人机料法环范文
时间：2023-03-13 17:08:04
人机料法环范文第1篇
关键词：5M1E；工程施工；最优化
【分类号】：TU712.3
0 引 言
近年来，我国在工程建设领域取得了举世瞩目的成就，一大批新工艺、新技术运用而生。但也有一部分工程在施工过程中因管理不到位，而未达到预期的目的。
“人机料法测环”作为生产生活中的几个基本要素，在生产生活中，相辅相成，相互影响，如图：
机
环 人 料 测
法
工程建设作为一项参与人员多，技术含量高，社会影响力较大的“产品”，工作环境的优劣影响着建设者的思想意识，从而影响到建设者对施工机械、材料和施工方法的控制。在建设过程中控制和管理好 “人机料法测环”等每一个环节，对保证工程的效率及工程的质量，显得尤为必要。
1 人（Man）
每个参与工程施工的人员作为整个工程建设过程中的参与者与执行者，其管理水平和技能操作水平的高低以及质量安全意识的薄弱，可直接影响着工程质量的好坏。
由于施工过程中，大部分工程施工人员文化水平较低，质量安全较为意识淡薄，在实际施工过程中，有的施工人员总是抱着侥幸的想法，按自己所谓的“经验”来进行施工，不严格按照相关的技术要求、规范执行，部分管理人员对这一现象也是“睁一只眼闭一只眼”，对于企业职能部门的监督检查甚至采取欺瞒的手段进行伪处理，搪塞监督检查，对监督检查结论置之不理，久而久之这个工程质量肯定就成问题了。
参与工程施工过程的每一个人员，首先要先树立安全意识（包括人身安全和质量安全），可以对全体工程施工人员不定期的举行安全生产例会等，只有在大脑中树立了正确安全意识，戒除麻痹大意的想法后，才能在整个工程施工过程中规范自身的行为，从而保证自身的人身安全，使工作效率和工程质量达到最优化。
2 机（Machine）
施工过程中，有大量的机械设备参与其中，有的机械设备甚至是“身经百战”，由于工程任务重，工期紧，连续参与一个又一个工地，连续施工，由于长时间缺乏必要的保养与维护，都造成了非常严重后果，如武汉升降机坠落，东莞塔吊垮塌等事故。
有的机械设备通过人为的改装，未经相关部门的检验，就匆促盲目的“带病上阵”，“欲速则不达”，结果在施工过程中，总是故障百出，反而耽误了工程的进度。
对于参与工程施工的机械设备，唯有加强日常的保养与维护，才能在施工过程中发挥最大的工作效率，保证人民生命和财产安全。
3 料（Material）
施工过程中的材料，作为生产环节当中最基本的生产要素，在某种角度上说，材料的优劣，决定了工程的优劣。
材料的管理程序基本上是：实地考察并在采购前查验并索取相关合格证明材料进场后进行取样复试监理、业主单位要进行抽检确认合格，方能投入使用。
现在的工程建设，是由几个甚至十几个的部门同时运作，生产工序一环紧扣一环，每一个环节都不容许出现任何的偏差，但在实际生产过程中，由于企业职能管理部门不可能寸步不离的在同一个工程进行监督检查，这就给了不法建设者一个“以次充好，以少充多”的“良机”，当企业职能管理部门的前脚刚走，不法建设者后脚就用不合格材料来进行建设。
工程施工人员和管理人员在施工过程中要具备最基本的职业道德和法律意识，工程施工人员要严格按照相关的技术规范和要求进行施工作业，做到不偷工减料，而施工管理人员也要认真负责，按照相应材料的不同用途和不同的保存方法，把好材料关，并层层落实。
施工过程是一个不断建设，又不断创新的漫长过程，其最终的产品是影响力较大且不可逆转的建筑物，所以在施工过程中，对于新型材料，在使用前要进行严格的论证和监管。
4 法（Methods）
顾名思义，法则，指生产过程中所需遵循的规章制度。它包括：施工过程中的各种标准及规范，各种操作规程，产品作业标准，检验标准等。
施工过程中的各项法则作为工程建设最基本的理论依据，是工程建设当中不可或缺的基础，它能及时准确的反映产品的生产和产品质量的要求，也能够有效地规范和约束工程施工人员在施工过程行为中的自身行为。
严格按照规程作业，是保证产品质量和生产进度的一个条件，但在一些工程建设中，由于施工准备不充分，或者工程施工人员对相应的技术规范理解不够透彻，总是按照自己所谓的“经验”来进行施工，结果导致了一些安全隐患。
当然，工程建设作为一项参与人员众多，技术含量高，影响力较大的“产品”，为了能够更好的满足社会的要求，在施工过程中，对于新的工艺，也需要大家开动脑筋，进行积极大胆的探索和论证，但在实施过程中，一定要制定相应的对策，并进行严格的监管。
5 测（Measurement）
所谓测，是指质量检查及意见反馈。
建筑物作为一项体型巨大的工程，这就要求工程施工人员和管理人员及企业职能管理部门等各方从最基础部分开始，制定严格的质量控制体系和相关的质量追究责任制度，做到层层把关，严格控制，对于施工过程中各环节，各部位出现的问题，要及时反馈给施工人员，责令其认真整改，施工人员在整改过程中，要做到逐一检查，认真整改，不可对质量检查所反馈的意见和建议置之不理，甚至伪装处理。
在施工过程中，质量检查制度能够及时有效地纠正施工人员的不规范行为，保证工程的质量安全。
6 环（Environment）
在工程建设过程中，创造一个安全、文明的工作环境对提升公司的形象、保障工程建设者的利益起着很关键的作用。
在工程施工中，工程施工人员和管理人员历经风雨洗礼，辛勤工作，但由于工程施工具有工作时间长、参与人员广且人员流动性大等特点，所以在某些方面，工程施工人员和管理人员自身的合法权益不能得到很好的保障，如自身安全受到损害时的维权，工程完成之后的“讨薪”等。
良好的工作环境，能激发工程建设者与管理者的主观能动性，提升工作的积极性与创造性，能影响工程建设者与管理者的工作意识形态。只有在保证工作意识形态不发生偏差时，才能使其尽最大的努力去保证生产效率和工程质量的最优化，由此可见，工作环境的优劣在一定程度上又影响着“人”。
7 结语
“人机料法测环”作为工程建设中影响工程质量及工作效率的几个关键因素，互相联系和影响。工作环境的优劣影响着建设者的思想意识，从而影响到建设者对施工机械、材料和施工方法的控制，工程的质量又决定了质量检查结果的优劣。
在施工建设过程中，由于新工艺、新设备、新材料的出现，使参与施工的各个部门联系更加紧密，影响工程施工效率和工程质量的因素也呈现出多元化趋势，管理和控制好这些关键因素，对于保证工程的效率和质量，有着重要的意义。
参考文献：
[1] 裴国忠，浅析建筑工程施工质量管理，《山西建筑》，2007。
人机料法环范文第2篇
关键词：医疗器械质量管理人机料法环测
中国历来以低成本闻名，随着医疗器械产品不断增长，市场不断扩张，医疗市场对高质量医疗器械的需求正在增加，而医疗器械监督管理局对医疗器械的监管日趋加大。而在设计和生产医疗器械过程中，由于受技术条件、研究环境、认知水平、工艺等级和管理水平等限制，加之上市前调查研究和验证的不足，将不可避免地存在缺陷，结合人机料法环测的质量管理，能使医疗器械生产质量稳定的持续发展。
人、机、料、法、环、测简单地说就是5M1E分析法：人员（Man）、机器（Machine）、物料（Material）、方法（Method）、环境（Environment）、测量（Measurement），是造成产品质量波动原因的6个主要因素，它们之间的相互关系是优质产品的前提条件。如果我们能从这几个主要方面严格把关，使得产品的质量稳定并且成品合格率逐步提高，一定能在激烈的市场竞争中站稳脚跟，让企业稳步发展。
人:作为生产的主体，是影响产品质量中最关键的因素，是质量管理的核心。
