1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)工作崗位尺寸的人類(lèi)工效學(xué)設(shè)計(jì)原則及其數(shù)值。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于以手工操作為主的坐姿、立姿和坐立姿交替工作崗位的設(shè)計(jì)。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 3975 人體測(cè)量術(shù)語(yǔ)
GB 10000 中國(guó)成年人人體尺寸
GB/T 12985 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)通則
3 術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
3.1 水平基準(zhǔn)面 PXY
在工作崗位,人站立的或座椅放置的平面(見(jiàn)圖1至圖3)。
3.2 垂直基準(zhǔn)面 PYZ
與人體冠狀面平行,與水平基準(zhǔn)面相垂直,并且通過(guò)工作崗位上限制人體向前的點(diǎn)所在的平面〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.3 座位面高度 S
座位設(shè)計(jì)平面與水平基準(zhǔn)面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)和圖3〕。
3.4 坐姿工作崗位的相對(duì)高度 H1
坐姿時(shí)手操作平面與座位設(shè)計(jì)平面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)和圖3〕。
圖1 坐姿工作崗位尺寸圖示
圖2 立姿工作崗位尺寸圖示(B和D尺寸同圖1b)
圖3 坐立姿工作崗位尺寸圖示(B和D尺寸同圖1b)
3.5 立姿工作崗位的工作高度 H2
立姿時(shí)手操作平面和水平基準(zhǔn)面之間的距離(見(jiàn)圖2和圖3)。
3.6 工作平面高度 A
安放作業(yè)對(duì)象或工裝夾具的平面和水平基準(zhǔn)面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)和圖3〕。
3.7 作業(yè)面高度 C
手作業(yè)平面和工作平面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.8 工作臺(tái)面厚度 K
工作平面與限制大腿向上動(dòng)作界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.9 腳支撐高度 F
腳支撐面的幾何中心與水平基準(zhǔn)面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.10 小腿空間高度 U
座位設(shè)計(jì)平面與腳支撐幾何中心之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.11 大腿空間高度 Z
限制大腿向上動(dòng)作界面與腳空間上方界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.12 坐姿工作崗位的腿空間高度 G
限制大腿向上動(dòng)作界面與腳空間上方界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.13 立姿工作崗位的腳空間高度 I
容腳空間上方界面與水平基準(zhǔn)面之間的距離(見(jiàn)圖2)。
3.14 腿部空間進(jìn)深 T1
垂直基準(zhǔn)面和限制小腿或膝前伸界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.15 腳空間進(jìn)深 T2
垂直基準(zhǔn)面與限制腳前伸界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
