АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ЭРГОНОМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Эффективным средством эргономического проектирования становятся автоматизированные системы проектирования (САПР), состоящие из ЭВМ, графических устройств ввода —вывода и разнообразных пакетов программного обеспечения. Автоматизированные системы эргономического проектирования развиваются под воздействием и в русле общего процесса автоматизации проектирования. По мере совершенствования программных и аппаратных средств вычислительной техники, интерфейса «человек — САПР» все большее число задач эргономического проектирования решается с применением указанных систем.

Конкуренция на рынках сбыта побуждает промышленные предприятия сокращать сроки проектирования и производства изделий при одновременном повышении их качества. Поиски путей решения названных задач стимулируют развитие и применение систем автоматизированного проектирования, в том числе и эргономического. Немецкими специалистами создана автоматизированная система эргономического проектирования ЭРГОМАС (ERGOMAS — Ergonomic Design and Optimisation of Manufacturing and Assembly Systems), которая позволяет осуществлять пространственную планировку производственных систем, оптимизировать сборочные линии, организовывать потоки материалов, проектировать рабочие места и производить их оценку, анализировать временные нормативы и определять стоимость процесса сборки. ЭРГОМАС способствует быстрому и надежному эргономическому проектированию и оценке рабочих мест путем использования следующих компонентов: трехмерной модели человека, зон досягаемости и полей зрения. Зоны досягаемости зависят от действий человека на рабочем месте. В соответствии с полом оператора и выбранным перцентилем ЭРГОМАС показывает зоны досягаемости. Возможны следующие зоны досягаемости: идеальная, физиологически максимальная, геометрически максимальная.

Дополнительный программный модуль ЭРГОМэн позволяет моделировать действия человека на рабочем месте. Биомеханическая трехмерная модель человека в соответствии с выбранными полом и перцентилем помещается на рабочем месте. Различные человеческие движения характеризуются путем измерения времени отдельных моментов движения мультипликационных изображений. Модель человека можно помещать в положение сидя или стоя, нагрузка на суставы во время движений вычисляется и графически документируется. Дополнительно для помощи пользователю имеется справочник гипертекст, который через посредство ключевых слов предоставляет важную информацию по вопросам окружающей среды, об эргономических стандартах, инструкциях безопасности и т.д. Содержание справочника может модифицироваться и дополняться пользователем.

Основные модули ЭРГОМАСа основываются на объемлющей системе управления базой данных и заново разработанной графической системе для трехмерных изображений и изменения их расположения на экране дисплея. Созданная автоматизированная система эргономического проектирования повышает производительность труда проектировщиков, сокращает время проектирования, повышает качество проектных работ и позволяет избежать ошибок при их выполнении.

Широкое применение систем автоматизированного проектирования в авиационной индустрии США побуждает эргономистов этой отрасли интенсивно разрабатывать автоматизированные системы эргономического проектирования. Компьютеризованный манекен человека корпорации «Локхид», например, позволяет решать широкий круг антропометрических задач проектирования и оценки (обзор и досягаемость, рабочие позы). Манекен — элемент интегральной системы машинного проектирования этой корпорации.

Убедившись на собственном опыте, что двумерные чертежи, содержащие антропометрические данные, сегодня анахронизм, венгерские и немецкие эргономисты разработали программу ОСКАР, являющуюся динамичным партнером проектировщика. Она демонстрирует ему на экране дисплея в удобной для восприятия форме банк антропометрических и биомеханических данных.

Программа построена на основе 10 млн. данных, включающих перцентили от 2.5 до 97.5. На экране проектировщиком задается вариант объемно-пространственного решения искомой структуры, затем в ней начинает «жить» подвижное объемное изображение человека, которое выполняет команды проектировщика, вплоть до возрастного изменения подвижности суставов.

Российскими учеными и специалистами создана экспертная система автоматизированного эргономического проектирования и оценки систем «человек—машина». Оболочка экспертной системы связана с банком эргономических данных, имеет «дружественный» пользователю интерфейс и функционирует в среде MS-DOS (версии 5.0 и выше) на персональных компьютерах [40, 41].