人是生产管理中最大的难点，由于性格特点不一样，存在许多不确定因素，那么从事生产的人员，对待工作的态度，对产品质量的理解就不一样，所以不能用同样的态度或方法去领导所有人。那么怎样引发员工的内在潜能呢？应当区别对待（公平的前提下），对不同性格的人用不同的方法，使他们能“人尽其才"，发掘性格特点的优势，削弱性格特点的劣势,尽可能的发挥他们的特长，激发员工的工作热情，提高工作的积极性，运用激励的语言使其发挥个人的能力到最大程度。我认为，与其说提高质量是关键不如说提高员工的质量意识是关键。质量是靠每一位员工劳动的成果，是全员行动的回报，它关系到企业的生存和发展，关系到每位员工的切身利益。我们只要提高员工的质量意识，才能真正提高产品质量。在实际生产中，事事有人管，责任到人，良好的绩效评核系统都可以促进人员素质的提高，从而提高产品的质量。
机:是指生产中所使用的机械设备、夹具、工具等辅助生产用具。生产过程中设备是否能正常运作、工具的状态是影响生产的进度，这是产品质量的又一要素。
一个企业的发展离不开先进的技术和完善的设备，而设备的运用也是至关重要的一环。先进的设备不但能降低劳动强度，提高生产效率，而且能提高产品质量。随着社会的不断进步，科技的飞速发展，先进的设备是生产优质产品最有力的保障。我们应该在平时的工作中，应对设备做到“四懂三会”（懂原理、懂性能、懂结构、懂用途；会使用、会维护、会排除故障），严格按照设备维护与使用管理规定正确使用。定期要经常进行巡回检查，记录维护和维修状况，发现异常及时处理，防止跑、冒、滴、漏现象的发生。经常倾听一下设备的声音，感受一下它们的体温。它们也是有生命的，只有我们用心呵护它们，它们才会给我们创造更大的效益。
料:材料；包括主材及辅料。一种材料往往既是结构材料又是功能材料，材料的好坏直接关系着产品的质量。
采购部门应建立完善的采购制度，通过合格供应商审核管理，确保原料供应环节的顺畅，同时使用替代法不断寻找比传统材料更好的新型材料，使产品达到完美效果。采购部门及业务部门应和生产车间多交流沟通，征集生产岗位的意见和建议，确保合格原料的供应，把好质量关。从原料进入厂区，到车间进行生产，再到进入主机厂组装，每一道环节，我们都应该严格把关，禁止不合格品流入到下一工作岗位。
法:法则。指生产过程中所需遵循的规章制度。它包括：作业指导书、操作规范、工艺文件、生产图纸、生产计划和检验标准等。讲在嘴上的制度是给人听的，写在纸上的制度是给人看的，人的意志为转移时，才能真正得到落实。
我们要精操细作，严格按照标准作业过程控制各项工艺指针。只有我们坚持精益求精、一丝不苟的工作作风，才能生产出精美的产品。其次公司要建立员工技术培训制度，学习是做好工作的首要前提，学习是员工与企业共同进步落实在流程上的制度才是可靠的，制度的执行不能都依赖个人的自觉性，只有当制度不以个的唯一管道。我们只有通过学习，才能不断获取新知识，才能有所创新，创新是永无止境的，质量要求没有最好只有更好。
环:环境。随着科学的进步和全球经济的迅猛发展，环境污染和生态破坏日趋严重，环境问题已经引起全球化的关注，环境也作为质量控制的重要组成部分，会直接影响设备稳定性令产品合格率降低。
环境因素包括噪声、温度、湿度和亮度等。为确保企业和社会的可持续发展，企业应将ISO14001环境管理体系标准作为绿色生产的主体，来达到节能降耗，保护环境并提高效益的目的。良好的工作环境也可以提高员工生产的积极性和专注性，有利于减少人为的失误操作，提高产品的质量。
测:检测。指产品生命周期内所使用的检测方法和检测设备，确保产品的稳定性和一致性。
首先是对原料的检验，其次是对生产出来的成品测试检验，通过大量的可靠性测试来确保产品的质量，合格率达标的批次才能出货给客户。针对医疗器械产品的特性，结合客户使用的要求，模拟实际使用的环境，不断研究测试设备的高效性，同时完善测试方法和操作的制度化，通过尽量少的人力资源，简单有效的检测，可以提高成品率，提升客户的满意度。
“细节决定成败”，我们的生产质量管理流程应该从关注人、机、料、法、环、测这些细节入手，从点滴做起，强化执行力，责任到人；关注质量，从我做起，从现在做起，相信我们的企业会迈进新的里程，做出充满智慧的精品，为企业带来实实在在的收益。
参考文献：
[1] 李葆文，《现场人-机系统精细管理》,2008年9月
[2] 张素敏，医疗器械上市后安全性监测框架模式的构建实例研究，《中国医疗器械杂志》2011（6）
[3] 郭仓田，完善医疗器械使用环节的监管，《实用新医学》2007（12）
作者简介：
人机料法环范文第3篇
留置尿管是临床中最常见的护理操作，气囊尿管以其管壁柔软、刺激性小、内固定稳定、无需胶布固定、便于会清洁、便于患者活动等优点，广泛应用于临床[1]。但由于影响因素较多，由留置气囊尿管致男病人尿道损伤也时常发生。人机料法环是现代生产管理的五个重要因素，“人机料环法”即人（医护人员、患者）、机（辅助工具）、料（原材料）、环（环节）、法（制度）[2]。随着医疗改革及生活水平的提高，人机料法环也逐渐从生产中应用到护理中。为了减少气囊尿管致男性尿道损伤的机率，我院利用人机料法环找出气囊导尿管致男病人尿道损伤的原因，并提出预防措施；报告如下。
1.R床资料
我院是一所三级甲等医院，收集我科2015年1月――2015年12月气囊尿管致尿道损伤共有5例，均为男性年龄最小的患者27岁，最大的76岁，平均年龄（50.0±1.5）岁。均是使用双腔或三腔气囊尿管，其中因规培护士插管深度不够注水致后尿道破裂出血1例，使用无菌钢丝操作粗暴致假道形成尿道损伤1例，拔管困难致尿道损伤1例，患者因带管不适强行拔管致尿道损伤2例。处理方法：后尿道损伤者重置导尿管并保留1-2周，无菌钢丝致尿道损伤者，行经尿道镜内切开狭窄段，留置导尿管3-4周，其余3例经及时发现，给予重置尿管、止血对症处理。5例尿道损伤患者拔管后能顺利恢复排尿，无尿道狭窄、粘连等并发症。
2.原因分析
3.预防对策
4.效果
4.1 护理人员对男性尿道解剖特点和气囊导尿管的相关知识有了正确的认识，掌握人机料法环对气囊导尿管致尿道损伤的原因，在临床工作中，操作前评估充分，根据病情能迅速准确的选择适宜的导尿管和剂，避免病人反复多次插管的现象。
4.2 医护人员加强知情同意的告知，做好导尿前沟通，患者及家属能积极主动配合医护人员，未再发生自行拔管现象。
4.3 对新进护理人员进行男病人留置导尿操作考核，合格率达到100%。
4.4 操作人员进行气囊尿管留置导尿操作时流程规范，无菌操作合格。
5.结论
通过从人机料法环原则分析并提出的气囊导尿管致男病人尿道损伤的预防对策，可以减少气囊导尿致男性尿道损伤的机率，值得在临床工作中推广。
6.讨论
6.1 气囊导尿管致男病人尿道损伤在临床上最为常见，它不仅给患者带来身心上的痛苦，增加住院时间及费用，也是导致医疗纠纷的一个重要原因，因此在临床工作中医护人员应严格执行气囊尿管留置导尿操作流程，掌握男性特殊尿道的解剖特点和气囊尿管构造等知识，才能有效预防和减少医源性尿道损伤，避免医疗纠纷的发生，保证病人安全，提高患者满意度。
6.2 用人机料法环原则分析气囊尿管致男性尿道损伤，详细剖析出男性尿道损伤的原因，并提出有效的防范措施，重点在于医护人员应正确使用气囊导尿管结构、操作方法及注意事项，不足之处在于：患者文化水平有较大差异，教科书式的健康教育不能适于与所有患者，临床中还应根据患者的文化水平及特殊情况选取有效的沟通方式，才能更好用于临床工作。
参考文献
[1] 丁竹青. 留置气囊尿管拔管困难的原因分析及护理措施[J]. 中国现代医药杂志 2011 13 12 106-107
[2] 简平 刘丽萍，谢莉玲，赵庆华，肖明朝，刘光维.基于人机料法环分析探索护理质量的影响因素 .检验医学与临床.2016年3月第13卷5期
[3] 吴阶平. 泌尿外科[ M] . 济南： 山东科学技术出版社， 1 9 9 3： 9 1 7.
