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人因工程對中國的影響

人因工程對中國的影響

原標題:人因工程對的影響

[導讀]人因工程學也稱為人類工效學或者人機工程學,目前國內外還沒有統一的名稱。人因工程學研究人和機器、環境的相互作用及其結合.......

【本文作者 張曹倪】

1.綜述

人因工程學(HumanFactorsEngineering)也稱為人類工效學或者人機工程學,目前國內外還沒有統一的名稱。人因工程學研究人和機器、環境的相互作用及其結合,使設計的機器和環境系統適合人的生理、心理等特點,以人工作生活中的優化問題作為主要目標,從而達到使人安全、高效、健康和舒適的工作和生活的目的。

在這門學科創立之初人們就對人因工程在各行業的重要作用就有了充分的認識,但受制於各種條件的限制,人因工程學此前一直發展緩慢。近年來隨著工程、電子、計算機等技術的發展,以及對人體生理心理研究的逐步深入,人們發現影響安全及制約工作效率的主要因素正從機器等工具上逐漸轉移到人的因素上面來。從十五計劃到十三五計劃中,均將人機交互列為了社會發展的主要內容。隨著重視程度的不斷提高,近年來人因工程或工效學技術在眾多領域、不同地區以及諸多環境下的應用迅速增長,人因工程的應用也積極促進了這些行業的發展。

2.人因工程在的發展與應用

人因工程當前應用的主要目的在增進人員的績效(如增加工作的速度、提高工作時的安全性和增進工作時的正確性)、減少能力的浪費與疲勞、減少不必要的訓練和降低訓練成本、減少對特殊技巧和能力的依賴、增進人力的使用、減少人為錯誤所引發的事故,以降低時間和設備的損失,以及改善使用者或操作員的舒適程度。

人因工程因其在人-機-環境系統當中對系統整體的提升以及減少人因失誤的作用,在關乎國計民生的數個重要領域,受到了相當的重視,其中載人航天、核電運營維護、醫療三個領域的應用廣泛,具有代表性。

2.1航天人因工程

載人航天任務,由於其系統的複雜性和任務的多樣性,對航天員的安全和操作的可靠性要求非常高。

載人航天任務中,航天員乘組、航天器以及空間環境構成一個複雜的人-機-環境系統。

由於系統的複雜性和航天任務的相對不確定性,歷史上載人航天任務事故多次發生,載人航天任務當中也出現過返回艙著陸未及時切傘,出艙艙門開啟不暢順等一些險情。追根溯源,對人的因素考慮不足往往是事故的重要成因。航天人因工程由於航天任務的實際應用需求得到發展。

當前航天人因工程研究的基礎和核心是航天員的作業能力與績效。以深入了解人在太空中的能力和局限性為目的,著力探討人體參數及生物力學特性、艙外作業能力、感覺知覺能力以及心理和行為健康等課題。

其他的主要研究熱點集中在:航天器人機界面與人機交互,航天人誤與人因可靠性以及人-系統整合設計與評估三個方面。人機界面與人機交互研究為航天器人機交互效能的提升提供了重要的理論和技術支撐,人智能系統協同主要面向人與智能機器人等團隊協同中的人因問題。人誤與人因可靠性通過對航天人誤事件的分析研究識別人誤的影響因素,認識和掌握人誤的普遍特徵與規律,深入研究其內在的機制與機理。近十年來,航天人因工程的研究成果豐碩,成功助力了載人航天,空間站建設事業的開展。

面向未來,長期空間飛行和載人深空探測是國際航天未來的主要任務,這對航天人因工程的發展提出了更高的要求,應當在以下幾個薄弱環節作出努力:針對載人航天系統的人-系統整合總體缺少系統性的問題,應當制定頂層規範和成組織的管理保障體系。藉助工程部門、科研院所和高校的不同研究特點,提高人因工程的研究廣度與深度。人因工程研究由於任務偏「軟」,得到的重視不足,還具有先行投入不夠,經費來源等等問題。

