基于安全人机工程学的搅拌摩擦焊设备设计研究

摘要

搅拌摩擦焊技术自1991年提出以来，历经二十余年的发展已相对成熟，无论是从技术、工艺等方面都取得突破性发展，并且已经开始实际应用于工业产品制造中，促进着我国工业的发展。但搅拌摩擦焊设备在我国的发展仍有待提升，究其原因主要是该技术原本是应用于航空航天等军工领域，属于内部消化，市场化程度较低。随着技术日趋成熟，短期内企业难以在技术方面有较大突破，因此现阶段市场的竞争不是技术创新而是商品竞争。由于对设备工业设计的轻视，现有产品（搅拌摩擦焊设备）仍较为原始，对人机考虑不足，存在影响操作者健康与安全的隐患，一定程度上也影响了产品品质及市场竞争力。作为先进技术的载体却不能体现出高端、科技、现代的属性，搅拌摩擦焊设备亟需通过工业设计来改变现有形象，以符合人的审美及使用方式，提升产品品质，满足市场需求。　　文章以上海航天设备制造总厂及其产品（搅拌摩擦焊设备）为研究对象，围绕“发现问题—分析问题—解决问题”的研究思路，运用安全人机工程学的原理与方法，对搅拌摩擦焊设备“人—机—环境”系统进行研究与分析，找出现有产品不满足使用需求的问题和待改善的地方，通过应用安全人机工程学、工业设计理论及方法，对搅拌摩擦焊设备展开设计研究，并实施了对设备的工业设计，完成了一系列草图、模型、整体方案及企业VI系统，并对上述设计方案采取评分评价法进行评价，结果令人满意。

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1 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景

1.3 设计需求及分析

1.4 课题的研究内容和方法

2 搅拌摩擦焊设备设计中的安全人机工程学

2.1 安全人机工程学概述

2.2 搅拌摩擦焊设备概述

2.3 搅拌摩擦焊设备安全设计的要求

2.4 搅拌摩擦焊设备“人—机—环境”系统分析

3 基于安全人机工程学的设计研究

3.1 作业面高度设计研究

3.2 人机界面设计研究

4 搅拌摩擦焊设备与企业VI系统设计实践

4.1 搅拌摩擦焊设备重点设计部位分析

4.2 搅拌摩擦焊设备设计方案

4.3 企业VI系统设计

5 设计评价

5.1 设计评价模式的建立

5.2 设计方案的评价

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录一 作业流程观察计划

附录二 作业过程中问题及需求访谈提纲

附录三 搅拌摩擦焊设备设计问卷调查表

致谢