Практика работы СЧМ показала, что цикл управления отличается от теоретического на некоторое время - tрез (резервное). Наличие tрез вызвано занятостью оператора другими задачами, неготовностью к восприятию информации и т. д. Резервное время определяет ту границу, в пределах которой эти задержки допускаются.
Таким образом, СЧМ может надежно выполнять свои функции только при следующем условии:
Ттеор не больше Тпрак - 3-ий закон эргономики.
7. Особенности мнемосхем как СОИ
Традиционные и наиболее распространенные на железнодорожном транспорте средства отображения информации – мнемосхемы. Мнемонические ( от греческого mneme – память) схемы, или мнемосхемы – являются условным изображением технической или функциональной структуры управляемого объекта, представленного на панели пульта оператора с помощью символов или параметров на шкалах индикаторов. Мнемосхемы используются, когда объем информации высок, а связи между параметрами сложны и неоднозначны.
Являясь упрощенными моделями управления, разгружают память оператора от запоминания всех необходимых элементов и связей.
Классификация мнемосхем:
Ø по функции оператора:
§ операторские (различаются степенью детализации операций и масштабностью охвата деятельности);
§ диспетчерские.
Ø по форме предъявляемой информации:
§ дискретные (лампочки, табло);
§ непрерывные (стрелки индикатора и т. д.);
§ непрерывно – дискретные;
Ø по способу кодирования информации:
§ абстрактные (знаки, не сходные с отображаемыми элементами);
§ ассоциативные;
Ø по изменению информации:
§ постоянные;
§ сменные ;
Ø по возможному воздействию на информацию:
§ управляемые;
§ неуправляемые;
Ø по конструктивному выполнению:
§ плоские;
§ рельефные;
§ объемные.
Требования к мнемосхемам:
1. Должна быть максимально лаконичной – содержать только минимум элементов и связей.
2. Должны быть четко выделены элементы контроля, управления, наиболее ответственные участки и узлы.
3. Отдельные участки схемы, соответственно автономно действующие и контролируемые объектом, должны быть обособленны и расположены согласно их пространственному размещению.
4. Все символы, используемые в мнемосхеме, должны относится к единому алфавиту; их форма должна соответствовать содержанию передаваемого сигнала и хорошо распознаваться; соединяющие их линии должны быть прямыми и четко различаться одна от другой.
8. Органы управления
Значительное место в эргономике занимают исследования формирования средств труда или органов управления машинами и механизмами. Они должны быть: надежны в работе; удобны в обслуживании; спроектированы так, чтобы могли предотвращать аварии и травмы при перегрузках или ошибочных действиях человека. Удобство обслуживания оценивается минимальными затратами времени на выполнение операций и физических сил на манипулирование органами управления, рациональным расположением их, избавляющим человека от напряжения памяти и внимания.
Таблица 3
Классификация органов управления
Назначение | Ручные, ножные |
Время и частота использования | Постоянного действия, периодического действия, эпизодического действия. |
Степень важности | Основные, вспомогательные, аварийные. |
Вид воздействия на орган управления | Дискретные, непрерывные. |
Характер управляющих движений | Поступательные, поворотные, вра-щательные, смешанные. |
Конструктивное использование | Кнопки, клавиши, поворотные пе-реключатели, маховики, штурвалы, рычаги управления, педали. |
Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от оператора машине и играют роль связующего звена между ними.
Предпочтение отдается ручным органам, поскольку руками можно управлять множеством их различного типа, а для каждой ноги могут быть предназначены не более двух. Ручные органы рекомендуется использовать, если важны точность их установки в определенное положение, скорость манипулирования, а также когда нет необходимости в непрерывном или продолжительном приложении усилий в 90 Н и более.
Таблица 4
Тип операции | Требования к усилиям | Органы управления | Примечания |
Операции “включит – выключить” | Требуются незначительные усилия | Тумблеры, кноп-ки | Хороший зрите-льный контроль их положения |
Часто повторяющиеся операции ударного типа | Незначительные усилия, высокая скорость | Клавиши | - |
Ступенчатые переключатели и плавное динамичное регулирование | Средние и боль-шие усилия | Рычаги | - |
Ножные органы управления целесообразны при непрерывном выполнении операций управления или если руки оператора перегружены операциями.
Факторы, которые необходимо учитывать при размещении органов управления:
Ø структура деятельности оператора;
Ø частота и точность движений;
Ø величина прилагаемых усилий;
Ø рабочая поза;
Ø размер моторного пространства;
Ø условия поиска и различения органов управления;
Ø условия идентификации функций органов управления.
