汽车人机工程设计的一般步骤
人机工程学在车身设计中的运用
以5％和95％百分位的人 体尺寸确定车身室内各部件
的相对位置关系，而驾驶员
座椅的调节行程应能保证：
当座椅调整至最前端时，能 满足5％百分位的人体尺寸要 求；当座椅调整至最后端时， 能满足95％百分位的人体尺 寸要求
布置设计能满足从5％到95％百分 位之间的人体尺寸要求，即符合90％的 使用对象
《人机工程学在车身设计中的应用》
车身设计中，驾驶员的各种操纵装置应布置在人体 的操纵范围内，并使其驾驶操纵处于最佳的动作和施力 状态
《人机工程学在车身设计中的应用》
4.1 手的操纵范围
手的操纵范围是车身设计中确定方向盘、综合操纵杆、 各种控制按钮、开关键等的必要条件
研究
驾驶员的手伸及界面
人体工程学的手操纵范围中心
汽车室内手操纵装置和操纵钮键的布置
垂直距离
踵点位置 驾驶员人体模型布置 驾驶员人体设计H点位置
人体布置的轮廓形状曲线 座椅靠背的压缩量 座椅靠背的厚度
驾驶员座椅水平及垂直调节量
前座舱布置空间的后部设计界限
■考虑室内长和高设计指标,协 调空间大小与驾驶姿势的关系 ■比较三种百分位人体布置的 各关节角度变化和坐姿位置变
？人体伸腿空间
化的情况，确定各H点位置和
标准ISO4513适于下列尺寸范围的车身
座椅靠背角
5°～40°
最后H点到踵点的垂直距离 127mm～457rm
座椅垂直102rm～165mm
最后H点到踵点的水平距离 ≥508rnm
确定眼椭圆的方位角: 眼椭圆的空间位置是倾斜的，在侧视图上 的眼椭圆倾角为－6．4° (长轴前低后高)； 在俯视图上的眼椭圆倾角为5．4° (长轴向 右偏转)
注意: 车身设计应使实际H点位置完 全反映设计的H点位置,只有这样驾 驶员入座后,其驾驶姿势才能是室内 布置设计姿势的反映，即保证舒适 驾驶
汽车人机工程设计的一般步骤
汽车人机工程设计的一般步骤：汽车人机工程设计第一个步骤：选定设计用的百分位人体，根据加速踏板及地板及方向盘位置选择合适的人体坐姿以初步确定H点。
通过不同百分位的人体来确定前排座椅的前后及上下调节尺寸。
根据车身空间通过对选定的人体布置及相关校核初步确定后排乘客的坐姿及H点。
前后排座椅布置时还应对头部空间、肩部及肘部空间等方面进行校核。
汽车人机工程设计第二个步骤：就需要对驾驶员视野进行校核，第一步要确定眼椭圆的尺寸及位置，然后再校核驾驶员的上下视野、前方视野、风挡玻璃刮刷面积及除霜部位、遮阳板、内外后视镜、仪表板盲区及反光等方面是否符合法规。
汽车人机工程设计第三个步骤：是校核乘员操作舒适性，首先要对脚踏板进行校核，以保证驾驶员舒适安全的操作。
然后需要确定手伸及面，以校核所有可操作件都能被驾驶员方便的操作。
此外还需要对足蹬力及手操舵力、操纵件形状、信号显示进行校核。
汽车人机工程设计第四个步骤：主要对整车的安全性进行校核，校核内容包括车内外凸出物的校核、安全带的校核、安全气囊的布置、上下车方便性等方面。
汽车设计用人体模型百分位概念百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用。
换句话说就是人体尺寸数据正态分布中的累计概率。
设计中一般使用的百分位人体为中国5%女性、50%男性、95%男性人体尺寸，另外也可以使用其他国家人体尺寸， H 点设计用人体模型尺寸为95%中国男性人体尺寸（如果有特殊原因，可以使用他国人体尺寸），其他人体尺寸均用于校核使用。
H点人体模型汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时，人体模型左右两H点标记连线的中点。
H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点；H点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点；H点也影响到了驾驶员的手伸及面。
总之，H点是人机工程中最关键的硬点之一。
H点人体模型是一种用来确定汽车车身的实际H点位置的人体模型。
H点人体模型由背部板、座板部、小腿部及足部等构成。
汽车总布置设计步骤
汽车总布置设计的内容与步骤1、汽车总布置设计的内容主要内容包括总成选型和匹配、整车性能计算、运动学校核、人机工程设计和校核、三维装配、确定设计硬点和设计控制规则。