[4] 黄泽艳.术前患者石蜡油致乳胶导尿管脱出或气囊破裂的调查分析.中外健康文摘. 2013年5月第10卷第19期
[5] 崔长英.留置气囊尿管的护理探索，医药前沿 2016年2月 第6卷第6期
[6] 刘便. 双腔气囊导尿管临床并发症的预防护理[J]. 中外健康文摘.2012 9，（1）：327-328.
[7] 黄阿勤，庄丽萍，王瑞宝.盐酸丁卡因胶浆导尿剂在留置导尿中的应用及效果.医药前沿.2015年8月 第5卷.第24期。
[8] 杜福兰.不同型号尿管气囊标注容量的体外试验.中国医学装备.2013年10月第10卷第10期
人机料法环范文第4篇
关键词：S7―300；人机界面；PROFINET现场总线；硬件组态
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0065-02
一、前言
PLC在工I生产的所有领域得到了广泛的使用[1]。SIMATIC S7―300是西门子生产的中型PLC[2]。人机界面在现代工业控制系统得到了广泛应用。现场总线是自动化控制技术的发展趋势。西门子的S7―300自动化控制实验装置为同学们提供了良好的学习平台，运料小车的控制是实验项目之一，这个实验项目存在控制功能单一、技术含量较少等缺点。为了提高实验教学水平和效果，项目中加入触摸屏实现可视化监控，增加小车的控制功能。应用TIA Portal V13软件重新设计实验项目。目的是为了同学们能在实验过程中掌握更多的理论知识及其应用技术。
二、控制系统的硬件
1.运料小车的结构。运料小车由直流电机通过丝杆传动机构拖动，设有四个站点，每个站点有位置检测装置SQ1―SQ4和站点指示灯L1―L4。位置检测采用二线式接近开关。在传动机构的两个终端各有一个限位开关实现位置保护。有启动和停止两个本地操作按钮。
2.系统组成。S7―300系列的紧凑型PLC（CPU314C-2PN/DP）作为控制器。CPU314C-2PN/DP具有2个PN和2个DP/MPI通讯端口、24个数字量输入端口、16个数字量输出端口、5个模拟量输入通道和2个模拟量输出通道。TP700是西门子生产的新一代7英寸精智面板，完全满足现场总线中复杂的交互式任务。可以直接用4芯或8芯双绞线把CPU314C-2PN/DP和TP700连接成PROFINET总线网络。输入装置由启停控制按钮和4个接近开关组成，用于发出启停控制信号和小车到站信号。小车驱动模块控制电机正反转。指示装置显示小车到站信号。
三、控制系统的软件
软件部分包含系统硬件组态、监控画面设计和编写控制程序等三个。
1.任务要求。①按下监控画面的复位按钮，小车从任何位置返回到A点且中途不停车。复位操作具有最高优先权。小车复位时操作其他按钮无效。②按下本地启动按钮或监控画面的启动按钮，小车按下原先运行方向做循环往返运动。并在每个站点停留指定时间。循环运行时操作前进和后退按钮无效。③小车在任何位置，按下本地停止按钮或监控画面的停止按钮可使小车暂停运行；按下启动按钮，小车继续按原先运行方向做循环往返运动。④小车暂停时，可以点动前进和点动后退。点动运行时操作启动按钮无效。⑤小车在A站时禁止后退，小车在D站时禁止前进。⑥监控画面的小车水平位置随实际小车位置变化。
2.硬件组态。添加CPU314C-2PN/DP和TP700两个设备。单击CPU的PROFINET接口并使用拖放操作建立到触摸屏TP700的PROFINET接口的连接。建立CPU和HMI的通讯连接后，就实现了这两个设备的变量链接。CPU的IP地址设为192.168.2.2，设备名称取为plc_1。TP700的IP地址设为192.168.2.5，设备名称取为hmi_1。为PLC添加电源模块PS307 5A，PLC的数字量输入地址设为0―2（I0.0―I2.7），数字量输出地址设为0―1（Q0.0―Q1.7）。系统的结构和硬件组态见图1所示。
3.监控画面设计。在画面中创建按钮、文本、I/O域和表示检测开关、指示灯、小车形状等图形对象，把这些除文本外的图形对象与PLC的变量关联起来，并组态它们的事件或动画功能，就能实现可视化监控。通过画面指示灯的颜色变化，指示小车的运行状态。循环期间小车到站开始停车计时，画面中会显示倒计时时间。输入/输出域用于修改并显示停车时间、画面小车移动延时时间。
把画面小车的X轴坐标位置与PLC的变量Move_X关联，小车的动画类型设定水平移动。小车前进/后退时，PLC程序使该变量的值每隔一段时间加/减1，小车的水平位置也就随之变化，这样就能做到小车在屏幕上移动的动画效果。
4.PLC程序编写。编写程序前建议创建变量，有利于程序的阅读和理解。创建OB100和OB1两个组织块。主程序OB1根据接收的指令信号，控制小车的运行方式。同时使画面中的小车水平位置随之变化，并进行修正。每个程序段加上标题名称有助于程序的阅读和修改。OB100初始化小车的停车时间和运行方向，画面小车的水平位置及其上下限值和移动延时值。控制系统的调试运行情况见图2所示。
四、结语
实验现象表明，小车的控制效果和监控画面显示情况满足任务要求。上述的指导内容为同学们掌握现场总线通讯技术、人机界面的监控画面布局和动画实现方法、小车运动控制的编程技巧，提供了参考资料。新一代集成化软件TIA Portal V13的应用，使同学们理解并掌握了基于集成化软件的硬件组态方法、监控画面的设计方法和PLC程序的编写方法。体会了新技术的优越性和高效性。激发了同学们学习的兴趣。
参考文献：
[1]廖常初.S7―300/400 PLC应用技术[M].3版.北京：机械工业出版社，2014.
