24. Побудова систем відображення інформації (сві) в системі «людина – машина»

Конкретні типи СВІ, їхня кількість і розташування визначаються характером функцій оператора у СЛМ, особливостями його діяльності, а також психофізіологічними особливостями самої людини-оператора. Різноманітність ЗВІ зумовила появу і різних форм їхньої класифікації.

1) За функцією інформації, що видається, ЗВІ діляться на командні (цільові) і ситуаційні (контрольні). Командні індикатори відображають мету управління, якої потрібно досягти, і надають відомості про необхідні дії. Такими індикаторами є командні табло ("Стій", "Іди") або командні прилади пілота при здійсненні посадки, або судновий телеграф, що задає напрямок руху судна чи кількість обертів двигуна, тощо.

2) За способом використання інформації індикатори поділяються на три групи: прилади контрольного, якісного, кількісного надання інформації.

3) За модальністю сигналу індикатори поділяються на зорові, акустичні, тактильні тощо.

25. Проектування органів керування в системі «людина – машина».

Проектування органів управління має забезпечити людині - оператору можливість швидкого знаходження конкретного органу управління та виконання з певною точністю і в певний час потрібних дій. При цьому слід ураховувати конструктивні і технічні обмеження (площа робочих приміщень, фактори зовнішнього середовища, технологічні особливості тощо).

В проектуванні ЗВІ наявні інженерно-психологічні способи поєднуються з кількісними методами оцінки потоку інформації, що базуються на математичних методах теорії масового обслуговування і теорії інформації. На завершальних етапах проектування ця оцінка уточнюється експериментальним шляхом, а на етапі випробувань - у процесі функціонування СЛМ.

Перед усе необхідно враховувати у проектуванні ЗВІ психофізіологічні характеристики аналізаторів, розглянуті в розділі 3. Крім цього, в побудові інформаційних моделей слід дотримуватися певної послідовності організації уваги, при розташуванні елементів моделі створювати умови для максимального розвантаження оперативної пам'яті за рахунок певного розташування ЗВІ і органів управління, а також застосування різних наочних матеріалів.

Найбільші труднощі у проектуванні інформаційних моделей пов'язані із забезпеченням оптимального співвідношення ознак сигналу і об'єкта.

26. Класифікація та загальні інженерно-психологічні вимоги до органів керування в слм

Характер завдань, які вирішує оператор, вимагає розробки конкретних органів управління, що поділяються на певні групи:

– за характером рухів, здійснюваних людиною:

1) органи управління, які потребують виконання рухів вмикання, вимикання й перемикання;

2) органи управління, що передбачають повторні рухи типу обертальних, натискувальних і ударних;

3) органи управління, які вимагають дозованих, точних рухів для налагодження апаратури і встановлення режимів роботи;

– за призначенням і характером використання оператором:

1) оперативні - для постійного використання;

2) допоміжні - для періодичного вмикання, вимикання і контролю;

3) епізодичні, пов'язані з регулюванням, налаштуванням, калібруванням апаратури, проведенням регламентних робіт.

За конструкційним виконанням: кнопки, тумблери, рукоятки, маховики, педалі тощо (рис. 27).

Органи управління можна поділити на дві великі групи.

Перша група призначена для одномоментних (періодичних або одноразових) впливів на систему або об'єкти управління. Друга група органів управління використовується для виконання операцій, пов'язаних з уведенням у систему сигналів, що розрізняються за своєю величиною або тривалістю, операцій спостереження та деяких інших безперервних впливів.

Керування органами управління може здійснюватися руками або ногами людини.

Ручне управління має деякі переваги перед ножним тоді, коли необхідні висока точність і швидкість установлення органу управління у певне положення і не потрібно прикладати для цього великі зусилля (9 кг і більше).

Ножне управління застосовується для розвантаження рук оператора, економії часу, при значній кількості органів управління, зниженій точності регулювання і при значних м'язових зусиллях.

27. Інженерно-психологічні вимоги до окремих типів органів керування

До кожного типу органів керування ставлять специфічні інженерно-психологічні вимоги. Розглянемо їх.