具体内容包括空间布置和性能相关项目布置。
具体如下表布置的内容布置的项目空间布置（人机分析、法规校核）发动机、传动系的布置；悬架、轮胎的布置；座椅布置；踏板、变速杆等驾驶操作系统的布置；载货空间的布置；燃料箱、备胎的布置；车身及内、外饰件的布置性能相关项目布置油耗燃料箱容量制动性能质心位置、轮胎尺寸操纵稳定性轴距、转向器的位置、方向盘行程NVH性能传动轴夹角、发动机悬置、空滤器、消声器容量、排气吊挂、后视镜、仪表板横梁空气动力性能发动机罩前端高度、前风窗倾斜角、后风窗倾斜角、扰流板、空气进出风口机动性轮距、轴距、前后悬、转向齿条行程发动机冷却前格栅型式、散热器尺寸、前端开口面积2、汽车总布置设计的步骤（1）定义整车结构及外形尺寸。
进行整车总布置时，首先应初步定义汽车的型式（包括轴数、驱动型式、布置型式、车身型式等），然后选择动力及轮胎型号尺寸，接着对整车的外形尺寸进行定义（包括总长、总宽、总高、轮距、轴距、前悬、后悬、最小离地间隙等），另外还需确定汽车的质量参数（2）确定假人百分位，定义H点位置。
整车布置加人一般用95百分位美国男人和5百分位日本女人，躯干角一般前排为25°，后排为23°。
（3）确定眼椭圆、头部包络线。
眼椭圆定义按SAE J 941进行，头部包络线做法按SAE J 1052的规定。
头部包络线完成后，顶盖的最低高度可确定。
（4）进行前视野校核。
按GB11562的规定，对效果图进行前视野校核。
（5）进行车身零件和总成布置。
根据GB14167，结合效果图初选S值，确定安全带安装点初步范围；根据GB17354，确定前后保险杠的位置范围；根据选定的假人，布置合理的手臂到方向盘尺寸和脚到踏板的尺寸，从而确定方向盘中心位置及踏板位置，参考GB/T 17876；根据车轮跳动的包络线，确定合身轮罩等尺寸；进行车内外零部件的布置。
汽车总装过程人因工程优化研究
汽车总装过程人因工程优化研究1. 本文概述本文旨在深入探讨与解析汽车总装过程中的人因工程优化问题，旨在揭示其在提升生产效率、保障产品质量、确保员工健康与安全以及促进企业可持续发展等方面的关键作用。
随着汽车产业的快速发展与技术革新，汽车总装作为制造流程中的核心环节，其效率与质量直接关乎产品的市场竞争力。
而人因工程，作为一门关注人在工作系统中的行为、能力、局限性及其与工作环境、工具、任务之间的相互关系的学科，对于优化汽车总装过程具有不可忽视的价值。
本研究首先将系统梳理汽车总装流程，详述各阶段的主要作业内容、工艺特点及现存问题，特别关注其中涉及的人力操作环节，识别可能影响工作效率、诱发错误或导致职业伤害的人因因素。
在此基础上，本文将运用人因工程原理与方法，包括任务分析、工效学评价、人机交互设计等，对关键工序进行深入剖析，揭示人因问题的根源，并提出针对性的改进策略与优化措施。
（1）作业流程优化：通过对现有总装流程的梳理与模拟，识别冗余、瓶颈与非增值活动，提出基于人因特性的流程再造与重组建议，旨在减少无效劳动，提高作业流畅度，实现时间与空间资源的高效利用。
（2）工作环境改善：评估现有工作环境对人体工效的影响，包括光照、噪声、温湿度、空气质量、工作台面布局等因素，提出合理的环境调控与设施改进建议，以降低员工疲劳，提升作业舒适度，进而增强工作专注力与生产效率。
（3）工具设备与工装夹具设计：审视现有工具设备与工装夹具在人因适应性方面的表现，如操作便利性、负荷分配、视觉反馈、防错机制等，提出人性化的设计改进与新型工装研发思路，旨在减轻操作员体力负荷，减少误操作，提升装配精度。
（4）作业标准与培训体系构建：基于人因工程原则，制定科学、易执行的作业指导书与标准操作程序（SOP），并配套设计针对性的技能培训与持续教育方案，旨在强化员工技能，规范作业行为，预防工作相关伤害，同时提升员工对新工艺、新技术的适应能力。
（5）人机协作与智能化应用：探讨新兴技术如工业机器人、协作机器人、增强现实（AR）、人工智能（AI）等在汽车总装中的人因优化潜力，研究人机协作模式的合理配置与智能辅助系统的集成应用，旨在平衡自动化与人工操作的优势，提升整体系统的灵活性与响应速度，同时为员工创造更具价值的工作角色。
汽车人机工程设计的一般步骤终审稿)