人机料法环范文第5篇
【关键词】人机工程学；生产工艺设计；人机料法环；主观性验证和客观性验证
人机工程学是以人体结构在生产劳动过程中的习惯性和耐受度为研究对象，结合人体在运动过程中的特质，对劳动力和制造业进行科学工程分析的一门学科，最早人机工程学由英国人首创，并迅速在全世界开展，随着几十年的发展，逐渐成为一门新兴科学，并为之赋予了更加广阔的内涵，我国进入80年代以后，也开始人机工程学（Ergonomics）的研究。对制造业而言，生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡，并通过规范性文件的方式固化起来，作为制造业的导引文件和作业指南，这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系，成为生产工艺设计过程的基础指南，为制造业从业人员所重视，逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中，成为工艺设计过程中的主要应用方法，在工艺设计过程中起着主导的作用。随着大机器智能化生产的普及以及更多的工艺设备的应用，人机工程学应用的领域和频次更加扩大，成为工艺设计过程中必须着重考虑的先决因素。
1人机工程学的主要研究对象
所谓人机工程学，需要考量的对象首先是人在作业过程中的身体耐受和心理耐受能力，因此人机工程学的主要研究对象是基于人体测量学、人体力学、劳动生理学以及劳动心理学的研究方法，通过对劳动过程中人体各部分的物理性质和配合情况，以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等因素进行分析和判断，主要对一下诸多方面进行研究和计量。计量对象主要包括：视觉、听觉、触觉、肤觉。上述计量以耐受度计量尤为关键，同时也是人机工程学分析的基本出发点。计量的目标就是通过对人体直接感受的量化，分析人在各种作业过程中的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种动作负荷的适应能力，同时野队人在工作中影响心理状态的因素以及对工作效率的影响等进行分析和量化。
2工艺设计过程对人机工程学研究的要求
对于人机工程学以人作为主要考量对象的研究而言，工艺设计过程并不是简单的数据需求，更不是简单的对人机分析，更重要的是应用成果，其主要目标是为了实现工艺设计的人性化和效益最大化，从而对生产制造过程参与要素建立更为合理的方案。通过工艺对人机料法环等形成一个更趋完善的综合体，将生产各个要素进行有机的结合，以达到更加充分有效的发挥人的作用，最大限度的以达成目标为目的，同时对劳动者进行身体的保护，以更为科学的方式，为制造体系建设安全卫生舒适的作业环境，这不仅是制造过程持久性的需求，也是不断提高制造过程效率，从而达到利益最大化的企业经营终极目标。因此，在工艺设计过程中，对于优于人机工程学本身的量化活动，工艺设计过程更加注重的是人机工程学结果的整体优势，其具有代表性的分析方法就是人、机、人机结合面的建立和特性分析。生产工艺的设计是一个系统工程，其中规范和限定最多的就是制造系统的活动场所，制造系统的活动场所总是以人机料法环的资源型结构呈现的，按照类别我们也可以简单的归纳为一个加工整体，这个整体包括人、机、人机结合面。工艺设计的目标就是对人进行动作规范，能力限制和引导，人是生产要素中最活跃的因素，同时也是有意识有目的的主动主体，因此对于生产要素的各个组成部分而言，人是最主要的，同时人也是可以主动的改变外部因素同时接受外部的反作用。因此生产工艺设计过程必须对上述主体的行为进行限制和引导，但同时也需要充分估计外部环境因素对人的反作用，并科学评估其反作用对控制过程的影响，并做好充分的安全评估和风险防范。广义的机(Machine)，它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。生产工艺的目标就是对上述复杂因素进行特性分析和归类，充分考虑人机工程学的研究成果，以效果目标为主要考量对象，以过程流畅性和顺利达成为评估和审定标准，验证人机工程学研究成果和工艺设计过程的适应性。
3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法
对于工程分析而言，所有的验证方法都具有共通之处，无论研究问题的角度和着眼点有多少不同，工程分析的方法都是具有相似性的，我们不妨重温一下工程分析验证的方法。按照验证方法的获取渠道和来源我们可以将验证分为主观性验证和客观性验证，通常会采用理论计算法和专家意见法对我们的研究和实验成果进行验证，对于有些项目还可能采用相关对象的调查问卷法以及测评验证法，对工艺成果进行意见型的验证。事实上对于工程分析而言，更多的试图应用客观性验证方法，常用的验证方法为实践验证法也叫生产验证法，同时在大多数实践活动过程中，我们也经常采用实验法和模拟法。工艺设计过程是实践性很强的项目，因此出于不断改进和循环验证的需要，我们会安排生产验证以确定需要改进的不适应面和对资源进行重新平衡和分配，这是在制造系统最惯常使用的方法，对于方案目标，具体资源配置和过程验证要求都必须遵循科学和稳妥的方案认可流程，这也是验证过程能够真正代表验证目标的主要保障。
4工艺设计过程应用的主要内容和重点
对于工艺设计过程的实际应用，人机工程学是工艺过程内部设计各个要素间相互制约和相互影响的体现分析，工艺设计是对上述关系的制约和规避过程。因此，工艺设计过程应用的主要内容是根据人机工程学的需要和影响进行平衡设计的，工艺设计过程应用的主要内容和重点包含并不限定于以下各个方面，是工艺设计过程需要着重控制的内容。（1）人力资源的选择，按照前述分析，对于不同的工艺过程，选择合适的作业人员，不仅可以大大的提高工作效率，同时也是工艺过程流畅性的主体要求，对于不同的作业岗位，选择不同耐受性的个体以及具有充分技能的人员至关重要，人的个体差异，使操作者对工作的适应程度不同，尤其是人机关系的协调性显得更为重要，更何况对于特殊工种，从事特殊工种按人员配备的专用工具或装备费，也是工艺设计需要考虑的问题。（2）要研究人机关系的协调性，动作科学合理人适其职，重点是研究人机之间分工及其相互适应问题。人机分工是这一需求的主要要义，只有科学的人机工程目标和理念，才能充分照顾人机各自特性，充分发挥人机配合应有的协调一致，从而达到安全生产，建立高效、安全、舒适、健康的生产作业整体。（3）信息工程学应用体现在人机信息传递过程中，信息传递的便捷和准确是过程设计的主要目标，其中在信息传递的及时程度和信息传递的有效性方面尤其要着重考虑。根据人体工程学设计的机器操作界面以及各种显示和控制单元就需要配合人机工程，易用防错，适合人使用。（4）安全人机工程学研究的目标，是要将这些因素控制在规定的标准范围之内，使环境条件符合人的生理和心理要求，从而使操作者感到舒适和安全。研究作业环境，创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件，例如高温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素，都会影响人的健康。（5）安全性设置和过程控制，是工艺过程控制的重要环节，采用安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人体隔开，是创造良好作业环境的主要方法，设计可靠的安全装置，是安全人机工程学的任务，兼顾操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施，也是避免人员伤害的主要方式方法。（6）工艺设计的防错性措施以及预防事故和危险情况的发生，也是研究人机工程的可靠性需求，其目的是过程保障能力达到最大化，危险系数降低到最低水平。
5结语
人机工程学研究是一项涉及多学科，融会多种工具和方法的新兴课题，为生产工艺设计提供了强有力的技术支撑，只有充分挖掘人机工程学的基本理论和实践方法，才是将这一科学充分的融入实践当中，为制造系统的工艺科学性和实用性打下良好的基础。
参考文献
[1]张峻霞,王新亭.人机工程学与设计应用[M].北京:国防工业出版社,2013.
