35.Роль инженерной психологии в обеспечении надежности
Разработка конструкций, выбор формы, цвета, условий эксплуатации, оптимальных условий обслуживания, управления должны вестись с учетом человеческих возможностей и ограничений.
Роль человеческого фактора в снижении надежности очень высока (частота отказов по вине человека колеблется от 20% до 80%)
.
Надежность и инженерная психология связаны с прогнозированием и улучшением характеристик системы, но действуют разными способами и средствами:
– специалист по надежности изменяет конструкцию, материал, схему, снижение нагрузки;
– специалист по инженерной психологии воздействует на те технические факторы, которые оказывают влияние на возможности оператора (уровень шума, освещенность, уровень воздействия окружающей среды и т.д.).
Функционирование технической системы и человека принципиально различно: человек более сложная система, и взаимосвязь психо-физиологических факторов недостаточно изучена, нежели механизмов. Человеку свойственна меньшая стабильность, чем машине, на его работу оказывают влияние большее число факторов. Надежность оператора может быть рассчитана как элемент технической системы путем использования входных и выходных параметров.
Поведение человека можно характеризовать комбинацией 3 параметров:1)входного сигнала; 2)внутренней реакции; 3)отклика на выходе.
Упрощенную
математическую модель поведения человека
можно представить в следующем виде:
;
где S
– изменение окружающих условий,
воспринимаемых оператором (загорание
сигнальной лампы); R
– восприятие и обработка физического
сигнала (запоминание, обдумывание и
т.д.); O
– действие, обусловленное внутренней
реакцией человека на сигнал (речь,
нажатие кнопки); E
– изменение в машине (системе), вызванное
действием оператора.
Сложность заключается в том, что поведение человека определяется действием многих цепей S->R->O, переплетенных между собой.
Человек допускает ошибку, когда какой-либо элемент цепи оказывается неисправным (физические изменения окружающих условий не воспринимаются как сигнал S, сигналы не различимы, сигнал принят, но неправильно понят, сигнал принят, понят, но правильный отклик неизвестен оператору, правильный отклик находится за пределами возможностей человека, отклик выполняется неправильно, не в требуемой последовательности).
Применительно к конструированию аппаратуры это означает следующее: чтобы оператор был в состоянии откликнуться соответствующим образом, сигналы должны восприниматься оператором и требовать отклика, который оператор способен произвести. Характеристики аппаратуры должны быть приспособлены к возможностям оператора, должны учитывать ограничения, налагаемые ростом человека, его весом, временем реакции на сигнал. Для четкой работы системы оператор должен получить подтверждение о последствиях отклика по каналам обратной связи. Не имея возможности видеть результаты своей деятельности, оператор не может быть уверен в их правильности, его реакция будет характеризоваться большой изменчивостью. Для конструктора это означает, что аппаратура должна обеспечить оператора входными сигналами и сигналами, передаваемыми по каналу обратной связи. Он должен предусмотреть средства для ввода информации оператору без перегрузки каналов его восприятия. Задачи автоматизации необходимо решать на основе анализа распределения функций между человеком и машиной. На этапе проектирования производится оценка надежности человека, машины и системы «человек-машина» в целом. В качестве руководства при выборе конкретного типа органа управления, индикаторов и т.д. используются опытные данные по надежности. Каждый орган управления и индикатор имеет конечное число размерных параметров, каждый из которых связан с оценкой надежности. Различный набор параметров гарантирует разную надежность работы человека. Необходимо учитывать, что надежность устного распоряжения или выполнения записи = 0,9998, а надежность мыслительных операций (надежность принятия решений) = 0,999.