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环境与人—机系统的可靠性分析

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：原影汪钊

[导读] 摘要：本文主要研究了环境对“机器”的影响，以及环境对“人”的工作可靠性的作用，并提出以兼容的形式强化环境与人—机系统的可靠性，强调在制定规章及标准的前提下对环境进行防护和管理。

        国营长虹机械厂广西桂林 541003
        摘要：本文主要研究了环境对“机器”的影响，以及环境对“人”的工作可靠性的作用，并提出以兼容的形式强化环境与人—机系统的可靠性，强调在制定规章及标准的前提下对环境进行防护和管理。在此过程中，企业要认真的对待ISO14000环境管理标准所带来的挑战，以积极的心态处理环境与人—机系统的关系。
        关键词：环境；人—机系统；可靠性
        引言：自然环境是地球上万物生存的根本条件，人类在数万年的发展过程中逐渐形成适应自然的能力，学会用生产工具来创造劳动，这也是人类文明的发展过程。在生产力三要素中，人与机是重要的两个构成要素，人—机的生产力水平决定着社会生产力水平，但现实中，这一生产力水平也受到环境因素的限制[1]。所以说环境能够对人—机的可靠性形成影响，如机的性能、使用周期等方面，人体的情绪、疲劳等方面，由此可见，环境与人—机系统的兼容趋势迫在眉睫。
        1 环境条件的分类
        不同地域的环境条件存在明显的不同，依照自然环境可以分为陆地环境、海洋环境等，在设备方面又衍生出地面设备、战舰设备等，都是从自然环境的不同特征出发，在机械设备方面的设计更迎合环境条件的特征。在IEC721标准中，将环境条件分为以下四种：其一，气候环境条件：气温、湿度、气压、辐射等；其二，机械环境条件：振动、冲击、倾斜等；其三，生物和化学环境条件：生物作用介质、化学活性介质等；其四，电气和电磁场环境条件：电源、电场、磁场等。
        将这些环境条件以人为中心进行考虑时，环境因素对人的作用可分为以下四种：其一，物理因素：气体、机械、电磁环境、大气成分等；其二，化学因素：有害化学物质、蒸汽、粉尘等；其三，生理因素：营养、睡眠等；其四，社会心理因素：组织管理、人际关系、社会舆论等。
        只有在了解了环境条件的构成要素之后，才可以对自然环境系统具备全面的了解，再根据不同的条件特征建立实验研究项目，探讨相关保护措施。
        2 环境与人—机系统的可靠性分析
        2.1 环境与“机”的可靠性
        机电产品的可靠性与其使用寿命具有直接的关系，而其寿命的长短则与环境应力存在必然联系。如在二战中，美国在湿热带地区作战时，大量的通讯设备及物资受潮，库存损坏设备已占总量的60%，在沿海基地的产品损坏率高达52%。故当代机电产品在设计中都会结合环境因素，尤其是军用装备的机械，强调防潮、防霉、放盐雾的特征，以提升机械对环境的适应能力增强其可靠性。对此，高校教育体系中还成立了环境技术学科，专门研究在各种环境条件下，产品失效的模式与机理或是环境试验的方法及防护技术等内容。随着电气电子设备的应用量逐年攀升，各类设备的功能性也越来越强，而电子设备的布置密度越来越大，导致设备中的电磁能互相感应和敷设，有时会对电子设备的正常工作造成影响，甚至引发意外事故。因此，在飞机上明确规定不得使用手机，以免手机的电磁波影响民航飞机的正常运行。现如今，在一些特殊领域，电磁波已经成为一种新兴的武器，也被称为继“陆、海、空”之后的第四维战场，可用于窃取军事、商业等方面的信息，即“TEM PEST”技术。

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为保证信息安全，重要的军事指挥部会采用昂贵的屏蔽室结构。在我国高校专业中也产生了一门新兴学科：电子兼容性（EMC），该学科主要研究电磁兼容设计及测试、模拟技术等内容[2]。
        2.2 环境与“人”的可靠性
        环境对人体健康的影响是必然的，如高温作业或是粉尘条件下作业，都会影响人体的健康。随着人类社会生产形式的发展，人与环境之间的和谐关系正处于巧妙维持的状态下，追求更舒适、更健康、更高效的生产环境，是社会生产形式发展的主要目标。近年来，在人—机系统可靠性的研究方面也取得了新的进展，在日本的年均制造业事故中，约84%出于人为因素导致的意外。这与人自身的行为不确定有关，人所出现的失误并不是单方面原因造成的，而是通过外界多种因素符合作用得出的成果，既有外界对人内心的影响，也有人生理条件的作用。在不良环境因素下，种种条件都可能对人的生理或心理健康带来负面影响，如人处于温度过高的环境中会感到生理上的不适，同时心理方面也会呈现出焦灼感与疲劳感，使人类大脑思维的敏捷性降低，操作时就可能出现一些失误；或是在狭小的工作区域内，人可能会产生压抑的情绪等。从这一方面来看，加强对机器设计的合理性，能够从环境因素减少人为失误因素，如机器的岗位与尺寸要尽可能的适合人体操作尺寸，有助于提升人的工作效率。除此之外，社会环境因素也会对人的心理状态造成影响，如心理压力方面，若人自身的心理压力超出可承受范围内，人对自身机体行为的判断力、控制力就会降低。根据研究表明，工作环境中良好的人际关系会让人身心感到愉悦，进而相互信任、相互配合，提升人的效能。所以，相关企业可以在人员管理方面以人性化的规章制度来约束员工，尽量不要让员工超负荷工作，注重平时对员工情绪的舒缓，有助于调节人的工作的稳定性。
        2.3 环境与人—机系统的兼容
        人—机系统与环境条件是不可分割的，只要存在与地球之上、宇宙空间范围内，就无法脱离环境的约束[3]。为提升人—机系统的可靠性，可从以下几个途径进行优化：其一，对污染区域的人—机系统进行隔离，或是将污染源放置于足够远的区域，或是采取相应的措施屏蔽污染源；其二，加强对人—机的防护措施，提升二者在不同环境中的适应能力，并且要调整人与恶劣环境的基础时间，可借助机械化设备完成遥控操作，减少直接接触的几率；其三，对环境的不良情况要积极治理，使其能够为人—机系统所接受；其四，有关部门要制定科学化的管理方案，对环境进行有效的控制。由于环境条件是较为开放的，环境对人—机系统的影响也是具有长期性和潜在性的，企业需要充分考虑到员工的健康因素，建立起劳动保障制度。
        结束语：人类社会在追求经济增长的同时，对自然环境的破坏是不容忽视的。现如今，种种环境破坏后留下的恶果，让人们意识到需要拯救自然环境，维持人类社会的生存与发展。诸如温室效应、海洋污染等问题，已经对生态平衡及人类健康造成威胁，多年来，国际环境保护组织制定了关于各个方面的环境管理标准，用途规范人类的行为，以减少人类各项活动所造成的环境污染，促进环境与人—机系统的可靠性与协调性。
        参考文献：
        [1]徐晓鸣. 人-机-环境系统可靠性的相关性研究[J]. 科技信息，2009（08）：69-70.
        [2]童时中. 环境与人—机系统的可靠性[J]. 水利电力机械，1997（06）：22-25.
        [3]孟庆强，陈玲. 人机系统的安全可靠性研究[J]. 机械研究与应用，2012，25（03）：13-15.