基于产品研发的人因工程

人因工程分析方案依托3DE系统，主要针对企业开发的人机交互类产品，其技术通用于航空、航天、舰船、地面轨道交通和车载等领域。为产品开发人员提供理论与实践相结合，压缩研制周期、通过“数字样机”取代传统物理样机，降低成本；为客户提供体验操控平台，满足评审阶段专家提出疑问、新的需求建议，得到快速验证等。通过人因工程分析的开展，建立产品设计及评估体系，研究虚拟仿真技术在产品设计、舒适性评估和人机工效评估的应用，实现虚拟仿真技术在产品设计领域的工程应用，突破产品设计关键技术，基于虚拟仿真技术，构建虚拟展示样机，验证产品设计评估、舒适性评估、人机工效评估等技术。

数字人体应用于产品设计的几大特点：

1)开发以人为中心的产品，用人机功效学进行评估；

2)解决不同尺寸和体形的人；

3)在构造物理样机前，在设计中考虑人的因素。

人的仿真能回答设计时的以下几个问题：

1)位置和舒适度——设计的产品为用户的舒适度、可见性进行优化；

2)可见性——当不同尺寸的人操作设计的设备或交通工具时，他们所看到的目标和范围；

3)进入和出去——测试目标人群能否很容易地爬进或爬出设计的设备或交通工具；

4)可达性和抓取——是否每个人都能接触到和操作设计时所安放的控制装置；

5)脚踏开关操作——不同的人能否舒适地操作脚踏开关；

6)多人交互作用——团队之间的协调的影响；

7)用户维护——每个人能否维护设计的产品；

8)力量评估——操作设计产品要用的力以及存在可能的伤害。

通过人机工效分析主要解决以下几方面的问题：

• 人体模型的建立，最好在软件中具有相关的人体模型库。并能根据中国人体参数，快速生成特殊人体模型。

• 可以方便完成视野分析。当人体模型定义完成后，并在产品中的人体姿态确定后，则可以分析出人员的视野情况。如被窗框等障碍物阻挡后的视野情况等。

• 应能完成常用动作，如拿取工具，装卸某些零件等。可以分析操作人员的可达范围。

• 当人体形成某种体位后，能够分析这种体位的舒适度。以便设计人员判断产品的设计的合理性。舒适度的分析需要相关的知识库的底层支持。

• 能够交互式的操作，确保一般设计人员能够使用。

在产品的设计中，同样需要解决以上几个问题，为了解决以上问题，DELMIA-HUMAN人机工效软件提供了最优的解决方案。具体亮点如下：

1）全兼容CATIA数据，无需转化便直接使用CATIA设计数据

因为同为Dassault系统公司统一平台产品，DELMIA与CATIA之间可以实现数据无缝使用，这对我们应用已有的CATIA数据带来极大的便利。

2）视野分析、可达域分析

相比CATIA的简单数字人体，DELMIA提供了更加精确的数字人体，在这个数字人体上，我们可以对数字人体进行视野分析和可达域分析。

DELMIA不光可以提供人体双手可达域空间的大致范围，还可以提供具体数值报告。

DELMIA缺省只分析双手可达域空间。但是运用DELMIA中Posture Editor也可以分析腿的可达域空间，通过对每一个关节的调整范围的设置和显示，可显示和控制腿、脚的运动范围。

3）自动的动态干涉检查（动态检查干涉数值）

DELMIA具有的动态干涉检查功能可以检查模拟中的数字人体与周围环境之间的干涉情况，当出现干涉时，不光干涉的部位会改变颜色进行提醒，同时系统会对每一步的干涉情况给出相应的数值报告，从而便于设计人员对干涉部位进行改进。

4）自动包络躯体的运动空间

DELMIA提供的动态包络空间可以显示数字人体的运动空间并可同时显示具体的数值报告，从而便于设计人员设计更为合适的周围环境。

价值收益

通过在产品设计中人的仿真，可以获得以下的收益：

1)加快产品研发时间；

2)提高产品安全性；

3)降低开发成本；

4)更安全的产品；

5)提高生产率。