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原文传递人机工程学在汽车装配工人肌肉疲劳中的应用研究

论文题名：	人机工程学在汽车装配工人肌肉疲劳中的应用研究
关键词：	汽车装配;排气系统;人机工程;表面肌电信号;工人肌肉疲劳
摘要：	随着社会的进步和科学技术的发展，人们的生活质量不断提高，对于工作产生的职业病也越来越重视。在汽车装配过程中，高负荷的工作和不良的工作姿势很容易造成操作工人的肌肉疲劳，进而导致职业病的产生，这些伤病会阻碍企业的生产，导致生产效率低下。因此，企业需要采取相应的改善措施来降低操作工人的疲劳度，预防职业病。本文选取负荷大、不良操作姿势多的排气系统安装工位为研究对象，应用人机工程学理论及评估工具对该工位进行评估，并给出改善措施，从而降低操作工人的疲劳度，减轻肌肉骨骼疾患，为汽车装配过程中其它工位的改善提供改善思路及方法。　　本文首先对排气系统安装工位进行初步调查，得到该工位的工序及每道工序的时间，绘制该工位的流程程序图，发现操作工人移动次数较多且往返现象严重，存在很多的浪费。然后利用“5W1H”、“ECRS”原则对流程程序图进行优化，有效地缩短了工时，提高了操作工人的工作效率。　　为了评估排气系统安装过程中操作工人的不良操作姿势及肌肉疲劳情况，首先利用人机工程姿势及负荷评价标准对排气系统安装过程中操作工人操作姿势进行初步评估。然后利用人机工程学软件DELMIA对该工位进行建模仿真，通过快速上肢评估、提举分析和单行为生物力学分析这三个评估工具对初步评估给出的结果进行再次的评估，结合两次评估的结果，给出排气系统安装过程中操作工人的不良操作姿势。最后，为了验证仿真的可靠性，且从多方面来反映操作工人肌肉的疲劳情况，进行表面肌电实验，通过时域、频域和联合频谱振幅分析，得到在排气系统安装过程中操作工人的肌肉疲劳情况，发现操作工人每工作1.5小时，肌肉的活动状态不断降低，需要休息，并且肱桡肌、斜方肌上端、三角肌和肱二头肌这四块肌肉的放电贡献率在六块肌肉中占主导地位，且贡献率依次降低。　　根据DELMIA仿真及表面肌电实验给出的结果，对排气系统安装工位的设施进行了两个方面地改善设计。第一个方面是前排气系统物料架的改善设计。根据人机工程学中最佳立姿工作面、人手作业范围、手控操纵器与人体尺寸关系及视觉特征，以及人体垂直面内的最佳视野，确定了物料架的高度和宽度、控制按钮的尺寸和颜色，以及控制板的高度。第二个方面是根据动作经济原则，增加了吊具，使操作工人在运送后排气系统时不受力，轻快的动作。综合流程程序的改善、物料架的改善设计及吊具的增加，给出了改善后的方案。　　为了验证上述改善要点的合理性及有效性，对改善后的方案进行与原方案相同的DELMIA仿真和表面肌电实验。将仿真及实验的结果与原方案的结果进行对比分析，结果表明操作工人的不良姿势得到有效的改善，并且操作工人在2h之内都处于正常的工作状态，并没有造成肌肉损伤。
作者：	盛晚霞
专业：	机械工程
导师：	张丽珍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海海洋大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文