摘要：随着科技水平的不断发展，各行各业使用的机械化设备得到了较大的提升，机械设备逐渐向智能化、复杂化和大型化发展，因此，对操作人员的专业性和操作水平有了较高的要求，在进行机械设备设计的过程中，如果只考虑机械设备的生产情况，忽视工作环境因素和人工方面的客观因素，在一定程度上会提升操作人员的失误率，影响到设备的使用效果，所以，在开展人机工程学的研究时，要从人机角度出发，真正意义上实现设备机械化的运用。
关键词：机械制造；人机工程学；机械制造设计；应用
引言
人机工程学主要的出发点是依靠人的心理特征，深入研究人、机器与环境之间的关系与作用，从而不断优化人、机、环境系统。人机工程学研究的主要对象是操作者。因为工程机械的种类正在不断的增加，所以人机工程学的用途也将不断扩大，其工作的效率和工作速度也将日益提升。同时由于施工现场的复杂性，施工操作者要提升工作效率，就要面临巨大的挑战。以此为背景，不断改善工程机械操作者的工作环境，为其提供安全、高效的工作环境迫在眉睫，因此，人机工程在工程机械中的作用越来越突出。
1机械制造设计中应用人机工程学的必要性
人机工程学是以人的生理和心理特点为基础，结合生理学和心理学的相关知识来研究人、机器和环境之间的联系和相互作用，进而使人在更舒适安全的环境中操作机械设备，达到人、机器、环境的有机结合的一门新兴学科。人机工程学分析研究人体基本结构特点及机能特征，给出人体各个身体部分重量、尺寸、比重以及各部分在运动时的相互作用关系，提供各部分活动范围、出力范围、动作速度及重心变化等机能特征的参数。而随着现代化进程的不断加快，机械设备在各个领域中的应用将越来越广泛，其应用条件、应用范围也将有很大差异，而且在不同的环境或场合中，人机关系匹配以及相关参数指标都会有明显的不同，因此，我们需要用人机工程学的相关知识来指导和优化机械制造设计。
2人机工程学在工程机械设计中的应用
2.1提高操作者的舒适性和操作性
传统机械设计中的座椅设计，没有根据人们的需求来进行规范化的设计，从而导致了人们在进行机械设备工作时会因长时间使用座椅而对其身心产生疲惫的效果，不利于工程施工的质量与进度，严重影响机械设备的使用效率。通过人机工程学在机械设计中的应用，可为机械设备中的座椅进行人性化设计，以不同种类人群体型特征设计出其相应适合的座椅，如座椅表面舒适度、前后调节与上下调节等方面。从而减少因人们在进行机械设备工作时会因长时间使用座椅而对其身心产生疲惫，进一步保证了施工的质量与进度，提高机械设备的使用效率。在操作者进行机械操作的时候，由于要保持注意力的高度集中，就需要使操作人员能够在身体不倾斜的状态下也可以进行手上的操作。这样的设计理念可以减少操作者的疲惫感，从而保证机械操作的安全性。
2.2外观与功能相结合
有效结合人机工程学对工程机械的外观、色彩进行合理的设计，保障机械不仅在性能方面突出其优越性及先进性，还能够突出其完美的精神功能，使外观艺术与实用功能完美的结合。目前在工程机械产品中，多常见圆角曲线设计，这种设计就符合了人体工程学的设计理念，加强了机械产品的舒适程度，同时，外观也得到了进一步美化。色彩的合理应用，也能给人的心理带来一定的舒适感，好的色彩应用，能够加强工作人员的工作效率，能够减轻工作疲劳感，对工作人员的情绪也有一定的安抚作用。一般来说，工程机械产品都会采用较为明亮，低纯度的色彩，根据操作人员的工作特点，想要起到视觉缓和的效果，就要采用比较温和、安静、明亮的色彩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如可以采用黄色或者橙色，再用深色作为小小的搭配，确保颜色能够互相呼应，给工作人员一种清亮、明快、和谐、稳重的感觉。在采用颜色设计时，还要注意结合民族特色，不同地区对颜色的喜好程度等方面内容，只有合理的设计，才能促使机械的广泛应用。
