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| 标准编号 | GB/T 36954-2018 (GB/T36954-2018) | | 中文名称 | 机械安全 人类工效学原则在风险评估与风险减小中的应用 | | 英文名称 | Safety of machinery -- Implementation of ergonomic principles in risk assessment and risk reduction | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J09 | | 国际标准分类 | 13.110 | | 字数估计 | 38,325 | | 发布日期 | 2018-12-28 | | 实施日期 | 2019-07-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 36954-2018: 机械安全 人类工效学原则在风险评估与风险减小中的应用
GB/T 36954-2018 英文名称: Safety of machinery -- Implementation of ergonomic principles in risk assessment and risk reduction
1 范围
本标准给出了影响机械安全的主要人类工效学风险因素,并给出了通过综合运用与下列相关的人
类工效学重要原则,将这些主要因素应用到机械设计中的架构:
---避免使用机器过程中的紧张姿势和动作;
---设计易于操作的机器,尤其是手持式或移动式机器;
---尽量避免噪声、振动和热效应;
---避免操作者的工作节奏与机器的自动循环周期发生关联;
---在机器外部或内部提供局部照明;
---手动控制器(致动器)的选择、位置和标识应使其清晰可见、可识别,并在必要时进行适当标记;
---指示器、刻度盘和视觉显示单元的选择、设计和位置。
注1:噪声、振动和不利的热环境影响健康是公认的,本标准没有给出。但是,环境因素可与机器的设计相互影响,
本标准给出了这种影响导致的风险。
注2:机器的照明或机器周围工作场所的照明对操作机器的安全有重要影响,本标准给出了这种风险。
此方法以GB/T 15706的迭代过程为基础,用于识别重大危险和减小风险。
迭代过程的相关步骤已经过调整纳入了人类工效学原则,并给出了应用与机器设计相关的人类工
效学标准的实践指南。
本标准适用于标准制定者和机器设计者。没有相关的C类标准时,也可使用本标准。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 15706-2012 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小(ISO 12100:2010,IDT)
3 术语和定义
GB/T 15706-2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
人类工效学
人因学
研究人与系统中其他要素之间相互作用,将理论、原则、数据和方法应用于设计以提高人类生活质
量,优化整体系统绩效的学科。
[改写GB/T 16251-2008,2.3]
3.2
人类工效学危险
机器设计过程中没有充分考虑人类工效学原则引起的危险。
注:人类工效学危险,也可参见GB/T 15706-2012中表B.1,序号8。
4 与人类工效学危险相关的风险评估与风险减小策略
4.1 概述
设计者根据GB/T 15706-2012中第5章进行风险评估,给出风险评价所需的信息,以便能判断是
否有必要进行风险减小。这些判断需借助已识别风险的定性估计,或者根据具体情况,还需借助定量估
计。这可通过考虑机器设计时的常规风险以及因没有考虑人类工效学原则而产生的风险来实现。
图1给出了由GB/T 15706-2012派生的风险减小过程图示,展示了如何将人类工效学融入风险
减小迭代三步法(包括对本标准相关章条的引用)。
4.2 与GB/T 15706相关的重大人类工效学危险
没有考虑人类工效学的设计可导致不适、疲劳、肌肉骨骼疾患、压力及人为失误等潜在后果(见4.3)。
这些潜在后果与机器相关时,就是相关的人类工效学危险。不适、疲劳等后果也可间接导致人为失误。如果潜在后果需要进行规范,则这些危险是与机器、电气和其他危险同样重要的重大危险(见GB/T 15706-2012中表B.1)。
注1:不适和疲劳是相关警告信号,因为不适和疲劳可导致职业病或事故,且能影响绩效和质量。
注2:GB/T 15706采用的术语“人类工效学危险”用于描述在设计过程中未能充分考虑人类工效学导致的危险。为确保一致性,本标准保留此术语。
4.3 潜在后果
4.3.1 概述
在机械设计过程中,考虑人类工效学原则将有助于减小操作者心理或生理负荷,从而减轻压力,提
高效率。因此,在基本设计阶段分配人机功能时考虑人类工效学原则非常重要。
正如GB/T 15706所强调的,未充分考虑这些原则就会产生影响操作者健康、安全和绩效的潜在后
果。GB/T 15706-2012中表B.1列出了其中一些后果,下面分别进行描述。
4.3.2 不适
不适是指心理或生理缺乏舒适感,比疼痛的程度要轻微,也没有具体部位。反之,舒适给予或带来
激励和满足。舒适是指促成生理和/或心理上放松的状态。持续不适可导致:
---缺乏关注或专注(注意力分散);
---不健康;
---怠工;
---生产效率下降,即质量(不合格项增加)和数量均下降;
---事故。
造成不适的重要方面:
---不舒服的姿势和长时间不变的姿势;