3.16 腿部空間寬度 B
限制膝或腳向外側(cè)擴(kuò)展的兩界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(b)〕。
3.17 橫向活動(dòng)間距 D
兩相鄰工作崗位上的縱向中平面之間的距離〔見(jiàn)圖1(b)〕。
3.18 向后活動(dòng)間距 W
垂直基準(zhǔn)面和限制人體向后活動(dòng)界面之間的距離〔見(jiàn)圖1(a)至圖3〕。
4 工作崗位的類(lèi)型
根據(jù)作業(yè)時(shí)人體的作業(yè)姿勢(shì),工作崗位分三種類(lèi)型:坐姿工作崗位,立姿工作崗位和坐姿交替工作崗位。
5 工作崗位尺寸
根據(jù)與作業(yè)關(guān)系的程度,工作崗位尺寸分為與作業(yè)有關(guān)的和與作業(yè)無(wú)關(guān)的兩類(lèi)。
5.1 與作業(yè)無(wú)關(guān)的工作崗位尺寸
以作業(yè)人員有關(guān)身體部位的第5或第95百分位數(shù)值(見(jiàn)GB/T 12985和GB 10000)推導(dǎo)出與作業(yè)無(wú)關(guān)的工作崗位尺寸。見(jiàn)表1。
表1 mm
5.2 與作業(yè)有關(guān)的崗位尺寸
5.2.1 作業(yè)面高度 C
a. 通常依據(jù)作業(yè)對(duì)象、工作面上配置的尺寸確定;
b. 對(duì)較大的或形狀復(fù)雜的加工對(duì)象,以滿(mǎn)足最佳加工條件來(lái)確定被加工對(duì)象的方位。
5.2.2 工作臺(tái)面厚度 K
對(duì)原有設(shè)備,K值是已知的;新設(shè)計(jì)情況的K值,應(yīng)滿(mǎn)足下式關(guān)系。
K=Z5%-A+S5% ……………………………(1)
K=Z95%-A+S95% ……………………………(2)
5.2.3 坐姿工作崗位的相對(duì)高度 H1和立姿工作崗位的工作高度 H2(見(jiàn)表2及圖4)。
根據(jù)作業(yè)時(shí)使用視力和臂力的情況,把作業(yè)分為三個(gè)類(lèi)別:
?、耦?lèi):使用視力為主的手工精細(xì)作業(yè)
分別以GB 10000中坐姿立姿女性、男性眼高的第5和第95百分位數(shù)為參照,并考慮到姿勢(shì)修正量和經(jīng)驗(yàn),確定坐姿工作崗位的相對(duì)高度H1和立姿工作崗位的工作高度H2。
Ⅱ類(lèi):使用臂力為主,對(duì)視力也有一般要求的作業(yè)
分別以GB 10000中坐姿立姿女性、男性肘高的第5和第95百分位數(shù)為參照,結(jié)合經(jīng)驗(yàn),確定坐姿工作崗位的相對(duì)高度H1和立姿工作崗位的工作高度H2。
?、箢?lèi):兼顧視力和臂力的作業(yè)
以Ⅰ、Ⅱ兩類(lèi)相應(yīng)的高度平均值分別確定坐姿、立姿工作崗位的女性、男性的第5和第95百分位數(shù)的相對(duì)高度H1和工作高度H2。
表2 mm
5.2.4 工作平面高度A的最小限值
a. 坐姿工作崗位(見(jiàn)圖1)
A≥H1-C+S ………………………………(3)
A≥H1-C+U+F ………………………………(4)
b. 立姿工作崗位(見(jiàn)圖2)
A≥H2 ……………………………………(5)
5.2.5 座位面高度S的調(diào)整范圍
S95%-S5%=H1(5%)-H1(95%) ……………………(6)
5.2.6 腳支撐高度F的調(diào)整范圍
F5%-F95%=S5%-S95%+U95%-U5% ……………………(7)
或F5%―F95%=H1(95%)―H1(5%)+U95%-U5%
5.2.7 大腿空間高度Z和小腿空間高度U的最小限值大腿空間高度Z和小腿空間高度U的最小限值見(jiàn)表3。
表3 mm
5.3 工作崗位尺寸的設(shè)計(jì)
5.3.1 工作崗位尺寸設(shè)計(jì)的一般程序
a. 確定工作崗位類(lèi)型;
b. 根據(jù)5.2.3條確定作業(yè)要求的類(lèi)別,在表2中查出和作業(yè)人員性別相符的第95百分位數(shù)的相對(duì)高度H1或工作高度H2。
