Проектування систем "людина-машина" (стр. 1 из 3)

РЕФЕРАТ
з інженерної психології
тема: “ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ “ЛЮДИНА-МАШИНА”

ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ “ЛЮДИНА-МАШИНА”

Упродовж усього історичного періоду розвитку різних за складністю технічних систем були зафіксовані й різні підходи до їхнього проектування, виробництва і експлуатації" (схема 1).

На перших етапах створення простих технічних систем панував «традиційний» технічний підхід, який ураховував окремі властивості людини, зокрема антропометричні та біомеханічні характеристики. Це був період розробки окремих технічних пристроїв, знарядь праці.

Наступний етап — етап системотехнічнога проектування — характеризується поєднанням окремих пристроїв у цілісну систему з урахуванням особливостей їхнього взаємозв'язку. За цього підходу людина розглядалася як один із зовнішніх факторів, що впливає на роботу технічної системи, а сам процес проектування зводився до проектування елементів зв'язку людини і машини. Розроблялися певні засоби відображення інформації і органи управління, які мали б відповідати психофізіологічним можливостям людини. Тому з точки зору психології цей підхід суттєво не відрізняється від технічного підходу. З розвитком та ускладненням техніки зростає значення людського фактора на виробництві. Функціонування технічних пристроїв і пов'язана з ними діяльність людини вже розглядались у взаємозв'язку, що викликало появу поняття системи “людина—машина”. На зміну системотехнічному підходу прийшов комплексний підхід, що розглядав людину як найважливіший компонент системи, котрий визначає специфіку її функціонування. Проектування системи при комплексному підході складається з трьох основних частин:

-технічного проектування технічної частини системи;

-художнього проектування естетичного вигляду системи;

-інженерно-психологічного проектування (ІПП), що пов'язане зі включенням людини до системи: створення проекту діяльності людини і “узгодження” його з технічною частиною системи.

Залежно від значення і ролі проекту діяльності людини-оператора в загальному проекті СЛМ існують два підходи до інженерно-психологічного проектування, які умовно були названі рівнокомпонентним і антропоцентричним.

У межах рівнокомпонентного підходу людина і техніка розглядаються як рівні компоненти СЛМ, проектування яких здійснюється паралельно, одночасно, а інколи технічна система проектується раніше. Пізніше відбувається погодження цих окремих частин. Слід зауважити, що цей підхід досліджує людину-оператора за схемами, принципами і методами, розробленими для опису технічних систем. Реалізація рівнокомпонентного підходу привела до спрощення реальної діяльності людини, до формування принципу симпліфікації при узгодженні технічних систем з функціями людини-оператора. З розвитком інженерно-психологічних досліджень дедалі більше визначались однобічність і обмеженість рівнокомпонентного підходу, частіше виникала необхідність розробки нового підходу до аналізу СЛМ, коли оператора потрібно розглядати як людину з притаманними їй психологічними якостями, властивостями, життєвим і професійним досвідом.

Антропоцентричний підхід розглядає відношення людини і машини в системах управління як відношення «суб'єкта праці і знарядь праці». Основним положенням цього підходу є проектування діяльності людини і її функцій, а технічні засоби проектуються як такі, що забезпечують цю діяльність. Проект діяльності є основою вирішення всіх інших завдань проектування СЛМ, починаючи від розподілу функцій і закінчуючи вибором органу управління. Технічні засоби СЛМ розглядають як засоби, необхідні для здійснення цілеспрямованої діяльності оператора. І хоча цей підхід вважається більш прогресивним і гуманним, але він ще формулюється у загальному вигляді, а адекватні йому методи ще недостатньо розроблені. Це — майбутнє інженерної психології і, відповідно, розвитку технічних систем.

Кінцевою метою інженерно-психологічного проектування є забезпечення належної ефективності функціонування СЛМ і здоров'я людей завдяки оптимальному врахуванню можливостей людини і техніки вже на стадіях проектування цих систем. Самі стадії відображають особливості циклів проектування, які, своєю чергою, пов'язані з комплексом певних задач.

