【正文】 型仿真結(jié)果，及其生產(chǎn)節(jié)拍的需要，進(jìn)行重新分配工人，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。（2）模型優(yōu)化調(diào)整在原有的兩個(gè)仿真程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，具體調(diào)整如下：原有模型沒(méi)有設(shè)置Resourse，是因?yàn)槊恳粋€(gè)工位一個(gè)工人，機(jī)器的工作狀態(tài)和工人狀態(tài)一致，所以可以省略工人的設(shè)置，現(xiàn)在存在單一工人多工位操作，每個(gè)工人的忙閑狀態(tài)與工位的設(shè)備忙閑狀態(tài)獨(dú)立，因此要設(shè)置Resourse，即添加工人的仿真對(duì)象Worker。根據(jù)二檔和三檔的優(yōu)化后的工人需要分別設(shè)置相應(yīng)個(gè)數(shù)Worker。優(yōu)化后的人員分配表如下：表32 綱領(lǐng)10萬(wàn)輪番生產(chǎn)兩檔裝配工人優(yōu)化表工位工人數(shù)工藝工時(shí)/s機(jī)床11（上線）離合器外殼裝入隨行夾具CMM2裝單向閥40壓?jiǎn)蜗蜷y專(zhuān)機(jī)51單向閥泄露測(cè)試40單向閥測(cè)泄露機(jī)71裝兩檔活塞20壓活塞專(zhuān)機(jī)8兩檔活塞泄露測(cè)試40活塞測(cè)泄露機(jī)121裝彈簧組件及壓卡棱40壓卡棱專(zhuān)機(jī)141用卡板檢測(cè)卡棱40231裝波紋片，從動(dòng)片，摩擦片裝從動(dòng)片，摩擦片，從動(dòng)片裝摩擦片，從動(dòng)片，摩擦片202020預(yù)裝261裝從動(dòng)片，摩擦片，從動(dòng)片裝摩擦片，支撐片，卡棱檢查卡棱位置和支撐板位置202020預(yù)裝331摩擦片組的行程測(cè)試40行程測(cè)試機(jī)34351噴碼5噴碼機(jī)36目測(cè)印記（下線）5工作臺(tái)預(yù)裝2合計(jì)1142表33 綱領(lǐng)10萬(wàn)輪番生產(chǎn)三檔裝配工人優(yōu)化表工位工人數(shù)工藝工時(shí)/s機(jī)床11（上線）離合器外殼裝入隨行夾具CMM2裝單向閥40壓?jiǎn)蜗蜷y專(zhuān)機(jī)51單向閥泄露測(cè)試40單向閥測(cè)泄露機(jī)71裝兩檔活塞20壓活塞專(zhuān)機(jī)8兩檔活塞泄露測(cè)試40活塞測(cè)泄露機(jī)111裝密封圈和彈簧組件30預(yù)裝121壓卡棱40壓卡棱專(zhuān)機(jī)141用卡板檢查卡棱安裝裝密封圈4020171裝三檔活塞三檔活塞腔泄露測(cè)試2040活塞測(cè)泄露機(jī)191裝三檔彈簧組件壓卡棱1040壓卡棱專(zhuān)機(jī)211用卡板檢查卡棱安裝40221裝波紋片1，摩擦片2裝摩擦片各2片裝摩擦片各2片202020預(yù)裝241裝底板，卡棱摩擦片組的行程測(cè)試2040行程測(cè)試機(jī)271裝板，波紋片，鋼片，摩擦片裝摩擦片，鋼片裝摩擦片，鋼片，底板202020預(yù)裝281壓軸承40軸承壓機(jī)291檢測(cè)直徑和長(zhǎng)度公差40專(zhuān)用檢具，工作臺(tái)301安裝卡用卡板檢查卡棱安裝2040331輸入當(dāng)摩擦片組的行程測(cè)試40行程測(cè)試機(jī)341壓平面軸承40軸承壓機(jī)35噴碼5噴碼機(jī)36目測(cè)印記5工作臺(tái)下線1超越離合器組裝42預(yù)裝，工作臺(tái)1裝超越離合器40工作臺(tái)1裝密封圈（3），三種錐套，加壓套30工作臺(tái)目測(cè)裝密封圈護(hù)套520工作臺(tái)預(yù)裝5合計(jì)24（3）優(yōu)化后仿真運(yùn)行及其結(jié)果設(shè)置相應(yīng)參數(shù)后，每班仿真7個(gè)小時(shí)，得優(yōu)化后的模型仿真結(jié)果。