基于DELMIA的电子设备方舱布局设计

洪肇斌　赵玉申　廖攀攀

摘 要：该文从人机工程学的角度考虑，借助于人机工程软件——DELMIA软件，对某型电子设备方舱的工作行径路线、容膝空间和视角范围分别进行了分析。通过仿真比较直观地分析舱内设备布局，从而获得一个较优的方舱内部布局方案。

关键词：人机工程学 工作行径路线 容膝空间 视角范围

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）0006-02

雷达电子设备方舱作为雷达设备以及操作员的主要载体，是雷达系统的主要组成部分[1]。随着社会的进步以及人们对于工作环境的舒适性要求越来越高。方舱内部的结构布局显得尤为重要，其中方舱内部的设计内容主要包括噪音的控制、通风设计、照明设计、色彩与内饰设计以及人机工程设计[2-3]。该文基于传统方舱进行改进，提出新一代方舱内部的结构设计方案。

1 方舱的内部主要构成

电子设备方舱内部的关键设备主要包括显控台、设备机柜、工作台、配套工具以及空调，见图1。方舱的内部结构设计主要根据内部的有限空间进行关键设备的布局，传统的设计方法主要是依据设计经验或设计模具现场体验修正。该文基于现有软件（DELMIA[4]和keyshot）进行方舱内部设备的布局设计以及优化，有效地降低劳动设计强度，减少设计成本，为方舱内部结构布局提供设计依据。

2 方舱内部布局设计

对于方舱内部设备的布局设计，该文借助于人机工程仿真软件DELMIA进行辅助设计，主要是对方舱内人员行为路线、操作区域容膝空间以及可视范围的优化。

2.1 工作行为路线优化

工作人员进入方舱的工作路线主要为：①进仓→②打开仓内照明→③开启仓内电子设备→④开启显控台设备进行仓内工作。整个仓内设备的不同布局会影响到工作人员的工作活动路径。为了能营造更好的工作环境以及提高员工的工作效率及舒适感，本文利用人机工程分析软件——DELMIA进行工作路径的仿真分析。

首先可以直接利用CATIA软件进行方舱三维模型的建立，也可以通过PROE、UG等软件建立方舱三维模型，然后导入DELMIA软件的人机仿真工作环境内。操作人员的建立，利用DELMIA软件中的Human Builder功能设置工作人员身高、性别等相关参数可以方便快捷的建立出工作人员的三维模型，见图2。

基于以上初步工作的完成，借助于DELMIA的人机仿真平台按顺序创建工作环境、创建流程计划、创建仿真、增加仿真动画、分析仿真动作。经过此一系列步骤即可生成操作人员的仓内工作动画，并进行工作路径的优化，见图3。对于不同的方舱内布局，可以用同样的方法进行方舱内人员工作路径的仿真优化，设计出舱内设备的初步布局。

2.2 容膝空间分析

工作人员在进行操纵工作的过程中，如何才能确保具有合理的容膝空间，使得人员能工作得更舒服，这是个方舱设计的关键问题。该文借助DELMIA仿真软件进行工作人员容膝空间和工作视角分析，以2.1节中建立的方舱和工作人员模型，进行工作容膝仿真，见图4。通过容膝分析可以优化显控台工作平台的结构设计。

2.3 视角分析

在整个舱内行径分析的过程中，可以借助于DELMIA的Open Vision Window功能对工作人员的视角范围进行实时监测，如图5所示。

图5（b）表示工作人员走向显控台某一时刻（见图5a）的视野范围内所见。在借助于软件分析过程中，可以时刻显示工作人员在动态行径过程中任意时刻的所见。通过此分析可以优化布局使得工作人员在舱内工作过程中具有更加宽广的视野范围。

3 结语

该文基于人机工程仿真软件——DELMIA，提出了一种电子设备方舱舱内布局设计的新方法。利用该文提出的方法可以更加直观的对舱内工作人员行径路线、容膝空间以及视角范围进行分析。对不同的舱内布局进行比对分析，从而设计出更优的舱内设备布局。基于人机工程仿真软件的舱内布局设计，可以降低设计成本，缩短研发时间，降低劳动强度。

参考文献

[1] 杨会越.雷达方舱的布局设计探讨[J].电子机械工程，2008，24（6）：14-17.

[2] 卢德辉，郭黎.某雷达电子设备方舱设计[J].电子机械工程，2012，28（6）：37- 39.

[3] 邱成悌，赵惇殳，蒋全兴.电子设备结构设计原理[M].南京：东南大学出版社，2005.

[4] 盛选禹.DELMIA人机工程模拟教程[M].北京：机械工业出版社，2009.