Учет эргономических факторов на стадиях разработки СЧМ

Категория:
Эргономика


Учет эргономических факторов на стадиях разработки СЧМ

Накопленный к настоящему времени опыт участия специалистов по эргономике и инженерной психологии в разработке СЧМ лозволяет считать, что эргономическое проектирование, заключающееся в рациональном учете эргономических факторов при создании СЧМ, представляет собой не самостоятельный этап, а входит обязательным элементом во все стадии разработки СЧМ.

Деятельность эргономистов простирается от логического анализа чертежей и лабораторных экспериментов до исследований СЧМ на испытаниях и в процессе эксплуатации серийных систем; от субъективных, трудно поддающихся количественному представлению суждений до строго экспериментальных и математически обоснованных методов.

Учет эргономических факторов необходим при:
— определении места человека-оператора в создаваемой СЧМ;
— распределении функций между человеком-оператором и машиной и внутри коллектива операторов;
— разработке внешних средств деятельности и внутренних способов её реализации: алгоритма деятельности, приемов принятия решений, формирования навыка;
— формировании производственной среды;
— обосновании средств и методов подготовки;
— обосновании показателей и оценке качества деятельности человека-оператора и эффективности системы.

Смысл и существо процесса проектирования состоит в ряде последовательных приближений, содержащих непрерывную проверку соответствия результатов разработки поставленным требованиям. Каждая

задача, решаемая в процессе проектирования, детализируется, уточняется, корректируется и дополняется при последовательном переходе от одного этапа работ к другому. Процесс проектирования в этом смысле представляет собой многопетлевую структуру с обратными связями и гибкой привязкой решаемых задач к стадиям проектирования.

Конкретные характеристики звеньев (подсистем) СЧМ выбираются на основе анализа:
— задач, стоящих перед СЧМ, способов их решения и количествен ных значений показателей эффективности;
— ограничений по расходу ресурсов при создании и эксплуатации СЧМ;
— возможного уровня централизации решения задач и взаимоподчиненности звеньев в процессе их решения;
— возможных вариантов распределения задач между звеньями (подсистемами) СЧМ;
— параметров информационных потоков между звеньями;
— внешних условий, в которых будут работать операторы.

Выбранные и обоснованные таким образом решения анализируются

с точки зрения возможностей технической реализации требуемых информационных процессов, обеспечивающих выполнение системой заданных функций. Эта работа сопровождается предварительной оценкой эффективности СЧМ с учетом надежности аппаратуры и экономических показателей.

В настоящее время в практике создания СЧМ сложился определенный порядок, предусматривающий стадии: разработки технического предложения; эскизного проекта; технического проекта; разработки, выпуска и корректировки конструкторской (рабочей) документации, “включающий этап испытаний различного уровня. Этот порядок закреплен юридически в ГОСТ ЕСКД и отражает как логику инженерного мышления, так и циклический процесс разработки СЧМ.

Рассмотрим последовательность учета эргономических требований на стадиях разработки систем.

Стадия разработки технического задания (ТЗ). Исходными материалами для составления ТЗ на любую систему являются:
— результаты анализа возникших потребностей в создании системы;
— данные по эксплуатации систем-предшественников и систем-аналогов, т. е. систем, решающих сходные задачи или использующих сходные принципы функционирования, но предназначенных для других целей;
— результаты поисковых научных исследований (НИР) и опытных конструкторских работ (ОКР), а также сведения из литературных источников, характеризующие пути дальнейшего развития (усовершенствование) систем;
— результаты анализа динамики и предполагаемого развития тех объектов (предметов труда), для воздействия на которые предназначена разрабатываемая СЧМ;
— сведения по общему техническому развитию головной и взаимодействующих отраслей промышленности.

Используя перечисленные данные, формулируют цели и задачи, возлагаемые на систему, и определяют условия ее применения. Анализ “поставленных задач позволяет определить необходимые для их выполнения характеристики системы.

Участие эргономиста в разработке ТЗ ограниченно, но оно имеет большое значение. Анализируя перечисленные исходные материалы, характеристики будущей системы, а также условия, в которых предполагается ее эксплуатация, эргономист определяет:
— принципиальную необходимость и возможность участия человека в работе системы;
— основные виды работы, которые могут и должны быть возложены на человека;
— условия и факторы, которые могут воздействовать на человека в процессе эксплуатации СЧМ;
— основные требования к операторам.

Используя перечисленные данные, эргономист участвует в разработке требований к: уровню автоматизации системы; организации средств взаимодействия операторов с машинной частью системы; техническим средствам подготовки; условиям обитаемости; уровню стандартизации и унификации средств, связанных с деятельностью человека.

Исходя из обоснованного уровня автоматизации и предполагаемой длительности непрерывной работы СЧМ, указанной в ТЗ, эргономист разрабатывает рекомендации по ориентировочному количеству личного состава, необходимого для эксплуатации системы.

При обосновании требований к организации средств взаимодействия эргономист определяет характер и сложность деятельности операторов, эксплуатирующих систему, и требуемый уровень обобщения информационной модели. Эргономические требования к техническим средствам подготовки задаются ла основании предполагаемого метода-подготовки, определяемого характером и сложностью операторской деятельности.