圖314 二檔裝配生產(chǎn)線優(yōu)化后仿真模型圖315 二檔裝配生產(chǎn)線優(yōu)化后三維仿真模型圖316 優(yōu)化后二檔裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)概率圖317 優(yōu)化后的二檔裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)人力資源狀態(tài)出現(xiàn)概率圖318 優(yōu)化后三檔裝配生產(chǎn)線仿真模型圖319 優(yōu)化后三檔裝配生產(chǎn)線三維仿真模型圖320 優(yōu)化后的三檔裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)概率圖321 優(yōu)化后的三檔裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)人力資源狀態(tài)出現(xiàn)概率（4）優(yōu)化結(jié)果分析及其微調(diào)從上面的優(yōu)化結(jié)果可見(jiàn)，工人的利用率大大提高，并且不論二檔或是三檔，每班的產(chǎn)量都達(dá)到要求，也就是沒(méi)有因?yàn)檎{(diào)整造成產(chǎn)量不足，工人的多工位操作基本沒(méi)有影響生產(chǎn)節(jié)拍，全年工作250天左右，每天單一產(chǎn)品每班班產(chǎn)量在400件左右，很好的符合了生產(chǎn)計(jì)劃的要求。優(yōu)化后的結(jié)果顯示了工人的利用率都較優(yōu)化前明顯提高，有些甚至達(dá)到99%左右。從工作研究的角度看這不利于工人的作息結(jié)合，但是由于實(shí)際生產(chǎn)中采用高科技設(shè)備，工人主要屬于監(jiān)控，操作簡(jiǎn)單甚至不需要操作，并非一直進(jìn)行高強(qiáng)度體力勞作，因此利用率高達(dá)99%可以基本接受。但如果采用完全自動(dòng)化生產(chǎn)，電子化監(jiān)控更加有效，但是需要前期投入較大。有些工位工人利用率不高，主要由于工位設(shè)備工作時(shí)間相對(duì)較短，其他工藝加工時(shí)間較長(zhǎng)，造成相對(duì)空閑。如果希望平衡工人勞動(dòng)利用率，應(yīng)該進(jìn)行提高設(shè)備的性能，縮短瓶頸工藝的加工時(shí)間。在二檔，三檔的優(yōu)化結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)個(gè)別工位存在Blocked，在運(yùn)行仿真模型過(guò)程中也可以發(fā)現(xiàn)流水線上的某些工位前會(huì)逐漸堆積較多的物品，這是由于后續(xù)機(jī)床所需的加工（以及上下料）時(shí)間間隔過(guò)大造成的，這時(shí)就需要在這些較為堵塞的工位前適當(dāng)添加一些暫存緩沖區(qū)buffer，就能消除Blocked。 本章小結(jié)本章概述了生產(chǎn)系統(tǒng)仿真的基本原理，介紹了生產(chǎn)系統(tǒng)仿真的一般步驟。針對(duì)變速箱換檔機(jī)構(gòu)裝配生產(chǎn)線仿真優(yōu)化進(jìn)行了研究：首先根據(jù)裝配生產(chǎn)線布局對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模并進(jìn)行仿真，之后對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，從中找出了存在的問(wèn)題，最后對(duì)裝配線進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，使裝配線達(dá)到了較為理想的運(yùn)行狀態(tài)。