2.3机械操作安全可靠性
机械设备需要通过具体的动作来充分发挥操作装置的作用，进而在生产活动中展开作业，而操作装置是由操作人控制的，因此，机械设备的操作装置应当根据人机工程学的理论和原则，在安装位置、操纵力、运动状态等方面都符合人体力学的原理，这样才能提高机械操作的安全性和可靠性，才能使操作人员的人身安全得到保障。任何机械产品在使用过程中都有其危险性，尤其是大中型的机械产品在作业中更容易引发安全事故，对操作人员的安全带来了较大的威胁，而且对于作业难度大、作业环境复杂的施工现场，安全事故的发生频率会更高，因此，在机械制造设计中，应当本着安全的基本原则，根据人机工程学的设计原理设置一些防落物、防翻滚的装置，以及监控保护装置等，进而提高机械操作的安全性，使伤害事故的发生率降到最低。
2.4提高作业舒适性
在工程机械施工过程中，操作人员多多少少会受到震动的影响，如果长时间受不同强度的震动，会导致操作人员产生头晕、恶心、心烦意乱等状况，严重的话会影响操作人员的工作效率，甚至影响身体健康。所以针对现有的问题，应用好的减震材料，增加操作人工工作环境的舒适性。在工程机械施工过程中，产生的噪声会直接影响工作人员的生理及心理健康，长期在噪音环境下工作，会使工作人员听力下降、反应迟钝，工作效率低下，除此之外，噪音还会覆盖机器的报警声，以至于产生严重的事故。工程机械所产生的噪音主要来源于发动机与底盘，降低噪音的方法有：减少噪声的来源，另外，控制噪声的传播途径，可以利用吸音棉、隔音板等。在驾驶室与发动机、车架之间安装阻尼原件，可以降低噪音，为操作者提供舒适的环境。
2.5人体尺寸数据与机械协调
要使得设计出来的工程机械产品符合人体的生理及心理特点，最大程度确保操作者处于舒适的工作环境中，以消耗能量最少，工作疲劳感降低，取得最大工作效率为目标，工作人员就应该合理地结合人体各部分尺寸，研究清楚机械使用的具体范围。不同种族，不同地区的人体尺寸范围不同，所以，在设计机械工程产品时，必须提前调查收集数据，了解具体某地人体尺寸范围，选择最恰当的结构参数。先进国家在测量人体尺寸方面有具体的国家标准，我国也制定了《中国成人人体尺寸》的标准，也就为我国引进国外先进的技术设备提供了一些可靠的数据，在开发新产品时应有效结合我国人体标准尺寸。
结束语
综上所述，本文对人机工程学在机械设计中的应用这一课题进行了分析总结。一方面论文介绍了机械设计中应用人机工程学的必要性；另一方面以提高操作者的舒适性和操作性、减少操控人员的疲劳感、对机械设计的内部环境进行完善以及保证操作的安全可靠性五方面总结了人机工程学在工程机械设计中的应用；最后对人机工程学在机械设计中的发展趋势作出了探讨。人机工程学的主要理念是为了在机械设计过程中，植入机械设计产品出行后，可以对人们使用机械设计产品的安全性得到提升，人机工程学在机械设计中更加体现了以人为本的目标。为了机械设备在使用时效率可以得到提升，以人机工程学理念对机械设计进行应用是很有必要的。论文论述了人机工程学在机械设计中的应用粗浅的理解，希望可以对读者起到一定的参考与借鉴的目的，从而进一步推动我国机械行业的长久稳定性发展。
参考文献
[1]王吉.基于人机工程学的工程机械驾驶室优化设计[D].石家庄铁道大学，2016.
[2]潘青.试论人机工程学在机械制造设计中的应用[J].科技风，2016（06）：27.
论文作者:田东亮,尹玉梅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：人机论文; 工程学论文; 操作论文; 机械设计论文; 操作者论文; 工程机械论文; 机械设备论文; 《电力设备》2018年第20期论文;