Наиболее детально эргономист анализирует условия, в которых будет работать человек. В том случае, когда требуемые условия по техническим или экономическим соображениям не могут быть реализованы, эргономист обязан обосновать ограничения к техническим средствам и деятельности оператора, позволяющие исключить вредные воздействия внешних условий на организм и результаты труда оператора.

Используя полученные данные, эргономист делает выводы о правильности учета возможностей Человека при обосновании технического задания к системе.

Стадия разработки технического предложения (ТП)

Исходным материалом для работы эргономиста на этой стадии являются: требования, изложенные в ТЗ на систему; отчетные материалы по эксплуатации ранее созданных аналогичных систем; результаты поисковых НИР и ОКР; различные варианты возможных структур системы, предложенные конструктором.

Основной формой работы на этой стадии являются НИР и ОКР, направленные на решение ряда вопросов, принципиально уже известных, но не доведенных до конкретного использования.

В результате анализа исходных материалов и результатов, проведенных НИР и ОКР, эргономист представляет данные, позволяющие оценить предложенные-варианты решений системы с точки зрения учета в них возможностей человека-оператора, проводит предварительное распределение функций между операторами и машиной, определяет перечень функций, выполняемых человеком, уточняет нужное количество операторов для эксплуатации системы, методы и средства их подготовки, а также участвует в компоновке рабочих мест операторов. Одновременно с этим специалист по эргономике проверяет соответствие вариантов системы требованиям техники безопасности и производственной санитарии, участвует в оценке ее эффективности.

Стадия разработки эскизного проекта (ЭП)*. Главной задачей эргономиста на этой стадии является разработка структуры деятельности оператора. Для этого в первую очередь распределяются функции между операторами и машиной, определяется характер деятельности и функциональные обязанности каждого оператора и составляются примерные алгоритмы их работы.

В результате анализа функций, выполняемых системой, разрабатывается эргономическое обоснование принципиальных конструктивных решений следующих элементов системы:
— средств обеспечения жизнедеятельности операторов и защиты их от действия неблагоприятных факторов внешней среды;
— информационных моделей (какую информацию следует выдавать оператору, в каком виде, с какой дискретностью и т. д.);
— рабочих мест операторов, в том числе средств согласования входов и выходов технических устройств с возможностями человека;
— средств контроля состояния оператора.

Исходным материалом для работ на этой стадии является ТП на систему, эргономические требования, материалы изучения систем-аналогов и результаты ранее выполненных НИР.

Основная форма работы на стадии ЭП — проведение анализа и обобщение уже имеющихся данных. НИР и ОКР на этой стадии проводятся лишь тогда, когда при разработке эскизного проекта выясняется, что принципиальное решение конструктора предусматривает появление некоторых новых факторов, наличие которых не было предусмотрено техническим заданием. Например, при разработке одного из транспортных средств конструктор ввел гидротормоза, что привело к появлению в системе не предусмотренных ранее ускорений. Это обстоятельство потребовало проведения дополнительной НИР по обоснованию необходимых средств амортизации и выбору наиболее приемлемых из них.

Полученные на этом этапе данные позволяют оценить временную загрузку операторов и темповую напряженность их деятельности, а также уточнить эффективность и эргономичность разрабатываемой системы.

Стадия разработки технического проекта (ТПр). На этой стадии принимаются окончательные технические решения, дающие полное представление о разрабатываемой системе. Эта стадия является наиболее трудоемкой и сложной, так как в процессе разработки ТПр детально и конкретно решаются задачи учета эргономических факторов, описанных выше. ТПр является последней стадией, в которой метод поиска и свободного экспериментирования является допустимым.

Здесь основной задачей учета эргономических факторов является отработка конкретных решений по отдельным элементам системы, с которыми будет взаимодействовать человек.

На стадии ТПр эргономист окончательно уточняет структуру и алгоритмы деятельности операторов, их временную загрузку и напряженность работы, состав и организацию информационных моделей, конструкцию рабочих мест, средств обеспечения условий обитаемости и т. д.

В процессе технического проектирования эргономист осуществляет детальную профессиографию операторской деятельности, разрабатывает требования к операторам, уточняет методы их подготовки и определяет необходимость профессионального отбора отдельных операторов данной системы. Кроме того, эргономист участвует в создании технических средств подготовки, обеспечения безопасности труда, контроля состояния оператора и в разработке предложений по технической эстетике.

При необходимости эргономист может потребовать изготовления специальных макетов для проведения необходимых психофизиологических исследований, что определено ГОСТами 2.118-73, 2.119-73 и 2.120-73.

Как правило, не все эргономические рекомендации могут быть выполнены в ходе разработки системы. Часть технических решений по различным обстоятельствам может противоречить требованиям эргономики. В таких случаях необходимо находить компромиссное решение с оценкой возможного снижения эффективности системы из-за неучета тех или иных требований.