第4章 人因工程在發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間布局優(yōu)化中的應(yīng)用 人因工程概述人因工程是以生理學(xué)、心理學(xué)、人體測(cè)量學(xué)與工程技術(shù)為基礎(chǔ)，研究人、機(jī)和環(huán)境的相互關(guān)系和作用，以使人、機(jī)和環(huán)境高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在保證作業(yè)者安全、衛(wèi)生、舒適、方便的前提下提高工作效率的學(xué)科[14]。在研究重點(diǎn)上，人因工程著重于研究人類(lèi)以及在工作和日常生活中所用到的產(chǎn)品、設(shè)備、設(shè)施、程序與環(huán)境之間的相互關(guān)系。隨著近幾十年來(lái)技術(shù)的發(fā)展，人因工程學(xué)的地位越來(lái)越重要，逐步滲透到宇航系統(tǒng)、城市規(guī)劃、工廠運(yùn)作、機(jī)械設(shè)備、交通工具、家具制造、服裝、生活用品等領(lǐng)域。本章主要研究基于車(chē)間布局的三維數(shù)字模型，人因工程在設(shè)施規(guī)劃中作業(yè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)及作業(yè)空間評(píng)價(jià)的應(yīng)用。 作業(yè)場(chǎng)地布置的人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)作業(yè)場(chǎng)地是作業(yè)者進(jìn)行操作的場(chǎng)所，工作地布置問(wèn)題日趨受到關(guān)注。工作地布置的目標(biāo)不僅僅在于提高勞動(dòng)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，目前的研究表明：工作地優(yōu)化設(shè)置有助于減輕現(xiàn)代工業(yè)的簡(jiǎn)單、單調(diào)操作對(duì)工人心理的壓力。忽視社會(huì)心理因素的影響，會(huì)大大限制技術(shù)經(jīng)濟(jì)的充分發(fā)揮[15]。工作地布置是以組織心理學(xué)、人體工程學(xué)、工程心理學(xué)為基礎(chǔ)，符合“動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則”，考慮工人的感覺(jué)、反應(yīng)、注意力、情緒、個(gè)性、持續(xù)能力等心理特點(diǎn)。作業(yè)場(chǎng)地的設(shè)計(jì)包括生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工具、必要的輔助設(shè)備的布置以及作業(yè)者的人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)他們的擺放、布置應(yīng)考慮以下因素：（l）在流水生產(chǎn)中，設(shè)備的排列與擺放要使在制件能連續(xù)不斷向前移動(dòng)，中途沒(méi)有延遲。（2）在多品種生產(chǎn)的單體中，以搬運(yùn)量最小為原則來(lái)排列與擺放設(shè)備，以簡(jiǎn)捷的步驟進(jìn)行生產(chǎn)。（3）在各種生產(chǎn)類(lèi)型中，特別是自動(dòng)、半自動(dòng)設(shè)備的排列與擺放，應(yīng)有利于多機(jī)床看管。（4）設(shè)備的排列與擺放要有利于節(jié)省面積、生產(chǎn)安全、易于維護(hù)、易于安裝等。在作業(yè)場(chǎng)地中人機(jī)工程的合理運(yùn)用與作業(yè)者的工作方便、舒適、安全有著密切的關(guān)系。為此，本文就作業(yè)者的作業(yè)場(chǎng)地中操作的宜人化(工作方便)、安全感和舒適性進(jìn)行人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)。