Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Людино-машинні системи, їх класифікація та властивості - Промисловість, виробництво

Людино-машинні системи, їх класифікація

і властивості

Термін «ергономіка» (грец. Ergon - робота, nomos - закон) означає науку про взаємодію людини-оператора з машиною і середовищем, об'єднаних в єдину ергатичних систем. Ергономіка виникла на стику технічних наук, психології, фізіології та гігієни праці.

Інженерна психологія є галуззю ергономіки і ставить своїм завданням комплексне вивчення і проектування зовнішніх і внутрішніх засобів діяльності людини-оператора.

Художнє конструювання увазі використання основних законів ергономіки та технічної естетики при розробці конструкцій.

Найважливіше питання проектування ергатичних систем являє собою строго наукове поділ функцій між оператором і машиною в майбутній системі. Цього не може зробити ні психолог, ні фізіолог, ні гігієніст, оскільки вони не знають властивостей машини необхідних характеристик всієї системи. Це зобов'язаний зробити конструктор-розробник, що володіє знаннями ергономіки, що знає можливості оператора в системі, рівень сучасної автоматики і реалізує загальні вимоги на систему.

Важливість розвитку цієї науки в областях радіотехніки та конструювання РЕА підкреслюється тим прикладом, що порівняльний аналіз ряду існуючих американських ракетних систем показав, що помилки людини-оператора складають 20-53% всіх відмов у системі. Неважко усвідомити, яку роль відіграє людина-оператор в сучасних системах літальних апаратів та автоматизованих системах контролю та виробництва.

Тому вивчення можливостей людини-оператора в замкнутій ергатичній системі, узгодження його апарату сприйняття з РЕА для оптимізації основної цільової функції системи є не «модою», а такий же необхідним завданням, як і саме проектування технічних засобів.

У загальне поняття «система» входить сукупність елементів, взаємопов'язані функції яких координовані для виконання деякої загальної задачі.

Ергатичних система (ЕС) - це система «людина-машина», що містить якісно різнорідні компоненти - людини і технічні засоби.

Ергатичних системи надзвичайно різноманітні і ієрархічні. Наприклад, система «командир корабля (перший пілот) - прилади, органи управління - літак» і система «штурман-радист - радіоапаратура літака» знаходяться не тільки у взаємозв'язку, а й підпорядковані загальній більш складній системі «літак, що виконує завдання», яку обслуговують та ряд інших наземних систем і комплексів, що є також ергатичних системами.

Рис.1. Система управління

Рис.2. Система виявлення-контролю

а) Замкнута сервосистема

б) Аналогія стеження, здійснювана оператором

Рис.3. Сервосистема

В даний час системи «людина-машина» у зв'язку з розвитком технічних засобів все більш і більш перетворюється з систем контролю в системи управління, в яких людина-оператор займає домінуюче становище. Можна навести кілька прикладів моделювання як самої людини-оператора в ергатичних системах, так і самих систем в цілому. Наприклад, для систем управління пропонується одна схема (рис.1.), А для систем виявлення та контролю - інша схема (рис.2). Вельми часто проводиться аналогія між ергатичній системою і сервосистема (рис.3). Сервосистема - тип стежить системи, замкнута електромеханічна система, де на виході відтворюється змінена певним чином вхідна величина.

Класифікація ергатичних систем може бути проведена за низкою ознак. За основною цільовою функції вони діляться на контрольні, управління, пошукові, що відновлюють та навчальні ергатичних системи.

У першому випадку вихідні сигнали оператора можна не вводити в спостережувану їм систему.

Оператор тут включений в систему «як би паралельної» (хоча на схемі малюнка це виглядає послідовно). Основна функція оператора - контроль, спостереження за системою, вимірювання її параметрів і т. П. Прикладом такої системи може бути робота оператора з індикатором кругового огляду ІКО.

У системі управління оператор стає безпосереднім учасником у виконанні системи її завдання і включений у систему «як би послідовно» (за схемою малюнка - паралельно) з технічними елементами системи.

Основна функція оператора - регулювання, стеження, стабілізація і приведення координат виходу системи до їх заданому значенню. Ця система замкнута через оператора.

Системи управління мають два різновиди: систему стеження з компенсацією і систему стеження з переслідуванням. У першому випадку оператор спостерігає тільки неузгодженість між поточним вихідним показником (координатою) системи і необхідним значенням, і його завдання полягає в тому, щоб довести величину неузгодженості до нуля або до заданого рівня, тобто компенсувати помилку неузгодженості. Прикладом таких систем можуть бути системи регулювання самої РЕА, системи регулювання технологічних процесів і т. П.

При стеженні з переслідуванням оператор спостерігає величину як вхідного, так і вихідного сигналу, і його завдання полягає в тому, щоб, керуючи машиною, змінювати вихід системи і тим самим як би «переслідувати» її вхід. Прикладами таких систем можуть бути системи посадки літака, роботи бортовий РЛС в режимі захоплення і супроводу мети та ін.