5.3.2 坐姿工作崗位
5.3.2.1 工作面高度A被限定、不能升降時(shí),座俠面高度S、腳支撐高度F必須滿(mǎn)足第5和第95百分位數(shù)的作業(yè)人員身體的升降調(diào)整范圍。
5.3.2.2 工作面高度A可以升降時(shí),座位面高度S必須可以升降調(diào)整,以適應(yīng)第5和第95右分位數(shù)身體的作業(yè)人員。
5.3.2.3 在設(shè)計(jì)女性和男性共同使用的坐姿工作崗位時(shí),應(yīng)選取男性的相對(duì)高度H1計(jì)算工作面高度A;同時(shí)座位面高度S和腳支撐高度F必須有較大的調(diào)節(jié)范圍,以適應(yīng)女性作業(yè)人員。
5.3.2.4 在用公式(4)計(jì)算工作面高度A時(shí),必須使用小腿空間高度U和腳支撐高度F的第95百分位數(shù),保證第95百分位數(shù)的作業(yè)人員有必要的腿部空間高度G。
5.3.2.5 按公式(6)、公式(7)、公式(8)分別確定座位平面高度S和腳支撐高度F的調(diào)節(jié)范圍。
5.3.2.6 根據(jù)5.2.3.2條檢驗(yàn)第5和第95百分位數(shù)的大腿空間高度Z5%和Z95%是否大于表3中的最小限值。
如果不符合要求,可參照下述方面進(jìn)行修改:
a. 加大工作平面高度A的尺寸;
b. 減小作業(yè)點(diǎn)高度C,如改變工件、工裝夾具安置方位(見(jiàn)5.2.2條);
c. 減小工作臺(tái)面厚度K值(見(jiàn)5.2.3條)。
經(jīng)修改后的設(shè)計(jì),應(yīng)再作復(fù)核。
5.3.2.7 設(shè)計(jì)步驟舉例見(jiàn)附錄A(參考件),例1。
5.3.3 立姿工作崗位
5.3.3.1 在工作面高度A被限定情況下,可使用踏腳臺(tái)解決作業(yè)人員的適應(yīng)性,同時(shí)必須注意:
a. 踏腳臺(tái)的設(shè)置對(duì)立姿工作崗位原有靈活性的限制;
b. 踏腳臺(tái)的設(shè)置增加意外傷害的可能性;
c. 踏腳臺(tái)對(duì)不同百分位數(shù)身材作業(yè)人員的適應(yīng)性。
5.3.3.2 在工作面高度A未被限定情況下可以使用工作面能升降調(diào)節(jié)的臺(tái)面以適應(yīng)第5和第95百分位數(shù)的作業(yè)人員。
5.3.3.3 在工作平面高度A必須統(tǒng)一的情況下(如生產(chǎn)流水線),工作高度H2按作業(yè)人員性別異同分兩種情況確定。
a. 作業(yè)人員性別一致時(shí)
H2=〔H2(5%)+H2(95%)〕/2 ………………………(9)
其中H2(5%)和H2(95%)分別為表2中某一類(lèi)別作業(yè)的女性或男性第5和第95百分位數(shù)立姿工作崗位高度。
b. 作業(yè)人員性別不一致時(shí),取
H2=〔H2(W.95%)+H2(M.5%)〕/2 ………………………(10)
式中:H2(W.95%)——表2中某一類(lèi)別、女性第95百分位數(shù)立姿工作崗位高度;
H2(M.5%)——表2中該類(lèi)別男性第5百分位數(shù)立姿工作崗位高度。
5.3.3.4 用公式(5)確定工作平面高度A。同時(shí)必須注意:
a. 對(duì)第95百分位數(shù)的男性(或女性)作業(yè)人員增加了視距,應(yīng)檢查是否影響觀察和操作;
b. 對(duì)第5百分?jǐn)?shù)的女性(或男性)作業(yè)人員,應(yīng)該檢查作業(yè)點(diǎn)是否可及。
5.3.3.5 當(dāng)作業(yè)點(diǎn)在垂直基準(zhǔn)面以外150mm以上時(shí),必須保證站姿腿部空間進(jìn)深T1、腳空間進(jìn)深T2和腳空間高度I符合表1中規(guī)定的數(shù)值。
5.3.4 坐、立姿交替工作崗位
5.3.4.1 用5.3.3中所示的立姿工作崗位設(shè)計(jì)方法,確定工作高度H2和工作平面高度A。