作業(yè)場(chǎng)地布置的人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)的意義，這是因?yàn)樵谀壳案黝?lèi)事故中，由于物體打擊、機(jī)械傷害、起重運(yùn)輸?shù)纫鸬氖鹿收剂私^大多數(shù)，其中大多數(shù)事故可以從作業(yè)場(chǎng)地的不合理布置中找到原因。 作業(yè)場(chǎng)地布置的宜人化設(shè)計(jì)作業(yè)場(chǎng)地布置的宜人化指的是把信息發(fā)送與傳輸設(shè)備、操縱機(jī)構(gòu)以及其它為保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)動(dòng)的控制設(shè)備布置得合理，使作業(yè)者能迅速而準(zhǔn)確地操縱機(jī)器設(shè)備。根據(jù)這個(gè)原則，設(shè)計(jì)人員總是根據(jù)上述控制器與顯示器的使用次序、重要性、頻繁程度來(lái)安排它們的位置。綜合考慮這些因素的設(shè)計(jì)方法是鏈?zhǔn)椒治龇╗16]。（1）鏈?zhǔn)椒治龇ǖ闹饕O(shè)計(jì)步驟① 列出系統(tǒng)主要元素，并用圖符表示。例如：O：作業(yè)者；口：重要程度；：設(shè)備；△：頻率。② 確定重要程度與頻率，求出每一鏈中人與機(jī)之間的聯(lián)系稱(chēng)為鏈的鏈值(鏈值=∑口△)。③分析各鏈?zhǔn)欠襁_(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果。（2）鏈?zhǔn)椒治龇ǖ膽?yīng)用實(shí)例以發(fā)動(dòng)機(jī)廠手動(dòng)操縱的龍門(mén)式翻轉(zhuǎn)機(jī)安裝活塞連桿合件為例進(jìn)行宜人化設(shè)計(jì)，此工序需要2名作業(yè)工人配合進(jìn)行。該機(jī)械設(shè)備的作業(yè)場(chǎng)地如圖41所示。作業(yè)時(shí)：①操作工通過(guò)手動(dòng)控制面板啟動(dòng)龍門(mén)式翻轉(zhuǎn)機(jī)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的4汽缸缸孔噴油膜后翻轉(zhuǎn)90度；②再將活塞連桿導(dǎo)入活塞錐套插入缸孔；③使用尼龍棒將活塞連桿順著活塞錐套推入汽缸內(nèi)部(此過(guò)程由另一操作工從對(duì)邊用連桿接引裝置將活塞連桿接過(guò)來(lái)，然后插入連桿蓋，并預(yù)緊螺母)；④完成后使用曲柄搖把將曲柄旋轉(zhuǎn)90度，重復(fù)前面的過(guò)程安裝3缸兩個(gè)活塞連桿總成；⑤最后按動(dòng)控制面板按鈕，將缸體翻回原位(底面朝上)，完成作業(yè)。圖41 機(jī)械設(shè)備的作業(yè)場(chǎng)地圖應(yīng)用鏈?zhǔn)椒治龇ㄟM(jìn)行該工序作業(yè)場(chǎng)地布置的宜人化設(shè)計(jì)具體步驟如下：①龍門(mén)翻轉(zhuǎn)機(jī)安裝活塞連桿合件共2個(gè)操作工操作，用圓圈表示。機(jī)械部件用方框表示。②將人與機(jī)械、人與人、機(jī)與機(jī)之間的關(guān)聯(lián)用鏈聯(lián)結(jié)，如圖42所示活塞連桿活塞套錐手動(dòng)控制面板尼龍 棒曲柄搖把連桿連桿接引裝置連桿蓋螺母操作工乙 操作工甲 圖42 作業(yè)關(guān)聯(lián)圖③根據(jù)作業(yè)內(nèi)容、工藝要求等，修改所繪制的作業(yè)關(guān)聯(lián)圖，使各鏈的交叉最少，修改后見(jiàn)圖43。 操作工藝連桿蓋連桿接引裝置螺母手動(dòng)控制板 操作工藝活塞連桿尼龍棒活塞套錐曲柄搖把gfaiehdcbg圖43 作業(yè)管理修正圖④根據(jù)各鏈的重要程度及利用頻率計(jì)算鏈值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表41。表41 鏈值計(jì)算鏈號(hào)（1）重要程度 （2）頻度 鏈值（1）(2) a326b212c224d4416e122f224g3412h4416i212⑤分析設(shè)計(jì)效果。