Кнопки й клавіші використовують для швидкого вмикання і вимикання обладнання, для введення логічної і цифрової інформації.

Натискні кнопки й клавіші, якими керують одним пальцем, повинні мати круглу або квадратну форму і заглиблення, яке відповідає формі пальця.

При розміщенні кнопок і клавішів на пульті керування слід враховувати дані табл. 3.7 [25]. Оскільки за положенням кнопки не завжди можна дізнатися, увімкнена вона чи ні, необхідно, по можливості, додати до кнопки спеціальну контрольну лампу (світловий сигнал), яка б знаходилась поряд з нею і засвічувалася при її увімкненні, або застосовувати світну кнопку. Функціональне призначення кнопки задають кольором

самої кнопки або світлового сигналу (червоним, зеленим і т.п.), написами "Увімкнено", "Вимкнено" або знаковою інформацією (І, О).

Рекомендується така схема розміщення кнопок, протилежних за функціональним призначенням: О І або ОІ.

Оптимальний кут нахилу клавіатури кнопочного пульту керування становить 150.

Тумблери використовують для швидкого перемикання, увімкнення та вимикання, а також для реалізації функцій, які потребують двох або трьох дискретних положень.

Форму тумблера рекомендується робити конусоподібною або циліндричною.

Рекомендована сила перемикання тумблера становить 3…5 Н; максимальне зусилля при перемиканні пальцями становить 12 Н; максимальне зусилля при перемиканні усією

рукою 20 Н

При розміщенні на одній панелі великої кількості тумблерів їх потрібно кодувати формою, розміром, кольором. При 286 переведенні тумблера з одного положення в інше повинен відчуватися перепад величини пружного опору і бути чутним характерне клацання. Тумблери, які використовуються як аварійні, необхідно захищати спеціальними кришками або розміщувати в заглибленні панелі.

При розміщенні тумблерів на панелі керування в ряд відстань між осьовими лініями повинна бути не меншою 19 мм, при роботі в рукавичках – не меншою 25 мм, при роз-

міщенні ряду тумблерів в глибині панелі ця відстань повинна бути не меншою 25 мм, а при роботі в рукавичках – не меншою 35 мм.

Якщо тумблери перемикаються у протилежних напрямках, їхні кінці повинні бути віддалені один від одного не менше, ніж на 19 мм.

Для позначення функції тумблера застосовують написи й символи.

Поворотні вимикачі й перемикачі використовують для операцій вмикання-вимикання, послідовного перемикання, а також для плавного безперервного або дискретного регулювання. Відмінність між вимикачем і перемикачем полягає в кількості фіксованих положень: вимикач має два таких положення, перемикач – три і більше.

До складу поворотного вимикача і перемикача входять поворотний регулятор безперервної дії і привідний елемент. Початкові положення однотипних привідних елементів поворотних вимикачів і перемикачів повинні бути орієнтовані на панелі однаково, максимальна кількість положень – 24.

Привідний елемент для перемикача дискретного перемикання і увімкнення – вимкнення повинен мати покажчик (стрілку, цятку, мітку і т.п.), а також надійну фіксацію положення, що дозволить швидко і однозначно визначати позицію перемикача.

Для точного регулювання при невеликому поворотному зусиллі рекомендуються поворотні вимикачі і перемикачі діа- 287 метром 30…50 мм. У випадку, коли для повороту потрібне велике зусилля, поверхню вимикача чи перемикача рекомендується для забезпечення надійного затиску робити ребристою.

Рекомендуються також поворотні вимикачі і вимикачі циліндричної й конусоподібної форми.

Мінімальний діаметр вимикача становить 6 мм, максимальний – 100 мм (в залежності від поворотного зусилля).

При розміщенні на панелі керування мінімальна відстань між ними повинна бути: 20 мм при роботі однією рукою і 70 мм при роботі двома руками. При роботі в рукавичках мінімальна відстань повинна бути не меншою 25 мм.

Поворотні вимикачі і перемикачі повинні мати естетично прийнятний зовнішній вигляд, забезпечувати надійний затиск пальцями або усією рукою, легко перемикатися та

зберігати встановлене положення.