Требования к размещению органов управления:
· органы управления должны быть сгруппированы в моторном пространстве рабочего места;
· органы управления постоянного действия, часто используемые и аварийные должны быть размещены в пределах оптимальных границ, справа, на уровне локтя;
· органы управления должны отстоять от передней поверхности тела оператора не менее чем на 150 мм, но находится в зоне обзора;
· некоторое сопротивление перемещению органов управления заметно повышает точность управления;
· число органов управления должно бать минимально необходимым для выполнения задачи;
· независимо от типа, органы управления должны быть логически сгруппированы с учетом: функционального назначения, последовательного использования в зависимости от алгоритма, деятельности оператора, времени использования, характера режима работы системы, значимости для работы системы. Матричный метод исследования правильности расположения органов управления, который выявляет частоту и последовательность обращения оператора к органам управления;
· функциональные взаимосвязанные органы управления и СОИ должны быть сгруппированы, их следует снабжать одинаковыми надписями или условными обозначениями;
· различные по форме и размерам органы управления понижают опасность ошибок, позволяют находить орган управления вслепую;
· при проектирование направления движения органов управления необходимо учитывать, что движения от себя и на себя осуществлять легче, чем движения в сторону.
Русские ученые и в 1964 году изучали вопрос о соотношении сенсорного и моторного полей оператора (поездного диспетчера). Ими было предложено три варианта эксперимента:
Ø I вариант – пульт с тумблерами отделен от табло. Расположение тумблеров пространственно совпадает с расположением стрелок на табло;
Ø II вариант – пульт отделен от табло. Тумблеры расположены в ряд, по порядку;
Ø III вариант – тумблеры расположены на табло, непосредственно под стрелками.
Наиболее быстро и точно эти задачи решались в третьем варианте эксперимента. Больше всего ошибок наблюдалось во втором варианте, при этом время решения было в 2,5 раза больше, чем в третьем, а в первом и третьем примерно одинаково. На основе результатов эксперимента можно сделать вывод, что важнейшим средством повышения точности и скорости действий оператора является структурное соответствие в расположении сигналов и органов управления.
Для большинства органов управления определенной машины в определенных условиях существует один-единственный наилучший вариант конструкции и расположения.
Лекция 3
Эргономические требования к производственной среде
Находясь в динамическом равновесии с производственной средой, человек подвергается воздействию её многочисленных факторов. Производственная среда влияет на состояние его психофизиологических параметров.
Эргономические требования к производственной среде заключаются в обеспечение наиболее благоприятных условий для работающего человека. Необходимо знать и учитывать факторы среды обитания. Опасные и вредные факторы производственной среды, действующие на человека на рабочем месте, подразделяются по своей природе на физические, химические, биологические и психофизиологические. Группа физических факторов в свою очередь делится на подгруппы: температура поверхностей оборудования, материалов; температура, влажность и подвижность воздуха, его ионизация, запыленность, загазованность; уровень шума, вибрации, звуковых колебаний, ультразвука, статических колебаний , электромагнитных излучений; напряженность электрического и магнитного полей; уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека; естественная и искусственная освещенность; пульсация светового потока; контрастность; уровень ультрафиолетовой и инфракрасной радиации.
Химические факторы по характеру воздействия на организм человека подразделяются на обще токсичные, раздражающие, аллергенные, канцерогенные и др., а по пути проникновения в организм – на попадающие через дыхательные пути, пищеварительную систему, кожный покров. Группа биологических факторов включает биологические объекты, воздействие которых на работающих вызывает травмы и заболевания. К ним относятся микроорганизмы (бактерии, вирусы, спирохеты, грибы, простейшие и др.) и макроорганизмы ( растения и животные). Психофизиологические факторы по характеру действия делятся на физические перегрузки ( статические, динамические ), гиподинамию, нервно-психические перегрузки ( умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
Многие из этих факторов, особенно биологические и психофизиологические, не имеют четких предельно допустимых выражений, а нормы других нуждаются в уточнении. Следует помнить, что если фактор не обусловлен технологически, то его показатели на рабочем месте должны быть в пределах оптимальных.
1. Воздух рабочей среды
В качестве эргономической характеристики рассматривают санитарно – гигиенические требования к микроклимату и содержанию вредных веществ воздухе рабочей зоны. Микроклимат – это комплекс физических характеристик метеорологических факторов в исследуемом ограниченном пространстве, определяющий тепловой обмен между телом человека и внешней средой на рабочем месте, температура воздуха, его влажность и подвижность, а также температура окружающих предметов. Рекомендуется создавать динамичный климат с определенными перепадами показателей, тренирующий терморегуляционный аппарат и тонизирующий нервную систему человека. Щадящий температурный комфорт может вызывать заторможенное состояние. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна различаться более чем на 5 градусов Цельсия.. Отклонение температуры воздуха от нормативов на 1градус соответствует снижению производительности на 1%.
Группа химических факторов в воздухе рабочей зоны представлена вредными веществами и аэрозолями. Объем минимально необходимого свободного воздушного пространства, приходящегося на одного работника, с учетом минимальной, повышенной и максимально допустимой концентрации вредных веществ ссответственно13, 20, и 30 куб. метров.
