汽车制造业人机工程评分标准的建立及实施
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车辆设计中的人机工程问题摘要:人机工程(Human Factors Engineering)或称人体工学,是探讨人类工作或日常生活中如何与工具、设备、机器及周围环境之间互动的关系,以及如何去改善这些会影响到人的事物及环境。
简而言之,人机工程就是要去改善那些人们常使用的机器与周围环境的协作性,使其与人本身的能力,本能极限与工作需求之间能有良好的配合,以求安全、省事、省力、快速、舒适、简单、正确等工作效益的提升。
使其他的子系统与人类身体的、生理的、生物力学的、心理的、社会心理的、文化的等因素相互兼容或相互适应,使人发挥它最大功能并保证人身体不受伤害,这就是人机工程的宗旨。
关键词:车辆人机工程问题我国是劳动密集型制造大国,随着我国经济的高速发展,人民生活水平在不断提高,人们开始重视工作的舒适性,近十几年在国内制造业中人机工程学越来越多的重视。
而汽车作为典型的人机系统,在设计过程中它必须符合科学的设计方法。
科学的设计方法可概括为:明确系统的目的,明确系统分配制约条件,建立系统数学模型,研究和分析数学模型。
机动车辆的种类很多,因其用途、功能、使用条件各不相同,所以对其性能指标、结构参数、人机关系匹配等方面的具体要求的差别也很大。
其实各种机动车辆所面临的人机工程问题,在很大程度上是相似的。
汽车驾驶座椅的人机工程学设计目的就是使座椅能够满足人机工程学的标准,因此,驾驶员的舒适性在人机工程学上主要体现在驾驶座椅的设计。
影响汽车座椅舒适性的因素很多,根据人机工程学原理,主要从人的感受,座椅的舒适性,驾驶员的环境进行分析。
1 座椅对驾驶员舒适性的影响分析人坐着时,身体主要由脊柱、盆骨、腿和脚支撑,人脊柱是人体的主轴。
人在不同的坐姿时,脊柱形态不同,只有座椅的结构尺寸能使驾驶员的脊柱接近自然状态,才能减少脊椎的负荷,使驾驶员的疲劳损伤降到最低。
如图1所示人的坐骨节是所承受的压力最大为7?kPa,而大腿下靠近表面处下肢有主动脉分布,受力自大腿往下逐渐减小。
汽车人机工程标准范本(doc 36页)人机舒适性要求XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX。
乘坐舒适性:前排人员坐姿要求,后排人员坐姿要求;操作舒适性:驾驶员前部手控舒适区,前车门手控舒适区,后车门手控舒适区,座椅下部手控舒适区,机盖开度舒适性要求,后背门(后行李厢)开度舒适性要求;3.1 乘坐舒适性3.1.1 前排人员坐姿要求前排人员包括驾驶员和前排乘客,在布置上需要满足相应的布置要求,一般情况下,驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致,驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求,下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求CH:踝关节 85°<A4<110° 87°E:肩部点 25°<A5<60°C:肘关节 80°<A6<165°P:腕关节 170°<A7<190°M:指关节T: A点·舒适驾驶姿态-H点根据舒适驾驶姿态进行确定,不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。
表对于不同车型来说座椅靠背角度一般:25°为最佳舒适状态,靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整;踝关节角度一般:87°为最佳舒适状态,关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。
·方向盘与踏板之间的关系-方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定图·方向盘中心与H点的间距-纵向长度:405-415mm-垂直高度:370-380mm·方向盘下端与座椅垫之间的关系-我们称之为方向盘间隙-方向盘间隙:最小165mm·座椅调节滑轨的行程包括最前位置和最后位置。
