基于虛擬現(xiàn)實的人性化車間設計.pdf

1、人性化車間是建立在對車間進行科學、理性、系統(tǒng)的分析基礎之上，以人為中心進行設計，并在科學與藝術、技術與人性之間取得平衡的車間。人性化車間能夠有效減少車間事故的發(fā)生，增加工人工作的積極性，提高車間的經濟效益，最大限度地發(fā)揮車間的綜合效能，因此對人性化車間的研究具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。虛擬現(xiàn)實技術屬于人性化技術，能夠提供視、聽、觸摸等多種直觀而又自然的實時感知，讓設計人員沉浸在虛擬環(huán)境中，發(fā)揮想象力，進行交互設計。 本課題將虛

2、擬現(xiàn)實技術應用到對人性化車間的研究上，提出基于虛擬現(xiàn)實的人性化車間設計方法，并結合實例進行研究，主要內容如下： (1).在對人性化的內涵和外延進行研究的基礎上，引入人性化車間的概念，分析了人性化車間的形成因素，提出基于虛擬現(xiàn)實的人性化車間設計的技術路線，指出課題的研究方法和研究對象。 (2).以車間物流費用最低和設備占用面積最小為組合優(yōu)化目標，建立設備布局優(yōu)化設計的數(shù)學模型，使用遺傳算法對該數(shù)學模型進行求解，得到車間設備

3、的初始布局，并以該數(shù)學模型為基礎開發(fā)設備布局設計軟件。 (3).基于虛擬現(xiàn)實技術構建虛擬車間，以便布局設計人員能在虛擬車間中對初始布局進行交互式調整，從而得到在車間物流費用、設備占用面積、布局安全性和整齊美觀性等方面綜合最優(yōu)的布局。在構建虛擬車間的過程中，涉及到車間相關實體模型的創(chuàng)建與優(yōu)化、JSP和VRML的互動、虛擬場景的交互方式以及交互過程中對數(shù)據(jù)庫的訪問等內容。 (4).研究車間照明質量要求和常用的照明方式與照度計

4、算方法，提出車間照明的設計流程，應用照明計算軟件對車間照明進行計算，為人性化車間的評價作準備。 (5).分析車間噪聲的常用評價方法和評價標準，研究噪聲控制的原則與方法，在此基礎上提出車間噪聲的控制方法，應用噪聲模擬軟件對車間聲場進行模擬分析，為人性化車間的評價奠定基礎。 (6).應用模糊綜合評價法對人性化車間進行評價，評價的內容包括車間設備布局、車間照明和車間噪聲三個方面，以此為根據(jù)提出評價指標體系，建立權重值，確定隸屬