Основными исходными материалами для работы эргономиста на этой стадии являются: документация по частным конструкторским решениям, проекты рабочих чертежей и эксплуатационной документации, результаты НИР и ОКР, проведенных на предыдущих стадиях. Основные формы работы — психофизиологический анализ деятельности операторов и частные испытания на макетах.

Стадия разработки рабочей документации. В процессе разработки документации, предназначенной для изготовления опытного образца (опытной серии), реализуются конкретные решения по учету эргономических факторов в части, касающейся эксплуатации и ремонта системы. Поэтому серьезное внимание эргономист должен уделять также и

разработке эксплуатационных и ремонтных документов, где определяется организация будущей деятельности операторов по управлению, техническому обслуживанию и ремонту системы.

На этапе изготовления опытного образца эргономисты оценивают и корректируют принятые ранее решения. На этом этапе появляется’ возможность организации контроля состояния оператора как по выходным показателям его деятельности, так и по характеристикам состояния его базовых функций. Результаты такого контроля позволяют оценить приемлемость конструкторских решений, возможности операторов по управлению создаваемой системой, разработать рекомендации по организации психофизиологического отбора и подготовки операторов, режимов труда и некоторых ффм социального обеспечения операторов.

На всех этапах испытаний (заводских, совместных, государственных и т. д.) эргономисты оценивают степень соответствия системы эргономическим требованиям и при необходимости разрабатывают рекомендации по корректировке конструкторской документации опытного образца.

По результатам испытаний оценивается эффективность и эргономич-ность системы. При оценке эффективности системы задача эргономиста состоит в обеспечении лиц, занимающихся такой оценкой, исходными данными о качестве деятельности операторов в конкретных условиях.

14.2. принципы и последовательность учета эргономических факторов в процессе эксплуатации счм

Реализованный в процессе разработки системы уровень приспособления машины к человеку определяет во многом характер учета эргономических факторов на этапе эксплуатации. Сдавая в эксплуатацию систему с нарушениями эргономических требований, конструктор, по сути дела, заставляет лиц, занимающихся эксплуатацией системы, компенсировать ее недоработки средствами и методами приспособления человека к машине.

Следует иметь в виду, что эта работа сопряжена со значительно большими трудностями, чем учет этих факторов в процессе разработки системы, так как на этапе эксплуатации приспособление человека к системе проводится для каждого образца системы непосредственно на местах эксплуатации, в то время как при разработке системы учет эргономических факторов можно проводить централизованным порядком в КБ или на заводе-изготовителе. Понятно, что централизованный учет экономически более целесообразен, так как требует меньше специалистов, затрат времени и средств. Особенно сложным является учет эргономических факторов на этапе эксплуатации систем с переменным составом операторов.

В процессе эксплуатации эргономические факторы должны учитываться при организации: психофизиологического отбора лиц, способных работать операторами; подготовки операторов и коллективов в целом; рационального режима труда и отдыха; сбора данных о качестве работы операторов, а также комплектовании коллективов операторов.

Чем полнее были учтены эргономические требования на стадиях разработки системы, тем ниже, как правило, требования, предъявляемые к психофизиологическим качествам кандидатов на операторские должности этой системы, и тем проще процесс психофизиологического отбора этих кандидатов.

При комплектовании коллективов и учебных групп следует обратить внимание на обеспечение психологической и учебной совместимости лиц, входящих в состав коллектива или группы.

Ввиду того, что для обеспечения психологической и учебной совместимости требуется рациональное сочетание не одного, а множества показателей, задача формирования коллективов решается компромиссным путем в соответствии с показателями, имеющими преобладающий вес в конкретных условиях.

Учет эргономических факторов при организации системы обучения и тренировок необходим при обосновании структуры и последовательности подготовки и областей использования различных средств подготовки.

Общие принципы системы подготовки должны определяться на стадиях разработки систем, несколько опережая процесс создания технических средств подготовки.

Для оценки качества работы оператора должны быть обоснованы:
— показатели, характеризующие работу оператора в процессе подготовки;
— методы получения исходных данных и алгоритмы расчета выбранных показателей;
— нормативные (граничные) значения показателей для оценки хода (уровня) подготовки.

На этапе эксплуатации следует организовать сбор сведений о качестве функционирования машинных звеньев и деятельности операторов, которые целесообразно фиксировать в специальных журналах и обобщать в интересах совершенствования методов подготовки операторов и эксплуатации СЧМ, а также обоснования технических заданий на модернизацию существующих систем и разработку требований к вновь создаваемым СЧМ

При организации сбора данных о качестве работы операторов эргономист должен исключить возможность корректировки первичной информации, привлекая для анализа подготовки и качества работы операторов специальных лиц.

При организации режима труда и отдыха операторов эргономист Должен в первую очередь:
— установить длительность и распределение смен операторов в течение суток, недели и на больший срок;
— определить число и состав смен, а также длительность и характер отдыха между дежурствами.

Для разработки режима труда и отдыха необходима информация 0 Длительности фаз врабатываемости, о времени появления и распре-Делении ошибочных действий операторов в течение рабочей смены, 0 динамике развития утомления и полноте восстановления работоспособности человека после отдыха.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум