铸件打磨工人姿势分析及改善研究

为设计能减轻铸件打磨工人工作姿势负荷的工作平台,首先在现场录制打磨工作的视频,然后运用OWAS(Ovako working posture analysis system)分析视频中打磨作业的工作姿势,发现工人在打磨铸件时须长时间保持背部和腿部弯曲的姿势,86%的工作姿势劳累等级为迫切需要改进的AC3级和AC4级。针对姿势分析发现的问题,结合人体尺寸数据和打磨作业的现实约束条件,设计适用于打磨作业的工作平台,并采用Jack软件对改善后打磨工人的工作姿势进行验证。结果表明,在工作平台进行打磨工作时,AC1级姿势占42.6%,AC2级占57.4%,基本消除AC3级和AC4级姿势。打磨工人的工作姿势得到显著改善。     

考虑作业姿势舒适的三维装箱问题

为降低装卸工在货物配装过程中因重复弯腰而罹患肌肉骨骼疾病的概率,同时优化其作业姿势的舒适性,进而减轻作业疲劳,提升社会整体效益,基于人因工程和运筹优化协同优化的视角,从装卸工作业姿势舒适的角度出发,提出并研究考虑作业姿势舒适的三维装箱问题。首先对装载作业姿势舒适性进行评价,构建问题模型;其次对货物排序优化和货物放置规则等关键问题进行研究,设计了最大空间法和有偏随机密钥遗传算法相结合的求解算法;最后通过算例进行实验验证。结果表明,提出的模型和算法可以在不增加车辆运输成本的前提下提升装卸工的作业姿势舒适性,并且对于尺寸相对较小及规模相对较少的货物类型作业姿势舒适性的优化空间更大,验证了模型和算法的有效性。     

人体平衡功能测试系统研究进展

平衡功能是人体的一项重要功能,日常生活中的各种动作都依赖有效的平衡作保障,人体姿态平衡的正常维持依赖于前庭、视觉和本体感觉系统输入以及中枢神经系统的整合。章较详细地介绍了目前人体静态、动态姿势平衡测试系统的研究现状、平衡评定的实验及应用现状,最后从劳动科学和人机环境与安全工程的角度考虑,着眼于林业工人在林区作业时施加给作业很大的劳动负荷而影响人体的平衡功能提出一些初步的构想。     

基于姿势特征的办公桌水平作业域优化研究

为了建立一套适合现代办公环境下的办公桌作业域划分方法和标准,本文以职员办公桌作为研究对象,依据平面作业域相关理论,结合摄像法测得的相关人体尺寸,通过对人体上肢水平活动的姿势特征进行分析,得到优化后的常规桌面深度和宽度方向尺寸,并通过比较分析了本研究所得结论的科学性,从而初步探讨了基于姿势特征的办公桌水平作业域的优化方法。     

特定作业环境下作业姿势的研究

针对某厂实际生产过程中的铆接工序,研究了作业环境对作业姿势的限制,提出了考虑人因的作业规划,设计了3种人体作业姿势方案.利用人因工程学原则,分别对每种姿势进行了可行性分析;利用人因软件对各方案进行了视觉分析、手的操作范围分析和人体负荷计算.在对各方案综合分析评价的基础上,结合实际生产过程中的设备情况,确定了该力工环境下最优的作业姿势.     

动作分析方法在民航值机中的应用

在不增加资金、场地、员工,甚至员工体力的前提下,以值机人员的工作动作为研究对象,采用工业工程的动作分析的研究方法,辅助IEMS视频动作分析软件,以动作经济原则作为指导原则,分析和改善值机员在值机工作过程中的动作。通过整体和部分分析,删除无效动素,改善有效动素,简化值机人员工作动作,获得高效动作流程,提高值机效率,进一步提高旅客的满意度。     

基于OWAS方法的选煤厂工人肌肉骨骼损伤分析

探讨选煤厂拣矸作业中危险姿势对工人肌肉骨骼损伤的影响。通过问卷调查和工作姿势分析系统（OWAS）对工人不良作业姿势重复出现的比例以及身体损伤状况进行评估与分析。结果显示工人背部和颈部出现不良作业姿势的比例、危害和损伤程度较高。这与疲劳自觉症状调查和OWAS系统分析所得出的结果基本一致。采取恰当的轮岗方式,增加座椅以及防护装备可有效降低工人肌肉骨骼的损伤程度,同时会更好的提高工作表现并减少工伤事故的发生。     

达宝易软件在生产线平衡中的应用

从生产线平衡和动作研究的基本概念出发,引入了利用动作研究提高生产线平衡性的方法,并给出了生产线平衡率的通用公式.提出了将达宝易软件应用于动作研究,使用计算机对生产线中的瓶颈工序进行动素分析和优化,从而降低了瓶颈工序的作业时间,提高生产线的平衡性.最后,给出某企业应用达宝易改善生产线的例子,通过动作研究生产线平衡率提高了17%,日产能从100件提高到127件,验证了达宝易软件的效益.     