2.2人因工程在核電中的應用

在核電領域,人因工程將人作為一個重要因素引入核工程的設計之中,充分研究人機交互作用,以期獲得安全和高效的工藝設備與穩定可靠的系統。

當前世界上已經投入運營的核電站大部分都是第二代核電,但早期第一代、第二代核電站在設計建設的過程中並沒有充分考慮人與機器、環境的相互作用。對人為因素考量的缺失,使核電站在運營發展過程中產生了很大的安全隱患,也引發了嚴重的事故。從三哩島核事故到切爾諾貝利核事故再到現在還未完全控制住的福島核事故,最後的調查結果都顯示,這些事故都將引發核電站各種問題的主要矛盾指向人因失效。

三哩島核事故后,人因工程開始進入核電安全研究者的視野之中,上世紀90年代,為了解決二代核電站的安全隱患,各國核工業屆開始將人因工程引入到核電的實際應用之中,集中力量對嚴重事故的預防和緩解進行了攻關,在此基礎上提出了第三代核電的標準,並在其中明確了提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。現在各國在建的核電機組基本都採用了第三代核電技術。

核電人因工程經歷了從無到有、初步應用及2009年以後系統應用的發展歷程,人因工程在秦山一期、恰希瑪一期項目中初步應用,05年以後開始在恰希瑪二期項目中系統的應用。人因工程的使用,大幅提高了核電的安全性及效率。當前發展秉持「安全第一」的方針發展核電,解決人的問題是核電安全非常重要的問題,人因工程對當前階段核電的積極發展起到了及其重要的保障作用。同時人因工程對先進核電技術的引進吸收再到走出去也起到了重要的推動作用,當前自主第三代核電技術華龍一號出口到英國,經歷了非常嚴格的人因測評,採用先進的人因工程理念來優化系統設計,提升人機交互效能是核電走出去的重要保證。

2.3醫療人因工程

醫學是救死扶傷的科學,對人的關注度非常高。由於臨床醫學行業的特殊性,醫療事故事關重大,醫療效率也十分重要,所以人們對於醫生和醫療器械等各方面的要求都比普通行業要高,從人因工程的角度考慮醫療的「人-機-環境」系統也越發重要。在醫療方面進行人因工程的探究,越來越獲得了人們的重視,也取得了迅速的發展。

國內的人因工程應用主要涉及到以下幾個方面:

在醫療器械可用性測試和評估方面,關注度較高,也取得了較多成果。我們在製造自己的產品時,需要根據人來進行可用性測試,而不能生搬硬套國外的沒有根據人的人體尺寸和特性進行人因測試的設備。這樣可以保證產品的人因特性,讓產品更可用,在保證治療效果的同時,提高病人的舒適度,消除心理恐懼。同時也解決醫生在使用上的困難,減少長時間使用的生理不適。例如,在腔鏡方面,根據人體尺寸和國人特性進行了可用性測試,也進行了器械手柄的重新設計。

而在臨床醫學與人因工程的其他方面,多為對國外研究方法和案例的探究與復現。主要領域包括醫療人因失誤及醫療器械的可靠性分析和安全性評價,醫療設備維修,醫療作業空間設計和改進。

3.總結和展望

人因工程可應用的範圍相當廣泛,包括生產製造、服務業的設備及工作環境、公共及生活空間、消費產品設計、計算機硬體及軟體、殘障人事輔助設備,交通、電訊、醫療系統、航天系統、國防武器系統等等。在產品設計過程中,即考慮人因工程標準,則能提高產品品質水準。而當各類大型系統愈來愈自動化之後,人與計算機互動方面的種種問題,更不容忽視。由於現代科技迅速的發展及經濟快速的成長,在人們對生活和工作品質之要求日漸提升之下,人因工程所扮演的關鍵角色也將日益重要。

從產業著眼,人因的發展在工業安全與醫療衛生、工業設計與人際界面幾個方面已有一定優勢。未來人因在企業界仍將有相當的發展,工業安全、交互設計的重要性亦將與日俱增,工業安全運營維護也將持續受到重視。不過,的人因工程研究因其研究應用起步教晚,早期發展緩慢,許多具體的研究應用內容其他相關工業學科或者專業已經先一步開展或者已經掌握,人因工程想要在對應的應用領域搶奪話語權並不容易,這是未來人因工程發展的挑戰。

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