Важелі керування призначені для виконання ступінчастих перемикань і плавного динамічного регулювання однією або двома руками. Їх доцільно застосовувати у тих ви-

падках, коли потрібна швидкість руху і керування при великих перемикаючих зусиллях, фізичних зусиллях, середніх або вищих за допустимі межі, при порівняно короткому путі

керування [42].

Довжина важеля може становити 150…700 мм, що обумовлено опором функціональних частин, допустимою силою перемикання, довжиною путі переміщення рукоятки і т.п.

Рекомендований путь переміщення рукоятки важеля становить: для коротких важелів 150…200 мм, для довгих – 300…350 мм, а мінімально допустима відстань між двома положеннями рукоятки важеля становить 50 мм.

Важіль зручніше переміщувати у вертикальній площині, ніж у горизонтальній. Мінімальне перемикаюче зусилля важеля становить 30 Н, максимальне – 130 Н; при частих маніпуляціях і точному керуванні перемикаюче зусилля не 288 повинно перевищувати 60 Н, оптимальна сила перемикання у цьому випадку становить 30 Н.

На робочому місці важелі керування необхідно встановлювати так, щоб їх рукоятки при будь-якому положенні важеля знаходилися в межах зони досяжності моторного поля

оператора. Для використання важелів точного і безперервного регулювання необхідно створювати опору ліктю, передпліччю, зап'ястю руки.

Важелі керування, які використовуються для дискретних перемикань, повинні мати надійну фіксацію проміжних та кінцевих положень. Найбільш прийнятними для точного

керування є рукоятки важелів конусоподібної і яйцеподібної форми.

Маховики керування, штурвали та стернові колеса призначені для виконання ступінчастого перемикання і плавного динамічного регулювання, які виконують однією або двома руками. Вони використовуються для виконання повільних обертів і точних колових поворотів в умовах, коли потрібно прикладати значні зусилля.

Зусилля, яке необхідно прикласти для обертання маховика або штурвала, залежить від способу і характеру обертання.

Розміри маховиків і штурвалів залежать від способу обертання і зусиль, які прикладають. Так, для маховика при обертанні його за обід двома руками рекомендується діаметр в межах 140…1000 мм, однією рукою – 50…140 мм; при

обертанні кистю за рукоятку діаметр обода може бути 150…400 мм, діаметр рукоятки – 15…35 мм, а її довжина – 75…150 мм. При обертанні пальцями за рукоятку діаметр

обода може бути 50…200 мм, діаметр рукоятки – 10…20 мм, довжина рукоятки – 30…75 мм [37].

Кут повороту маховиків і штурвалів, які постійно обертають двома руками, не відриваючи їх, повинен бути не більше 1200, а в найкращому варіанті – не більше 900 Ножні органи керування (педалі) призначені для швидкого вмикання, вимикання, перемикання, запуску та зупинки при необхідності застосування великої сили при неве-

ликій точності виставлення органу керування у нове положення.

Їх застосовують для розвантаження рук при великій кількості органів керування і необхідності скорочення загального часу керування.

Педалі доцільно розміщувати ближче до поздовжньої осі тіла оператора. Відхилення від цієї осі не повинно перевищувати 100 мм, відстань між педалями рекомендується –

200…450 мм. Ширина педалі повинна відповідати ширині ступні, мати рифлену поверхню і закраїну для попередження зісковзування ноги. 28. Сумісне розташування індикаторів і органів керування в системах ЛМ

Досвід засвідчує, що, проектуючи будь-яке робоче місце, особ­ливу увагу приділяють технологічному (розміщення і вибір необ­хідних пристроїв, інструментів, машин) та організаційному осна­щенню (робочі меблі, засоби сигналізації та зв'язку, засоби освіт­лення, підставки, пристрої для прибирання робочих зон тощо).