汽车人机工程设计的一般步骤文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-汽车人机工程设计的一般步骤：汽车人机工程设计第一个步骤：选定设计用的百分位人体，根据加速踏板及地板及方向盘位置选择合适的人体坐姿以初步确定H点。
通过不同百分位的人体来确定前排座椅的前后及上下调节尺寸。
根据车身空间通过对选定的人体布置及相关校核初步确定后排乘客的坐姿及H点。
前后排座椅布置时还应对头部空间、肩部及肘部空间等方面进行校核。
汽车人机工程设计第二个步骤：就需要对驾驶员视野进行校核，第一步要确定眼椭圆的尺寸及位置，然后再校核驾驶员的上下视野、前方视野、风挡玻璃刮刷面积及除霜部位、遮阳板、内外后视镜、仪表板盲区及反光等方面是否符合法规。
汽车人机工程设计第三个步骤：是校核乘员操作舒适性，首先要对脚踏板进行校核，以保证驾驶员舒适安全的操作。
然后需要确定手伸及面，以校核所有可操作件都能被驾驶员方便的操作。
此外还需要对足蹬力及手操舵力、操纵件形状、信号显示进行校核。
汽车人机工程设计第四个步骤：主要对整车的安全性进行校核，校核内容包括车内外凸出物的校核、安全带的校核、安全气囊的布置、上下车方便性等方面。
汽车设计用人体模型?百分位概念?百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用。
换句话说就是人体尺寸数据正态分布中的累计概率。
设计中一般使用的百分位人体为中国5%女性、50%男性、95%男性人体尺寸，另外也可以使用其他国家人体尺寸，H点设计用人体模型尺寸为95%中国男性人体尺寸（如果有特殊原因，可以使用他国人体尺寸），其他人体尺寸均用于校核使用。
H点人体模型?汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时，人体模型左右两H点标记连线的中点。
H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点；H点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点；H 点也影响到了驾驶员的手伸及面。
人机工程在汽车设计中的应用
35
三、人机设计主要方法
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二、人机工程主要工作内容
6、上下车方便性：
上下车方便性是汽车人机设计中必须考虑的重要因素之一。整车的布置设计必须满足乘员上下车方便性 的要求。 通过对人体生理和汽车结构相互关系的研究，可以得到人体的上下车方便性的角度和相关尺寸范围，作 为设计校核参考的依据。
25
二、人机工程主要工作内容
7、显示：
1、人体坐姿设计方法：
驾驶员坐姿通常由以下参数确定：
H30-1 ——R点到踵点垂直距离 L99-1——R点到踏点水平距离
A40-1
A40-1——座椅靠背角 A46-1——踝角
二、人机工程主要工作内容
9、空间：
位置/ 标识、 手部伸及、舒适
储物空间 乘坐空间
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二、人机工程主要工作内容
10、其他方面：
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目录
一、人机工程概述 二、人机工程主要工作内容 三、人机设计主要方法 四、人机工程在开发各阶段的验证方法
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三、人机设计主要方法
1、人体坐姿设计方法：
驾驶员坐姿设定是整车人机工程中非常重要一项内容。人在驾驶车辆的时候，驾驶员、座椅、踏板（油 门、制动、离合）、方向盘、换挡器等构成一个约束系统。在驾驶员坐姿设定过程中，不仅需要考虑乘 坐舒适性、还需要考虑操纵方便、轻巧，此外还需综合考虑视野、上下车方便性、空间、车型定位等。
机
通用技术知识点归纳
专利在产权保护制度下对技术活动的重要性：知识产权制度允许专利所有权人对专利技术具有一定的性，使其专利技术和产品在一定时间内独占市场，从而得到丰厚的回报，保持发明创造的积极性，使技术创新活动趋向良性循环。