Вредные вещества однонаправленного действия близки по химическому строению и характеру биологического действия на организм человека. Если в воздухе рабочей зоны присутствует несколько вредных веществ однонаправленного действия, то сумма отношений фактической концентрации каждого из них (К1, К2, К3,…..,Кn) к предельно допустимой концентрации (ПДК1, ПДК2, ПДК3,…..,ПДКn) не должна превышать 1.
2. Освещенность
Оптимальные условия световой среды на производстве по эргономическим показателям должны удовлетворять трем группам требований:
· оптимальные функциональные характеристики зрения;
· оптимальное физиологическое воздействие света на организм человека;
· положительная субъективная оценка комфортности и эстетичности среды (светоцветовое решение).
В производственных помещениях используют три вида освещения: естественное, искусственное, смешанное. Нормы искусственного освещения на рабочих местах должны соответствовать разряду зрительной работы и контрастности объекта различия по сравнению с фоном. Для эффективной работы зрительного анализатора необходимо соблюдать нормы общей освещенности в помещениях и освещенности рабочих мест, правильно размещать светильники в рабочей зоне, оптимально размещать предметы труда и средства индикации информации. Необходимо следить за тем, чтобы источник освещения не мешал работающему.
Общие требования к светоцветовому решению рабочих мест:
· психофизиологический комфорт, где учитывается воздействие цвета на организм человека ( в поле зрения работающего используют цвета средневолновой части спектра – желтый, зеленый, голубой, синий – средней насыщенности;
· хорошая ориентация в производственной обстановке;
· эстетически завершенная светоцветовая композиция.
На выбор цветового решения влияет характер зоны, в которой наблюдается цвет. В эргономике принято выбирать три характерные зоны: рабочее место, рабочую зону и рабочее помещение. Рабочее место-табло и пульт управления, на которых отображены СОИ и органы управления. Эта зона насыщенна наиболее яркими по цвету и контрасту элементами, в ней больше всего деталей с предохранительными цветами. Рабочая зона включает в себя часть пространства помещения, которое непосредственно примыкает к рабочему месту. Здесь, кроме предохранительных и вспомогательных цветов, несущую определенную информативную нагрузку, используют оптимальные полунасыщенные цвета. Помещение в целом окрашивают в цвета, соответствующие специфике данного производственного или бытового помещения.
3. Шум
По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные, тональные; по временным характеристикам - на постоянные и непостоянные. Самое вредное воздействие на человека оказывает шум высокого тона. Непостоянный хаотичный шум более вреден, чем постоянный. Неожиданно возникающие шум и звук весьма опасны и значительно влияют на производительность труда. Они снижают способность быстро и точно выполнять координированные движения. Сильный шум вызывает трудности в оценке расстояния и времени, распознавании цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цвета, остроту зрения, зрительную реакцию в ночное время, нарушает восприятие визуальной информации.
4. Вибрация
Как фактор производственной сферы, способ передачи энергии и воздействия на обрабатываемый объект или сопутствующий фактор передвижных и стационарных механизмов, работающих на основе вращательных или возвратно-поступательных движений, вибрация встречается в большинстве отраслей промышленности. Она вызывает повышенное утомление человека, поскольку ее влияние распространяется на многие группы мышц. Вред, причиняемый вибрацией, зависит от амплитуды, частоты, энергии, скорости и силы колебаний.
Специфика нормирования факторов окружающей Среды на железнодорожном транспорте связана прежде всего с особенностями труда в условиях поездной работы.
Эргономическое проектирование систем “Человек - машина”
Разработку и оценку проектных предложений по созданию удобной, надежной и безопасной техники выделяют в особую область - эргономическое проектирование человеко-машинных систем. Оно направлено на обеспечение заданных эргономических свойств системы, на формирование средств и способов поддержания необходимой квалификации и работоспособности людей.
Эргономическое проектирование предусматривает:
Ø оптимальное распределение функций между человеком и машиной;
Ø оптимальная организация рабочего места с учетом в конструкции оборудования на основе антропометрических, биомеханических и психофизиологических требований;
Ø соответствие технических средств психофизиологическим, биомеханическим и антропометрическим требованиям;
Ø обеспечение оптимальных значений факторов внешней среды на рабочем месте.
Эргономическое проектирование - составная часть общего процесса проектирования и проводится на всех стадиях. Эргономический анализ деятельности прототипов и аналогов проектируемого объекта, а также нормативно-технической документации - первый этап работы. Для углубления проработки создается поисковый макет проектируемого объекта в натуральную величину из недорогих материалов. Деятельность человека на этом макете организуется так, чтобы основные характеристики соответствовали ее параметрам в реальной системе. Поэтому в качестве функционального макета используют тренажеры, возможности которых значительно расширяет ЭВМ. Функциональный макет можно использовать для сравнения альтернативных вариантов объекта или проверки выбранного проекта. Эргономическая оценка варианта проекта по специальной методике подводит итог всей работы и включает определение существенных эргономических критериев, выявление параметров, связанных с ними и подлежащих количественной оценке с помощью измерений или экспертным путем.