Пошукова ЕС, як правило, виникає при відмові функціонуючої ЕС, коли потрібне втручання оператора для визначення причин та місця відмови в системі. Вона включає в себе оператора, проверяемую машину і пристрій пошуку.

Відновлююча ЕС виникає після визначення причини відмови, і головна функція оператора в такій системі - відновити систему шляхом ремонту або демонтажу несправного блоку.

Прикладами навчальних ЕС є різного роду тренажери, навчальні машини і т. П.

За типом інформаційної моделі ЕС поділяються на:

1) ЕС з диференціальної інформаційною моделлю,

2) ЕС з інтегральної інформаційної моделлю.

Диференціальна інформаційна модель (ІМ) включає в себе докладні відомості про окремі параметри ЕС. Як правило, інформація від «машини» до оператора надходить первинна, без попередньої обробки.

При цьому оператор отримує точну кількісну оцінку стану окремих елементів технічної частини ЕС, її вихідних параметрів. Щоб отримати загальне уявлення про стан ЕС на основі показань детальної ІМ, оператору необхідно певний час для обробки всієї розрізненої інформації. При дефіциті часу це може призвести до прийняття неправильних рішень. Прикладом такої диференціальної моделі може служити сукупність контрольних шкальних приладів, встановлених раніше в кабіні льотчика.

Тому при сучасних швидкостях літаків прагнуть створювати суміщені індикатори (рис. 4), однак, назвати їх інтегральної ІМ поки що не можна.

Інтегральна ІМ дає загальне, сумарне уявлення про функціонування ЕС, для цього в системі використовують додаткові блоки обробки первинної інформації.

Наприклад, розроблені т. Н. коналогі (рис. 5) - індикатори, що дають умовні зображення злітно-посадкової смуги або «дороги» при русі об'єкта. Хоча зображення і проектується на електронно-променевому індикаторі, однак воно не є телевізійним.

Основна перевага коналогов полягає в тому, що вони дозволяють використовувати основну властивість сприйняття - предметність.

Крім цього, розглянутий вище тип коналога дозволяє звільнитися від восьми окремих індикаторів.

Іншою особливістю коналогов є також те, що вони передбачають і отримання точної кількісної інформації або «за викликом», або за допомогою додаткових периферійних індикаторів, що обрамляють коналог.

Рис. 4. Поєднаний літаковий індикатор

Рис. 5. Поєднаний літаковий індикатор коналог

Властивості ЕС визначаються властивостями основних її ланок, а саме, оператора і «машини». Відзначимо деякі з них, за якими оператор або машина перевершують один одного при виконанні певних функцій.

Оператор перевершує «машину» в наступних функціях:

-Виявлення слабких світлових і звукових сигналів;

-сприйняття, інтерпретації та організації сигнальних образів різних модальностей;

-здійснення гнучких операцій управління;

-Зберігання великої кількості інформації протягом тривалого часу і її використанні в потрібний момент;

-освіта індуктивних умовиводів;

-зміни показників в результаті навчання;

-формування понять і виробленню методів;

-організації та об'єднанні показань входів, різних за модальності, за параметрами.

«Машина» перевершує людини-оператора:

-швидкість відповіді на сигнал;

-Здатність застосовувати плавно і точно велику силу;

-виконання повторних стереотипних дій і завдань;

-Зберігання інформації в стислій формі та повним звільненням від непотрібної інформації;

-швидкості розрахунків;

-Здатність виконувати одночасно кілька різних функцій.

Перш ніж докладніше зупинитися на параметрах оператора і технічних засобів і їх погодження, відзначимо деякі загальні правила розробки ЧМС:

При розробці ЕС необхідно застосовувати системний підхід, а саме:

а) з'ясовувати взаємозв'язки і властивості сукупності об'єктів, що входять в систему, в тому числі і оператора;

б) створювати і застосовувати такі системи, які давали компроміси між «машиною» - оператором - середовищем для оптимізації основної цільової функції всієї системи («отримати оптимальну систему з усіх оптимальних ланок неможливо»);

Незважаючи на спільне виконання функцій оператором і «машиною», кожна з таких складових ЕС підпорядковується у своїй роботі власним, властивим їй принципам і закономірностям;

Необхідно пам'ятати, що оператор «не любить крайнощів»: йому погано працюється як при дефіциті, так і при надлишку часу (інформації), як при яскравому освітленні, так і в темряві і т. Д.

Система повинна бути сконструйована так, щоб оператор міг безперервно брати участь у її функціонуванні на рівні, відповідному його можливостям (низький рівень інтересу до роботи і морального стану оператора може бути пов'язаний з двома причинами: коли апаратура вимагає високої кваліфікації від низькокваліфікованої оператора і, навпаки, низької кваліфікації від висококваліфікованого оператора);

Максимальна автоматизація не завжди корисна; думаючий оператор займає центральне місце в системі; тому завдання полягає в тому, щоб показати, що система піддається високої автоматизації, а в тому, щоб довести, що вона потребує її; машина служить не для витіснення і заміни оператора, а для множення його мощі і здібностей.