第二章设计的基础一、设计：1、设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
2、设计的一般过程：①发现与明确问题②制定设计方案③制作原型或模型④优化设计方案⑤编写产品的使用说明书二、设计的特点：（1）设计的源泉是人类的需要（2）设计的本质是创新（3）设计的领域很广泛（4）设计工作需考虑多方面的问题（5）设计需要发挥团队精神三、影响外观设计的因素：造型、色彩、美感、人机工程学人机关系在设计中要实现的目标：①高效人机协调，提供人的工作效率。
例：“科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。
②健康长期使用，产品对人的健康不造成不良影响。
例：高跟靴、设计不合理的椅子③舒适产品使用中，人体能处于自然状体，感觉舒适。
例：培土小工具手把处理④安全产品对人的身体不构成生理上的伤害。
如：安全帽、安全带、课桌角等四、设计与技术的关系①设计是技术发展的基础②技术的发展为设计的创新提供了条件③技术的更新对设计产生了重要的影响五、设计的原则：1、科学性原则：设计要遵循自然规律，利用一定的科学理论或原理，如飞机、汽车外型的流线型，可减少阻力。
2、实用性原则：“为我所用，服务于人，方便实用”。
如电视遥控器的发明。
3、创新性原则：“改进变化，精益求精，耳目一新”。
可从产品的原理、结构、技术、材料、工艺等方面考虑改进实现创新。
4、安全性原则：安全性是产品设计最起码的需求，如小孩玩具的棱角不能太锋利。
5、经济原则：“物美价廉”，以最低的费用(成本)取得最佳的效果。
6、美观性原则：“喜欢舒服，爱不释手”，给人以美的享受。
让人们从产品的外观和造型上得到美的体验、享受和精神上的愉悦。
可通过对产品造型、大小比例、使用材料、色彩搭配、装饰图案等设计组合来表达。
车辆总布置人机工程设计的一般步骤
眼椭圆
眼椭圆
驾驶员眼椭圆与视野设计
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
足蹬力 手操舵力 手柄的设计 坐姿下驾驶员双手对方向盘的手操舵力与方向盘倾角 （侧视图上方向盘平面与水平之间的夹角）有密切的 关系。方向盘平面越接近水平即倾角越小，手操舵力 越大。但是可以转动方向盘的角度值变小，如图2-5所 示。此时对应的座椅靠背也比较垂直，驾驶员坐姿相 应地也比较平直。
驾驶员眼椭圆与视野设计
眼椭圆应用之轿车仪表板盲区 汽车行驶过程中，驾驶员需要经 常观察仪表板上的信息。在观察 时，驾驶员的视线会受到方向盘 的阻挡，方向盘的轮毂、轮辐和 轮缘在仪表板上形成相应的盲区 称之为仪表板盲区
驾驶员眼椭圆与视野设计
轿车驾驶员的前方视野
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
驾驶员手伸及范围的 分区 基准平面：指与汽车 纵向对称平面平行的 与座椅参考点（设计 时采用的H点）左右相 距50mm的两平面。
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
1区：位于参考平面左侧，由下列表面形成的区域： A）平行于方向盘平面且向上相距20mm的平面； B）平行于方向盘平面且向下相距170mm的平面； C）沿方向盘轮圈外缘向外扩展100mm的圆柱面。 该圆柱面的中心线与方向盘轴线共线。 D）通过方向盘轴线的两垂直相交平面。两垂直相交平面与 参考平面之间的夹角分别为40º，130º。
驾驶员的手伸及界面及操作件的合理布置
车辆总布置人机工程设计的一般步骤共70页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
车辆总布置人机工程设计的一般步骤
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
第三章一、设计的一般过程
第三章 设计过程、原则及评价
一、设计的一般过程
设计的一般过程
一、发现和明确问题：
二、制定设计方案
三、制作模型或原型
四、测试、评估及优化 五、编写产品说明书
设计是一个有计划的创新活动，它有着科学合 理的基本的工作程序和流程。当今很少有产品 是偶然被开发出来的。
设计是技术发展的关键。 从本质上说：设计是一个问题求解的过程。