---重体力工作;
---重复动作;
---可达性,如触及距离;
---视觉舒适性,如视线、颜色、可视性、光强度和方向、视距;
---表面接触,如形状、温度、接触便捷性;
---振动(全身和手臂);
---噪声,如强度、频率、持续时间、模式;
---气候/环境,如气温、风速(气流)、相对湿度、衣着;
---气味,如烟气;
---机器操作期间操作者之间的协作或交流不足;
---积极与消极、分心与专注之间的平衡。
4.3.3 疲劳
疲劳是一种由于当前或之前的生理和/或心理活动导致的执行能力受损状态。疲劳可以是生理或
心理的,全身或局部的。疲劳程度取决于这些活动的强度、持续时间和时序模式。消除疲劳需要充分的休息时间。
影响疲劳的重要因素有:
---工作负荷类型,心理或生理的;
---工作负荷强度,如待搬运物体的重量、待处理信息的复杂程度;
---工作内容的重复性(高度重复的工作更容易疲劳);
---恢复时间,如工间休息。
注:不同操作者之间生理和心理能力存在差异,同样,同一操作者的能力、对疲劳及其他后果的敏感度会随着时间
变化而变化。
4.3.4 肌肉骨骼疾患
肌肉骨骼疾患可以是急性的或慢性的。急性疾患通常是由于某种形式的肌肉超负荷造成的,如工
作太费力或具有猝发性等其他特征造成的肌肉或其他软组织机构撕裂或损伤。
慢性疾患通常是由于持续或重复的工作超出了身体的恢复和修复机能而产生的。有时,不习惯的
动作也会产生危险,增加一个引导或学习过程会有帮助。
某些疾患源可以是急性的或慢性的。例如,某些肌腱问题可能是短期超负荷(急性的)造成的,也可
能是重复活动持续时间长造成的。
静态负荷(无运动的施力)也会造成问题,因为肌肉运动是肌肉恢复或修复过程不可或缺的组成
部分。
影响肌肉骨骼疾患的主要方面:
---力的要求(与身体相关部位的尺寸有关,较大的肌肉通常能产生较大的力);
---运动频率(相对于肩等大关节部位,手指等较小的身体部位更适合快速运动);
---施力的持续时间(力越大,维持时间越短,特别是无运动的状态下);
---体位-姿势(身体部位在其解剖学平衡位置附近工作时更有弹性,如手臂在身体两侧而不是举
过肩);
---关节的运动范围(大致保持在运动范围的中间50%以内更合适,运动或姿势越极端,承受的压
力越大)。
注:可能需要考虑外部环境负荷,如手臂/全身振动或极端温度。本标准未涉及噪声和振动要求。
4.3.5 压力
4.3.5.1 概述
在某些情况下,术语“压力”等效于工程应用中的术语,反映人所受的负荷(其结果被认为是“负担”)。
有的情况下视为压力的影响,称作压力源。还有其他情况,针对压力的潜在结果,将负荷称为压力。
用在工程领域时,该术语基本是中性的,压力可以是有益的也可以是有害的,这取决于其特征。但
在其他情况下,压力被定义为不利后果的结果。
4.3.2和4.3.3所述的不适和疲劳可以由心理或生理压力源造成。工作量可以是心理压力的来源,
但是负面结果往往是多种心理因素综合作用引起的。鉴于此原因,为了避免混淆,采用“心理压力”这一
术语。
注1:心理压力也能加重不适和疲劳。
注2:心理压力有时是指精神压力。
4.3.5.2 心理压力
在机械安全领域,心理压力问题可能是诸如操作者与其他人员所要求任务的复杂性和差异性,以及
诸如要求持续关注、对导致风险发生的错误的概率及后果等认知因素。
可受机械设计影响的导致心理压力的主要因素有:
---任务的复杂性;
---任务的差异性;
---执行任务的时间约束;
---所需的认知资源;
---执行多任务和系列任务的能力;
---错误的概率;
---错误的后果;
---界面(如显示、信号和控制)的设计;
---持续关注需求;
---执行任务的重复性;
---工作负荷的强度;
---工作负荷的时序模式。
造成心理压力总体负担的一般因素可分为六大类:
a) 需求(不能应对工作的需求);
b) 控制(对于如何完成工作没有起到充分的作用);
c) 支持(没有同事和上级的充分支持);
d) 人际关系(遭遇不可接受的行为);
e) 角色(不理解承担的角色和职责);
f) 变化(未参与且未获知组织的变化)。
然而,对于心理压力概念的核心以及对个体要求是否过度的主要间接影响因素,其关键是个体“应
对”外部要求的感觉。因此,当不同类型和组合的工作需求超过个体的才干与能力时,则形成心理压力,
其结果可能相当严重,包括精神健康不良、焦虑或忧虑,以及造成生理不健康。
4.3.6 人为失误
人为失误可以理解为人们采取或遗漏的行动与预期或要求的动作之间的差别。人为失误是一个非
常复杂的领域,有许多不同的方法来对其进行定义和分类。就机械安全设计领域而言,重点关注由于设
计考虑不周导致的潜在人为失误,如未能充分确保控制器或显示器能清晰无误地辨认并且能根据操作
者的预期(固有印象)正确操作。
实质上,当某人做了不应该做的事情(如操作错误的控制装置),或者没有做应该做的事情(如发现
警告信号)时,就会发生人为失误。然而,更进一步探究可能性时,复杂性显著增加,如究竟是触发了错
误的控制装置还是错误的操作了正确的控制装置,或者在错误的时间操作正确的控制装置等。结果是
否是由于没有操作正确的控制装置或者是操作错误的控制装置造成的。发生人为失误可能还受到工作
要求或压力、长时间保持警惕、单调等其他因素的影响。
机器设计方面导致人为失误的一些重要方面包括:
---选择了不合适的显示器设计(如数字显示或模拟显示);
---不合适的控制器设计(如需要戴手套操作的装置设计的太小);
---不合适的控制-响应关系(如运动控制相......
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