安全人机工程学在汽车制造企业的应用

安全人机工程学在汽车制造企业的应用

天津300000

摘要:在汽车制造企业的生产制造过程中,不仅要积极做好质量管理工作,还应该做好安全管控工作,安全人机工程学的研究目的就是进一步提高汽车制造企业的生产制造水平,确保在生产制造的过程中能够安全有效。本文主要对安全人机工程学的应用及其要点进行分析,明确了安全人机工程学在汽车制造企业的应用法则和具体的措施,希望能够为今后的相关工作大概参考。

关键词:安全人机工程学;汽车制造企业;应用

前言

安全人机工程学是安全工程学科的一个十分重要的环节,它是一门运用系统科学理论和系统科学方法,正确处理人、机、环境三大要素间的关系,研究人、机、环境系统最优组合的工程技术科学。安全人机工程学在安全工程学科中的主要作用是通过人-机-环境相互关系的研究为系统中的人创造最佳的作业条件和环境,使人的作业安全可靠、失误减少、减少疲劳,从而提高作业效率,保证系统的安全,同时安全人机工程也为事故的系统分析、事故的预防以及安全决策提供理论依据。

1、人机工程学概述

人机工程学是第二次世界大战以后发展起来的一门交叉性、边缘性学科,主要研究人与机器相互关系的合理方案,即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置、作业系统的组合等进行有效的研究,其目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适。国外在应用人机工程学原理进行轿车车身及其附件的设计方面已进行了长期卓有成效的工作,但主要研究成果多集中在提高驾驶舒适性方面。如:应用人体H点模型确定车身内部座椅的位置、高度及相关尺寸;根据驾驶员眼椭圆范围确定风窗玻璃刮扫面积和部位;根据驾驶员的手伸及界面确定操作按纽、仪表板的布置等。然而,轿车车身不仅要满足乘客的乘座舒适性,更重要的是要保证乘员的安全。从20世纪50年代开始,美、欧、日先后制定了FMVSS、ECE和保安基准法等各种安全法规,美国还于1971年提出实验安全车(ESV)计划,通过大量撞车试验改善车身构造、提高汽车安全性。他们通过在被撞试验车上安装“假人”来改进与提高车身保护乘员的能力,使车身结构的布置、强度和刚度分布与乘员或行人被撞部位的身体结构特点相适应,达到事半功倍之效。进入20世纪90年代以来,美国、日本和欧洲各大汽车公司按照“以人为本”的设计理念,比以往更重视应用人机工程学的研究成果,其原理不仅用于提高汽车的操作方便性和乘座舒适性,而且正越来越多地被引入安全性车身结构设计中。符合人机工程学的安全性轿车车身结构将在保证车身轻量化的前提下,在车身关键部位采用与人体结构相适应的结构设计,使人员伤害最小化。中国在应用人机工程学设计轿车车身结构方面与国外发达国家差距很大。

2、车辆工程领域的人机工程学研究

2.1机动车辆驾驶操纵系统人机界面的优化匹配

机动车辆驾驶操纵系统是一种有驾驶员参与的反馈控制系统,其人机界面是典型的第一类人机界面。这类人机界面的优化匹配问题,在人机工程学领域最具有代表性,是人机工程学应当研究和解决的基本技术之一。

2.2机动车辆的行车安全性及车内乘员的人体保护技术

机动车辆的撞车、翻车事故是行车安全事故的主要形态,频繁的撞车、翻车事故严重地威胁着人们生命和财产的安全。行车事故是在人――车――环境系统中产生不稳定或不平衡时发生的。

2.3机动车辆乘员的乘坐舒适性

机动车辆驾驶员和乘员的乘坐舒适性,主要取决于座椅和人体的人机界面能否为人提供舒适而稳定的坐姿、驾驶员(或乘员)――座椅――车辆系统能否有效地隔离或衰减来自路面不平度的激励而产生的振动,以使驾驶员(或乘员)所承受的全身振动负荷低于规定的限制;驾驶员――座椅――驾驶室系统的几何位置关系能否为驾驶员提供良好的视野和相对于各种操纵机构与显示装置的舒适位置。

