1、基于動作分析的維修操作優化設計

動作分析是對作業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。虛擬環境中對維修作業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，一個維修作業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據庫中相對應的動作函數調用。按照維修過程分解的逆過程，可以實現機械設備維修的動態仿真。通過對維修過程動態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，分析研究人、機械、環境之間的相互作用，以人的安全、健康、舒適為目的，為設計人——機械——環境配合達到良好乃至最佳狀態的系統，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，根據調研和試驗中得到的數據，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。在虛擬環境中，依據維修動素標準數據庫，進行維修操作的動態仿真，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。這個時間要依據當前的修理水平經過評定轉化為規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果可以得出機械設備維修時間的仿真數據，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品或作業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，離不開技術和經濟的組合。因此，利用價值工程，可以在“價值”最優的基礎上，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，半圓環反映的是當前姿勢下操作人員的可大范圍。

5、結語

將工業工程技術運用于機械設備維修性設計，體現出傳統的維修性設計在維修工作流程設計、維修動作優化、維修性定性因素和定量因素的驗證、以及修理方式決策等方面存在改進的空間。而工業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工程技術具有光明的前途。與此同時，應注重引入工業工程方法的整體性，避免只在局部細枝末節的改造。

作者：寸現才 趙繼勛 謝興文