Тенденция проектирования крупных комплексов накладывает отпечаток и на эргономическое проектирование. Если проектируется система приборов, с которыми в разных комбинациях одновременно будет работать оператор, то их нужно согласовывать друг с другом, объединить общим алгоритмом действий. Если не учитывать факторы системного использования приборов, оптимальность каждого из них в отдельности окажется мнимой, так как сумма оптимальностей не приводит к оптимуму целого.
Следует отметить, что проектирование СЧМ почти никогда не начинается с нуля. Чаще всего речь идет о перепроектирование более или менее радикальным образом уже существующей системы.
1. Распределение функций между человеком и машиной
На этапе научно-технической революции, когда в основе производства стала не просто машина, а система или комплекс машин, подчиненных единой конечной цели, оптимальное распределение функций рассматривается уже как распределение функций контроля и управления. Первые попытки решить эту проблему относятся к 40-50 годам этого столетия. В частности, тогда был сформирован принцип, основанный на сравнении преимущества и недостатков человека и машины при выполнении некоторых функций и разработан конкретный перечень, в котором сопоставлены достоинства и недостатки человека и машины. Этот перечень постоянно дополняется.
Принципы распределения функций:
Принцип распределения возможностей: функцию поручают тому кто способен лучше ее выполнить. Необходимо выделить наиболее существенные для данной системы показатели, по которым оцениваются преимущества.
Максимизация показателей системы “человек-машина”: такое распределение функций при котором достигается высокий результат работы всей системы в целом. Человек и машина рассматриваются как союзники.
Оптимизация информационного обмена в системе: объем поступающей информации к человеку и машине, скорость ее предъявления должны соответствовать их возможностям по ее восприятию и переработке, учитывая их загрузку в данный момент в системе управления.
Взаимное дополнение и резервирование человека и машины: для решения отдельных задач возможно совместное использование возможностей человека и машины, а при необходимости и перераспределение между ними отдельных функций в ходе работы. Дополнение функций машины возможностями человека - средство компенсирования недостатков жесткого распределения функций по отдельным показателям.
Ответственность: решение наиболее ответственных задач возлагается на человека.
Активность и удовлетворенность оператора: за человеком оставляют не только те функции с которыми хуже справляется машина, но и дополнительные - требующие его активности. Фактор удовлетворенности человека своим трудом обуславливает передачу машине всех рутинных и нетворческих задач.
Легкость обучения оператора и формирование его индивидуального стиля: определяя функции человека, надо учитывать затраты времени и средств, необходимых для отбора и подготовки оператора, а также выработки у него своего стиля работы.
Критерии количественной оценки качества распределения функций недостаточно разработаны, перечни преимуществ и недостатков быстро устаревают, временные и точностные параметры недостаточно строги. В качестве приемлемого решения проблемы предлагается совместное использование качественных и измеряемых количественных характеристик человека и машины.
Порядок выбора рационального распределения функций следующий:
I. Предварительное распределение функций: сопоставление полного перечня всех функций, возлагаемых на проектируемую СЧМ; определение возможностей каждой функции с помощью экспертных оценок; выбор функций, которые принципиально должна выполнять машина; упорядочение оставшихся функций в соответствии с полученными ими оценками экспертов; распределение функций между человеком и машиной в соответствии с их упорядочиванием.
II. Оценка принятого варианта распределения функций: разработка укрупненных алгоритмов и структур деятельности человека; получение исходных данных количественной оценки деятельности человека по соответствующим показателям.
III. Перераспределение функций, если полученные значения показателей не удовлетворяют требованиям технического задания, и определение числа специалистов в СЧМ; сокращение ( увеличение ) числа функций, возлагаемых на человека и машину, а следовательно, и затрат на создание последней; если не удается рационально распределить функции между одним человеком и машиной, - определение числа специалистов, индивидуальных рабочих мест в системе и режима функционирования СЧМ.
На практике зачастую распределение функций сводится к определению рационального уровня автоматизации. Объясняется это тем, что уровень автоматизации эрготической системы количественно характеризует степень взаимодействия человека и машины, в том числе и распределение функций. Функции человека в АСУ рассматриваются условно как две формы интеллектуальной обработки информации - оперативная и стратегическая. В справочно-информационных и других системах организационного типа человек выполняет операции как рутинные ( кодирование, ввод информации и др.), так и содержащие интеллектуальные оценки.