2.4机动车辆的噪声控制

机动车辆噪声控制的目的是保证车内驾驶员和乘员的耳旁噪声满足人的听力保护允许标准,车外噪声满足动态环境噪声允许标准。

2.5机动车辆内小环境气候的宜人化控制

对车内小环境气候宜人化控制的具体要求因机动车辆的类型、使用条件和运行环境的不同而异,依据人的热舒适性评价标准。

2.6机动车辆驾驶员的驾驶适宜性

驾驶员是引起事故的主要因素。所谓驾驶适宜性,是指人具备圆满、不出差错地完成驾驶工作的素质。开展驾驶适宜性研究并制定科学的驾驶适宜性检查方法,对于驾驶员的选拔和科学化管理具有重要的指导意义。

例如,交通管理部门或交通运输企业可以通过驾驶适宜性检查,对申请驾驶工作的人的身心素质有一个基本的了解,可及时采取相应的预防或针对性指导训练措施。

3、安全人机工程学在汽车制造企业应用实例

事故的发生都离不开人、机器设备、环境及管理等各因素。人机工程学人为,引起错误的环境与引起事故的环境有着一致性,所有的事故都是以错误开始。把防止人为失误和预防事故的对策归纳合并起来,并从人因工程学角度分析,分别从人的方面、机械设备方面、作业环境方面和管理方面提出对策,降低事故的发生。以下是安全人机工程学在汽车制造企业应用的举例:

3.1避免两人配合作业,降低因配合失误导致的事故

汽车离合器的功用就是实现车辆平稳的起步,平顺的换挡。在日常的产品车调试过程中,会遇到离合器内有空气离合器失效的现象,需要排出空气后,才能正常使用。目前的排气方式是由两人合作,一人在离合器总泵中加注离合器油并负责回收,另一人负责踩踏离合器踏板进行排气。在排气过程中易发生因人员配合不当引发的车辆伤害事故,车下作业人员的安全风险较高。安全人机工程学中建议尽可能避免两人配合作业,降低因配合失误导致事故的发生。因此,通过设计一个专用的自动化离合器排气装置来实现单人操作,减少了车下人员作业,杜绝了车辆事故的发生。

3.2设计安全防护装置降低安全风险

从安全的角度讲,能从本质上解决安全问题是最好的。在设计时要尽量防止采取不安全的技术线路,避免使用危险物质,工艺和设备,如果必须使用,可以考虑采取控制和防护措施,设置安全防护装置,使系统不发生事故或最大限度的降低事故发生的严重程度。

汽车装配过程中平衡轴在分装时存在坠落伤人的风险,易造成人员砸伤。通过制作平衡轴防护工装,将防护工装插入分装台,另一端支撑在板簧下,三角形的防护工装起到了支撑的作用,减少了平衡轴坠落的风险。

3.3使用悬吊式工具完成在同一地方的重复性工作

风扳机用完后放在地上,每次取放时都要做弯腰动作,既浪费时间又增加了作业者的疲劳程度,同时放在地上增大了人员摔倒的风险。用平衡器将风扳机悬挂到分装台上方。这样既降低了作业者的作业时间又减轻了作业者的作业疲劳,消除了人员摔倒的风险。

4、结束语

综上所述,在汽车制造企业的生产过程中,并非可以高枕无忧地进行生产,因为依然存在着各种安全隐患,所以做好安全人机工程学的研究,并将这种研究的结果应用于具体的生产实践中,才能够为今后的汽车制造生产带来安全效益。

参考文献:

[1]邹凡刚,陈善彪,廖欢.汽车制造过程常见电器模块刷写数据的研究[J].时代汽车.2017(01):59

[2]曹彬.校企业共建“校内实训基地”的探索与实践——汽车制造与维修专业校企合作案例[J].时代汽车.2017(02):36

[3]协作机器人让汽车制造更加灵活、安全[J].汽车零部件.2015(08):4

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