人机料法环范文第6篇
美国“模范”制导炸弹
“模范”（Paragon）炸弹由洛克希德・马丁公司自筹经费研制，目前已经准备好批量生产、投入市场。该弹采用GPS卫星+惯性+激光半主动的复合制导，能全天候使用，精度超过4米。2016年5月，洛马公司曾对“模范”制导炸弹进行了早期测试，以F/A-18战斗机为平台投放了2枚，战斗部为227千克级Mk82炸弹的训练弹。除F/A-18，洛马公司还在开展该弹与其它战斗机的集成和测试工作，计划在2017年第二季度开展它与F-16战斗机的集成和飞行试验。
法军换装HK416F型突击步枪
2017年5月3日，法国国防采办局接收了首批400支HK416F型5.56毫米突击步枪，替换自1979年起服役的FAMAS突击步枪。法军将接收长枪管型和短枪管型两种HK416F，部分步枪还将在护木下加挂赫克勒-科赫（HK）公司生产的HK269F型40毫米榴弹发射器。HK416F由德国HK公司研制，目前已正式装备于德国、英国、挪威、西班牙和立陶宛等国军队。
巴西M109A5+式155毫米自行榴弹炮
该炮是英国BAE系统公司应巴西陆军要求，在M109A5基础上改进而成，采用了与M109A6类似的全数字化组件，包括新的通信、全球定位和惯性导航系统，性能得到全面提升。2015年巴西订购了40门M109A5，目前32门已升级为A5+标准。
土耳其“豹”式坦克歼击车
土耳其FNSS公司针β骄司令部的反装甲作战需求，推出了“豹”（PARS）式4×4坦克歼击车。该车配装FNSS公司的遥控武器站，尺寸小且重量轻。遥控武器站集成有光电传感器，具备昼夜作战能力，乘员可在装甲车体内进行监视、探测。主武器为2具反坦克导弹发射器，可选装“短号”E或“长矛”反坦克导弹；辅助武器为1挺7.62毫米并列机枪。“豹”式的越野机动性好，爬坡度为70%，侧倾坡度为40%，攀垂直墙高为0.4米。
俄罗斯展示极地型防空武器系统
在2017年5月9日举行的红场阅兵中，俄罗斯首次公开展示了北极型“道尔”M2DT防空导弹系统（左）和“铠甲”SA防空系统（右）。它们的底盘都是DT-30PM-T1铰接式履带全地形车，具有良好的极地冰层机动能力。“道尔”M2DT于2016年开始研发，定于2017年底装备部队。9M338K导弹的垂直发射系统布置在后车体，最大射程16千米。“铠甲”SA后车体的炮塔上装有18个57E6防空导弹发射筒，导弹最大射程20千米。它配用1RS1-1E矩形平面相控阵雷达，对空探测距离超过30千米，最多能同时跟踪12个目标，并引导导弹攻击其中5个目标。
土耳其“虎”300制导火箭弹
该弹由土耳其洛克桑公司研制，采用GPS卫星和惯性复合制导技术，射程30～120千米。它能由土耳其研制的T-122/300型和MCRL-122/300型多管火箭炮发射，也能用兼容其发射箱的其它平台发射。发射车高度集成化，仅需车长、炮手和驾驶员3名乘员，发射准备时间短，具备“打了就跑”的作战能力。
土耳其反无人机枪
2017年5月，阿瑟尔桑公司在伊斯坦布尔国际防务工业博览会上首次展示了IHASAVAR反无人机枪。它用于对抗微小型无人机，是一款便携式系统，带有步枪式天线和瞄准系统，后面为电池背包，由两节锂电池供电，工作时长为90分钟，输出功率为50瓦。随着小型无人机的市场化应用不断拓展，各国政府都很重视针对小型无人机的安保问题，催生了反无人机系统的快速发展。
S350“勇士”防空系统
俄罗斯计划在2017年底完成S350E“勇士”50R6系统的验收测试工作。这种防空导弹系统是俄罗斯金刚石-安泰防务公司早在20世纪90年代初就开始研发的。配备的9M96中程防空导弹最初是为S400防空导弹系统设计的，采用被动红外制导，可打击飞机、无人机和巡航导弹，最大射程15千米。S350E“勇士”50R6系统一个导弹连的标准配置包括：1辆用于目标监视与跟踪的火控雷达车，3辆导弹发射车，1辆导弹补给车。它们都采用6×6卡车底盘。
仿章鱼伪装织物
伊利诺斯大学相关研究人员在美国海军的资助下，开发了一种可用于军事伪装的新型织物，能模仿章鱼的伪装行为。章鱼的皮肤表面遍布光学传感器，通过它，能快速产生合适的伪装效果。受章鱼伪装能力的启发，伊利诺斯大学的相关研究人员开发了一种薄而柔软的柔性织物。织物层中包含有热敏染料和光传感器。后者受到白光或不同光学图案的照射后，能在1～2秒内进行响应，操控热敏染料。热敏染料在低温下呈黑色，温度高于47℃时变成明亮的颜色。改变各处热敏染料的颜色，就能产生变化的图案。
章鱼表皮下方有大量的色素细胞，通过色素细胞来调节皮肤的颜色。除了改变颜色，章鱼还可利用一系列神经来调节色素细胞的膨胀或缩小，从而使颜色的亮度发生改变。章鱼还能控制皮肤上的突起，使皮肤的质地、纹理发生改变，与周围环境完美融合。因此长久以来，章鱼被看作自然界中最杰出的伪装大师，武器专家们一直想研制出类似章鱼皮肤，能根据环境自由变化的伪装材料。
人机料法环范文第7篇
关键词 PLC；组态王；料位；监控系统
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0233-02
0引言
可编程控制器（Programmable Logic Controllor简称PLC）是将计算机技术、自动控制技术和通信技术融为一体而迅速发展起来的。由于具有可靠性高、功能强大、组合灵活、维护方便等特点而广泛应用于工业控制领域。
组态（Configuration）是指通过专用软件定义系统的过程。组态软件是利用系统软件提供的工具，通过简单形象的组态工作，构成系统所需的软件。是工业自动化软件的一个重要分支。组态软件促使自动化技术走出工业应用的狭小范围，在楼宇自动化、农业自动化等领域得到应用。
组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。
采用组态王软件编制的上位监控系统是控制系统的数据收集和处理中心、远程监视中心和数据转发中心，它与设备PLC，智能仪表等相连接构成控制中心。
针对港口干散货的装卸储运生产的实际，采用西门子PLC为现场控制核心，以组态王软件作为上位监控组态软件，设计一套料位自动监控系统。实现卸料小车的实时监控、现场料位的数据采集和显示、料位超限报警等功能。
1 卸料生产工艺流程
本系统包括6个料仓，这些料仓主要用来储备和缓冲物料，由卸料小车向各个料仓送入物料。卸料小车安装在传送带支架上，物料由传送带送到卸料小车上，随着小车的移动，卸料点随着移动，当卸料小车停在某料仓处则向该料仓注入物料。卸料小车的卸料点由接近开关决定，根据料仓料位决定是否向某一料仓卸料，若该料仓料位达到控制要求，则卸料小车启动向下一料仓运动。当到达首末两个料仓时，卸料小车进行方向切换，如此不断进行循环。
2硬件系统结构
本系统硬件系统主要由工控机、PLC、网络卡组成，还包括现场的接近开关、料位计等。硬件结构图如图1所示。
2.1工控机
上位机采用研华机架式工业控制计算机，主要完成系统的组态，软件编程，工业现场动态显示以及运行参数给定，报警显示等主要功能。
2.2 PLC控制器
采用Siemens公司的S7-300系列PLC控制器，中央处理单元为CPU314；数字量输入模块SM321进行现场接近开关位置的检测和现场手动/自动信号的检测；数字量输出模块采用SM322，进行控制信号的输出；模拟量输入模块采用SM331，进行6个料仓料位数据的采集；采用24VDC、20A SIEMENS工业开关电源SITOP作为输入输出信号电源。
2.3网络卡
S7-300和上位监控计算机的通信可以采用多点接口网络（MPI）或PROFIBUS-DP接口等多种通信方式。本监控系统中S7-300的中央处理单元选用CPU 314，因此在上位机中安装CP5611卡，通过MPI电缆进行连接，这样就在上位机和S7-300PLC之间建立了通讯硬件联系。
3 监控系统功能实现
本自动监控系统主要完成6个料仓料位的自动检测和实时显示、料位报警显示、卸料小车实现现场手动控制和中控室自动控制、友好的人机交互界面显示。