Наиболее эффективно распределены функции в режиме полного диалога, когда задачу осуществляют поочередно человек и машина. Это один из способов реализации адаптивных свойств человеко-машинных систем. Режим диалога имеет неоспоримые преимущества на всех этапах решения задач от постановки до получения результатов.
Общие принципы решения задачи распределения функций.
Распределяемые функции делятся на три класса по типу компонента системы: человек, машина, человеко-машинный. Рассматривая человека и машину как взаимодополняющие компоненты, наиболее рационально будет распределение, при котором:
· каждый компонент используется для выполнения функций, к которым он наиболее приспособлен ;
· компоненты сочетаются так, чтобы соответствующие достоинства одних компенсировали недостатки других.
Проблема распределения функций пока еще не имеет аналитического решения. Практически невозможно только количественными показателями обосновать выбор того или иного распределения функций на ранних стадиях проектирования эрготических систем.
2. Социально-экономическая эффективность проектирования
Экономическую эффективность эргономического обеспечения определяют для обоснования целесообразности его разработки; определения его влияния на общую экономическую эффективность системы ; сравнения конкурирующих вариантов системы по экономическим показателям и др. Последовательность экономической оценки эргономических разработок такова:
Ø определение категорий эрготической системы:
· системы с жестким технологическим графиком;
· системы с регулируемым технологическим графиком;
· системы с заданным объемом работы;
Ø определение возможных источников экономии, которые зависят от типа системы;
Ø выбор базового варианта эрготической системы;
Ø уточнение перечня исходных данных и расчетных формул определения экономического эффекта в зависимости от типа системы, ее базового варианта и конкретных условий внедрения эргономической разработки;
Ø расчет годовой экономии эксплуатационных расходов от каждого источника, а также необходимых для внедрения разработки капитальных вложений;
Ø определение величины экономического эффекта и эффективности эргономической разработки;
Ø выводы и рекомендации для дальнейших аналитических разработок.
Основные источники получения экономии в результате внедрения эргономического обеспечения в эргономической системе:
Ø экономия от сокращения потерь рабочего времени при более благоприятных условиях для деятельности людей-операторов;
Ø экономия общего фонда заработной платы, в результате высвобождения работников;
Ø экономия от сокращения числа ошибок операторов, связанных с выбором рационального режима их работы, эргономически более удачной постановки и расположения органов управления;
Ø экономия от увеличения срока службы системы при повышении качества ее обслуживания;
Ø экономия от сокращения расходов, связанных с временной нетрудоспособностью операторов, в результате обеспечения благоприятных условий их деятельности и сокращения числа случаев травматизма и проф. заболеваний;
Ø экономия от сокращения расходов, связанных с текучестью кадров из-за неудовлетворенности условиями труда;
Ø экономия от сокращения технических средств в СЧМ;
Ø экономия от снижения норм расхода сырья и материалов.
При экономической оценке эргономических разработок в процессе проектирования эрготической системы следует иметь в виду, что эргономическое обеспечение увеличивает стоимость системы, а экономический эффект достигается только в процессе эксплуатации.
Учет эргономических требований при совершенствовании техники и проектировании человеко-машинных систем существенно влияет на формирование условий труда и отношений в производственном коллективе. Социальный эффект можно оценить и с помощью количественных показателей. Целесообразно использовать, например, показатели оценки эффективности внедрения эргономических разработок в системе научной организации труда и управления:
§ степень удовлетворенности трудом ( отношение к содержанию, убежденность в ее общей полезности);
§ время для восстановления работоспособности ( норма 1 час );
§ степень использования фонда рабочего времени ( % отношения количества фактически отработанных дней к годовому фонду рабочего времени );
§ степень использования производственной мощности СЧМ ( % отношения объема фактически произведенной продукции к объему, который можно было произвести при максимальном использовании рабочего времени и минимальной продолжительности производственного цикла );
§ относительная годовая зарплата ( отношение годовой заработной платы к средней номинальной ).
Перечисленные показатели можно оценивать в баллах. Один балл соответствует максимальному значению соответствующего показателя, оценка в 6 баллов - минимальному.
Взаимодействие человека и техники в транспортных эргатических системах
1. Системы управления подвижными объектами
На транспорте человек и техника взаимодействуют в трех сферах деятельности: непосредственное управление транспортными подвижными объектами (машинист-локомотив ); дистанционное управление комплексами подвижных или неподвижных транспортных объектов (диспетчерский аппарат, дежурный по станции и т. д. ); управление большими объектами ( автоматизированные системы управления отдельными видами транспорта ). Каждая из перечисленных сфер обладает специфическими особенностями, но в то же время все они обладают сходными чертами, общими зависимостями.
На транспорте человек в системе управления взаимодействует с различными машинами и механизмами, при этом высокие требования предъявляются не только к машине, но и к человеку. Ведь взаимодействие со сложными механизмами человеку часто приходится осуществлять в неблагоприятных условиях окружающей среды, постоянно быть бдительным, чувствовать огромную ответственность.
