概要：数字人体模型帮助多家公司评估开发流程中更上层的人体工程和安全要素。
关键词：虚拟现实 人体工程 CAE CAD
Santos是一个由爱荷华州立大学研制的数字人体模型。
在福特公司，Jack工作在生产线上，对生产单元进行测试，并识别可能存在的安全隐患或者人力生产问题，例如不便的操作以及困难的组装。然而，Jack并非是个普通的车间基层员工，他是一个数字人体模型，是福特3D工具系统的核心组件。他帮助汽车制造的行业巨人评估生产可行性，并在汽车模型设计出来之前，预见可能发生的安全隐患。
Jack(http://designnews.com.cn/0808-540.aspx)作为Siemens PLM解决方案的设计成果，是数字人体模型应用行业的成长级产品之一，帮助各公司模拟与产品设计、制造操作相关的人体行为，以期在产品设计周期之前找出问题所在，节约成本。例如像汽车、航空、资产设备这些生产行业最初是借助工具的改良，设计出零件组装操作程序，以减轻工人工作的疲劳度，降低由于重复工作带来的伤害影响。Siemens PLM Software、Dassault Systemes
公司以及NexGen人体工程公司在市场上销售的软件，以及由原始制造商OEM和大学研究实验室设计的软件专利功能，都被利用于产品设计中人体工程以及安全要素的评估上。例如，牵引机的驾驶舱或者汽车控制面板。随着数码人体模型结构越来越向人类靠拢，各公司包括主要的汽车生产厂商都把目光投向更远处，并让人型模型从事更加逼真的撞击测试。
模拟生物工程以及安全等人体要素和制作数码模型的原因一样，是为了测试设计产品的空气动力性以及耐久性。通过识别和纠正在设计工艺中可能出现的问题，大大降低了成本，同时减少了重复设计。另外，数字人体模型保证了产品和工作环境的安全及可用性，尤其可以看作如今所使用的3D模型的延伸以及计算机辅助工程(CAE)试验。
“计算机辅助工程CAE的概念是使用人体模型来观察起重机或牵引机的操作状况。如今，车辆驾驶舱内有操作员可以工作6到8小时一天，我们可以模拟这些操作员的动作。”为Siemens PLM Software担当市场开发的Tecnomatix公司副总裁Alain Iung先生说道。“实体模型放大了逼真性，可以模拟真正人的操作，并能够让我们观察在事故当中人如何操作机器或者从驾驶舱中逃生。”
虚拟环境的构建
福特公司就是采用该技术的公司之一。他们相信虚拟人体环境工作可以减少大量的操作伤害。根据美国食品药品管理局2007年所做的全球质量研究系统调查报告，福特公司的该技术让他们的产品质量较去年提高了11%，而同行业平均比率为2%。自2003年以来，该技术已成为福特公司工程设计工具的主流组成部分。
安全是各大公司使用Santos在现实环境中测试组装工艺的头等问题
在过去，福特公司制造一台汽车模型，他的人体工程学专家会花费数小时在人工车间平台，对工人组装工艺做评估，识别出瓶颈问题，比如难操控的姿势或者不太容易嵌入的地方。通过对真实人力操作的观察，专家们才能总结出向后压力或者疲劳受伤等安全问题。“当你向设计或者工艺工程师说明设计有地方需要改进时，已经太晚了。”福特公司组装人体工程学技术专家Allison Stephens说道。“现在，作为他们工程设计工艺的一部分，工程师将人体模型试验作为所有设计变化的基础，这样就不至于在最后才能进行人体试验。”
将Jack以及其他的人体模型软件结合使用，福特公司能够在将实体零件、原型汽车以及任何工具生产制造出来或配置好工作站之前，早早的构建出虚拟模型。数码模型化身“Jack”或者“Jill” (女性数字人体模型)在墙面大小的屏幕上组装汽车的同时，项目小组成员对生产可行性和组装环境进行评估。根据评估的结果，再来做出汽车设计变更。例如，原设计将一根卫星无线电天线安置在福特汽车的顶部正中，但虚拟场景显示小身材的车间基层操作工可能在这个部件安装上会遇到麻烦，于是这个设计被修改了。“当人体模型成为虚拟模型的一部分，福特公司做了很多安全方面的革新，”Stephens说道，“仅仅一个车间内的人体工程学相关的伤害就降低了80%。”
NexGen人体工程学公司的智能CAD软件帮助工程师在设计从洗涤器到机器工具这些产品的时候，考虑人体感觉的因素。
据人体工程学机器研究项目经理Bernie Meegan所说，在设计新型牵引车驾驶舱时，Caterpillar公司也引进了Jack，采用该软件来评估人体工程学要素。由P