这项标准是EN 614系列的关键组成部分,它将第一部分(EN 614-1) 提出的一般原则,具体应用到了机械设计与工作任务的整合之中。其核心思想是:安全与效率源于机械硬件设计与操作者所需执行的任务之间的良好匹配。
标准的主要目的和范围
核心目的:为机械设计者提供具体指导,以确保机械的设计能够支持操作者安全、高效地完成所有必要的工作任务,同时最大限度地减少对操作者的健康负面影响(如疲劳、压力、 musculoskeletal disorders - MSDs 肌肉骨骼疾病)。
聚焦“交互”:与只关注硬件尺寸的标准不同,EN 614-2 特别关注动态的交互过程——即人在执行任务时如何与机器互动。
适用范围:适用于机械生命周期的所有阶段,包括设置、操作、监控、故障查找、清洁和维护等任务。它考虑了任务的身体要求和认知要求。
关键概念和内容
标准详细阐述了如何通过设计来优化“人-机-任务”这个系统的交互,主要内容包括1. 工作任务分析
标准强调,设计机械之前,必须理解操作者需要用它来做什么。这包括分析:
任务序列:完成一项工作所需的步骤。
身体要求:所需的姿势、力量、重复性动作、精度。
认知要求:需要的信息处理、决策制定、注意力集中程度、记忆负荷。
时间要求:工作节奏、周期时间、时间压力。
2. 基于任务的设计原则(核心贡献)
EN 614-2 提供了将任务分析转化为具体设计要求的指导:
优化工作姿势:设计机械时应促使操作者采用中立的、自然的姿势(如手臂下垂、身体挺直),避免极端的、扭曲的或费力的姿势(如长时间弯腰、抬手过肩、跪姿)。
示例:将频繁操作的控件安装在“舒适可达”的范围内;调整工作高度以避免弯腰。
减少体力负荷:设计应最小化操作者需要施加的力。
示例:使用机械助力(如平衡器、液压助力)来搬运重物;设计省力的操作机构(如手柄、杠杆)。
最小化重复性和单调性:对于高重复性的任务,设计应尽可能使其自动化或提供辅助工具。对于单调的任务,应考虑通过设计增加一定的变化性或反馈,以保持操作者的警觉性。
优化认知负荷:
简化:使操作流程直观、逻辑清晰。
信息呈现:确保显示器易于理解和监控(与EN 894系列标准相关)。
控制设计:确保控制器易于识别、操作且反馈明确(也与EN 894相关)。
为所有任务提供足够的空间:不仅为操作者,还要为其工具、所需更换的部件以及肢体活动提供充足的空间。这涉及到EN 547和EN ISO 13857等标准。
3. 考虑不同的用户群体和能力
设计应适应可能使用该机器的所有人员,包括第5百分位女性到第95百分位男性的身体能力,以及可能不同的经验和技能水平。
4. 维护任务的设计考虑
特别强调维护任务的安全性。设计时必须考虑维护人员如何安全地接触需要维护的点,例如:
提供安全、方便的检修点和通道。
确保在维护位置有足够的空间和良好的姿势。
使需要频繁更换或调整的部件易于接近。
重要性和应用
预防职业疾病:是预防工作相关的肌肉骨骼疾病(MSDs)的最有效手段,这些疾病是制造业中最常见的职业健康问题。
提升整体安全性:一个设计得符合任务的机器,能减少操作者的错误、失误和应急情况下的慌乱,从而主动提升安全水平。
提高生产效率和质量:舒适、高效的操作者犯的错误更少,工作速度和质量更高。
法律符合性:是满足欧盟《机械指令》中人体工程学基本健康与安全要求的重要证据。
总结
EN 614-2:2000+A1:2008 是一项实践性极强的标准。它要求机械设计师不仅要思考“机器如何工作”,更要思考“人如何操作机器”。通过系统分析工作任务,并将分析结果转化为具体的设计输入,它指导设计者创造出能与操作者和谐互动、减少身体和精神负担、从而从根本上实现安全和健康的机械设备。 它是连接抽象的“以人为本”理念与具体工程设计的桥梁。