Етапи і відповідні задачі ІПП можна згрупувати таким чином:

1. Аналіз характеристик об'єкта управління:

— аналіз статичних характеристик;

— аналіз динамічних характеристик;

— визначення завдань і цілей системи;

— визначення умов експлуатації.

2. Розподіл функцій між людиною і технікою:— аналіз можливостей людини і техніки;

— визначення критеріїв ефективності;

— визначення обмежувальних умов;

— оптимізація критерію ефективності.

3. Розподіл функцій між операторами:

— визначення структури групи;

— визначення робочих місць;

— визначення функціональних обов'язків;

— організація зв'язку між операторами.

4. Проектування діяльності оператора:

— визначення структури і алгоритму діяльності;

— визначення вимог до характеристик людини;

— визначення вимог до підготовки оператора;

— визначення норм діяльності.

5. Проектування технічних засобів діяльності:

— проектування інформаційних моделей;

— проектування органів управління;

— організація робочого місця;

— проектування технічних засобів навчання;

— проектування технічних засобів контролю.

6. Оцінка систем «людина—техніка—середовище»:

— оцінка робочих місць і умов діяльності;

— оцінка діяльності оператора;

— оцінка ефективності системи.

Таким чином, ІПП починається з аналізу задач, які повинна вирішувати система, і закінчується оцінкою ефективності СЛМ.

Слід зауважити, що інженерно-психологічне проектування як складний і узагальнювальний процес має ряд специфічних особливостей. Передусім це циклічний характер ІПП, зумовлений необхідністю вирішення всіх задач ІПП, але з певною мірою глибини розробки на кожній зі стадій проектування СЛМ, тобто процес ІПП є процесом послідовного уточнення характеристик СЛМ і знаходження її оптимального варіанта.

Друга особливість ІПП полягає в тому, що сам процес проектування характеризується комплексністю. Це означає, що в процесі ІПП оптимізуються не окремі характеристики людини і машини, а узагальнювальні характеристики СЛМ.

Ще однією особливістю є те, що структура ІПП доповнює діючу структуру єдиної системи проектування конструкторської документації (ЄСКД), а це сприяє подоланню її обмеженості у врахуванні людського фактора.

Процес проектування і конструювання СЛМ охоплює багатомірність і циклічність вибору, обгрунтування і реалізацію технічних варіантів та художньо-конструкторських рішень. Таку ж розгалужену структуру має і інженерно-психологічне проектування СЛМ. Організаційно її слід реалізовувати у вигляді системи інженерно-психологічного забезпечення розробки та експлуатації систем. Структура інженерно-психологічного забезпечення має відповідати структурі ЄСКД, циклам проектування, на кожному з яких вирішуються певні завдання. Процес комплексного проектування СЛМ відображено в таблиці 1. Проектування починається з аналізу функцій, які забезпечує конкретна система, умов, де функціонуватиме СЛМ, аналогів і прототипів (з метою виявлення специфіки ЇЇ експлуатації), діючих нормативних матеріалів та інженерно-психологічних вимог і рекомендацій. На основі здійсненого аналізу з'ясовується необхідність проведення додаткових інженерно-психологічних досліджень, їхній характер, забезпечення і терміни. Вся потрібна інформація фіксується в документі «Технічне завдання» для розробки конкретної системи.

На наступних етапах відбувається конкретна розробка різних варіантів інженерно-психологічного забезпечення проектування СЛМ, на яких вирішуються або уточнюються питання розподілу функцій у системі, кількості операторів, алгоритму їхньої роботи, проектування засобів відображення інформації, органів управління та організації робочих місць, розробки необхідної документації, забезпечення відповідних нормальних умов діяльності.

Цей процес має циклічний характер, адже всі ці питання вирішуються на кожній з наведених стадій (табл. 1) та кожен раз детальніше, а оцінка варіантів рішення стає більш комплексною.