办法1
办法2
办法3
…
A、提高 美观性 B、提高 环保性 C、提高 舒适性 D、提高 安全性
改变凳子造型 美化、色彩鲜 表面处理、装 卡通型 艳 饰 使用木材等天 使用不会污染 选用无毒、无 然材料 环境的材料 害安全 的胶水 凳面采用软性 形状考虑人机 尺寸符合使用 材料 关系 人群 把边角做成圆 增加凳脚稳定 材料强度大、 弧形 性 连接牢固可靠
便携式小凳的设计要求
1、结构简单、稳固，易于制作；
2、自重轻，体积小，携带方便 3、成本不高于5元。
2、制定设计方案
在制定设计方案的过程中，始终明确： 首先，运用不同的材料，结构可以产生不同的设计 方案； 其次，任何设计方案都有改进的可能性，好方案决
不会仅有一个。
制定设计方案的一般步骤：
（1）收集信息：
1、发现与明确问题
设计从何而来？
设计来自于日常生活。
日常生活是我们存在的背景和基础， 它往往蕴藏着丰富的问题资源，同时也 离我们最近。 当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中的 饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮 料，引发了可弯吸管的发明。鲁班上山 手被野草划破，发明了锯。
人机工程设计步骤
人机工程设计的基本方法和步骤概括起来人机工程设计的步骤可以用如下流程图1来表示图1 人机设计流程图下面以SF35100驾驶室模型为实例，具体说明人机工程设计的步骤：（1）确定H点示意线范围判断所校核车型属于A类车或B类车，A类车和B类车在设计时某些硬点尺寸取值范围有些不同，其取值范围如下表1所示表1 硬点尺寸取值范围硬点名称A型B型H30 127 - 405 405 - 530TH17 0 - 50 0TL23 >=100 >=100W9 <450 450-560A40 15-40 11-18(其中：H30指H点的高度，TH17指座椅垂直调节行程，TL23值座椅水平调节行程，W9指方向盘最大直径，A40指座椅靠背角)对于B类车来说，一般校核5百分位的中国男性人体模型和95百分位的中国男性人体模型，即可满足设计要求，然后根据SAEJ1516推荐的经验公式，推算出此车型的SGRP的舒适区域如下图2图2 SGRP点舒适区域范围（2）确定脚踏板相关参数，根据经验及相关车型的H点高度值初选H30，SAE 推荐的实际踏平面角θ与H点高度Z间的经验计算公式为θ=78.96-0.15Z-0.0173Z2（3）得出SGRP点舒适区域，可以确定座椅相关参数，座椅设计满足如下原则：最前最下位置：满足5%尺寸要求最后最上位置：满足95%尺寸要求（4）根据舒适坐姿下各关节取值范围确定舒适操纵区域，并以此为基础布置操纵件，包括方向盘和操纵杆，下图3为人体坐姿各关节角度示意图，表2为驾驶员舒适的驾驶姿势。
图3 人体坐姿各关节角度示意图表2 舒适坐姿下各关节角度取值范围（5）确定H点之后，则可以确定相应的驾驶员眼椭圆位置和参数，根据眼椭圆理论即可确定舒适视野区域，并在此基础上确定与视野相关的后视镜，前挡风玻璃，A立柱，仪表板等的布置。
（6）在这些基本件的参数布置好之后，我们则可以在人机工程仿真软件RAMSIS之中建立相应的人体三维模型和驾驶室虚拟模型。
简要说明工业机器人工装设计项目实施流程
简要说明工业机器人工装设计项目实施流程
内容:
工业机器人工装设计项目的实施流程通常可以分为以下几个阶段: 1.需求分析阶段:与客户深入交流,明确工业机器人的使用场景和作业要求,分析工装的功能定位和设计要求。
2.方案设计阶段:根据需求确定工装的结构形式、布局方案、运动方式、传动方式等,完成工装的整体设计方案。
3.详细设计阶段:进行工装的零部件设计,包括机构设计、强度计算、材料选择等,确定标准件的选型,输出详细的设计图纸。
4.制造与装配阶段:根据设计图纸,进行工装的加工制造和装配组装,必要时进行调试。
5.现场安装调试阶段:将工装运输到现场,进行安装调试,与机器人进行匹配,确保达到设计要求和使用功能。
6.试运行阶段:在现场进行工装的无负荷和带负荷试运行,检验工装的工作性能,记录运行数据。
7.交付使用阶段:提供操作维护培训,编制操作维护手册,正式交付给客户使用。
8.后续优化阶段:根据客户反馈进行工装优化改进,提供必要的维护保