Например рассмотрим систему “машинист-локомотив”. В последние годы резко возросли скорость и интенсивность движения железнодорожного транспорта, а это, в свою очередь, повысила психофизиологическую нагрузку людей, выполняющих водительские функции.
Современный локомотив, как и другие подвижные транспортные объекты, относится к классу эрготических систем, работа машинистов которых характеризуется двумя основными параллельными компонентами деятельности - процессом самого вождения и контроля за работой энергосистемы, поддержания ее функционирования в пределах нормы. В деятельности машиниста-оператора можно выделить также два последовательных этапа: подготовку локомотива к поездке и саму поездную работу. Поездная работа предъявляет высокие требования к работоспособности различных анализаторных систем организма машиниста, прежде всего зрительной, двигательной и слуховой. Из-за небольшого резерва времени для управляющих действий, что связано с критической величиной тормозного пути, машинист должен на чрезвычайно малом отрезке времени не только воспринять соответствующий сигнал, но и правильно осмыслить его, принять правильное решение и выполнить необходимый двигательный акт. Объем получаемой им информации в процессе работы достаточно велик. Например подсчет сигнальных раздражителей, действующих на машиниста в течение рейса протяженностью 600 км, показал, что общая сумма их 8-10 тыс., из них лишь 10% производственно важны. Остальные в любой момент могут стать ими. Это значит, что при средней скорости движения машинист каждую минуту воспринимает в среднем 20 сигналов. Возросла загрузка машиниста-оператора из-за увеличения числа органов управления и средств контроля в кабине. их усложнения. Значительно вырос темп обмена информацией между подвижным объектом и машинистом.
Анализ особенностей рабочего места в кабине машиниста и самой его оперативной деятельности показал, что движения, посредством которого он управляет локомотивом, несложны и характеризуются минимальными мышечными усилиями. Напротив, постоянное слежение за состоянием пути и состава ухудшает функциональное состояние машиниста. После 4 часов работы на повышенных скоростях появляется много лишних движений, повышается кровяное давление. После 6 часов понижается скорость простых и сложных сенсомоторных реакций на 10 %, точность реакции на движущийся объект, объем оперативной памяти, продуктивность умственной работоспособности, понижается мышечная выносливость.
Под влиянием утомления понижается, прежде всего, готовность к экстренному действию - бдительность, т. е. повышается вероятность катастрофы, особенно при вождение поездов в ночное время. Если выделить в деятельности машиниста сенсорный, мыслительный и моторный компоненты, то количественное их соотношение в процессе работы различно. Простая фотография небольшого отрезка времени работы машиниста показывает исключительную роль зрительного анализатора, посредством которого воспринимаются сигнальные объекты и показания приборов на пульте управления локомотивом.
Большое значение для увеличения надежности управления движущимися транспортными объектами имеет размещение оборудования, компоновка пульта управления и эстетическое оформление кабины, а также обеспечение оптимального поля зрения машиниста.
2. Диспетчерские системы управления
Для управления комплексами транспортных объектов наиболее характерны диспетчерские системы. Главное, что определяет задачи исследования этих систем, - всевозрастающее значение надежности диспетчера, занятого управлением производственным процессом. Если неверные действия рабочего ведут к частичному браку, то ошибка диспетчера в управлении нередко грозит крупными материальными потерями.
Особенности диспетчерской деятельности:
Ø координация работы большего или меньшего числа исполнителей, находящихся на большом расстоянии - дистанционное управление эксплуатационной работой;
Ø основное средство сообщения - радиотелефон и селекторная связь;
Ø работа с информационной моделью, реализованной в виде мнемосхем;
Ø сообщения, получаемые диспетчером, либо представлены в закодированной форме, либо не содержат всей необходимой информации;
Ø взаимодействие с диспетчерами соседних участков на информационном уровне;
Ø не имеет права отлучатся со своего рабочего места;
Ø деятельность диспетчерского аппарата можно оценит напряженностью двух видов:
· операциональной - выполнение множества совмещенных операций;
· эмоциональной - из-за дистанционного характера управления; вероятностного характера предварительного планирования; сложности и большого количества решаемых оперативных задач; частоты принятия и осуществления решений при остром дефиците времени; большой личной ответственности.
Трудовая деятельность диспетчера - это процесс переработки информации.
Деятельность диспетчера отличается сложностью задач, большим их числом и срочностью. Чтобы успешно решать их требуется полная согласованность функционирования огромного количества подсистем человека и его центральной нервной системы. Психофизиологические исследования показали особую разновидность производственного утомления диспетчеров. После дежурства у них обостряется слух и ослабляется тактильная чувствительность, время двигательных реакций резко удлиняется, увеличивается число ошибочных действий.