5.3.4.2 根據(jù)作業(yè)要求的類(lèi)別,從表2中查出工作高度H1(5%)和H1(95%);分別按5.2.6條和5.2.7條計(jì)算座位面高度S調(diào)整范圍和腳支撐F調(diào)整范圍;核算大腿空間高度Z是否大于表3中規(guī)定的最小限值。
5.3.4.3 檢查在立姿工作時(shí)第5百分位數(shù)的作業(yè)人員能否觸及以坐姿為主安排的工裝卡具、作業(yè)對(duì)象。
附錄A
坐姿工作崗位和坐立姿交替工作崗位尺寸設(shè)計(jì)舉例
?。▍⒖技?br />
例1:坐姿工作崗位
作業(yè)內(nèi)容及作業(yè)要求類(lèi)別:用風(fēng)動(dòng)改錐擰緊外罩;Ⅲ類(lèi);
作業(yè)人員性別:女性;
已知:作業(yè)點(diǎn)高度 C=150mm;
工作臺(tái)面厚度 K=30mm;
從表2中查出相對(duì)高度:H1(5%)=300mm;
H1(95%)=400mm。
按公式(4)計(jì)算工作平面高度A:
A≥H1(95%)-C+U95%+F95%
式中:U95%=435mm(見(jiàn)表3)
F95%是腳支撐的最低部位。按圖A1安裝時(shí):
計(jì)算出的A值是最小值,在以后的計(jì)算中,應(yīng)該按實(shí)際確定的A值進(jìn)行(例如,A=800mm)。按公式(3)計(jì)算座位面高度S
按公式(7)和(8)計(jì)算第5百分位數(shù)身材的作業(yè)人員腳支撐高度F:
與作業(yè)無(wú)關(guān)的工作崗位尺寸按表1所規(guī)定的數(shù)值確定;與作業(yè)有關(guān)的尺寸匯總?cè)缦拢?br />
工作面高度A≥735mm
座位面高度S調(diào)整范圍=485至585mm
腳支撐高度F調(diào)整范圍=50至210mm
示意如圖A2。
根據(jù)公式(1)、(2)檢驗(yàn)大腿空間高度Z是否符合表3中規(guī)定的最小限值。
大于表3中規(guī)定的最小值175mm。
當(dāng)?shù)贸鯶值小于表3中規(guī)定的最小值時(shí),可在實(shí)際的設(shè)計(jì)中通過(guò)調(diào)整作業(yè)點(diǎn)高度C值或工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸加以改進(jìn)。
例2:坐、立姿交替的工作崗位
作業(yè)內(nèi)容及作業(yè)要求類(lèi)別:電流表布線:Ⅲ類(lèi)。
作業(yè)人員性別:男性
已知:作業(yè)點(diǎn)高度 C=150mm
工作臺(tái)面厚度 K=30mm
以公式(9)和表2值為依據(jù)確定工作高度H2
因工作面高度A為975mm大于800mm,腿部空間寬度B應(yīng)該選擇大于或等于700mm。
與作業(yè)無(wú)關(guān)的工作崗位尺寸,按表1所規(guī)定的數(shù)據(jù)確定;與作業(yè)有關(guān)的尺寸匯總?cè)缦拢?br />
工作面高度A≥975mm
座位面高度S的調(diào)整范圍=675~775mm
腳支撐高度F的調(diào)整范圍=190~355mm
示意如圖A3。
最后,根據(jù)公式(1)和(2)檢驗(yàn)大腿空間高度Z是否符合表3中規(guī)定的最小限值:
?
附加說(shuō)明:
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)勞動(dòng)部提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化與信息分類(lèi)編碼研究所和浙江省勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人張銘續(xù)、周學(xué)敏、姚海興、吳珂、肖惠、羅秋科。
本標(biāo)準(zhǔn)參照采用德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 33406《生產(chǎn)區(qū)域工作崗位尺寸 術(shù)語(yǔ) 工作崗位類(lèi)型 工作崗位尺寸》(1988年版)。