3.1 料位的检测
监控系统通过料位计的实时数据分别对6个料仓的料位进行检测并在上位监控画面中实时显示状态。
3.2 料位超限报警
每个料仓的料位一旦超过系统所设置的上下限则系统进行自动报警显示和报警自动记录。
3.3 卸料小车手动/自动控制
手动控制指由现场操作人员通过安装在卸料小车上的按钮直接进行控制；自动控制是指中控室操作人员通过上位机对现场设备进行远程控制。
3.4 友好的人机交互界面
在上位机的监控界面中实时显示卸料小车运行情况、料位显示、料位报警显示等。
4 信号采集与控制
4.1 卸料小车位置检测与控制
对卸料小车的控制是本系统的核心内容，卸料小车的位置由接近开关进行检测。每个料仓两边分别安装1个接近开关，在首末两端再分别安装1个接近开关，从而形成小车的行程控制。当小车靠近某一接近开关时，该接近开关动作并将信号传送至PLC的数字量输入模块，由PLC再传至上位监控计算机，上位监控界面中表示该接近开关的图像发生反应，显示为该接近开关信号有效。这时，系统对该接近开关对应的料仓料位进行判断，与系统设定的上下限进行比较。若该料位值满足要求则小车继续运行；若不满足要求，则卸料小车进行卸料，直到料位值满足要求，小车继续运行。
4.2 料位信号的采集
本系统中包含6个料仓，为了保证检测的准确度，每个料仓中安装4个重锤式料位计，共有24路模拟量输入信号传送至PLC的模拟量输入模板。再由PLC将这些信号传送至上位监控机，在上位监控界面中通过图像分别予以表示，实时显示各个料位计的数值。
5 监控组态软件
“组态王”是在流行的PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包，它以Windows98/Windows2000/Windows NT4.0中文操作系统作为其操作平台，充分利用了Windows图形功能完备，界面一致性好，易学易用的特点。它使采用PC机开发的系统工程比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，并可运用PC机丰富的软件资源进行二次开发。
“组态王”软件包由工程管理器（ProjManager）、工程浏览器（TouchExplorer）、画面运行系统（TouchVew）三部分组成。其中，工程管理器用于新建工程、工程管理等。工程浏览器内嵌画面开发系统，即组态王开发系统。工程浏览器和画面运行系统是各自独立的Windows应用程序，均可单独使用；两者又相互依存，在工程浏览器的画面开发系统中设计开发的画面应用程序必须在画面运行环境中才能运行。
上位监控系统用于现场设备的监视与控制。当上位机与PLC处于联机状态时，可以进行流程选择、启动、停止、故障复位等操作，通过PLC对现场设备进行控制。监视画面以图形方式显示工艺流程设备，并通过颜色变化来反映流程设备状态。可以通过键盘设定料仓料位的上下界限以及给定值，当实际值超过界限时，监控系统产生报警并打印记录，同时PLC将控制现场设备进行相应的响应。
上位监控软件的编制根据物料处理工艺和管理要求，结合实际工艺流程，充分考虑操作员工作中的要求。为了避免因操作员疏漏而造成生产事故，软件设计出了“操作管理”功能，利用“操作记录”、“事件记录”、“报警”、“连锁”这些功能有效地防止了这类事故的发生。屏幕是操作人员与工况之间最主要的联络界面，生动形象的画面效果和方便的操作方法，构成友好的人机界面。
6 结论
结合了PLC技术、组态软件而编制的自动监控系统具有强大的数据处理能力和图形表现能力，实现工业控制现场的数据集中管理和显示、历史报表打印、报警画面生成等功能。极大地提高了系统的稳定性、可维护性和可扩展性，实现了作业现场生产过程的实时监控。
参考文献
[1]组态王用户手册[Z].北京：北京亚控科技发展有限公司，2002.
人机料法环范文第8篇
“凤凰”号火星登陆器从火星北极地表以下2.54厘米挖掘出的泥土表明，它与地球上的碱性土壤非常类似，ph值在8到9之间。这一发现显示，火星曾经是或者未来可能是适合居住的地方。
此前新西兰科学家曾利用在南极洲及撒哈拉沙漠发现的火星陨石的土壤，进行种植芦笋和马铃薯的测试。结果发现，这两种土壤不但都适合植物生长，而且种植成效竟比新西兰最常见的农用土壤更佳。
荧光棒为何会发光
钟 科
近年来，儿童和年轻人把荧光棒当成一种时髦的玩意儿，据了解，荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成：过氧化物、酯类化合物和荧光染料。简单地说，荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常见的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应使得荧光染料发光。
只要使用方法正确，荧光棒不会对人体造成太大伤害。因为荧光棒所发出的光是靠化学反应激发染料发出的非放射性光，而不是由放射线激发染料发出的光，不会伤害人体。但专家也对时下有些人为追赶时髦，将荧光棒弄破，把里面的液体涂抹在身上的做法表示反对，因为荧光棒中的化学物质直接接触皮肤会对人体造成一定的损害。
形似“UFO”的实用飞行器研制成功
王建威
外观是“碟”形，看不到螺旋桨和机翼，可垂直起降，甚至空中悬停――这并非是传说中的“UFO”(不明飞行物)，而是在哈尔滨市已研制成功的一种“碟”型飞行器。
这种“碟”型飞行器具有低空、低速、垂直起降、悬停等特点，兼具直升机和固定翼飞机的功能。飞行器直径约为1.2米，重10公斤，采用碟形环翼外形设计和特异式气动布局，其飞行高度在50米至1000米，飞行速度为每小时0至80公里，装满燃料可在空中飞行40分钟。
这种“碟”型飞行器可为多个领域提供技术支撑，飞行不受地域限制，飞行轨道可预先设定，也可随时更改，可广泛应用于航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡察、毒气勘查、缉毒、突发事件照明、搭建临时通讯平台和应急救援、救护等方面。
英国太阳能无人机持续飞行破记录
一 名
英国制造的一架太阳能飞机创造了无人驾驶飞机的非正式持续飞行时间世界纪录。这架飞机名为“西风－6”(Zephyr－6)，空中停留时间超过三天，日照条件下充电获得的电量帮助它度过漫漫长夜。
人机料法环范文第9篇
关键词：联动控制台；防尘变频器柜；制动电阻
中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0073-01
1 概述
天车改造前，拖动系统所采用的是绕线电动机转子切换电阻的调速方式。多年的运行情况表明：传动机构和电气系统的故障率高、维护工作量大。原系统存在的问题：
（1）天车作时震动大。改造前，天车5台电机均是绕线电机串联电阻调速，特点是低速特性软，加速性和减速时牵阻制动性能差。重车走位或提升物料需要低速运行时，因转矩不足、反应缓慢而被迫拉高档加力，当需要及时停车时速度又过快，被迫采取停车施加抱闸制动的紧急刹车方法控制速度或定位，使天车产生很大的震动冲击。（2）钢丝使用绳寿命短。现场观察发现：天车取物料时，抓斗全开并位于料堆上，开闭钢丝绳牵引抓斗取料并使抓斗关闭，此时需要反复启停升降电机，调节升降钢丝绳，避免钢丝绳松垂而脱离与抓斗滑轮的张紧接触，若操作不当，容易发生漏料和机构过载，以致频繁拉断钢绳，严重时钢丝绳只能使用不到一周。（3）接触器使用寿命短绕线电机的调速是通过接触器切换接入转子回路的电阻实现的。接触器的使用寿命与开闭电流、动作频率和震动有关。震动来自接触器数量多、体积大、频繁动作时自身震动、安装方式、柜体刚度和天车高速启动快速停车时的大震动冲击。（4）小车电机调速电阻损坏率高。输煤抓斗天车起步、走位、取料、提升、降斗、放料都离不开低速运行。（5）抱闸使用寿命短。抱闸寿命是工作时间与刹车箍线速度的函数，天车运行时启停频繁，经常高速制动，长期处于这种工况的抱闸寿命较短。长时间运行，必然使抱闸寿命缩短。（6）人机功效差劳动强度大。抓斗天车需要开闭和升降机构协同配合才能完成取料和放料的工作，同时需要强调人机功效，稍不注意就发生沉斗和漏料。工作劳动强度大，对司机要求高。（7）电气设备防护等级低。输煤抓斗天车的工作环境较差，煤粉尘聚集严重。磁力屏、安全屏、端子箱防护等级较低。曾经发生电弧引燃煤粉烧毁配电柜和电缆的事故。（8）技术落后绕线电机调速系统技术落后面临淘汰。
