数字化人机工程设计
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1.3.1 经验人机工程学

19世纪末至20世纪初,英国学者泰勒(Frederick W. Taylor)在传统管理方法的基础上,基于著名的“搬运生铁块实验”和“铁锹实验”首创了新的管理方法和理论,提出了一整套以提高工作效率为目的的操作方法,考虑了人使用的机器、工具、材料及作业环境的标准化问题,由此实现劳动方法标准化,他把工人多年积累起来的知识和技艺进行收集、记录、整理,加以研究,总结出规律、规则,并对工人的劳动操作与劳动时间进行实验和研究,用科学的作业方法代替过去凭每个工人的经验进行作业的方法。

随着生产规模的扩大和科学技术的进步,科学管理的内容不断丰富,其中动作时间研究、工作流程与工作方法分析、工具设计、装备布置等,都涉及人和机械、人和环境的关系问题,而且都与如何提高人的工作效率有关,其中有些原则至今仍对人机工程学研究有一定意义。因此,人们认为他的科学管理方法和理论为开展科学的人机工程学研究奠定了基础。

从泰勒的科学管理方法和理论的形成到第二次世界大战之前,称为经验人机工程学的发展阶段。这一阶段的主要研究内容是:研究每一个职业的要求;利用测试来选择工人和安排工作;规划利用人力的最好方法;制订培训方案,使人力得到最有效的发挥;研究最优良的工作条件;研究最好的管理组织形式;研究工作动机,促进工人和管理者的通力合作。

在经验人机工程学发展阶段,研究者大多是心理学家,其中突出的代表是美国哈佛大学的心理学教授闵斯特伯格(H. Minsterberg),其代表作是《心理学与工业效率》。他提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。闵斯特伯格把心理学研究工作与泰勒的科学管理方法联系起来,对选择、培训人员与改善工作条件、减轻疲劳等问题做过大量的实验。由于当时该学科的研究偏重心理学方面,因而在这一阶段大多称该学科为应用实验心理学。该学科在这一阶段发展的主要特点是:机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面,在人机关系上以选择和培训操作者为主,使人适应机械。

在这一阶段,人们所从事的劳动在复杂程度和负荷量上都有了很大变化,因而改良工具、改善劳动条件和提高劳动效率成为最迫切的问题,促使经验人机工程学进入科学人机工程学阶段。