На диспетчера действуют очень сложные раздражители, включающие как словесные, так и непосредственные компоненты информации. От него требуется не только хорошо выраженное мышление, но и яркая образность представлений. Такую деятельность очень трудно осуществит на базе конкретно-образного мышления и на базе словесных сообщений.
Методологической основой взаимосвязи деятельности человека в системе управления и сопутствующих ей психических процессов служит принцип единства психики и деятельности. Психологические показатели выполняют регулирующие функции в работе и поэтому более тесно связаны с результатами деятельности. Поэтому очень важно оценить ту область деятельности диспетчера, которая связана сего психикой.
3. Совершенствование транспортных эргатических систем
Внедрение эргатических систем прежде всего зависит от возможности их реализации применительно к человеку-оператору. Человек как психофизиологический объект изучен недостаточно, поэтому возможности человека можно представить очень приближенно. Они определяются чисто экспериментальными путями. Поэтому к первоочередным задачам оптимизации реальных эргатических систем необходимо отнести следующие:
Ø эргономическая организация труда диспетчерского аппарата:
· изучение характеристик человека, машины и среды, проявляющихся в конкретных условиях взаимодействия;
· исследование влияния психической напряженности, утомления и особенностей нервно-психической деятельности людей, занятых в системах управления;
· оценка надежности и стабильности работы человека в диспетчерских профессиях;
· целесообразное распределение функций между человеком и машиной;
· определение критериев оптимизации человеко-машинных систем с учетом возможностей и особенностей работающего человека или группы людей;
· разработка методов учета человеческих факторов при модернизации действующей и созданной новой техники и технологии в управлении перевозочным процессом;
Ø повышение эффективности работы диспетчерского аппарата:
· рациональным распределением функций между человеком и техникой, а также между операторами;
· согласованием информационных и алгоритмических характеристик технологических устройств с психофизиологическими и интеллектуальными возможностями диспетчеров;
· совершенствованием способов предоставления информации диспетчерам;
· повышением уровня профессиональной подготовки диспетчеров;
· разработкой нормативов деятельности, отвечающих наилучшим комфортным условиям труда, на основе выполнения комплекса эргономических требований и норм;
Ø разработка теории эргатических систем на железнодорожном транспорте. Необходимость работ в этом направлении следует из того факта, что еще нет достаточно полного ответа на такие существенные вопросы:
· что может и чего не может делать человек в процессе управления перевозками?
· какие воздействия в системе управления должен осуществлять человек непосредственно, а какие с помощью тех или иных технических средств?
· какие функции должны быть полностью переданы технике?
· как обеспечить необходимую эффективность и надежность функционирования комплекса “человек-машина”?
Таким образом, любая попытка совершенствовать систему управления движением поездов, должна учитывать действительную роль людей в процессе управления перевозок - важный фактор, существенно влияющий на организацию иерархии. Более того, действительная роль людей, собственные их стимулы и цели могут потребовать полного изменения принципов построения системы управления для ее более эффективной работы.
Эргономика, теория эргатических систем позволяет принципиально разрешить конфликт между возможностями совершенствования технических устройств и их эффективного использования.
Методические указания студентам
Зачеты, установленные утвержденным учебным планом, служат формой проверки усвоения студентом знаний по изучаемым дисциплинам (теоретические зачеты), контроля выполнения лабораторных и расчетно-графических работ, курсовых проектов (работ), а также учебной, производственной и преддипломной практик. Теоретические зачеты оцениваются отметкой "зачет", "незачет". По некоторым дисциплинам, а также курсовым проектам (работам), и всем видам практик предусмотрены зачеты с оценками "отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно" (так называемые дифференцированные зачеты). Теоретический зачет проводится по окончании чтения семестрового курса лекций до начала экзаменационной сессии путем опроса или в иной форме, устанавливаемой филиалом; принимается преподавателем, читающим лекционный курс, и при положительных результатах оценивается отметкой "зачет", проставляемой в зачетную книжку студента и зачетную ведомость, а при отрицательных результатах - отметкой "незачет", проставляемой только в зачетную ведомость. Преподавателю предоставляется право поставить зачет без опроса тем студентам, которые в процессе занятий и по результатам промежуточного контроля и текущей аттестации показали успешное овладение учебным материалом. Неявка студента на зачет проставляется преподавателем в зачетной ведомости отметкой "неявка". Студент имеет право до окончания экзаменационной сессии на пересдачу каждого зачета (курсового проекта, работы и т. д.) не более двух раз. Дата, время и аудитория проведения теоретического зачета и проведения двух его пересдач назначаются преподавателем и согласовываются с учебным отделом филиала. Студенты, не выполнившие без уважительных причин до начала экзаменационной сессии всех установленных учебным планом лабораторных, расчетно-графических работ, домашних заданий, курсовых проектов (работ) не допускаются к экзамену по данной дисциплине. К экзаменам по другим дисциплинам они могут быть допущены по разрешению заместителя директора филиала. При наличии уважительных причин (болезнь, семейные обстоятельства и др.) невыполнения в полном объеме учебного плана семестра студенту по его заявлению на имя директора филиала может быть предоставлена возможность сдачи зачетно - экзаменационной сессии по индивидуальному графику.
