
- •1. Основные понятия, термины и определения 8
- •2. Количественные показатели аппаратурной надежности асоиу 27
- •3. Математические модели надежности аппаратуры асоиу 41
- •4. Расчет надежности невосстанавливаемой аппаратуры асоиу на этапе проектирования 49
- •5. Расчет надежности ремонтируемых систем 63
- •6. Основы моделирования и расчета надежности программных средств 73
- •7. Основы эргономики асоиу 87
- •8. Основы организации испытаний асоиу на надежность 107
- •9. Основные принципы обеспечения качества промышленной продукции 117
- •Введение
- •1. Основные понятия, термины и определения
- •1.1. Система и ее элементы
- •1.2. Основные функции асоиу
- •1.3. Понятия надежности и отказа системы (элемента)
- •1.4. Основные определения в области качества и надежности программного обеспечения (по) асоиу
- •1.5. Основные определения в области надежности подсистемы человек-оператор асоиу
- •1.6. Факторы, влияющие на надежность асоиу
- •1.6.1. Контроль технического состояния асоиу в процессе эксплуатации
- •1.6.2. Влияние внешних воздействующих факторов при эксплуатации асоиу
- •1.7. Проблема стандартизации в области надежности и качества
- •2. Количественные показатели аппаратурной надежности асоиу
- •2.1. Основные показатели надежности невосстанавливаемых объектов
- •2.1.1. Вероятность безотказной работы
- •2.1.2. Вероятность отказа
- •2.1.3. Средняя наработка до отказа
- •2.1.4. Интенсивность отказов
- •2.2. Показатели надежности восстанавливаемых объектов
- •2.2.1. Показатели безотказности восстанавливаемых объектов
- •2.2.1.1. Параметр потока отказов
- •2.2.1.2. Средняя наработка на отказ объекта
- •2.2.2. Показатели ремонтопригодности
- •2.2.2.1. Вероятность восстановления
- •2.2.2.2. Среднее время восстановления
- •2.2.2.3. Интенсивность восстановления
- •2.2.3. Показатели долговечности
- •Комплексные показатели надежности
- •2.3.1. Коэффициент готовности
- •2.3.2. Коэффициент оперативной готовности
- •2.3.3. Коэффициент технического использования
- •Коэффициент сохранения эффективности
- •3. Математические модели надежности аппаратуры асоиу
- •3.1. Модели потоков событий
- •3.1.1. Простейший поток отказов
- •3.1.2. Потоки Эрланга
- •3.2. Законы распределения дискретных случайных величин
- •3.2.1. Биномиальный закон распределения числа появления события а в m независимых испытаниях
- •3.2.2. Пуассоновское распределение появления n событий за время t
- •3.3. Законы распределения непрерывных случайных величин
- •3.3.1. Экспоненциальное распределение
- •3.3.2. Нормальное распределение
- •3.3.3. Гамма-распределение
- •3.4. Модели случайных процессов
- •3.3.1. Марковские процессы
- •4. Расчет надежности невосстанавливаемой аппаратуры асоиу на этапе проектирования
- •4.1. Составление логических схем
- •4.2. Расчет надежности нерезервированной невосстанавливаемой системы
- •Учет влияния режимов работы элементов на надежность
- •4.4. Расчет надежности невосстанавливаемых резервированных систем
- •4.4.1. Резервирование с целой кратностью с постоянно включенным резервом или нагруженное резервирование замещением с абсолютно надежными переключателями
- •4.4.1.1. Общее резервирование
- •4.4.1.2. Раздельное резервирование
- •4.4.1.3. Общее резервирование с дробной кратностью
- •4.4.2. Резервирование замещением ненагруженное и облегченное с абсолютно надёжными переключателями
- •4.4.2.1.Общее ненагруженное резервирование замещением
- •4.4.2.2. Облегченное резервирование замещением
- •В случае показательного распределения наработки до отказа
- •4.4.3. Резервирование с учетом надежности переключателей
- •4.4.4. Скользящее резервирование
- •5. Расчет надежности ремонтируемых систем
- •5.1. Общая характеристика методов расчета надежности ремонтируемых систем
- •Вычисление функций готовности и простоя нерезервированных систем
- •5.3. Особенности расчета резервированных систем
- •5.3.1. Ненагруженное резервирование с восстановлением
- •5.3.2. Нагруженное резервирование замещением
- •Расчет надежности восстанавливаемых систем, перерывы в работе которых в процессе эксплуатации недопустимы
- •Примеры решения типовых задач
- •Основы моделирования и расчета надежности программных средств
- •6.1. Модель анализа надежности программных средств
- •6.2. Статистика ошибок по асоиу
- •6.3. Количественные характеристики надежности по асоиу
- •6.4. Модели надежности программного обеспечения
- •6.4.1. О возможности построения априорных мнп
- •6.4.2. Непрерывные эмпирические модели надежности по (нэмп)
- •6.4.3. Дискретные эмпирические модели надежности по (дэмп)
- •6.5. Способы обеспечения и повышения надежности по
- •6.5.1. Основы организации тестирования программ
- •6.5.1.1. Особенности тестирования « белого ящика»
- •6.5.1.2. Особенности функционального тестирования по ( методы тестирования «черного ящика»)
- •6.5.1.3. Организация процесса тестирования программного обеспечения
- •6.5.2. Способы оперативного повышения надежности по
- •Основы эргономики асоиу
- •7.1. Основные понятия и определения
- •7.2. Классификация эргономических методов исследования
- •7.3. Характеристика деятельности человека-оператора технических систем
- •7.4. Влияние человека - оператора на надежность асоиу
- •Показатели безошибочности человека-оператора
- •7.4.2. Способы борьбы с ошибками оператора
- •7.5. Проектирование дружественных пользователю вычислительных систем
- •7.5.1. Эргономика средств ввода информации
- •7.5.2. Работа с дисплеями и требования к ним
- •7.5.3. Организация компьютеризованных рабочих мест
- •7.6. Организация диалога человека и эвм
- •8. Основы организации испытаний асоиу на надежность
- •8.1. Виды испытаний на надежность
- •Принципиальные особенности организации испытаний на надежность асоиу
- •Основы организации определительных испытаний на надежность
- •8.3.1. Точечные оценки показателей безотказности и ремонтопригодности
- •8.3.2. Оценка показателей надежности доверительным интервалом
