人因工程分析方案依托3DE系統(tǒng)，主要針對企業(yè)開發(fā)的人機交互類產(chǎn)品，其技術通用于航空、航天、艦船、地面軌道交通和車載等領域。為產(chǎn)品開發(fā)人員提供理論與實踐相結合，壓縮研制周期、通過“數(shù)字樣機”取代傳統(tǒng)物理樣機，降低成本；為客戶提供體驗操控平臺，滿足評審階段專家提出疑問、新的需求建議，得到快速驗證等。通過人因工程分析的開展，建立產(chǎn)品設計及評估體系，研究虛擬仿真技術在產(chǎn)品設計、舒適性評估和人機工效評估的應用，實現(xiàn)虛擬仿真技術在產(chǎn)品設計領域的工程應用，突破產(chǎn)品設計關鍵技術，基于虛擬仿真技術，構建虛擬展示樣機，驗證產(chǎn)品設計評估、舒適性評估、人機工效評估等技術。

將虛擬人體的三維模型放入虛擬產(chǎn)品環(huán)境中，可按照工藝操作流程進行可視性、可達性、可操作性、舒適性、安全性的仿真，同時可進行產(chǎn)品在施工檢修過程中是否能夠滿足檢修人員的操作要求。

數(shù)字人體應用于產(chǎn)品設計的幾大特點：

1)開發(fā)以人為中心的產(chǎn)品，用人機功效學進行評估；

2)解決不同尺寸和體形的人；

3)在構造物理樣機前，在設計中考慮人的因素。

人的仿真能回答設計時的以下幾個問題：

1)位置和舒適度——設計的產(chǎn)品為用戶的舒適度、可見性進行優(yōu)化；

2)可見性——當不同尺寸的人操作設計的設備或交通工具時，他們所看到的目標和范圍；

3)進入和出去——測試目標人群能否很容易地爬進或爬出設計的設備或交通工具；

4)可達性和抓取——是否每個人都能接觸到和操作設計時所安放的控制裝置；

5)腳踏開關操作——不同的人能否舒適地操作腳踏開關；

6)多人交互作用——團隊之間的協(xié)調的影響；

7)用戶維護——每個人能否維護設計的產(chǎn)品；

8)力量評估——操作設計產(chǎn)品要用的力以及存在可能的傷害。

數(shù)字人體應用于制造幾大特點:  

1)優(yōu)化人工工作流程；

2)增加操作人員的安全性；

3)降低操作人員賠償成本；

4)降低停工期和培訓成本。

在產(chǎn)品周期的制造階段，人的仿真能解決以下問題：

1)工作單元布局——機器其他設備是否放在了優(yōu)化循環(huán)周期和避免危險的位置；

2)工作流仿真——設計的工作操作流程是否符合要求；

3)裝配可達性——所有裝配人員是否都能得到裝產(chǎn)品所需的部件和設備；

4)可達性和抓取——操作人員能否有效地使用手工工具執(zhí)行手工任務；

5)安全性分析——裝配任務能否被安全執(zhí)行；

6)力量評估——裝配任務需要過度用力，能否使操作人員受到危險；

7)舉升——操作人員的舉升用力是否在NOISH力量限制內；

8)能量消耗支出——當操作人員執(zhí)行重復的任務時，他們的能量消耗；

9)基于培訓的仿真——如何用實時仿真和虛擬現(xiàn)實培訓操作人員。

DELMIA集成了全部的Human Solution（人機工程解決方案），對于制造企業(yè)，通過Human Solution所具有的模擬以及分析工具可以明確的了解到其產(chǎn)品與產(chǎn)品生命周期里所涉及到的生產(chǎn)、安裝、使用和維修人員之間的交互關系并進行優(yōu)化設計。

通過人機工效分析主要解決以下幾方面的問題：

• 人體模型的建立，最好在軟件中具有相關的人體模型庫。并能根據(jù)中國人體參數(shù)，快速生成特殊人體模型。

• 可以方便完成視野分析。當人體模型定義完成后，并在產(chǎn)品中的人體姿態(tài)確定后，則可以分析出人員的視野情況。如被窗框等障礙物阻擋后的視野情況等。

• 應能完成常用動作，如拿取工具，裝卸某些零件等。可以分析操作人員的可達范圍。

• 當人體形成某種體位后，能夠分析這種體位的舒適度。以便設計人員判斷產(chǎn)品的設計的合理性。舒適度的分析需要相關的知識庫的底層支持。

• 能夠交互式的操作，確保一般設計人員能夠使用。

在產(chǎn)品的設計中，同樣需要解決以上幾個問題，為了解決以上問題，DELMIA-HUMAN人機工效軟件提供了最優(yōu)的解決方案。具體亮點如下：

1）全兼容CATIA數(shù)據(jù)，無需轉化便直接使用CATIA設計數(shù)據(jù)

因為同為Dassault系統(tǒng)公司統(tǒng)一平臺產(chǎn)品，DELMIA與CATIA之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)無縫使用，這對我們應用已有的CATIA數(shù)據(jù)帶來極大的便利。

2）視野分析、可達域分析

相比CATIA的簡單數(shù)字人體，DELMIA提供了更加精確的數(shù)字人體，在這個數(shù)字人體上，我們可以對數(shù)字人體進行視野分析和可達域分析。

DELMIA不光可以提供人體雙手可達域空間的大致范圍，還可以提供具體數(shù)值報告。

DELMIA缺省只分析雙手可達域空間。但是運用DELMIA中Posture Editor也可以分析腿的可達域空間，通過對每一個關節(jié)的調整范圍的設置和顯示，可顯示和控制腿、腳的運動范圍。

3）自動的動態(tài)干涉檢查（動態(tài)檢查干涉數(shù)值）

DELMIA具有的動態(tài)干涉檢查功能可以檢查模擬中的數(shù)字人體與周圍環(huán)境之間的干涉情況，當出現(xiàn)干涉時，不光干涉的部位會改變顏色進行提醒，同時系統(tǒng)會對每一步的干涉情況給出相應的數(shù)值報告，從而便于設計人員對干涉部位進行改進。

4）自動包絡軀體的運動空間

DELMIA提供的動態(tài)包絡空間可以顯示數(shù)字人體的運動空間并可同時顯示具體的數(shù)值報告，從而便于設計人員設計更為合適的周圍環(huán)境。

價值收益

通過在產(chǎn)品設計中人的仿真，可以獲得以下的收益：

1)加快產(chǎn)品研發(fā)時間；

2)提高產(chǎn)品安全性；

3)降低開發(fā)成本；

4)更安全的產(chǎn)品；

5)提高生產(chǎn)率。

通過在制造過程中人的仿真，可以獲得以下的收益：

1)減小操作人員受到的傷害；

2)降低操作人員賠償成本；

3)依照操作人員的健康和安全性原則，降低成本；

4)更多的生產(chǎn)和工作環(huán)境的改善。