Технологічне оснащення насамперед має відповідати характеру виконуваних завдань і забезпечувати постійну роботу (без простоїв) протягом зміни. Вимоги до технічного оснащення обумовлені за­вданнями сприяння:

— досягненню заданої технологічним процесом продуктивно­сті праці та якості робіт;

— можливості виконання за допомогою одного пристрою де­кількох технологічних операцій;

— максимальній економії робочого часу у процесі виконання операцій;  

— легкості встановлення, закріплення та зняття предмета пра­ці, скороченню й за можливості виключенню монотонних рухів;

— безпечності роботи за можливості без застосування індиві­дуальних засобів захисту.

Для операторів основними предметами технічного оснащення є індикатори та органи управління.

Вибір та конструювання засобів відображення (індикаторів) для робочого місця буде ергономічним за умови врахування низ­ки загальних принципів:

— інформація, що надходить до оператора, повинна бути ли­ше у тому обсязі й відповідати за змістом тим завданням, що по­ставлені перед працівником;

— інформація повинна бути деталізованою й точною у межах потреб оператора;

— форма представлення інформації має відповідати знанням, уяв­ленням людини та бути придатною для подальшого використання.

Відзначимо, що всі індикатори, з якими працює оператор, необхідно згрупувати й розмістити один відносно одного таким чином, аби не порушувати послідовності роботи з ними (маршрут) або функціональниз зв’язків елементів системи. Загальним правилом є послідовне розміщення індикаторів у межах груп зліва направо або згори донизу. Також рекомендовано, щоб поверхня індикатора знаходилася в площині нормальної лінії погляду, не відхилялась від неї більше як на 45⁰.

Індикатори, якими користуються найчастіше, а також найваж­ливіші необхідно розташовувати в оптимальній зоні видимості, в межах кута 15° від нормальної лінії погляду.

Мінімальна відстань між очима та індикаторами, за якими спо­стерігають, має становити 30 см, а рекомендована — не менше 50 см. Для індикаторів радіолокаційної інформації рекомендована від­стань спостереження — 40 см, а в разі спостереження за слабки­ми сигналами — до 25 см.

Для знакової та буквено-цифрової інформації, що відобража­ється на екранах електронно-променевих трубок, рекомендовані такі параметри: висота знака — не менше 3,5 мм за відстані спо­стереження 60—70 см; ширина знака — 3/4 його висоти; міжзна-кова відстань — 1/3—1/2 висоти знака; відстань між рядками — не менше 3/4 висоти знака.

Дуже часто на практиці використовують індикатори, що під­свічуються (панелі з написами, лампочки-індикатори і т. ін.). Якщо таке має місце, то враховують те, що яскравість індикатора повинна перевищувати рівень освітлення зовнішнього середови­ща не менше як на 10 %, але не більше як на 300 %. Контраст яскра­вості відображення на індикаторі має бути не менше ніж 50 % (відносно фону).

Ми вже говорили, що інформація кодується (передається у ви­гляді) не лише формами, знаками, а й кольорами (як правило, ви­користовують червоний, жовтий, зелений та білий кольори). При цьому, використовуючи їх, важливо дотримуватися таких загаль­ноприйнятих стандартів:

                 червоний колір застосовують у разі передачі повідомлення про заборону, неможливість виконання операції або сигналу про несправність системи, помилки, така інформація вимагає підви­щеної уваги операторів;

                 миготливий червоний колір — використовують для передачі сигналу про аварійний стан системи (при цьому тривалість спа­лахів та інтервалів між ними повинна бути однаковою);

                 жовтий колір — застосовують у разі, коли необхідно передати інформацію-застереження, тобто такі дані вимагатимуть особли­вої уваги оператора;

                 зелений колір — вказує на те, що система нормально функціо­нує, або готова до роботи (в робочому стані);

                 білий колір — застосовують для того, щоб сповістити, що си­стема виконує певну операцію, працює в нормальному режимі.

Інформацію можна кодувати у вигляді звуків, тоді передава­тися і прийматися вона буде слуховими індикаторами. Ці індикатори конструюють таким чином, щоб вони не спричиняли незруч­ності операторові та щоб руки працівника залишалися вільними (здебільшого поза межами інформаційного (зорового) поля).