- •8.3.2.1. Определение доверительного интервала для средней наработки на отказ
- •8.3.2.2. Определение доверительного интервала для вероятности безотказной работы по числу обнаруженных при испытаниях отказов
- •8.4. Основы организации контрольных испытаний
- •9. Основные принципы обеспечения качества промышленной продукции
- •9.1. Современная концепция обеспечения качества продукции
- •Наименование детали
- •Два подхода к контролю за качеством продукции
- •Заключение
7.2. Классификация эргономических методов исследования
Все методы исследования условно можно разделить на четыре группы методов:
организационные методы, к которым относятся методологические средства эргономики, обеспечивающие системный подход к исследованию и проектированию;
эмпирические способы получения научных данных, к которым относятся наблюдение, самонаблюдение, экспериментальные процедуры (лабораторный, производственный, «формирующий» эксперименты), диагностические методики ( различного рода тесты, анкеты, социометрия, интервью и беседы), анализ процессов и продуктов деятельности, моделирование ( предметное, математическое и т.д.);
способы количественной и качественной оценки данных;
способы интерпретации полученных данных в контексте целостного описания системы « человек-машина».
Наиболее обширна вторая группа методов – эмпирические способы получения данных для эргономических исследований, в которых выделяются следующие приемы:
- операционно-структурное описание трудовой деятельности, которое состоит в разложении ее на качественно различные составляющие (действия, операции), в определении их логической связи между собой, порядка следования друг за другом и вычислении ряда показателей, имеющих определенный психофизиологический смысл. Для получения исходной информации при описании конкретной деятельности человека используются различные профессиограммы;
Таблица 7.1
Структурная схема формирования свойства эргономичности системы «человек-машина»
Свойства |
Управляемость |
Обслуживае- мость |
Освояемость |
Обитаемость
|
Челове-ческие факторы в технике |
Соответствие распределения функций между человеком и машиной оптимальной структуре их взаимодействия при достижении поставленных целей. Соответствие конструкции машины и организации рабочего места оптимальной психофизиологической структуре и процессу деятельности. Соответствие содержания задаваемой машиной деятельности по управлению оптимальному уровню сложности действий человека. Соответствие задаваемой машиной напряженности деятельности минимальной напряженности, обеспечивающей наивысшую эффективность управления. Соответствие задаваемых машиной требований к качеству деятельности по управлению оптимальным точностным, скоростным и надежностным возможностям человека. Соответствие задаваемых машиной темпов и ритмов трудовых процессов оптимальной временной структуре действий работающих людей. |
Соответствие конструкции машины (или ее отдельных элементов) оптимальной психофизиологической структуре и процессу деятельности по ее эксплуатации, обслуживанию и ремонту. |
Заложенные в машине и эксплуа-тационной документации возможности быстрейшего ее освоения. Заложенные в машине возможности для развития и совершенство-вания профессиональ-но важных качеств.
|
Соответствие условий функциони- рования машины биологически оптимальным параметрам рабочей среды, обеспечи-вающим человеку нормальное развитие, хорошее здоровье и высокую работоспо-собность. Уменьшение или ликвидация вредных для природной среды условий функциониро-вания машины. |
- психофизиологические методики – измерение времени реакции человека (простой сенсомоторной реакции, реакции выбора, реакции на движущийся объект);
психофизические методики – определение порогов и динамики чувствительности в различных условиях деятельности;
психометрические методы исследования перцептивных процессов (отражение объективной реальности органами чувств), мнемонических процессов (приемов, облегчающих запоминание большого числа сведений и фактов), когнитивных процессов (взаимосвязи человека и техники) и личностных характеристик;
методы электрофизиологии, изучающие электрические явления в организме человека при различных видах его деятельности:
электроэнцелография ( запись электрической активности мозга с поверхности головы) – показатель активности мозга при действии раздражителей,
электромиография (запись электрической активности мышц), которая играет важную роль при оценке состояния мышечного тонуса и незаменима при исследовании позы и рабочих движений,
регистрация кожно-гальванической реакции ( изменение разности потенциалов кожи) – весьма чувствительный показатель эмоционального состояния человека,
электрокардиография – запись электрической активности сердца, позволяющая выяснить характер зависимости частоты сердечных сокращений от величины физической нагрузки при работе,
электроокулография – запись электрической активности наружных мышц глазного яблока, используемая в эргономике как объективный показатель перемещения взора человека при рассмотрении какого-либо предмета.
В методический арсенал методов получения исходных данных для эргономических исследований входят также следующие подходы:
биотелеметрия – дистанционное исследование функций и измерение показателей жизнедеятельности человека,
методы биомеханики - различного рода видиозапись, тензометрия, циклография и т.д.,
техника антропологических исследований – измерение тела человека и его частей,
соматография – технико-антропологический анализ положения тела и изменения рабочих поз человека, соотношения размеров человека и машины,
опросники позволяют выявить качественно разнообразные симптомы утомления, которые могут быть осознаны человеком,
методики субъективного шкалирования предназначены для оценки степени утомления самим человеком,
разнообразные методы гигиены труда используются для изучения условий деятельности и влияния их на здоровье человека.