Таблиця 1.Стадії процесу комплексного проектування СЛМ

Стадіїпроектування	Види комплексного проектування
	Технічне	Інженерно-психологічне	Художнє
1	2	3	4
1. Технічне завдання	Визначення основного призначення техніки, її тактико-технічних характеристик, показників якості і техніко-економічних вимог до системи	Визначення основного призначення системи, її функцій і режимів роботи. Аналіз аналогів і прототипів і їхня інженерно-психологічна характеристика. Аналіз діяльності людини у діючих аналогічних системах. Розробка плану проведення досліджень. Розробка вимог і рекомендацій на базі діючої нормативної і довідкової інформації	Попередній аналіз проектної ситуації. Аналіз тенденцій художнього проектування аналогічних систем. Формування художньо-конструкторської проблеми і визначення стадій розробки
2.Тех-нічні пропозиції	Аналіз аналогів і прототипів. Проведення інформаційно-пошукової діяльності. Розробка різних варіантів можливих рішень системи	Уточнення розподілу функцій у СЛМ. Розробка функціональної структури роботи операторів, визначення кількості операторів. Проведення необхідних досліджень. Розробка варіантів рішення СЛМ	Виявлення стильових і композиційно-пластичних тенденцій. Розробка варіантів художньо-конструкторських пропозицій. Побудова об'ємно-просторових схем рішення системи
3. Ескізний проект	Розробка різних варіантів рішень СЛМ, визначення режимів роботи, основних параметрів і характеристик. Проведення порівняльноїоцінки розроблених варіантів	Проектування діяльності операторів, оцінка діяльності методами моделювання і макетування. Уточнення розподілу функцій у СЛМ. Проектування технічних засобівдіяльності оператора. Попередня оцінка різних варіантів рішення СЛМ з урахуванням факторів виробничого середовища	Розробка варіантів композиційно-пластичного вирішення, обраної об'ємно-просторової структури об'єкта.Вибір необхідних матеріалів і кольорового вирішення. Оцінка різних варіантів рішень
4.Технічний проект	Вибір остаточного варіанта технічного вирішення слм.Розробка необхідних технічних рішень. Комплексна оцінка технічних частин системи і отримання необхідних даних для розробки технічної документації	Вибір остаточного варіанта рішення СЛМ. Уточнення і визначення розподілу функцій у СЛМ. Розробка детальних алгоритмів роботи операторів. Розробка технічних засобів діяльності о перато pa-Комплексна оцінка інженерно-психологічного рішення СЛМ аналітичними методами і методами моделювання	Вибір остаточного варіанта композиційно-пластичного рішення. Деталізація і стилізація форм об'єкта з урахуванням кольорового вирішення. Розробка та оцінка графічних елементів і супроводжувальної документації
5. Робочий проект і випробування	Розробка необхідної конструкторської документації для побудови системи. Здійснення необхідних випробувань. Уточнення документації за результатами випробувань. Розробка вимог до транспортування, налагодження, експлуатації і ремонту СЛМ	Аналіз і експериментальна оцінка СЛМ у реальних умовах експлуатації. Розробка пропозицій з удосконалення СЛМ і відповідних змін у проекті. Інженерно-психологічна оцінка СЛМ. Розробка інженерно-психологічних вимог і рекомендацій до супроводжувальної документації	Уточнення остаточного варіанта художньо-конструкторського рішення системи. Розробка необхідної документації, упаковки, реклами

Закінчується комплексне проектування, як правило, оцінкою показників якості функціонування СЛМ — швидкості, точності, надійності, напруженості роботи оператора та її ефективності. Після розробки даної конструкторської документації, побудови системи і здійснення всього циклу випробувань уточнюють параметри роботи системи, розробляють відповідні інженерно-психологічні вимоги і рекомендації до такого класу систем, їхнього серійного випуску.