氦气检漏工位的作业仿真与改善

某压缩机装配线中氦气检漏工位的工作效率不高，而且操作者疲劳度较大，改进的需求迫切。应用人因工程学的原理和方法，通过实地考察和录像分析，进行了氦气检漏工位的工作研究，分析了影响劳动强度的原因。采用了改变工作台面高度、增加设备和简化手工作业动作等方法，提高生产节拍和改善劳动强度，并利用JACK软件进行了作业方案改进前后的仿真和比较分析，对企业的生产装配线改造提供了一些积极的建议.     

机械行业工人肌肉骨骼损伤的调查

选择机械行业８７９名工人作为观察组,另选年龄、性别、工龄相近的９４６名行政管理人员作为对照组,通过询问调查及体验,观察组人员肌肉骨骼损伤的检出率显著高于对照组（Ｐ０．０１）,且随着工龄延长而升高。体验的各种指标阳性率显著高于对照组（Ｐ０．０１）。患有肌肉骨骼损伤的观察组工人中有９０．３％的人认为长期固定的作业姿势是造成肌肉骨骼损伤的原因。提示：长时间固定的作业姿势是肌肉骨骼损伤的一个危险因素。     

面向对象的虚拟维修性分析中零件信息建模方法研究

采用面向对象建模的方法，在研究维修活动的基础上，利用逆向思维，将维修活动中的维修对象即零部件作为维修活动的主体，借用计算机语言中类的定义方式，将零部件的各种数据定义为类的相应属性值，将零部件在维修活动的被动行为定义为零件类的动作函数，将维修作业中维修动作的人为判断变成基于零件属性的自动判断，并给出了基于这种建模方式的虚拟环境中自动维修仿真作业的实现过程。结果表明，虚拟维修中需要人力判断的工作大大减少，缩短了虚拟维修仿真的时间，从而可以提高系统的仿真效率。     

面向轨道装备的可视化人因综合仿真分析平台研究

目的提出一个集研究作业人员行为、作业设备和作业环境于一体的可视化人因综合仿真分析平台,为轨道装备设计方案提供直观可视、可重复的人体工程学评估手段。方法通过研究分析行为观察系统、运动捕捉系统、肌电测试系统、JACK虚拟人仿真系统和CAD设计及建模系统的功能及匹配性,构建能将真人作业虚拟化,能对虚拟动素进行评估,能对设计方案进行可视化人因适配分析,能生成虚拟人作业数据等功能的可视化人因综合仿真分析平台,并用案例论证了该平台的有效性。结论该平台适合用于轨道车辆、一些大型装备及相关工作空间设计方案的人体工效学评估。     

体脑疲劳交互影响下煤矿工人作业改善研究

采用主观疲劳评价法,对陕西某矿业公司采煤工人的体疲劳和脑疲劳进行调查与研究,了解工人的工作内容与休息时间。用SPSS软件进行数据分析,得出煤矿工人的疲劳值,分析疲劳产生的原因,并结合实际情况提出相应的建议和解决方案。结果显示,煤矿工人的体疲劳主要发生在腰部、肩膀、前臂和后臂等部位,噪声疲劳和视疲劳是影响工人脑疲劳的主要因素,因而建议对矿工的作业动作进行优化,极大化地改善工人工作环境,优化生产流程和管理制度。目的在于减轻煤矿工人的体脑疲劳,预防人因失误,提升生产过程安全性。     

优化方案设计，降低修井成本

针对目前部分修井措施设计存在盲目性,导致无效修井或重复修井,从而增加了修井成本这一问题,我区通过反复实践落实了对措施井的地质工程设计进行优化这一原则,在高度重视作业设计及措施审核工作的同时,严格跟踪监督修井的关键工序,以随时修改设计,对症下药。优化方案的实施,杜绝了无效作业,缩短了修井占产周期,大大提高了油井时率,降低了修井费用。     

竖向环境振动下人与结构相互作用及舒适度研究

在研究环境振动下结构和人体的动力响应时,有必要考虑人与结构的相互作用。根据国际标准ISO5982规定的不同姿势下的竖向人体动力模型,建立了具有非经典阻尼的人与结构耦合运动方程。将运动方程转化为空间状态方程,从而实现了方程的解耦。在国际标准ISO2631的基础上,提出了由小波包变换求得频带能量,进而评价人体舒适度的方法。以一幢在轻型轨道附近的10层住宅为例,分析了不同人数和不同姿势的人体下的人与结构体的动力响应。结果表明：对于一般的质量和刚度分布均匀的结构,随着人数的增加,结构的减振效果越明显。随着楼层的增加,结构的减振程度和人体舒适度都不断降低。环境振动下坐姿人体的反应最显著,而立姿人体的次之。     