养服务。
现代汽车的设计方法
现代汽车的设计方法现代汽车的设计方法是一个复杂而综合性的过程，它涉及到多个方面，包括外观设计、车身结构设计、动力系统设计、内饰设计、人机工程学设计等等。
现代汽车的设计方法主要可分为以下几个步骤：1. 市场调研：在设计一款新车型之前，汽车设计师需要进行市场调研，了解消费者的需求和喜好。
这样可以使设计师更好地把握市场需求和潮流趋势，确保设计的产品能够满足消费者的需求。
2. 概念设计：在进行市场调研后，设计师会进行概念设计，包括外观造型、车身结构、车辆比例等。
概念设计是一个创意过程，设计师需要将市场需求和自己的创意相结合，形成独特而富有吸引力的设计方案。
3. 造型设计：在概念设计确定后，设计师会进行具体的造型设计。
这一过程涉及到外观线条的塑造、曲线的修饰、细节的雕琢等。
设计师需要运用各种设计软件和工具，如CAD、CAM等，来实现设计图纸的绘制和模型的制作。
4. 工程设计：在完成造型设计后，设计师需要进行工程设计，包括车身结构设计、动力系统设计、底盘设计等。
这一步骤需要考虑到安全性、可靠性、乘坐舒适性等方面的要求。
设计师需要与工程师紧密合作，确保设计方案的可行性。
5. 内饰设计：在设计过程中，内饰设计也是非常重要的一环。
内饰设计需要考虑到人机工程学、乘坐舒适性、功能性等方面的要求。
设计师需要和工程师、人机工程学专家等密切合作，确保内饰设计与整车设计相协调。
6. 原型制作：在设计方案确定后，设计师会制作原型车或3D打印模型。
通过原型的制作，设计师可以更好地了解设计方案的实际效果，并进行调整和改进。
原型制作是设计过程中的一个关键环节。
7. 试制和测试：在原型制作完成后，设计师会进行试制和测试。
这一步骤涉及到车辆性能测试、安全性测试等，以确保设计方案的可靠性和安全性。
8. 生产准备：在设计方案得到验证和完善后，设计师需要进行生产准备。
这一步骤涉及到工艺设计、生产工艺准备、供应链管理等。
设计师需要和工程师、生产经理等密切合作，确保设计方案能够顺利投入生产。
汽车人机工程-总布置
接近角（°）
离去角（ °） 最小转弯半径（m） 整车姿态角（°） ……
？
？ ？ ？ ？
9
10
汽车开发的过程
主要 关键点
主题和工程 设计的选择 项目批准 第一辆项目 样车制造 第一辆试 装车制造 第一辆产 品车制造 主题和工程 设计的选择
计划和项目定义 产品设计和开发
计划和项目定义
产品开 发过程
工艺设计和开发 产品验证和确认 工艺验证和确认 生产 反馈、评估和纠正措施
政府法规 战略决策 顾客需求
公司技术 产品开发 竞争产品 三到四年时间 汽车上市
21
可行性研究评审
产品战略阶段
2D效果图控 制要求发放
技术可行性分析
（ 相 当 于 设 计 任 务 书 ） 预研草总布置 产品可行性技术方案确定 产品平台规划 产品目标确定 标杆样车选定
典型产品空间布置和人机工程对比分析
零部件认证 零部件制造 PPAP控制 25 APQP控制
机舱布置分类
机舱布置
划分 FF （发动机横置） FR （发动机纵置）
机舱布置流程
总体设计阶段 项目管理 概念设计 校核阶段 电子样车 试验验证
硬点设计
工程设计
整体概括
整车外廓尺寸 发动机
变速器、分动器、传动轴
碰撞溃缩量
前保
机盖
转向
悬架
冷却系
产品开 发阶段
概念选 择阶段
批准阶段
项目样 车阶段
试装阶段
投产阶段
改进阶段 /概念选 择阶段
汽车开发的过程
汽车总布置设计概论
什么是汽车 什么是汽车总布置设计 汽车工程师和设计师与汽车总布置设计的关系 如何进行汽车的总布置设计 范例
汽车设计自动化——整车人机布置(UG)
汽车设计自动化——整车人机布置（UG）杨金锋/ 总体设计部2008-9-12简介NX General Packaging 是一整套汽车布置的设计软件，以车身内部布置为主。
它为汽车设计工程师提供了设计向导，加快了汽车内部布置的设计，并能评价此设计是否符合SAE标准或某些地方法规（欧洲/加拿大/美国等）。
