机械的维修性人机工程学设计
张旭晨 高世杰 李敏(哈尔滨职业技术学院，黑龙江哈尔滨150081)
摘要：维修对产品(主要是机械和机电产品)发挥正常的使用效能有重要意义，近年来受到设计界的高度关注，也成为人机工程学设计的专门研究领域和方向。对机械的维修性,程学设计进行了探讨。
关键词：维修性设计；人机工程学；机械；
1,1机城产品与设备的维修
维修对产品(主要是机械和机电产品)发挥正常的使用效能有重要意义，近年来受到设计界的高度关注，也成为人机工程学设计的专门研究
领域和方向。易于维修先前主要是生产设备、汽车等交通工具的要求，随着家用机电产品走人千家
万户，如今也成为老百姓居家生活中的重要问题。
企业建立完善的“售后服务体系”当然很好，但最好让用户自己就解决掉一般问题，这已经不可避免的成为某些产品市场竞争的焦点。例如厨房用
的抽油烟机，拆卸的方便性，擦拭清理的地方是否可见及维护时的操作体位等；这些就成为用户决定选购与否的关键因素。现在有些油烟机生产商的推荐活动中直接面对消费者，就专门强调其产
品如何便于拆装和擦拭清理。说明这些企业对产品的的维修性的意义已有充分的认识。
产品维修性的最高形式，应该是在产品的全生命周期中都不需要维修。例如冼衣机的轴承，在l l5年的预定寿命里都不需要加油润滑。产品里没有“易损件”需要定期更换，所有可拆联接都有可靠的防松设计以免除定期的检修紧固等等。这
样的要求虽然难以达到(包括受非技术的成本约束)，但不应忘记这究竟是维修性设计努力追求的
终极目标。
1,2维修性与维修性设计
在现代设计观念中，可靠性、维修性、安全性等性能和系统、机械设施或设备的功能特性同时被列为系统的固有质量特性，并进行同步设计。这
些固有质量特性都对维修有影响，但与维修关系最为直接的是系统的维修性，通常是指系统中机械设施或设备的维修性，它也是由设计形成的特性。把维修性设计纳人机械设施或设备的设计过程，是提高机械设施或设备质量水平的客观需要。简单说来，维修性是指在规定的时间、条件、程序和方法等约束下完成维修的能力。而“维修”作为维护与检修的统称，则是为保持、恢复或改善机械设施或设备的规定技术状态而进行的全部活
动。
维修性设计就是在产品设计中除了满足其他设计要求外，还要使机械设施或设备具有实现E述维修能力。这儿的“产品”是包括系统、机械设施或没备的。维修性设计的任务就是：一旦机械设施或设备发生故障，要保证能安全地尽快修理好，甚至能在未出故障前就已经采取措施来消除故障
产生的条件。所以，维修性i殳汁显然是实现‘安全、及时、快速、有效、经济地维修”这个总要求的前提。
1．3维修性人机工程学i殳计
维修性人机工程学设计应是维修陛设计的— 个重要部分，因为任何维修作业都离不开人的直接参与，人的因素理应成为维修性设计的中心问题。把人机工程学应用到维修陛设计中，从‘‘便利于人维修”和“安全地维修”出发来进行设计，这
就是维修性人机工程学设计的主要要求，它使维修工作系统中“人—_机 F境系统”整体协调，以有利于提高人的维修工作效绩、减少维修差错、实现维修安全。在“安全、及时、快速、有效、经济地维修”这个总要求的五个方面中，与人机工程学设计关系最密切的是安全和有效两个方面便于人维修是有效维修的主要内容)。人机工程学虽应同时考虑这五个方面，但更多考虑的还是维修人员的
安全和操作方便，因而这五个方面的综合平衡则衡来最终确定。
2维修性^．机工程学 卜导则
21确保维修安全的设计导则维修活动的安全在一定意义上比使用、运行时的安全更复杂，涉及的问题更多。例如，在维修
对象处于部分分解状态又带故障的情况下，维修