Наприкінці розглянемо питання розподілу функцій в ЧМС. При проектуванні будь радіоелектронної системи, будь то радіолокаційна станція, система ближньої навігації, контрольно-випробувальна апаратура або просто електронний годинник, ми, по суті, вирішуємо завдання розподілу функцій між людиною і РЕЗ.

Обгрунтування раціонального або оптимального варіанту розподілу цих функцій спирається на результати кількісних оцінок якості виконання завдань оператором і РЕЗ та методи оцінок впливу цієї якості на ефективність системи в цілому.

В результаті розподілу функцій між оператором та РЕЗ можуть бути отримані вихідні дані для обґрунтування обсягу інформації, виду її пред'явлення, швидкості і способу її обробки.

Функції людини в системі «оператор - РЕМ» досить різноманітні і визначаються особливостями РЕЗ.

У системах виявлення сигналів (наприклад, локаційний огляд ділянки простору) людина здійснює виявлення, спостереження, класифікацію сигналів за допомогою тих ознак, які враховані автоматизованим пристроєм системи; отримання інформації та її узгодження з пропускною здатністю каналів зв'язку.

Диспетчерські системи забезпечують наступні функції людини: видачу та редагування вихідних даних; видачу команд і пуск системи; прийняття рішень в невизначених ситуаціях; прогнозування обстановки при її зміні; вибір цілей залежно від обстановки; операції контролю за роботою системи.

Системи спостереження дозволяють визначити «свій - чужий» об'єкт, стежити за сигналами за допомогою ознак, які не врахованих в каналах автоматичної обробки інформації, приймати рішення в аварійних ситуаціях.

Функція людини в системах зв'язку можна визначити наступним чином: вибір каналів зв'язку в залежності від обстановки, виділення значущої інформації та її класифікація за пріоритетом, забезпечення слуховий радіозв'язку, передача інформації.

В контрольно-випробувальних системах (стенди, пульти) оператор повинен визначати види програм автоматичної перевірки системи і видавати команди на їх пуск, оцінювати результати перевірки стенда, вибірково перевіряти стан і функціонування вузлів і частин системи за відсутності інформації про несправності, діагнозіровать вид несправності і її причини, приймати рішення про заходи з відновлення системи.
Дослідження гвинтового механізму (передачі гвинт-гайка)
Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки Кафедра інженерної графіки Звіт з лабораторної роботи № 2 Дослідження гвинтового механізму (передачі гвинт-гайка) Виконали: Перевірив: Студенти групи № 810701 Вишинський Н. В Селезньов А.А. Душевскій А. І Кравцов В. Е Гарбуз

Дослідження асинхронного виконавчого двигуна з повним немагнітним ротором
Зміст 1. Мета роботи 2. Призначення АИД 3. Конструкція АИД 4. Магнітні поля АИД 5. Обертаючий момент АИД 6. Способи управління АИД 7. Самоход та способи його усунення 8. Статичні властивості АИД 9. Динамічні властивості АИД 10. Програма експериментальних досліджень АИД 11. Розрахунки та побудови

Використання холоду у виробництві морозеного і молочних продуктів
Використання холоду у виробництві мороженого і молочних продуктів Зміст Введення 1. Базова технологія 2. Зберігання і дозрівання морозеного 3. Сировина для виробництва морозеного 4. Вимоги по охолоджуванню молока 5. Системи охолоджування молока 6. Експлуатація і технологічне обслуговування

Ювелірні роботи
Гравірування і види гравірування. Гравірування - це один з способів художньої обробки металів і деяких неметалічних матеріалів. Його суть в нанесенні лінійного малюнка або рельєфу на матеріал за допомогою різця. Гравірування застосовується в різних областях виробництва, як художніх (ювелірні

Етапи виробництва друкованої продукції
Додрукарська підготовка Процес виробництва друкованої продукції поділяється на три стадії: додрукарська підготовка, друкарські процеси та післядрукарська обробка. Додрукарська підготовка охоплює етапи робіт, починаючи від ідеї оформлення, підготовки текстової інформації, образотворчих оригіналів

Елементи приладів автоматичного титрування
Елементи приладів автоматичного титрування Автоматичні бюретки Під автоматичної бюреткою розуміють комплекс пристроїв для дозування і вимірювання об'єму титранту, поданого в тітровальную осередок при титруванні. Автоматичні бюретки застосовуються в тітрографах, напівавтоматичних і автоматичних

Електропостачання та електрообладнання електромеханічного цеху металургійного заводу
Міністерство освіти і науки РФ Томський Політехнічний Технікум Електропостачання та електрообладнання електромеханічного цеху металургійного заводу. Пояснювальна записка КП.1806.00.00.ПЗ Студент групи 42 _ «_» _ 2006 Керівник КП _ Г .А.Іванова «_» _ 2006 Томськ 2006 Зміст: Вступ:

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати