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2015年安全工程師考試《生產技術》導資料（59）

　　人在人機系統中主要有3種功能：

　　（1）傳感功能。通過人體感覺器官的看、聽、摸等感知外界環(huán)境的刺激信息，如物體、事件、機器、顯示器、環(huán)境或工作過程等，將這些刺激信息作為輸入傳遞給人的中樞神經。

　　（2）信息處理功能。大腦對感知的信息進行檢索、加工、判斷、評價，然后做出決策。

　　（3）操縱功能。將信息處理的結果作為指令，指揮人的行動，即人對外界的刺激作出反應，如操縱控制器、使用工具、處理材料等，最后達到人的預期目的，如機器被開動運轉、零件被加工成形、機器的故障已被排除、缺陷零件已被修復或者更換等。

　　人優(yōu)于機器的能力主要有：信號檢測、圖像識別、靈活性、隨機應變、歸納、推理、判斷、創(chuàng)造性等；機器優(yōu)于人的能力主要有反應、操作速度快，精確性高，輸出功率大，耐久力強，重復性好，短期記憶，能同時完成多種操作、演繹推理以及能在惡劣環(huán)境下工作等。

　　根據人機特性的比較，人機功能合理分配的原則應該是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、規(guī)律性的、單調的、高價運算的、操作復雜的、環(huán)境條件差的工作，適合于機器來做；而研究、創(chuàng)造、決策、指令和程序的編排、檢查、維修、故障處理及應付不測等工作，適合于人來承擔。人和機器各自的優(yōu)點需要大家注意，像這樣的地方經常是以多項選擇題的形式出現。

　　人機系統中，人的可靠度是不穩(wěn)定的。所以計算比較困難。

　　1.人的作業(yè)方式可分為兩種情況，一種是在工作時間內連續(xù)性作業(yè)，另一種是間歇性作業(yè)。（1）典型的連續(xù)作業(yè)包括控制人員連續(xù)觀察儀表并連續(xù)調節(jié)流量；汽車司機連續(xù)觀察線路并連續(xù)操縱方向盤等。（2）典型的間歇性作業(yè)包括汽車司機觀察汽車上的儀表，換擋、制動等。關于可靠度的計算，注意書上的幾個公式，了解一下就可以了；

　　人機系統可靠度采用并聯方法來提高。常用的并聯方法有并行工作冗余法和后備冗余法。并行工作冗余法是同時使用兩個以上相同單元來完成同一系統任務，當一個單元失效時，其余單元仍能完成工作的并聯系統。后備冗余法也是配備兩個以上相同單元來完成同一系統的并聯系統。它與并行工作冗余法不同之處在于后備冗余法有備用單元，當系統出現故障時，才啟用備用單元。典型的例子包括：1.兩人監(jiān)控人機系統2.多人表決的冗余人機系統3.控制器監(jiān)控的冗余人機系統4.自動控制冗余人機系統可靠度

　　對著幾個系統可靠度的計算要有所了解。

　　最后說說人機系統可靠性設計基本原則，包括14個原則，這部分需要掌握，所以我們需要重點注意：

　　1.系統的整體可靠性原則

　　從人機系統的整體可靠性出發(fā)，合理確定人與機器的功能分配，從而設計出經濟可靠的人機系統。

　　一般情況下，機器的可靠性高于人的可靠性，實現生產的機械化和自動化，就可將人從機器的危險點和危險環(huán)境中解脫出來，從根本上提高了人機系統可靠性。

　　2.高可靠性組成單元要素原則：系統要采用經過檢驗的、高可靠性單元要素來進行設計。

　　3具有安全系數的設計原則：由于負荷條件和環(huán)境因素隨時間而變化，所以可靠性也是隨時間變化的函數，并且隨時間的增加，可靠性在降低。因此，設計的可靠性和有關參數應具有一定的安全系數。

　　4.高可靠性方式原則：為提高可靠性，宜采用冗余設計、故障安全裝置、自動保險裝置等高可靠度結構組合方式。故障安全結構有以下幾種：①消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機器變?yōu)橥Ｖ範顟B(tài)。②積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機器一面報警，一面還能短時運轉。③運行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機器也能運行到下次的定期檢查。通常在產業(yè)系統中，大多為消極被動式結構。

　　5.標準化原則：為減少故障環(huán)節(jié)，應盡可能簡化結構，盡可能采用標準化結構和方式。

　　6.高維修度原則：為便于檢修故障，且在發(fā)生故障時易于快速修復，同時為考慮經濟性和備用方便，應采用零件標準化、部件通用化、設備系列化的產品。

　　7.事先進行試驗和進行評價的原則：對于缺乏實踐考驗和實用經驗的材料和方法，必須事先進行試驗和科學評價，然后再根據其可靠性和安全性而選用。

　　8.預測和預防的原則：要事先對系統及其組成要素的可靠性和安全性進行預測。對已發(fā)現的問題加以必要的改善，對易于發(fā)生故障或事故的薄弱環(huán)節(jié)和部位也要事先制定預防措施和應變措施。

　　9.人機工程學原則：從正確處理人一機一環(huán)境的合理關系出發(fā)，采用人類易于使用并且差錯較少的方式。

　　10.技術經濟性原則：不僅要考慮可靠性和安全性，還必須考慮系統的質量因素和輸出功能指標。其中還包括技術功能和經濟成本。

　　11.審查原則：既要進行可靠性設計，又要對設計進行可靠性審查和其他專業(yè)審查，也就是要重申和貫徹各專業(yè)各行業(yè)提出的評價指標。

　　12.整理準備資料和交流信息原則：為便于設計工作者進行分析、設計和評價，應充分收集和整理設計者所需要的數據和各種資料，以有效地利用已有的實際經驗。

　　13.信息反饋原則：應對實際使用的經驗進行分析之后，將分析結果反饋給有關部門。

　　14.設立相應的組織機構：

　　為實現高可靠性和高安全性的目的，應建立相應的組織機構，以便有力推進綜合管理和技術開發(fā)。

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