Получила широкую известность автоматизированная система эргономического проектирования, названная английскими специалистами СЭММИЕ (SAMMIE — System for Aiding Man Machine Interaction Evaluating — система, помогающая оценивать взаимодействие человека и машины). Система предоставляет следующие возможности: трехмерное моделирование рабочего места и оборудования; моделирование манекена — оператора в произвольных позах для эргономических оценок; множественные методы наблюдения конструируемых сцен (практически с любой точки зрения, например изнутри создаваемой на экране конструкции); интерактивное (диалоговое) общение с моделью рабочего места с целью ее исправления, дополнения, изменения и пр. (рис. 2-10).

Основными компонентами системы являются рабочее место и изображение манекена —оператора. Рабочее

место строится из стандартных геометрических тел заданной формы (кубов, призм, цилиндров и т.п.). При построении сложных объектов их элементы могут быть подвергнуты

преобразованиям параллельного переноса, поворота, а также растяжения и сжатия. При построении в программу закладывается ряд геометрических и логических требований. Например, сохранение геометрической формы и размеров недеформируемых элементов конструкции; сохранение контакта между некоторыми элементами; возможность движения одних элементов относительно других.

Система позволяет изменять взаимное положение элементов рабочего места. Например, достаточно приписать какому-либо движению элементов рабочего места (подъему захватов) соответствующую команду «Захват поднять», чтобы это движение выполнялось.

Модель тела человека также строится из простых геометрических элементов. Обычно при работе задаются модели трех определенных размеров, соответствующих 5-, 50- и 95%-ному перцентилю. Однако при необходимости размеры манекена могут быть заданы произвольно.

Работа с системой проходит, как правило, в диалоговом режиме на основе имеющихся меню. Их всего 35. Например, такие: меню оператора — для выбора размера и позы манекена; меню зоны обзора; меню для работы только с частью модели, выбираемой по желанию, и т.п. Во всех режимах предусмотрена возможность изменения размера изображения.

Наиболее часто модель используется для решения следующих задач:

¦ оценки соответствия размеров рабочего места размерам оператора (поместится ли он в отводимом ему пространстве);

¦ определения пределов досягаемости; при этом интересующий разработчика объект может быть указан его координатами, названием, предварительно введенном в программы (в этом случае будет определяться досягаемость этого объекта при его перемещении в пространстве), направлением движения части тела (достанет ли оператор до любой точки стены, если ан привстанет и вытянет руки в стороны);

¦ определения зон видимости; при этом любой поверхности могут быть приписаны свойства зеркала, как плоского, так и вогнутого, либо выпуклого с произвольно выбираемыми фокусными расстояниями. Это позволяет определить зоны обзора.

Январь 24, 2019 Психология труда, инженерная психология, эргономика
Еще по теме
2.7. Эргономические моделирующие комплексы, системы автоматизированного проектирования и банки данных
ТЕХНИЧЕСКИЙ И ЭРГОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
8.2. Проектирование работ в автоматизированной производственной системе
Глава VII РАБОЧАЯ СИСТЕМА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ЕЕ ЭРГОНОМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
7.1. ПОНЯТИЕ "РАБОЧАЯ СИСТЕМА" И ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЕЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ГЛАВА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
Глава 8 ТЕХНИЧЕСКИЙ И ЭРГОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Глава ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВИДЕОТЕРМИНАЛЬНЫХ РАБОЧИХ МЕСТ
6.4. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАБОЧИХ МЕСТ
9.3. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
7.1. ПОЧЕМУ НЕОБХОДИМО ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВИДЕОТЕРМИНАЛЬНЫХ РАБОЧИХ МЕСТ?
9.2.3. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УВД
ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ — СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТОВ И ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ С УЧЕТОМ ИХ ОТЛИЧИТЕЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ:
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ В СО-ЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОМ СОПРОВОЖДЕНИИ ДЕЯТЕЛЬНО-СТИ СПЕЦИАЛИСТОВ ВМФ
Гопкало Екатерина Александровна ОСОБЕННОСТИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ОПЕРАТОРОВ РС - БАНКИНГА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ БАНКОВСКИХ СИСТЕМ
ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
РАБОТА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Глава ПРОЕКТИРОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ СИСТЕМ
Добавить комментарий