-最前位置:5%的美国女性-最后位置:95%的美国男性*如果是大中型汽车,H点可以位于最后位置的前方表-座椅调节滑轨倾斜角:3°-5°·头部间隙-顶盖装饰板与驾驶员视点之间的高度:200mm -230mm·视觉-确定H点应在考虑前后视野的基础上寻求良好的视觉效果3-2)横向H点位置·应考虑以下因素:-内部乘员宽度-车顶纵梁(横向头部间隙)-方向盘-踏板-等等·内部乘员宽度-肩部空间和臀部空间-考虑到车门内饰和副仪表板的有效空间表·H点位置表·横向头部间隙表·方向盘和踏板踏板的分类:手动挡踏板和制动档踏板手动挡踏板的外形尺寸制动档踏板的外形尺寸油门踏板、制动踏板、离合踏板的相对位置的确定图*SgRP( 座椅参考点): H点踏板间距(mm)踏板高度差(mm)分类C B *1)A*2)A-BB-C 油门-刹车刹车-离合器设70-80 40-50 最60-70 70-80 30-40 0-计指南小1655注:*1) 右置: 最小155;*2) 右置: 同样概念说明:1.θ1 1°- 2°(正常:1.5 °)L ( 方向盘与H点在平面上的长度): 0-10mm 注:*2 H点为座椅调节范围尺寸代码①(此尺寸仅供参考)②③④⑤AHP (油门踪点)4.后H点·如果是紧凑型和小型轿车,应考虑到乘客空间比后乘客厢更为重要。
浅析人机工程学在汽车设计中的运用摘要:人机工程作为汽车设计开发过程中的重要工具,在现代汽车设计制造业中得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步,人们已经不能满足于汽车的代步功能,对汽车的人性化设计提出了更高的要求。
本文从人机工程学角度出发,对人机工程在汽车设计和汽车制造中的应用进行了论述。
关键词:人机工程;汽车设计;应用引言:随着科学技术的进步和社会的发展,汽车作为当今社会常用的交通工具发挥着越来越重要的作用。
近年来,消费者对汽车的操纵稳定性、乘坐舒适性提出了更高的要求。
若解决此类问题就应用到了人机交互原理,这样由原来纯粹的汽车研究转向了人与汽车配合上来,一门新兴的学科即人机工程应运而生。
人机工程既是一种设计理论,也是一种系统评价技术,主要是运用科学理论方法来处理人、机、环境三大因素之间的关系。
汽车工程主要涉及到汽车设计和汽车制造两个方面,其中汽车设计主要从乘坐舒适性、操纵方便性、目视装置便捷性进行人机工程设计,汽车制造则使用人机工程学解决整车装配中的高频重复性操作、工作环境差等问题。
1、汽车人机工程设计的任务与要求汽车的设计开发,必须围绕以人为中心的人性化前提展开。
因此,汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操纵方便、高效、不易疲劳,使乘坐者感到舒适、安全的汽车产品。
由于驾驶者身材各异,而一种汽车的布置尺寸只有一种,要使一种操纵件的布置能最大限度地满足不同身材驾驶者的手脚伸及性与姿势舒适性的要求,必须对人机工程进行仔细研究。
例如,同是操纵油门踏板,高个子驾驶者比矮个的座椅要靠后一些,但他们的手臂和腿的长度相差并不大,因此,高大的男人比娇小的女人更不易触到仪表板。
对操作姿势来说,通过试验研究,由座椅、踏板和转向盘的位置以及驾驶者姿势参数的变化得到了驾驶者的舒适特性。
2、人机工程学在汽车设计上的运用2.1基于人体形态的设计和制造人体形态方面,不同的性别、不同的人种、不同地区及年龄等都是影响人体形态的因素,人体的身体尺寸、特点各有不同,因此汽车设计时就需要考虑到目标客户的地区、群体的人体形态特点,这也决定了当今社会中,以一种特定的产品规格同时满足不同地区的市场需求是非常困难的。
智能制造工程评价方案一、背景介绍随着信息技术和人工智能的不断发展,智能制造技术已经成为制造业的重要发展方向。
智能制造工程是将先进的信息技术、物联网技术和人工智能技术应用于制造领域,通过实时数据分析和智能化控制,提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量,推动制造业向高端化、智能化方向发展。
为了全面评价智能制造工程的实施效果,制定相应的评价方案显得尤为重要。
二、评价目标1.评价对象评价对象是智能制造工程的实施情况及其对企业生产效率、降低成本、提高产品质量的影响。
2.评价目标(1)从技术角度评价:①评价智能制造工程所涉及的技术水平和应用成熟度;②评价智能制造工程的硬件设施及软件支持;③评价智能制造工程的智能化程度和自动化水平。
(2)从经济角度评价:①评价智能制造工程对生产效率和产能利用率的提升效果;②评价智能制造工程对生产成本的降低效果;③评价智能制造工程对产品质量的改善效果。
(3)从管理角度评价:①评价智能制造工程对企业生产流程和生产计划的管理效果;②评价智能制造工程对企业人力资源配置的优化效果;③评价智能制造工程对企业内部协作和协调的促进效果。
三、评价内容1.技术水平和应用成熟度评价(1)硬件设施评价:①评价智能制造工程所使用设备的性能和稳定性;②评价智能制造工程所使用设备的生产效率和使用寿命。
(2)软件支持评价:①评价智能制造工程所使用软件的功能和性能;②评价智能制造工程所使用软件的用户体验和适用性。
(3)智能化程度评价:①评价智能制造工程所涉及的智能化技术及其应用程度;②评价智能制造工程所涉及的自动化技术及其应用程度。
2.经济效益评价(1)生产效率评价:①评价智能制造工程对生产周期和生产效率的提升效果;②评价智能制造工程对生产设备利用率和产能利用率的提升效果。