Методические указания преподавателям
Экзамены, установленные утвержденным учебным планом по дисциплине или ее части, преследуют цель оценить полученные студентом теоретические знания, их уровень, развитие творческого мышления, степень приобретения навыков самостоятельной работы, умение синтезировать полученные знания и применять их к решению практических задач. Экзамены сдаются по расписанию в периоды экзаменационных сессий, предусмотренных учебными планами. Расписание экзаменов для всех форм обучения составляется учебным отделом, подписывается директором филиала и доводится до сведения преподавателей и студентов не позднее, чем за 15 дней до начала экзаменов. Директор филиала может разрешить хорошо успевающим студентам досрочную сдачу экзаменов при согласии преподавателя (лектора). Пересдача экзамена в период экзаменационной сессии с неудовлетворительной оценки или сдача экзамена при неявке допускается с разрешения директора филиала. Повторная сдача экзамена или дифференцированного зачета (защиты курсовой работы, проекта) с целью повышения положительной оценки разрешается в исключительных случаях директором филиала. Экзамены проводятся на основе утвержденных на филиале билетов в устной или письменной формах. Экзаменатору предоставляется право задавать вопросы сверх вопросов билета, а также помимо теоретических вопросов, давать задачи и примеры по программе данного курса. Экзамены принимаются преподавателями, читающими курс лекций в данном потоке. Когда отдельные разделы лекционного курса, по которым установлен один экзамен, читаются несколькими преподавателями, - экзамен может проводиться с их участием, но с простановкой одной оценки. Во время экзамена студенты могут пользоваться учебными программами, а также с разрешения экзаменатора справочной литературой и другими подсобными материалами. При использовании студентами других, неразрешенных материалов и технических средств, преподаватель вправе прекратить экзаменационное испытание. Успеваемость студентов оценивается следующими отметками: "отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно". Положительные оценки проставляются в экзаменационную ведомость и зачетную книжку студента, неудовлетворительная оценка проставляется только в экзаменационную ведомость. Экзаменатору предоставляется право оценить успеваемость и поставить, по согласованию со студентами, оценку без опроса тем студентам, которые в процессе обучения показали успешное овладение учебным материалом по результатам текущей аттестации или промежуточного контроля, позволяющим оценить знания студента по сдаваемому предмету. При несогласии студента с выставляемой оценкой экзамена (дифференцированного зачёта) ему предоставляется право его сдачи в установленном порядке. Неявка студента на экзамен проставляется экзаменатором в экзаменационную ведомость отметкой "неявка".
Вопросы к зачету
1. Особенности деятельности человека в системах управления подвижными объектами.
2. Основные этапы эргономического проектирования СЧМ.
3. Социально-экономическая эффективность эргономического проектирования.
4. Прием и переработка информации человеком-оператором. Первый закон эргономики.
5. Пропускная способность человека-оператора. Факторы, влияющие на нее.
6. Динамические характеристики человека-оператора. Латентный период реакции. Третий закон эргономики.
7. Память, ее классификация. Второй закон эргономики.
8. Латентный период реакции. Факторы, влияющие на него. Латентный период реакции на ж. д. сигнальные огни.
9. «Кривая работы» человека.
10. Контроль и поддержание функциональных состояний оператора в транспортных системах.
11. Надежность СЧМ. Показатели надежности человека-оператора.
12. Профессиональный отбор и профессиональное обучение на ж. д. транспорте.
13. Организация рациональных режимов трудовой деятельности человека-оператора.
14. Методы повышения надежности СЧМ.
15. Особенности деятельности человека в диспетчерских системах.
16. Первый закон эргономики. Факторы, влияющие на пропускную способность человека-оператора.
17. Понятие информационной модели, эргономические требования к ним. Информационные модели на ж. д. транспорте.
18. Особенности, характеризующие работу человека-оператора с информационной моделью.
19. Основные этапы управления, эргономические требования к ним.
20. Требования к размещению органов управления.
21. Особенности пространственной организации рабочего места, оснащенного персональным компьютером.
22. Зоны моторного поля человека-оператора в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
23. Рабочие позы человека-оператора в СЧМ.
24. Функциональные состояния работающего состояния.
25. Деятельность в эргономике (психологические процессы, составляющие деятельность).
26. Принципы разделения функций в СЧМ.
27. Деятельность в эргономике. Триединый характер главной задачи эргономики.
28. Организация и техническое оснащение рабочих мест.
29. Объект, предмет, задачи и методы эргономики.
30. Содержание эргономического проектирования на ж. д. транспорте.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