Tool bar & Menu——工具条和菜单空间布置视野校核运动校核向导界面车身人体工程学车身人机工程学的基本内容，主要表现为：¾通过测量、统计、分析人体的尺寸，在进行车身内部布置设计时，以此为依据，确定车内的有效空间以及各零部件（仪表板、顶棚、地毯等）的布置位置和尺寸关系；¾通过对人体生理结构的研究，以使座椅设计以及人体坐姿符合人体乘坐舒适性要求；¾根据人体操纵范围和操纵力的测定，确定各操纵装置（转向盘、踏板、手刹、换档等）的布置和作用力大小，以使人体操纵时自然、迅速、准确、轻便，并降低操纵疲劳强度；¾通过对人眼的视觉特性、视野效果的研究、试验，校核驾驶员的信息系统，以保证驾驶员获得正确的驾驶信息；¾根据人体的运动学，研究汽车碰撞时对人体的合理保护，正确确定安全带的铰接点位置和对人体的约束力；研究振动时对乘坐舒适性的影响;研究人体上下车的方便，以确定车门的开口部位与尺寸；¾根据人体的生理要求，合理确定并布置空调系统；¾研究人的心理特性和要求，设计一个舒适、美观、轻松的环境。
车身室内布置设计¾基本要求：空间宽敞、乘坐舒适和视野广阔，即尺寸性、舒适性和视野性的要求。
¾基础内容：以人体尺寸、人体生理结构和视觉特性为依据，着手进行布置设计，最终使室内设计达到以人体为中心的三个整车协调：操作纵件位置的协调，以确定合理的驾驶位置；车内空间尺寸的协调，以达到最有效的空间利用；整车的人车视野协调，使其具有最佳视觉效果。
产品开发设计的一般进程及各阶段的设计任务
产品开发设计的一般进度及各阶段的设计任务设计是人类改造自然的基本活动之一，设计是复杂的思想过程，设计过程包含着创新和发明的时机。
设计的目的是将预约的目标，经过一系列规划与剖析决议，产生必定的信息(文字、数据、图形)，形成设计，并经过制造，使设计成为产品，造福人类。
设计过程是指明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程。
一般来说，整个设计过程可分为明确设计任务要求、原理方案设计、技术设计和施工设计四个主要阶段。
▲开发性设计：在工作原理、构造等完整未知的状况下，应用成熟的科学技术或经过实考证明是可行的新技术，设计出过去没有过的新式机械。
这是一种完整创新的设计。
适应性设计：在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的更改或设计一个新零件，使产品在质和量方面更能知足使用要求。
▲变型设计：在工作原理和功能构造都不变的状况下，更改现有产品的结果配置和尺寸，使之适应更多的容量要求。
这里的容量含义很广，如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。
在产品设计中，开发性设计当前还占少量，为了充足发挥现有机械产品的潜力，适应性设计和变型设计就显得分外重要。
可是作为一个设计人员，无论从事哪一类设计，都应当在创新上下功夫。
创新能够使开发性设计、适应性设计和变型设计标新立异，耳目一新。
市场竞争日趋加剧，设计人员一定把新产品的开发放在重要地点上，使产品不停更新、技术贮备不停加强，这样才能在市场竞争中立于不败之地。
产品设计的一般进度可分为产品规划、方案设计、详尽设计和改良设计四个阶段。
下边介绍其各阶段的设计任务。
产品规划阶段在产品规划阶段的中心任务包含确立设计目的(需求剖析、市场展望)和设计思想、可行性剖析，确立设计参数及限制条件，最后给出详尽的设计任务书(或要求表)，作为设计、评论和决议的依照。
产品开发是从需求辨别开始的。
优异的设计人员应当拥有敏锐的预见能力，在市场竞争局势中，剖析出社会的需要，并抢在市场需要前达成产品的开发和试制工作。
汽车人机工程-总布置
1:4油泥模型 评审
1:4油泥模型
2D效果图
造型结果 检查
造型结果 检查评审
基型车车身 结构断面图
造型控制 边界制作
造型控制 边界评审
造型结果 检查
造型结果 检查评审
产品技术描述书 发放
预研总布置(建 议取消)
2 1
概念选择阶段总 布置评审
概念选择阶段总 布置
性能分析 法规分析 运动校核 空间布置 人机工程 整车硬点 零部件选型
１．２．6 整车姿态 －俯冲姿态Dive Attitude －铁碰铁姿态Metal/Metal Attitude －加速姿态 Acceleration Atitude
１．２．7 设计控制离地间隙线（面）Ground Clearance Line 表示特定零部件所处的空间必须高于所限制范围的一组平面及/ 或曲面。
