1、基于動作分析的維修操作優(yōu)化設計

動作分析是對作業(yè)動作進行細致的分解研究，分析每一個動作要素與其他動作要素的關系，以排除多余動作，使動作更為簡化，更為合理。虛擬環(huán)境中對維修作業(yè)的模擬必須要有一個對維修過程合理的描述來指導。針對一個維修操作的流程，首先將維修過程進行分解，一個維修任務包含若干個維修作業(yè)，一個維修作業(yè)包含若干個維修動作，每一個維修動作由基本維修動作組合而成，基本維修動作包括走一步、抓取工具、放置、移動、搬運等等，這些基本維修動作可以由數(shù)據(jù)庫中相對應的動作函數(shù)調(diào)用。按照維修過程分解的逆過程，可以實現(xiàn)機械設備維修的動態(tài)仿真。通過對維修過程動態(tài)仿真的動作要素分析、瞬時動作分析以及微動作分析，改進操作，排除冗余，達到對維修操作的優(yōu)化。

2、基于人機工程的維修性定性指標的設計與驗證

人機工程是以人的生理和心理特點為依據(jù)，分析研究人、機械、環(huán)境之間的相互作用，以人的安全、健康、舒適為目的，為設計人——機械——環(huán)境配合達到良好乃至最佳狀態(tài)的系統(tǒng)，提供理論和方法的科學

3、基于維修動作標準化的維修性定量指標的驗證

定量評價是對機械設備的維修性指標進行驗證。要求在自然故障或模擬故障條件下，根據(jù)調(diào)研和試驗中得到的數(shù)據(jù)，進行分析判定和評估，以確定其維修性是否達到設計的指標要求。對于機械設備維修性指標來說，人們更注重定量指標是否達到要求，平均修復時間（MTTR）是維修性驗證中最常用的定量參數(shù)。在虛擬環(huán)境中，依據(jù)維修動素標準數(shù)據(jù)庫，進行維修操作的動態(tài)仿真，可以生成機械設備維修的客觀時間。而維修動素的時間要考慮維修環(huán)境、維修人員技術熟練程度等因素制定成標準條件下的時間。這個時間要依據(jù)當前的修理水平經(jīng)過評定轉(zhuǎn)化為規(guī)定條件下的標準時間。對機械設備各個維修部位維修時間的仿真結(jié)果可以得出機械設備維修時間的仿真數(shù)據(jù)，為定量指標的驗證提供可靠樣本。

4、基于價值工程的機械設備維修方式的選擇

價值工程就是以最低的總成本、為切實可靠的達到產(chǎn)品或作業(yè)的必要功能所進行的致力于功能分析的、有組織的活動。對于機械設備維修來說，離不開技術和經(jīng)濟的組合。因此，利用價值工程，可以在“價值”最優(yōu)的基礎上，選擇最佳的維修級別。機械設備的維修方式主要有事后維修、定期維修、視情維修、改善維修等，作為維修方式的“價值”目標，主要有維修方式的實用性（可接受）、附加價值（質(zhì)量高、可預測）、費用（平均維修時間短、備件庫存充足）、安全等因素。在機械設備設計階段開展維修性定性因素的設計與驗證，其難處有兩個。一是無法將人的因素納入維修性分析的范圍，虛擬人技術的運用解決了這一難題；二是缺乏可信度較高的樣機模型，虛擬樣機的出現(xiàn)解決了這一難題。基于人機工程對維修性進行定性分析，主要考慮的是機械設備的維修性設計是否符合可達性、可視性、維修姿勢的受力分析、疲勞度分析、安全分析等，其思路是：將虛擬人、虛擬樣機導入虛擬場景中進行維修操作，通過與虛擬樣機的交互進行動態(tài)測試，以判斷分析諸如維修部位是否具有足夠空間、是否可達、可視，在任何需要工具進行安裝的區(qū)域是否可以進行操作等等，給出機械設備在維修時的可達、可視、維修人員的受力、疲勞和安全性等方面的評價。給出了基于工效學的維修可達性指標驗證的流程，半圓環(huán)反映的是當前姿勢下操作人員的可大范圍。

5、結(jié)語

將工業(yè)工程技術運用于機械設備維修性設計，體現(xiàn)出傳統(tǒng)的維修性設計在維修工作流程設計、維修動作優(yōu)化、維修性定性因素和定量因素的驗證、以及修理方式?jīng)Q策等方面存在改進的空間。而工業(yè)工程技術可以提供良好的幫助。使得機械設備維修性設計規(guī)范化、標準化、科學化。因此在機械設備維修性設計領域大力推廣工業(yè)工程技術具有光明的前途。與此同時，應注重引入工業(yè)工程方法的整體性，避免只在局部細枝末節(jié)的改造。

作者：寸現(xiàn)才 趙繼勛 謝興文