这场顶级技术盛会,吸引近20位院士齐聚青岛
青岛政务网 发布日期 : 2021-09-12 来源 : 青岛日报
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  近日,我们熟知的“太空出差三人组”——航天员汤洪波、航天员刘伯明和航天员聂海胜在太空上连线参加了一场“仰望星空话天宫”活动。这场别开生面的天地连线互动中,一位香港青年问航天员,他们平时在天宫中都做什么实验?神舟十二号飞行任务航天员汤洪波表示:“我们主要开展失重物理、航天医学、人因工程三大类实验。”

  失重物理、航天医学这两个概念普通人都能理解,而航天员们利用宝贵的飞行机会进行的人因工程试验,是为了研究太空飞行对航天员身体、心理、操作行为、运动特点的影响,以便于更好地保障人在太空中长期健康工作生活。

  而这个“人因工程”,就是9月11日在青岛举行的一场吸引了近二十位院士深度参与的高端峰会的主题。

  什么是人因工程

  人因工程(Human Factors Engineering)是人类因素工程的简称,是近年来随着科技进步与工业化水平的提升而迅猛发展的一门综合性交叉学科。它综合运用生理学、心理学、人体测量学、生物力学、计算机科学、系统科学等多学科的研究方法和手段,主要研究人与系统中其他要素之间的交互作用,确保系统实现安全、高效和宜人的目标。

  自上世纪初期诞生以来,人因工程一直受到发达国家的高度重视,它倡导“以人为中心”的设计理念,在航空航天、国防装备、能源交通、医疗卫生、建筑设计、日常生活等领域发挥了重要作用。

  例如,中国空间站中,分别设置了生活区和工作区。生活区内有独立的睡眠区、卫生区、锻炼区,还配有太空厨房及就餐区。在设计上最大程度考虑到私密性和便利性,极大地提高了航天员的太空生活质量。这就是人因工程的典型应用。

  “实践表明,三分之二以上的各类事故原因与人因相关,一个充分进行人因设计、遵循人因工程方法的系统不仅能大大提高系统的性能,而且可以大大缩短研制周期、节省研制成本、降低系统安全风险。同时,还能满足人的多层次需求和追求。”参加本次论坛的中国载人航天工程副总设计师、国际宇航科学院院士、人因工程国家级重点实验室主任陈善广指出,人因工程的研究对象是一切由人制造的、有人参与控制或使用的产品或系统。研究的主要内容为人与系统其他要素的交互规律、基本原理、设计与评估方法等。

  陈善广介绍,近20年来,在国家载人航天工程、863计划、973计划以及大型飞机、高铁、核电站等国家重大计划和项目的支持下,我国在人因工程学研究与应用方面取得了一批原创性理论和技术成果。但与发达国家相比,我们在理念、理论研究、应用、相关政策与支持等方面还有较大差距。

  大力推动中国人因工程发展,对于提升中国制造核心能力与工业化水平也至关重要。

  正在到来的工业4.0时代包括两大主题:一是智慧工厂,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是智能生产,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。这些都与人因工程高度交叉。人因工程领域的专家们认为,如果更系统化地加入对人的极限和适应能力的研究,加入“人-机-环境”的深度互动研究,加入对人的心理和情绪的全面关怀研究,必将助推科技和工业的跃迁。

  虽然人因工程事关“巡天探海”的大国重器,但是离我们的日常生活并不遥远,可以说普通人的生活中,处处都有人因工程的应用成果。

  例如,许多公共卫生间考虑到儿童等特殊人群的实际身高条件,设置了一高一矮不同形制的洗手台;汽车设计中,考虑到不同人群的身体条件,座椅、后视镜等都是可以调节的;考虑到铃声有可能会影响到人们参加一些特殊场合,现在的手机都设计了“振动模式”;Word软件有自动保存文档功能,就是怕因突然断电等原因导致文档丢失……

  在9月11日举行的人因科技装备展上,有来自全国各地的参展商带来的新产品、新设计,描摹出更加美好的生活图景。

  人因工程,青岛大有可为

  人因工程被誉为未来30年“中国智造”助推器。肩负着打造诸多“大国重器”重任的青岛,在人因工程研究应用领域也走在了全国前列。

  核能领域也是深度应用人因工程的产业之一。参与承办此次人因工程高峰论坛的市南区企业——先楚能源发展集团,深耕核电领域多年,涉及航天、核电高端装备制造,核退役治理与核环保技术与工程、电站运维服务等领域,是中核、中广核、国电投、华能四大集团的供应商之一,为国内外50多座核电机组提供了高端装备和技术服务,其中下属企业生产的核级风阀,在核电市场的占有率达到80%,是货真价实的“隐形冠军”企业。集团下属企业——中乌先楚核能科技有限公司是先楚能源集团与乌克兰国家科学院、乌克兰国家核管委会三方成立的合资公司。该公司也是中国首家民营企业与外国政府部委合资的企业、首家涉核对外合资企业。

  “核设备的设计、使用、运维服务全过程,都必须系统地考虑人的因素,以便让人在操作设施设备时更加舒适,发挥人的最大效能。”中乌先楚核能科技有限公司总经理赵新华告诉记者,核能领域广泛应用仿人类生态学的机器人,替代人进行危险复杂的工作,同时通过人因工程应用,行业可以充分做到风险防控,实现人、机、环境和谐发展。

  即将在9月底封顶的中船“深远海人因工程科研试验基地”,就是集基础研究,应用研究,装备设计、测试与验证,人员选拔与训练等功能于一体的人因工程综合实验平台。该基地主要针对深远海装备创新发展、人员保障等重大战略需求,建设了大型涉人研究共用实验平台、生理心理测评平台、船舶人员特性研究平台等综合实验平台,以促进深远海装备更加安全高效、符合人的生理心理需求,为海上运输、科考和远洋作业等提供服务。

  “仅仅是邮轮舱室内的光环境系统,我们就要考虑设计出十几项和人有关的因素。”中船人因工程研究院副院长张玉乾告诉记者,灯光的色温、色差、光照强度等因素都和人的生物节律紧密耦合,为了保证人群的舒适性,必须针对不同的人群、不同环境和不同的时间段,设计不同的光环境。

  据了解,深远海人因工程科研试验基地建成后,将为青岛导入以人因工程为牵引的产业链条,促进协同创新,打造国际领先的海洋人因工程科技创新中心和产业化基地。

  此外,青岛的中车四方、海尔、海信等企业,在产品设计中,也广泛应用到人因工程技术,极大地提升了产品品质,促进了产业升级。

  在制造业领域,青岛拥有全部41个工业门类中的36个;在海洋产业领域,青岛拥有海洋科学与技术试点国家实验室、国家深海基地等一批重量级的科研机构和创新平台;在数字产业领域,青岛正加速布局新一代信息技术,打造工业互联网之都;在城市建设领域,青岛正在完善城市交通基础设施,推进城市有机更新,提高宜居宜业水平……这些领域,都为人因工程技术在青研究发展提供了丰富的场景。青岛将抓住这个新风口、新机遇,为城市创造更美好的未来。