2 变频拖动改造
2.1 联动控制台
联动控制台是天车的控制中心，研发时综合考虑输煤桥抓的运行环境、操作习惯、人机功效、保持联动控制台的结构和操作方式与原来基本相同，集中研发速度指令装置。变频器的速度指令主要有：脉冲、离散量和模拟量，对离散量和模拟量两种速度基准值进行实验比对。制作了这两种形式的联动控制台进行了8个月的操纵实验，经过219天（2010/1/1-2010/8/8）的实验对比，预设速度指令方式的主要优点是：部件加工简单；机构的制造技术成熟、稳定可靠；符合司机传统操作习惯；触点元件质量好、价格低；系统同步性好、抗干扰强。较好的控制灵敏度和精度。
2.2 变频器柜
（1）抗冲击电抗器。实际运行中，开闭和升降机构经常发生冲击过载和运行过载，经过反复实验，摸索出应用抗冲击电抗器的方法。采用RA公司推荐的计算程序并结合实验数据，得出电抗器阻抗为1.2mH，连续工作电流45A。这一参数值可以较好地吸收冲击过载和运行过载，并且对电机转矩和动态制动力矩无明显影响。（2）动态制动。抓斗天车工作时，电机会频繁地在电动机状态和发动机状态间转换。天车减速以及抓斗下降时，电机将输出再生能量，使变频器直流母线电压升高，产生过电压跳闸。解决办法是采用逆变器将再生能量回馈电网或采用电阻吸收再生能量。（3）速度控制。根据天车的安全规范要求，拖动机构应设置限位开关，在提升回路（Run Fowd）接有限位开关为拖动机构提供限位保护。经过5年的运行考核证明，在各种工况条件下，开环控制系统均没有出现沉斗、漏料、溜车的现象。系统运行安全可靠、响应速度快、动作准确敏捷，能满足输煤工艺的要求。（4）电机及参数设置。升降电动机采用YZP系列冶金及起重用频调速三相异步电动机，用于驱动各种型式的起重机械及其他类似设备的专用产品。（5）变频器的选择及起重机参数设置。起重机所用的变频器必须是高性能的，对可靠性和安全功能要求较高。PowerFlex 700B系列变频器，内置有起重机专用参数，正确设置调整参数是关键。（6）防尘与散热。PowerFlex 700B系列变频器防护等级为IP20，干煤库的煤粉尘聚集严重、温度湿度变化大，变频器柜的防护等级不应低于IP67。经过反复试验，设计了内循环制冷型变频器柜。
3 结语
人机料法环范文第10篇
生产灵活性(flexibility)与整体性奥迪汽车公司推出的第三代车身空间框架(AudiSpaceFrame，ASF?)如图1所示，该空间框架采用最新技术制造出更坚韧、更强操作性能的全铝车身框架［1］，此车架结构的采用为奥迪汽车提供了更轻、更强和更安全的车身构造。框架式结构设计原理是将产品根据功能的关联性程度进行模块化分析与设计，该原理运用于ASF车架设计中则是将一种多体连接的整体式结构转化为主次连接的框架式简化结构。根据该设计原理，在生产过程中，会将产品整体划分为主体框架和分体模块，如图1中的奥迪汽车车架由主体框架和三个功能厢体模块组成。另外有些产品如多功能螺丝刀、吸尘器的设计，采用通用性的接口连接，这样根据局部功能进行模块化更换和生产，满足不同产品功能需要，可降低生产成本，提高生产的灵活性。框架式结构采用模块化装配方式，每个模块相对独立，如果某个部件出现故障需要维修，只需对该模块的局部进行修理和维护，不改变其他模块的链接关系，无需拆解整体结构，这与传统整体式结构相比体现出了高效性、便利性和低成本等优点。如奥运场馆水立方的外墙采用了模块化的框架式结构;苹果电脑公司推出的G5电脑机箱采用全铝金属框架结构，如图2所示，该产品的内部零件模块、外观侧板和基座都是连接在整体结构上的。本文将探讨在LLPC产品开发设计中导入框架式结构的可用性，系统地从设计角度分析功能模块的布局;运用框架式结构的设计手段保持产品整体风格，在用户视觉范围内不暴露结构性零件，进而保持产品的外观整洁性。
外观造型的系列感(series)框架式结构在各类产品开发设计中的应用对其外观风格颇有影响，如在系列化产品的开发设计中，采用统一的框架式结构可塑造出外观造型相似的系列化产品风格特征。根据不同人群定位、功能定位等要求，更换局部模块以形成不同功能产品，而整体结构保持着相对稳定和独立性，进而保持产品的系列化风格。图3所示为电子产品外观夹边设计［2］，此结构方式的采用使其在外观上形成了一种独特的视觉分割效果，使产品显得更精致和纤薄。Iphone4手机也采用了这种设计方法，根据不同功能需求更换上盖模块，中框结构和下盖可以保持不变，可获得视觉效果不同的系列产品。图4所示的IBM服务器机柜整体设计也采用了框架式结构，外壳与内部零件模块可根据功能需要进行选择性装配。这样的设计方式可实现只更换前面板和内部模块，形成不同功能产品系列［3］。
可控性(controllability)基于框架式结构的产品开发设计流程可控性好、风险低，通过对功能布局、整体结构和框架结构等几个关键环节的质量控制，可确定整体结构形式，后期设计研发过程中可变因素少，大大降低了设计风险。特别是在产品升级与更新时，框架式结构可减少产品零件的定制数量，简化研发流程，进而提高对产品功能品质和工艺的控制性。使用过程中，如果哪个部件出现问题，即可更换或者局部改良，不影响其他零/部件的使用。
拓展性(extending)大型机床产品的系列延续性对于品牌产品的战略发展尤其重要。单一的产品系列可能导致片面的市场格局，在稳定产品品质的基础上可根据市场细分，基于同一平台拓展出不同功能定位的产品，这一策略在大众、标致等汽车的车型工程开发中尤为常见。框架式结构形式有助于功能的模块化定义，对于影响终端界面的模块可进行更新换代，而共用的基础部分保持不变，即可根据产品的系列化定位进行基于平台架构的不同功能组合延展，在不增加太多成本的基础上实现不同产品系列的拓展，因此具有较好的产品拓展性。
大型激光加工中心的结构特点与工业设计分析
大型激光加工中心(Large-scaleLaserProcessCen-ter，LLPC)是一种通过激光对截面积在2m×2m内、高度为0．15m内的大体量金属材料件进行打孔、切割和雕刻等加工的设备，可进行材料的熔覆及修复工作，LLPC是本文研究的主要对象。其功率可设定在1～2kW范围内;X轴行程为3～4m，Y轴行程为1．5～2m，Z轴行程为0．1m左右，最大速度可达18m/min，定位精度为±0．015mm，重复定位精度为±0．01mm。该设备控制系统由高功率激光器、激光专用制冷系统、外光路系统和多功能大型激光数控加工机床组成。其技术特点有:1)采用高效的自动化激光熔敷技术，可以有效地减小热影响区，降低叶片裂纹的产生。2)可以在氢气保护下进行，而无需真空环境。3)加工精度高，易于数字化控制，可加工几何形状复杂的零/部件。大型激光加工中心主要应用于模具加工、机械制造、石油、化工、轻工、能源和交通等行业。该类产品开发设计中需要综合考虑加工效率、安全性、良好人机交互性和良好维护性等方面的要求。因此，在设计过程中需分析各个功能模块的合理化布局，以获得高效率的加工方式，如考虑在设备加工过程中操作人员的安全性问题;考虑人员操作的易用性，以获得良好的精确操作及监视效果;考虑使用后的定期维护需求，将控制模块进行独立布局，不与其他模块形成功能交叉区域。
