究學(xué)科，這項學(xué)科相應(yīng)地融合人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、人體測量學(xué)、勞動心理學(xué)等多種高等學(xué)科知識，多種高等學(xué)科的融合，使得人機工程學(xué)在我國各項生產(chǎn)制造和機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)中有著相當(dāng)明顯的應(yīng)用效果。一般來說，人機工程學(xué)在我國機械制造設(shè)計產(chǎn)業(yè)中主要表現(xiàn)為對機械操作人員的人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進(jìn)行詳細(xì)地研究和分析，并且依據(jù)大多數(shù)人群體型的尺寸、重量、比重、重心、體表面積的平均值進(jìn)行參數(shù)收集，以此來有效地對人在進(jìn)行機械設(shè)備操作時所體現(xiàn)出的各種生理變化、能量消耗等負(fù)荷的適應(yīng)能力進(jìn)行判斷，從而設(shè)計出最適合大多數(shù)人群進(jìn)行操作的生產(chǎn)機械設(shè)備。通常情況下，依據(jù)人機工程學(xué)所設(shè)計出的機械設(shè)備，往往會給人一個舒適的操作體驗，不僅如此，有些先進(jìn)的機械設(shè)備甚至可以根據(jù)工作人員的工作時長和疲勞程度進(jìn)行智能判斷，從而將機械設(shè)備調(diào)整至最適合操作員的狀態(tài)，以此來有效地緩解工作人員的身心疲勞。

2 人性化產(chǎn)品

人性化產(chǎn)品是人機工程學(xué)相應(yīng)應(yīng)用之后所得出的生產(chǎn)產(chǎn)品，這類產(chǎn)品在保留原有生產(chǎn)功能的同時，最大限度地考慮了人的使用享受和體驗，人性化產(chǎn)品充分彰顯了舒適、可靠、價值、安全、效率、方便等多種要素，以人的心理為主要考慮要點，利用產(chǎn)品和人直接的關(guān)系有效地構(gòu)建起一條和諧的通道，通過這條人機關(guān)系通道，可以很好地發(fā)揮人的潛力，平衡我們的使用感覺，以此來有效地提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。尤其是涉及機械制造設(shè)計產(chǎn)業(yè)時，人性化的設(shè)計充分考慮了大多數(shù)工作人員的心理需求，改善了絕大多數(shù)體型外狀不合理的機械設(shè)備，例如我國現(xiàn)代某些大型機械制造企業(yè)中，很多機械設(shè)備開始趨于輕巧化、智能化。

3 人機工程學(xué)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

一般來說，人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用會遵循一定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，依據(jù)不同的機械體型和實際的生產(chǎn)情況來說，大多數(shù)機械制造設(shè)計需要遵循以下5條設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。第一，機械制造設(shè)計所設(shè)計出的機械產(chǎn)品，要充分考慮大多數(shù)人群體型的尺寸、形狀、用力情況等，在保障機械設(shè)備原本功能的情況下，最大限度地完善人的使用體驗。第二，機械制造設(shè)計時還要仔細(xì)考量大多數(shù)人群的慣用手和使用情況，依據(jù)不同人群的心理真實反饋來進(jìn)行機械設(shè)備的設(shè)計。第三，機械制造設(shè)計還需要進(jìn)一步增強設(shè)備的安全保護(hù)功能，即當(dāng)工作人員在進(jìn)行機械設(shè)備操作時，該機械設(shè)備需要相應(yīng)地具備一定的保護(hù)功能，這些保護(hù)功能主要體現(xiàn)在當(dāng)機械設(shè)備出現(xiàn)故障或者是短路情況時機械設(shè)備會自動斷電或者是停止工作等。第四，機械制造設(shè)計的產(chǎn)品每一個部件應(yīng)該最大限度地方便使用人員進(jìn)行辨認(rèn)，并且要保障每一個機械部件的實用性足夠強。第五，機械制造設(shè)計應(yīng)該優(yōu)先選用便于清潔、修理、保養(yǎng)的材料，同時，這些材質(zhì)還要具備足夠的硬度和物化性質(zhì)。