Важливими технічними пристроями оснащення робочого місця є органи управління. Вони забезпечують реалізацію рішень, які при­ймає оператор. Прикладом органу управління є засоби ручного введення інформації (клавіатура), засоби, що дозволяють «викли­кати» інформацію для відображення на відповідному пристрої, що забезпечують встановлення вимірюваних величин, а також такі, що впливають на виконавчі органи об'єктів керування (кнопки «пуск», «зупинка» роботи механізму, перемикання режимів роботи).

Обираючи варіант щодо конструкторського рішення та роз­міщення органів управління, слід керуватися такими загально­прийнятими принципами:

— жодна рука не повинна бути перевантаженою — для цього планомірно визначають послідовність та межі фізичного наван­таження на руки й з урахуванням цих даних розміщують та оби­рають ті чи інші типи органів управління;

— робота руками має бути легкою — це означає, що всі орга­ни управління, пов'язані між собою певною послідовністю дій, згруповані й якими працюють одночасно, мають розміщуватися в зоні оптимальної досяжності в одному секторі чи по одній лінії: зліва направо чи згори донизу;

— у зоні легкої досяжності розміщують ті органи управління, які є найважливішими (такі, що найчастіше використовуються в процесі трудової діяльності чи їх використання вимагає посиле­ної уваги, відповідальності тощо);

— розташування ідентичних органів управління має бути уні­фікованим — тобто якщо різні робочі місця мають у складі схожі за функціональним призначенням органи управління, то вони розміщуються в однакових секторах робочого місця, що полег­шує працю операторів (їм не потрібно витрачати зайвий час на запам'ятовування нового розташування однакових груп органів управління на різних робочих місцях);

— рекомендованою кольоровою гамою для забарвлення органів управління є чорний або сірий, однак, якщо робота пов'язана із чи­танням, кодуванням складної інформації, то бажано використовува­ти червоний, зелений,жовто-гарячий і білий кольори (синій, як пра­вило, використовують у разі потреби в додатковому кольорі).

Оскільки робота оператора часто-густо пов'язана зі зчитуван­ням інформації, то органи управління розташовують у секторі поруч із групою відповідних індикаторів. Водночас руками людина не повинна закривати індикатори, коли використовує орга­ни управління. Прикладом функціонально правильного розташу­вання органів управління й індикаторів є дисплеї. У даному разі індикатором буде екран дисплея, а органи управління (кнопки керування настроюванням різних технічних характеристик екра­на та його вмикання/вимикання) — поруч, як правило, знизу. У складніших системах групи функціонально близьких індикато­рів та органів управління окреслюють добре помітними лініями.

Організація робочого місця вимагає також маркування органів управління, індикаторів та інших елементів обладнання, що їх необхідно знаходити, розпізнавати, якими маніпулюють у роботі. Маркування не потрібне лише для тих органів управління чи об­ладнання, призначення яких є зрозумілим для оператора.

Для того, щоб зробити правильне маркування (напис), реко­мендують враховувати такі параметри:

~ точність ідентифікації;

~ час, передбачений для розпізнавання напису чи іншої реакції оператора;

~ відстань, з якої має читатися інформація;

~ рівень освітленості та кольорові характеристики освітлення;

~ важливість функції, до якої належить напис;

~ необхідність уніфікації маркувань у кожній системі та між системами.

Конструкція та габаритні розміри організаційного оснащення визначаються такими факторами:

•   характер та вид робіт, що їх виконує на робочому місці лю­дина;

•   особливості організації виробництва (методи робіт, спеціалі­зація робочих місць, змінність роботи та ін.);

•   склад і кількість пристроїв, інструментів, необхідних для роботи на даному робочому місці;

•   асортимент та характер матеріалів, деталей, які обробляють тощо.

Крім того, конструкція організаційного оснащення повинна передбачати:   ~ обмеження типів та розмірів організаційного оснащення;

~ зручність зборки, ремонту, прибирання;

~ можливість секційного збирання;

~ окреме збереження документів, ріжучих, вимірювальних, до­поміжних інструментів, а також спеціальних пристроїв та предметів з догляду робочого місця;

~ перепланування й переміщення перегородок, ложементів у ящиках тумбочок, столів, верстаків тощо;

34.- 36. Загальне уявлення про фактори виробничого середовища.