奥地利生物学家贝塔朗菲(1937年)最早对一般系统作出了定义:系统是由若干要素以一定结构形式连接构成的具有某种功能的有机整体。按照系统的定义，本文的研究对象LLPC产品设定为系统需要满足三个基本条件，即:若干要素、结构形式和功能输出。基本系统性关系可以用式(1)表示:M={S，F}(1)式中:M为产品系统设计的功能输出，即LLPC产品设计的结果与加工过程的整体效果;S为系统功能模块(即要素)的集合;F为建立在模块集合S上的各种结构链接关系。在LLPC产品系统中，M为一个产品系统设计的功能输出，即产品设计的功能效果;S为固定的功能组成模块，只在产品系列化时才产生变化;F为一个可变的要素，包含了结构形式，也包含了连接方式与系统、外界交互形式。在该类产品设计中，可采用整体结构连接与框架式结构连接两种方式，前者是产品的每个功能模块相互产生结构性连接，形成固定模块的整体产品系统;后者则是根据设计要求先将整体结构方式进行独立设计定型，然后再进行功能模块组装，如控制柜、操作面板和检测门等模块均采用常规标准件，然后与主体框架结构进行连接，形成有主体框架和可变模块组成的产品系统。通过产品设计系统分析、以用户为中心的设计评估等方法适当改变F的关系，可获得一个更优化、更高效率的产品系统功能输出M。#p#分页标题#e#
因此，该类产品开发设计的重点是F。式(1)中的M也可以表示为:M=M1∪M2∪M3∪M4(2)式中:M1为大型设备产品中各个组件模块之间的关系，如激光加工模块与加工材料的空间位置匹配关系，材料进、出口与主体的对接，控制机柜与激光加工模块的相对位置等;M2为个体模块与整体加工中心系统的关系，如材料进、出口对操作人员的视觉与操作障碍，控制柜对产品其他模块的位置重叠影响，控制面板与检测门的位置重叠影响等;M3为本产品系统功能与外环境的关系，包括产品占地面积，产品与加工环境的匹配关系，其他工序对该产品可能的相互影响等内容;M4为本产品系统与人的人机关系，包括一般操作人员对该产品控制过程的直观性，应急操作的方式与位置等内容。式(1)中的S可以表示为:S=∑ni=1(kiWi+ki+1Wi+1+…+knWn)(3)式中:n为产品功能模块数量，可根据工业设计分析方法进行针对性定义;Wi为产品中的第i个独立模块;ki为第i个独立模块的设计特征与要求，即某个模块对系统的影响因子，如控制面板是与人直接接触的，则其他模块的位置不能布局在人的操作范围内;如控制柜必须是开放的独立空间，该范围不再安排其他模块;又如检测门可与其他模块重叠，但需保证对操作人员安全保护性;材料进、出口位置须是独立的。本文将LLPC产品设定为一个系统，其功能输出M体现在经工业设计有效地完成大型材料的激光加工的效果。而要素S为激光加工模块(范围)、控制模块、待加工的材料、加工完成的材料、正在加工的材料、操作模块，以及基座七大部分;其结构链接形式为F，该结构形式的选择将影响该产品系统功能M的最终结果。本文将运用三维虚拟原型辅助法进行分析，假定可变性结构连接F为框架式结构，从功能布局、人机界面模块化、产品维护和外观整体性等几个方面研究框架式结构在LLPC产品开发设计中的可行性。
1功能布局分析———框架式结构理念的条件以功能为对象，大型激光加工中心产品按加工流程可分为:进料区、加工区(含控制区)及出料区。每个功能区在工作过程中相对独立，在各功能区功能完成后进行区间对接。如进料口完成材料装载工序后，将待加工的材料输送至加工区进行加工工序，进料口完成输送动作后与加工区保持暂时性的独立;此时，可考虑向进料口分配下一件材料，加工区在加工过程中保持独立空间。加工过程中，工作人员需要适时观察与调整加工工序，因此，需要考虑加工过程中的人机界面，加工完成的材料从出料口输出，完成加工过程等几方面因素。图5所示为基本功能布局图，图5中激光加工范围包括:激光模块(含三轴电动机)及其行程范围。从模拟的原型中，分析模块布局与加工过程，发现该加工流程可初步地分为线型、L型两种流程布局，这两种流程布局占用空间大、效率低。通过分析加工流程的间歇性相关特点，笔者发现设备在进料工序的行程与出料的行程相似，基于运用框架式结构原理的进料口与出料口重叠式的优化布局方式，将进料输送动作与出料动作合并，即N型的流程布局。加工流程布局如图6所示。经过三种布局形式对比，发现线型布局为进料口与加工区域、出料口呈现线型横向排列，如图6a所示;L型布局为三个功能模块呈现L型的排列，如图6b所示;N型布局为进料口与出料口重叠布局，利用升降架结构完成出料、进料的上下错位输送，如图6c所示。对三种布局结构从以下几个主要内容进行对比研究。1)完成流程所需的时间，是指完成一个零件从输入→加工→输出所需的时间。2)场地占用，为产品的投影面积，同时结合工作人员活动范围的投影进行综合分析，场地占用面积大可能造成工作人员与机床工作的空间重叠而造成安全隐患。3)操作效率，是指流程布局对完成加工总量的效果，同时结合工作人员对操作模块的不定期检测所影响效率的情况。4)产品整体性，是指该加工中心布局形式对整体产品的完整性、形象的统一感的比较。布局的效益对比见表1。表1所示表明，以框架式结构为基础的N型布局具有较好的优势，因此选择N型布局进行加工中心结构设计是可行的。
2人机(human-machine)界面的模块化分析以工作人员(用户)为中心进行产品分析，按操作人员的活动流程为:开机启动→电动机复位调试→操控入料→加工控制→监视(加工过程)→控制出料(加工完成)→检查材料→操控入料→查看与维护等。基于N型布局，其操作过程中产生几个重要的人机界面，可能影响结构布局与产品外观设计，分别为:操作控制界面、观察界面和维护界面。因此，需要根据以用户为中心的评价原则，对该产品的几个重要人机界面进行分析。图7所示为大型激光加工中心人机操作范围平面图，该范围包含了操作界面、观察界面和维护界面，从而可确定LLPC产品的外观平面格局。图8所示为人机操作范围的立面图，图8所示是以人机数据为依据，将操作控制界面、观察界面和维护界面进行了区域划分，确定产品立面基本外观格局。通过界面平面与立面图的综合研究，得出以框架式结构为基础的人机界面模块化组合形式的可控性高。
3维护的需求在LLPC产品的使用过程中，工作人员需要不定期地对控制模块进行检查、维护以及零件的更换。因此，该产品的维护模块需保持足够的开放性与独立性。按框架结构设计原理应选择独立模块，以便不影响加工范围及人机界面模块。由此，该模块应该设计在产品外立面，以图7所示为例，维护模块应设计在加工中心外沿曲线范围内，在图8所示中，维护模块应设计在人的观察界面(窗口)范围之外，比如上方或下方，考虑到操作的便利性，笔者认为下方较为合适。
4外观设计整体感要求及隐藏式结构LLPC产品是体量较大的工业产品，其外观设计对于产品的品质、形象具有重要的作用。整体产品外观设计应保持完整性，即外观上应看不到结构装配的零件，即产品零件的工程结构连接方式是隐藏式连接结构;同时，视觉上的体量不能给予用户过大的压迫感。具体要求:1)在外观整体风格一致情况下，在用户视觉范围内应看不到暴露的结构零件，以保持外观的整体性与设计感，因此对结构的连接方式提出了挑战。2)产品系列化的扩展性，即该产品在系列化功能拓展时，可保持产品的基本功能不变，可根据需要更换某个模块。鉴于以上对LLPC产品外观设计的要求，试用框架式结构原理进行验证，发现运用框架式结构设计原理可以满足不同功率、不同加工种类和不同型号产品系列化的要求。
工业设计验证#p#分页标题#e#
采用框架式理念的设计思路对LLPC产品进行设计验证，首先根据系统分析确定模块布局，基于该布局进行框架结构设计，然后进行外观设计，运用计算机辅助软件Pro/E进行产品数据构建及结构设计、装配等，完成后期数据分析及修改后，将数据转换为工程图输出，进行数字化的生产加工。将生产完成的产品结构、外观零件根据预先设计的装配流程进行最后实物装配。完成装配的整体产品实物如图9所示。其中左边低矮的箱体部分为上下N型结构，分别进行待加工材料的装入和加工完成材料的卸出工序(编号2、编号3);整体外观保持了整洁感，无外露结构件;操作模块设计在产品右侧(编号6)，便于观察与控制，高度参考人机工程95%的人体尺寸;控制模块设计在产品右边(编号7)，保持独立性。以上验证结果均体现了框架式结构在LLPC产品开发设计中的各项优势，即可行性高的特点。
结语