人机工程学的人体、机器与环境的和谐共处

　　摘要：纵观世界的文明史，人类的需求推动了科技的进步。然而在追求解放劳动力的过程当中，各类机械产品不断推崇出新，因为人类完全处于独自摸索状态，不能综合考虑各方面的因素，进而导致了科技发展带来的环境污染问题日益严峻。人机工程学便是信息时代产生的一门边缘性的科学，它把人体、机械、环境综合到了一起，打破了“以人为中心”的传统社会发展模式。从多角度，全方位去分析人体、机械、环境三者之间必然的联系与差异，构建三位一体的人机工程学立体思维空间。本文将着重围绕这三个方面，来阐述人机工程学的人类、机械和环境的和谐共处问题。

　　关键词：人机工程学；人体；机械；环境

　　前言

　　随着社会科技的不断发展，人类的生活生产方式正在发生着翻天覆地的变化。形式单一的日常生活用品、粗笨的重型机械等等已经满足不了人们的审美和智能化需求。而人机工程学在进行机械系统设计的时候，就要找出人体与机械，环境之间有机的联系，在三者之间搭建一个和谐的平台。大到各类大型工厂机械，小到水壶、牙刷等生活用品，但是目前人机工程学在实际运用中还存在很多的弊端，比如太过追求产品的美观，忽略了产品的实用性；太过追求降低生产成本，造成了环境的大面积污染等等。所以依据人机工程学的理论设计出优良的产品，是目前提高企业竞争力的重要手段，也是时代发展的需要。

　　一、明确人机工程学的内涵，切实做到优化产品性能

　　简单来说人性化产品便是人机工程学的产物。人机工程学最显著的特点就是通过系统的分析人体、机械和环境三要素之中各自鲜明的特点，把设计的产品、使用产品的人群、产品与人类共处的环境作为一个系统来进行研究。在“人——机——环境”这个大的系统约束中，依靠人体、机械、环境三个要素之间相互作用的关系，来决定着系统总体的性能。总而言之人机工程学中的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统设计的最佳参数。

　　在明确系统总体要求的前提下，进行产品设计时要着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响。例如如何合理的把人和机的职能进行适当调配；如何配合才能让环境和人相适应；机械生产对环境又会有如何的影响……经过不断的测试、修改、最终完善三要素的结构方式，从而确保系統最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。就目前市场竞争形式来看只有运用了人机工程学的理念，设计出来的“人性化”产品，才能在市场洪流之中屹立不倒。

　　二、明确人体、环境、机械三要素本身的特性，突破产品设计的瓶颈

　　1、人体综合分析

　　人体工程学不仅要考虑人的主观需求，更需要融入理论性的知识。这就需要对人体的构造进行深刻的了解，比如人的静态分析，动态分析，感知，疲劳，误差分析等多方面。例如如何设计一个牙刷，能够利用胳膊的自然弯曲结合物理中的受力分析，实现用最轻松的姿势来完成刷牙这个最日常的生命活动。还要融合各地区的人文理念，把当地的文化融入到产品之中。当然最重要的就是从人类的需要出发，不能单纯追求表面的浮华，失去了内涵。

　　这就要求系统设计领域要与医学领域、科研领域等多领域展开合作，不要局限在一个狭小的区域，把眼光放大放远，争取在多角度进行创新。

　　2、机械的设计

　　人机工程学中机械的设计制造是实现产品“智能化”的必要途径，需要专门的技术支持。系统的设计需要综合各方面的因素，不断的进行修改。最终制造出既美观实用又省时省力的产品。目前人机工程在产业中的作用现状存在很大的不足，太过追求产品的外形与轻薄，导致机械的功能大幅度缩减。大型企业或的设备陈旧，这方面的智能化引进滞后，专业的技术人员缺失。这就要求国家和企业共同合作，加大人机工程方面的技术开发与资金投入。

　　而且设计产品时，操作装置要进行特别的设置。因为操作装置是人与机械相衔接的位置，操作装置的类型和特征又纷繁复杂。例如手动操作、脚动操作设备等，设备的安全运行特点和安全本质都要全方位的考虑。

　　3、环境方面

　　环境方面包括两个大的方面：一是人类生活的大环境，另一个方面便是机械生产的环境。

　　从人类生活的大环境来讲，人机工程设计的产品必须遵循低碳环保的要求，达到国家质检部门的规定。目前环境的污染，资源的匮乏正在威胁着人类的生存，只有不断开发新材料缓解一次性能源不足的现状，才能在社会发展中立住脚跟。从机械生产的环境来看，就是噪音、照明、震动、安全等作业环境。只有保证了作业环境适应人的心里和生理需求，才能提高工人的幸福感，提升企业的生产价值。

　　这就要求国家制定相关的法律文献，为作业环境的监管提供可行性的依据。相关企业要有公益心不能只追求利益的上升，还要提升企业的人文关怀。

　　三、人机工程学的人体、机器与环境的和谐共处的研究方式以及人员分配

　　由于人机工程学是融合多种学科的复合体，而且应用性特别广泛，可以根据科学研究的方法来进行研究。

　　1、测量方法：主要用来研究人体形态，包含高度、体积、肌肉、力量、血压、心脏等生理方面的测量，在人机工程学中运用广泛。

　　2、模型工作法：主要是设计师们用来制作草图时的方法，通过一系列的构想、模拟真实的环境来推测产品的可行性，不仅节约了成本还提高了产品成功率。

　　3、调查方法是设计灵感的来源，通过收集、整理一线人员的真实心理感受以及现实需求，再把这些需要解决的问题交给设计者们，达到了确立产品、设计方向的目的。

　　4、数据的处理法：主要借助数学模型的构建把收集来的数据进行整合分析，从中获取最直观、最具代表性的问题。

　　因为在整个研究过程中涉及的层面比较广，所以需要人机工程师和工业设计师同时参与，针对不同的产品参与的程度也不同。例如消费性的产品工业设计师就要多出点力，设计出比较新颖时尚的产品，才能吸引人们的眼球。

　　四、人机工程学的人体、机器与环境的和谐共处的展望

　　延误了千年文化的我们，在21世纪正在以一种新的方式来感知世界。生活水平的提高改变了我们对产品需求的模式，未来的产品设计讲注入更多人性化的立体内涵。它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。当然就目前情形来看，我们还有很长一段路要走，但是在形势大好的蓝天之下相信人机工程学的未来会更加明朗。

　　作者：李珊珊