在数字工厂2.人机工程中，有一种技术能够将生产操作者的工作动作姿态完整地呈现在数字世界中。这种技术可用于汽车生产过程中对操作者工艺设计的量化分析，确保工作设置合理。这种技术在数字工厂中是如何实现的呢？让我们一起开始学习吧。
大家好，我是一汽-大众学院培训师姜宇。今天我将为大家揭开数字化工厂技术的奥秘，全面学习数字化技术。本期课程将介绍数字工厂技术的第二招——人机工程。
你知道什么是人机工程仿真吗？人机工程仿真是指在计算机中建立人机环境的数字模型，结合生产操作者的生理特征和姿态动作。仿真人机交互的动态过程并利用人机工程学的各种评价标准和算法对汽车生产过程中的人机工程因素进行量化分析。人机工程学是以用户为中心进行产品设计的，而在生产现场则是以操作者为中心，工作要求符合操作者的基本心理特征和生理要求，否则就会被抱怨为反人类的设计了。
·这里的生理特征包括人体的基本生理结构，例如在汽车生产线中搬运物料的位置不能太高，否则会增加肘部和腰部肌肉的负荷。心理需求指的是工作过程中我们需要舒适和愉悦。
·例如，一项功能操作应该简单易懂，不能太复杂。你知道人机工程仿真在数字工厂中的应用吗？它主要用于新产线的建立和成熟产线的工作优化，对涉及到操作者的工作进行工艺的可行性分析，并进行工时测算。
·主要包括五个方面：可视性、可达性、舒适度、作业强度和作业时间。
·可视性分析指的是保证操作者能够看到所需的范围或程度。
·可达性分析指的是保证操作者能够接触到所需的控制器。在进行可达性分析时，主要根据相关人体测量数据来判断操作者需要操作的控制器是否在合理的范围内。
·舒适度分析采用人机工程学的标准对人体关节进行打分，从而分析人体工作姿态的舒适度是否符合标准。
·作业强度分析指的是在单位时间内操作者需要完成规定的作业，承受的体力工作量的大小。
·作业时间分析指的是将作业内容分解为基本动作单元序列，再进行累加，最终得到整体的作业时间。
你知道在数字工厂中，人机工程的工作与以往有何不同吗？在传统工厂中，设计工作仅限于二维平面图纸的操作，工作分配主要依赖经验。设计方案的结果需要在现场实际验证才能发现问题。例如，在车间进行工作优化时，通常先凭借经验拍照观察，然后手动填写数据。手动计算分析效率低下，分析结果也存在偏差。
在数字化工厂中，采用与工作场景完全相同的三维立体式模拟仿真。工作依托标准化操作模型和专业机构的认证数据库。在设计验证阶段，可以开始分析和优化。可以快速获得精确的人体工程学分析结果和工时测算。
现在条件已经准备就绪，让我们一起练习人机工程这一技巧。以总装车间仪表板装配为例，看看如何进行人机工程分析和优化。
·首先创建人物，让他走两步。在人物建模时，可以根据实际情况设置人物的高、矮、胖、瘦、帅气程度等。总之，总有适合你的那一款。
·然后创建人物的行走路径，让操作者在两个操作位之间走两步。在这里可以设置行走姿态，如前进、后退或侧方位行走。在这个过程中，可以观察人在行走过程中与设备等障碍物的空间距离，模拟出操作者在工作环境中行走的最优路线和最优时间。
·接下来创建人物姿态，让他进行搬运动作。
·在创建人物姿态时，可以设置人物站立、弯腰坐等各种姿态，甚至可以精细到手指。你看他在向你示意。设置好人物姿态后，就可以让他搬运东西了。模拟仪表盘的安装过程，是不是和在车间现场一样？在这里可以模拟更合理的搬运路径，避免碰撞进行搬运或操作的可行性分析。
·这要是在现场碰撞了一个设备，得增加多少成本？在整个搬运过程中，可以分析操作者的可视范围和可达性。例如，在图中，黄色区域是操作者当前视角的可视范围，蓝色区域是双手可以到达的区域。这样可以确定操作者的视角是否满足工作需求，操作高度是否在合适的范围内。动态模拟操作者的动作，实现干涉检测，你能做不能做，一目了然。
·最后，对于操作者的整个操作动作，还可以进行人机工程学分析。这里使用的数学分析模型均为权威研究所发布的标准，如美国国家职业安全与健康研究所等。我们可以分析操作者的疲劳度、舒适度、工作强度、身体肌肉分析等等，甚至可以分析人体消耗的能量，从而根据操作序列和负载进行人体工程学分析，避免工艺设计方案的缺陷对操作者的健康产生影响。通过工程分析，可以优化操作者的工作时长和分析生产节拍，以达到提高劳动效率的目的。
在本期课程中，我们将为您介绍数字化工厂技术六脉神剑的第二招——人机工程。您是否已经了解了这一招的重要性？它的威力不可小觑，您是否想继续学习下一招？让我们在下期课程中再见吧！