4 人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中的應(yīng)用

結(jié)合上文，我們充分地了解到了人機工程學(xué)的相關(guān)概念和知識，并且，對人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中的各項設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有了一定程度了解，明白了人機工程學(xué)對于現(xiàn)代機械制造設(shè)計產(chǎn)業(yè)的重要性。對此，為了更好地發(fā)展我國的機械制造設(shè)計產(chǎn)業(yè)，就需要對人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中的實際應(yīng)用情況進(jìn)行仔細(xì)地探究。一般來說，人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中主要體現(xiàn)在舒適性、便捷性、協(xié)調(diào)性等幾個方面。

4.1 舒適性

一般來說，大多數(shù)機械制造產(chǎn)業(yè)中的環(huán)境都比較惡劣，而惡劣的工作環(huán)境會對工作人員產(chǎn)生極大的心理影響，而據(jù)有關(guān)心理學(xué)知識表明，當(dāng)我們處于一個較為惡劣的環(huán)境時，人的行為和活動會受到環(huán)境的影響，而且這種影響絕大多數(shù)情況下都是負(fù)面影響，會在很大程度上降低我們的工作效率和質(zhì)量。比如說，機械制造產(chǎn)業(yè)中經(jīng)常存在的各種環(huán)境惡劣因素有噪聲、空氣污染、光線太強或者太弱等。這些惡劣因素不僅會降低工作人員的工作效率，長期處于這種環(huán)境還會危害工作人員的身體健康，例如各種眼科疾病、聽力下降、心理焦慮、肺部疾病等。而人機工程學(xué)的出現(xiàn)，很好地改善了這一情況，人機工程學(xué)通過對工廠車間的環(huán)境進(jìn)行顏色噴涂，或者是調(diào)整整體明暗度至最適合的區(qū)間，以此來有效地對工廠車間進(jìn)行環(huán)境改良，極大地提升了工作人員的舒適性。

4.2 便捷性

便捷性也是人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中的主要應(yīng)用體現(xiàn)之一，一般來說，我國傳統(tǒng)所使用的絕大多數(shù)機械設(shè)備體型都比較龐大，工作人員在進(jìn)行操作時相當(dāng)不方便。而應(yīng)用人機工程學(xué)之后，有效地改善了機械設(shè)備的體型和尺寸，并且還在一定程度上對機械設(shè)備的操作效率和信號進(jìn)行了優(yōu)化，極大程度提高了機械設(shè)備的便捷性。尤其是某些特殊工作臺的高度調(diào)整，有些企業(yè)的工作臺相應(yīng)地使用了可調(diào)節(jié)式工作臺，便捷了一些身高較低或者是太高的員工，以此來有效地提升工作效率和質(zhì)量。

4.3 協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)性是人機工程學(xué)在機械制造設(shè)計中的核心應(yīng)用內(nèi)容，縱觀以往各種人機交互問題，我們不難看出，大多數(shù)導(dǎo)致機械設(shè)備和人出現(xiàn)操作問題的原因，都是由于人機交互不協(xié)調(diào)所導(dǎo)致的，而將人機工程學(xué)良好地應(yīng)用于機械制造設(shè)計中則可以有效地解決這一問題，利用人機工程學(xué)當(dāng)中的人機協(xié)調(diào)知識，將機械設(shè)備的人機交互界面進(jìn)行深層次地優(yōu)化和改良，使得其機械設(shè)備和操作人員同調(diào)，構(gòu)建出一種和諧的人機協(xié)調(diào)工作環(huán)境。不僅如此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種智能化系統(tǒng)的引入，更是為機械設(shè)備增添了各種智能功能，從而大大地提升了生產(chǎn)成效。

5 結(jié)語

綜上所述，人機工程學(xué)對于我國當(dāng)下的機械制造設(shè)計領(lǐng)域有著極為重要的應(yīng)用地位和作用，對此，為了更好地發(fā)展我國的機械制造設(shè)計產(chǎn)業(yè)，就需要針對其實際的應(yīng)用情況進(jìn)行仔細(xì)分析，以此來促進(jìn)我國機械制造設(shè)計產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。