－设计性分类 SAE J1100 汽车尺寸，为统一汽车空间尺寸的比较进行分类
－其他分类 术语及定义 GB/T3730.1-2001，市场的分类
5．4 设计工作的步骤 先整体、后局部、再细节 产品项目描述书
－控制文件 唯一性 启动性 动态性 －受控内容 －文件化控制 5．5 设计验证 验证的必要性 验证的方法
功能和性能的关系－－可以直接量化的功能 评分量化的功能－－主观评价 N维功能评价曲线（曲面）－－向量的模及在平分轴上的投影，单个功能 可接受的最低界限 1．1.４ 性价比 功能（技术）和价格（经济）的关系
１．２ 汽车是空间序列的组合 1．２．１ 汽车占据的空间＝汽车的外部轮廓占据的空间＋构成外部轮廓的 构件运动到最外极限位置所扫过的空间 1．２．２ 总布置设计时 汽车零部件占据的空间＝汽车占据的空间－设计 控制离地间隙面除去的空间 １．２．4 汽车的设计质量状态
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汽车人机工程设计的一般步骤：
汽车人机工程设计第一个步骤：
选定设计用的百分位人体，根据加速踏板及地板及方向盘位置选择合适的人体坐姿以初步确定H点。
通过不同百分位的人体来确定前排座椅的前后及上下调节尺寸。
根据车身空间通过对选定的人体布置及相关校核初步确定后排乘客的坐姿及H点。
前后排座椅布置时还应对头部空
间、肩部及肘部空间等方面进行校核。
汽车人机工程设计第二个步骤：
就需要对驾驶员视野进行校核，第一步要确定眼椭圆的尺寸及位置，然后再校核驾驶员的上下视野、前方视野、风挡玻璃刮刷面积及除霜部位、遮阳板、内外后视镜、仪表板盲区及反光等方面是否符合法规。
汽车人机工程设计第三个步骤：
是校核乘员操作舒适性，首先要对脚踏板进行校核，以保证驾驶员舒适安全的操作。
然后需要确定手伸及面，以校核所有可操作件都能被驾驶员方便的操作。
此外还需要对足蹬力及手操舵力、操纵件形状、
信号显示进行校核。
汽车人机工程设计第四个步骤：
主要对整车的安全性进行校核，校核内容包括车内外凸出物的校核、安全带的校核、安全气囊的布
置、上下车方便性等方面。
汽车设计用人体模型
百分位概念
百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用。
换句话说就是人体尺寸数据正态分布中的累计概率。
设计中一般使用的百分位人体为中国5%女性、50%男性、95%男性人体尺寸，另外也可以使用其他国家人体尺寸， H 点设计用人体模型尺寸为95%中国男性人体尺寸（如果有特殊原因，可以使用他国人体尺寸），其他人体尺寸均用于校核使用。
H点人体模型
汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时，人体模型左右两H点标记连线的中点。
H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点；H点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点；H点也影响到了驾驶员的手伸及面。
总之，H点是人机工程中最关键的硬点之一。
H点人体模型是一种用来确定汽车车身的实际H点位置的人体模型。
H点人体模型由背部板、座板部、小腿部及足部等构成。
我国H点人体模型各部合计重量为63公斤。
相关标准及法规
GB/T 15759—1995人体模板设计及使用要求
GB 10000—88 中国成年人人体尺寸
GB/T11559-1989 汽车室内尺寸测量用三维H点装置
SAEJ826（R）
DEVICES FOR USE IN DEFINING AND MEASURING VEHICLE SEATING ACCOMMODATION
驾驶员H点及后排乘客的H点位置的确定
不论是A类还是B类车，我们在进行驾驶员H点及后排乘客H点位置的确定中主要考虑以下五个主要的约束条件：舒适性约束，方向盘约束，视野约束，顶盖约束，操纵约束。
同时后排乘客H点位置的确定是基于驾驶员H点的确定为前提的。
同时在考虑舒适性约束，方向盘约束，视野约束，顶盖约束，操纵约束的条件下，可以将H点的位置表达为乘坐舒适适宜区域。
驾驶员及后排乘客的坐姿的确定为使室内布置减小驾驶和乘坐的疲劳程度，设计中必须满足人体的舒适姿势要求。