基于JACK虚拟仿真分析的介助老人护理床人机工程学设计

目的 目前护理床普遍采用标准化设计,针对介助老人及护理人员的双用户体验模型进行护理床人机工程学设计,对现有护理床结构、功能提出改进方案。方法 以人机工程软件Jack为分析工具,建立符合中国老年人身体尺寸模型和护理人员相关任务动作模型,在此基础上进行虚拟仿真,对介助老人护理床使用人机匹配性、不同姿势下的舒适度分析,以及护理人员在护理任务中不同动作的舒适性、动作姿势和快速上肢分析,并通过对静态人体尺寸与动态功能尺寸人机分析,对现有护理床进行设计改进。结论 在护理床设计过程中进行介助老人和护理人员双用户人机工程分析,有利于发现双用户在使用过程中不合理的设计内容,得到新的基于人机工程学的护理床设计方法,提高介助老人和护理人员的舒适性,提高使用性能。     

基于动线观察和动素分析的适老化厨房功能布局研究

目的 以老年人安全和健康为目标,通过改善厨房空间布局,减少不健康动作,简化厨房操作,提升工作效率。方法 采用动线观察法,选取三户小城镇老人,从准备、烹饪以及清洁三个阶段的厨房行为进行观察。从移动量、时间、动线以及动作四个方面记录老人行为内容,对老人厨房动线进行抽象表达及数据分析。最后对老年人厨房操作行为进行动素分析,整理归纳出整个厨房流程中的有效动作、无用动作和辅助动作。结果 老人厨房行为中发生的辅助动素主要用于物品的查找和烹饪等待,通过合理设计调料区和储藏区布局,可有效避免此类动素的发生。同时从移动量和时间两个方面分析得出厨房各功能分区关系强度,提出了“类U”型厨房布局和“A+a”双洗涤区设计。结论 改进后的厨房功能布局可对整个厨房操作流程进行优化,提高老年人厨房操作效率。     

快递包裹码垛机器人设计与腿部功能仿真

目的设计一种快递包裹码垛机器人,以更好地完成快递包裹的分拣与码垛工作。方法通过Inventor软件建立整机三维模型,运用D-H齐次坐标变换矩阵建立其左前腿运动学方程,基于ADAMS虚拟样机技术对该快递包裹码垛机器人腿部结构进行结构优化,并对该机器人分别实施滚动式水平面行走、吸附式爬壁行走的功能特性进行深入分析。结果得出腿部优化设计变量对转角的敏感度,最终得到最佳腿部结构,大腿关节转角活动范围可达到27.34°,重心高度稳定在340 mm左右,重心稳定。结论仿真结果表明,该快递包裹码垛机器人具有机构设计合理、运动稳定可靠、动作灵敏等特点,为现有快递行业提供了一款节省人力及时间的劳动工具。     

包装产品的人因工程学研究

不符合人因工程学原理的包装产品在使用过程中常出现不易开启、不易取放以及在使用过程中存在安全隐患等问题。利用人因工程学原理,在包装件的设计与生产过程中加入生物力学分析与行为仿真分析,可提供安全便捷的包装。包装界对包装产品的人因工程学研究主要体现在两个方面:一是对包装产品使用过程中的人因工程学研究,包括手部生物力学、视觉活动、人体尺寸3个方面;二是包装产品生产过程中的人因工程学研究,包括包装件生产流水线上工人作业操作姿势对工人健康和工作效率的影响,工作设备的界面设计与色彩等视觉识别对人机交互效果的影响,工厂的噪声、光线和温度对工人操作能力的影响以及整个生产管理系统作为一个人机系统对企业经济效益与社会效益的影响。     

基于层次分析的航空燃油供应系统清洗作业车造型设计研究

目的 为解决因车辆作业人员作业负荷大、频繁重复的不良作业姿势,所导致的作业人员患肌肉骨骼疾病的概率逐年增高的问题,对航空燃油供应系统清洗作业车进行人机设计研究。方法 利用层次分析法计算作业人员在作业过程中产生不舒适行为的综合权重值并排序,经过实地调研与分析,获取车辆现有问题与作业人员身体负荷情况,结合虚拟仿真软件对问题进行真实性验证。根据验证结果,对车辆进行造型设计优化,并对设计方案进行合理性验证。结果 作业人员在优化后的车辆进行作业时,其作业舒适性得到明显改善。结论 优化了车辆的使用方式及作业空间布局,将作业空间划分为三个等级空间:第一等级空间距离地面790~1 090 mm,第二等级空间位于距离地面1 090~1 490 mm,第三等级空间位于距离地面1 490 mm~1 830 mm,其中作业人员的最佳作业操作区域位于第二等级空间;此外将储存空间与风机箱相结合,使用滑轨结构横向打开储存空间,可以有效降低作业人员的作业负荷。