(2)生产成本评价:①评价智能制造工程对生产成本的降低效果;②评价智能制造工程对材料消耗和能源消耗的降低效果。
(3)产品质量评价:①评价智能制造工程对产品质量控制的改善效果;②评价智能制造工程对产品缺陷率和废品率的降低效果。
制造工位人机工程自动评估系统的设计与实现江栋1徐克林1任天翔 2(1. 同济大学上海201800;2. 上汽大众汽车有限公司上海201804)摘要随着我国制造业的发展,现场工位的人机工程评估日益重要。
针对目前人机工程评估普遍存在的耗时长、准确度低问题,设计了一种基于动作捕捉传感器和EAWS方法的人机工程自动评估系统,并在实际搭建后进行了四次模拟测试,结果表明这套系统能够基本满足试点车间对人机工程评估的要求。
最后,对系统的进一步改进开发提出了自己的思考。
关键词人机工程评估动作捕捉系统EAWS随着我国制造业的不断发展,制造岗位上的人机工程学得到了越来越多的重视。
人机工程学(Ergonomics),亦称人类工程学(Human Engineering)、人因工程学(Human Factors),国际人机工程学会(IEA)将其定义为运用人体测量学、生理学、生物力学及工程学,研究人在特定工作环境中与机器和环境之间的相互作用的学科[1]。
而只有能够对人机工程进行客观、系统、标准化的定量评估,才可能对工位的人机工程进行有的放矢的设计和改善。
上世纪90年代,中国制定了《中国人类工效学相关标准》供生产制造企业进行参考。
在欧盟国家,根据法规规定,所有生产企业都必须对工作场所的人机工程风险进行分析和评估。
目前常用的人机工程评估方法有:人机系统分析检查表法、操作顺序图分析法(Operational Sequence Diagraming,亦称运营图法)、错误分析(Error Analysis)、工作环境指数评价法(Work Environment Index Assessment)、人为差错和可靠性逻辑推演法(Human Error and Reliability Analysis Logic Development,亦称海洛德法)、EAWS(European Assembly Worksheet)等方法。
以这些方法为基础,通过EMA(Editor for Manual Work Activities),AP ERGO(Arbeitsplan Ergonomie, 德语),ERGONOM(Ergonomics),Ergo Tech (Ergonomics Technique)等人机系统软件,可以从静态施力、作业姿势、视域、疲劳恢复、舒适度、RULA(Rapid Upper Limb Assessment)姿态、低背受力、OW AS(Ovako Working Posture Analysis System)、可及度及能量代谢等方面对人机工程进行系统的评估打分[2]。
汽车驾驶员人机工程设计的实用性评估随着科技的不断进步,汽车行业也在不断迭代创新。
其中,汽车驾驶员人机工程设计是在保证行车安全的前提下,提高驾驶员的舒适度和便利性的重要一环。
本文将对汽车驾驶员人机工程设计的实用性进行评估。
一、界面可操作性评估驾驶员与汽车之间的交互主要通过汽车内部的界面进行。
评估界面的可操作性,需考虑以下几个方面:1. 操作按钮的布局合理性:各功能按钮的布局应符合人体工学原理,便于驾驶员的快速操作。
合理的布局能帮助驾驶员降低操作误差率,提高驾驶安全性。
2. 界面的反馈及时性:汽车应提供及时有效的反馈,让驾驶员清楚地知道当前操作已被执行。
例如,操作音效、按钮下沉等设计都可以有效提高反馈及时性。
3. 按钮大小与标识清晰度:按钮的大小应适中,让驾驶员能够准确定位和操作,避免误触发。
同时,按钮上的标识也应清晰易懂,方便驾驶员理解功能。
二、信息展示性评估汽车驾驶员所需的信息繁多,需要确保信息的展示合理和易读。
以下是评估信息展示性的几个方面:1. 仪表盘设计:仪表盘上所显示的信息应简洁易读,包括车速、转速、油量等。
字体大小和颜色搭配要合适,不应给驾驶员造成阅读困难。
2. 导航系统:导航系统的路线指示应准确,同时可以结合语音提示,以避免驾驶员频繁地低头查看导航仪。
3. 车内显示屏幕:车内的显示屏幕应有一个舒适的角度,以便驾驶员在行驶过程中能够轻松地获取所需信息,避免分散注意力。
三、人机交互性评估评估人机交互性可以从以下几个方面进行:1. 语音识别系统:语音识别系统可以帮助驾驶员通话、控制音乐等,但需要准确识别驾驶员的语音指令,以避免误操作。
2. 车联网功能:车联网系统可以实现车辆与外界的信息交互,如定位服务、远程控制等。
但需要确保系统的稳定性和用户隐私的保护。
3. 驾驶员监测系统:监测驾驶员的疲劳、分心等行为,及时提醒驾驶员并采取相应措施,以保障驾驶安全。
四、人机舒适性评估人机舒适性是评估驾驶员的舒适感和体验感。