人员使之作部分运转以检查、排除故障。这时必须保证维修人员不会遭受电击、机械损伤或有害气体、辐射、燃烧、爆炸等伤害，保证设备不会被破坏，环境不会受危害，维修人员才能消除顾虑放心大胆地进行维修工作。
2,2尽可能简化以减轻维修人员负担的导则过分复杂的系统结构和设备结构必然增加维修难度，增加维修人员负担，影响维修性。所以，系统、设备的设计应在满足功能要求和使用要求
的前提下尽可能简化，尽可能简化日后维修人员的工，降低对维修^员技能的要求。
23改善维修和检测的可达性设计导则
可达性是指对系统、机械设施或设备进行维修或检测时，维修^员能接近维修部位的难易程度，包括视觉可达 得见)、实体可达 碍 和有足够的操作空间。合理的结构设计是提高机械设
施或设备可迭陛的途径。例如，合理地设置维修窗口和维修通道是解决“看得见、够得着”的办法。可达性不好，往往耗费很多维修人力和时问。在实现了机内测试和自动检测后，可迭l生不好甚至成为
延长维修时间的首要因素。因此，可达性良好可以说是设备维修陛的首要要求。
2’4尽量采用模块化的设计导则
模块是一种具有相对独立功能和整体结构、能从装配件上整个拆下来的部件。设汁具有这种模块或由这类模块组成的设备，是提高维修效率的—个办法。因为修理这类设备时，只需找出发生故障的模块，直接更换模块RⅡ可，不必在小的零部件这一级 进行，使拆装作业大大简化，从而缩短诊断时间和拆装时间，并且可提高维修质量，降低对维修^、员的技能要求。
2．5尽量采用标准化、通用化i殳i十的导则从简化维修的角度，应优先选用符合国际标准、国家标准或专业标准的硬件和软件，尽量减少元器件、零部件的品种和规格。
2．6增强易识别性与防错容错能力的设计导
则
维修工作中，难免会发生漏装、错装或其他操作差错，轻则延误工作，重则危及安全。因此，应当从设备结构上采取措施消除发生维修差错的可能性，或者具有容许差错的能力。
27尽可能采用有效的故障综合诊断手段的设计导则
— 个系统、机械设施或设备不可能总是工作在正常状态，必须经常进行监控、检查和测试，以判断其有无故障或何处发生了故障，查出故障原
因，确定修理范围，这就是故障诊断。能否准确、快速、简便地对故障做出诊断，故障诊断的难易程度，对维修活动有重大影响。因此，应当与主设备同步研制、选配故障诊断系统。
3维修性设计应用概述
3．1便于迅速查找常规检修和多发故障部位，零部件的装拆方便所有零部件，导线，管道应采用色彩标记符号予以标识 安装时使用标识朝向检修人员。在结构允许的条件下尽可能不用或少少用焊接、铆接等不可拆的连接方式，多用装拆易定位的连接；易损件采用快速拆换方式，留有足够的操作空间。一般的外罩外盖采用块锁装置，松开后(卸下前)有挂托结构，以免松拆过程中以免自己或他人帮助扶拖，装拆检修工作尽可能用通用工具；若必须用专用工具则应在检修部位附近没置固定的存放专用工具。
3．2保护装拆、维修人员的操作安全
操作中人手出入的孔口均应消除尖角锐边，若能以橡胶、塑料防护圈将孔口边缘套住更好。考虑检修操纵时人员头部等部位不被尖锐或突出物所伤害。对转动、往返运动部件及高压电线设置带有连锁机构的隔离盖罩，打开盖罩，机件将停止转
动、高压线电源即被切断；盖罩外部明显部位应有警示标志。
33设置合适的检修观察窗和装拆维修孔观察窗的位置要考虑检修时的视线要求。观察窗采用玻璃的窗口比皎合理。
装配维修口的尺寸取决于人体的操作姿势、工具的大小和形状、操作的动作和程序等因素。
参考文献
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本论文系 黑龙江省教育厅高职高专院校2005年科研项目计划l项目编号为10555096)的研究成果。 责任编辑：温雪梅