高鏈值應(yīng)為短鏈，低鏈值應(yīng)為長(zhǎng)鏈。具體在本例中，操作工甲與活塞連桿之間、操作工乙與連桿接引裝置之間應(yīng)為長(zhǎng)鏈；操作工甲與控制面板之間、操作工乙與控制面板之間應(yīng)為短鏈。⑥從人的感覺(jué)特性上考慮，裝配作業(yè)過(guò)程中的視感鏈及控制鏈必須放在操作者的前方或容易看清楚的地方，以便于觀察和操縱。⑦根據(jù)上述原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖43為較理想的設(shè)計(jì)。如果設(shè)計(jì)達(dá)不到宜人化，則應(yīng)當(dāng)重新作圖設(shè)計(jì)，直至達(dá)到優(yōu)化的目標(biāo)。 作業(yè)場(chǎng)地布置的安全性設(shè)計(jì)（1）安全裝置安全性設(shè)計(jì)指的是作業(yè)場(chǎng)地布置時(shí)必須設(shè)置防護(hù)損傷的裝置以及能保證安全到達(dá)工作場(chǎng)地進(jìn)行安全生產(chǎn)，當(dāng)發(fā)生生產(chǎn)事故時(shí)，能迅速離開(kāi)。很顯然，前者指的是安全裝置，后者指的是安全寬度。許多機(jī)械設(shè)備缺乏應(yīng)有的安全裝置和防護(hù)設(shè)施，故而成為機(jī)械傷害事故增多的主要內(nèi)容。按照人機(jī)學(xué)原則，安全裝置的設(shè)計(jì)必須符合：①相關(guān)原則，即操縱生產(chǎn)或工藝過(guò)程的操縱機(jī)構(gòu)和所有防護(hù)用具全部協(xié)調(diào)一致，使防護(hù)設(shè)施自動(dòng)動(dòng)作而不取決于工人意愿。②防護(hù)用具連鎖原則，即安全裝置的設(shè)置要使人機(jī)能相互監(jiān)督。③其他原則，即安全設(shè)置安裝以后不增加工序，不降低生產(chǎn)速度，不影響生產(chǎn)質(zhì)量等。如冶金企業(yè)的軋鋼機(jī)操作時(shí)，經(jīng)常在軋鋼機(jī)接軸處、軋鋼輥道中錠坯沖擊和軋機(jī)運(yùn)行檢修時(shí)發(fā)生傷害事故。（2）安全寬度安全寬度(安全距離)是可達(dá)到的進(jìn)行操作、維修、觀察產(chǎn)品的地方及其通道的距離、安全寬度的設(shè)計(jì)可用下式表示：Sd=(1土K)L （41）式中Sd ——安全寬度(mm)，L ——人體尺寸(mm)，K ——附加量系數(shù)。①L的確定 L指的是人體尺寸。我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)人體尺寸差異較大。以哈爾濱例，設(shè)定男子平均身高M(jìn)=1693mm，標(biāo)準(zhǔn)偏差St=。由于安全寬度直接關(guān)系到人體的安全和健康，在選擇人體尺寸時(shí)，應(yīng)采用99百分位上男女兩者中較大數(shù)值為設(shè)計(jì)依據(jù)。[17]。表42 百分比與變換系數(shù)N百分比（%）N百分比（%）N百分比（%）N51015203050707580859095于是P下限=M(StN)=1693()=(m m)P上限=M+(StN)=1693+()=(mm)式中P為身高?！?以上均可滿(mǎn)足要求?？紤]到衣著影響，應(yīng)加上鞋子平均高度25mm，~，又由于機(jī)械傷害主要防護(hù)對(duì)象是上肢，由身高與上肢比例可知，男性站立時(shí)身高與上肢之比為1：，則上肢活動(dòng)范圍應(yīng)為702~818mm，即是確定后的L的值。②K的選定附加量系數(shù)K由表43提供，可直接查得K=。表43 身體有關(guān)部位附加量系數(shù)K身體有關(guān)部位 K 身高等大尺寸 上下肢等中等尺寸、大腿范圍 手指、足等小尺寸以及頭胸等小尺寸 ③求得Sd以上述求得的L、K代入公式Sd=(1士K)L，可知哈爾濱男性公民在機(jī)械傷害預(yù)防時(shí)，上肢與危險(xiǎn)源之間的安全寬度