Основные понятия системы человек-машина-среда

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Автомобильно-дорожный институт

Кафедра «Организация и безопасность дорожного движения»

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Современная психология труда»

на тему: «Основные понятия системы человек-машина-среда»

Выполнил:

Редькина Д.

Пенза, 2020

1. Общие понятия о системе «человек-машина-среда»

На определенном этапе своего развития для удовлетворения своих все возрастающих материальных и духовных потребностей человек начинает создавать искусственные орудия труда - “машины”. Получив в свое распоряжение огромные запасы энергии, новую технику и технологии, он неузнаваемо изменил свою жизнь, но вместе с тем оказался перед сложнейшей задачей - обеспечить эффективное, устойчивое и безопасное управление этой техникой.

Система “человек-машина-среда” - СЧМС представляет собой сложную многофункциональную систему, включающую неживую, живую материю и общество (рис. 1).

человек машина транспорт эргономический

Рисунок 1. Система “человек - машина - среда”

Структура СЧМС состоит из:

машины (М) - все то, что искусственно создано руками человека для удовлетворения своих потребностей (технические устройства, информационное обеспечение и т.д.);

человека (Ч) - человека - оператора, который при взаимодействии с машиной выполняет определенные функции управления для достижения поставленной цели;

среды, которую условно можно разбить на два вида - окружающую среду (ОС) и социальную среду (СС).

Окружающая среда характеризуется такими основными параметрами, как микроклимат, шум, вибрация, освещенность, запыленность, загазованность и т.д.

Социальная среда характеризуется социально- экономическими и политическими отношениями в обществе.

Человек и машина, при своем взаимодействии, составляют подсистему в рамках СЧМС, которая называется система “человек-машина” - СЧМ.

Основу классификации СЧМ составляют четыре группы признаков:

1. целевое назначение системы;

2. характеристики человеческого звена;

3. тип машинного звена;

4. тип взаимодействия компонентов системы.

По целевому назначению СЧМ делятся на:

управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной;

обслуживающие, в которых задачей человека является контроль за состоянием машины;

обучающие - выработка у человека определенных навыков;

информационные - поиск, накопление или получение необходимой информации;

исследовательские - анализ тех или иных явлений.

По характеристикам человеческого звена СЧМ делятся на:

моносистемы, в состав которых входит один человек;

полисистемы, в состав которых входит целый коллектив и взаимодействующий с ним комплекс технических устройств.

Полисистемы можно подразделить на паритетные и иерархические (многоуровневые).

В паритетных системах между членами коллектива нет подчиненности и приоритетности. В иерархических СЧМ устанавливается организационная или приоритетная иерархия взаимодействия человека с техникой.

Деятельность человека-оператора представляет собой процесс достижения поставленных перед СЧМ целей, состоящий из упорядоченной совокупности выполняемых им действий.

Различают несколько типов операторской деятельности:

оператор-технолог - человек непосредственно включен в технологический процесс;

оператор-манипулятор - основная роль деятельности человека -- это сенсомоторная регуляция (управление манипуляторами, железнодорожным составом и т.д.);

оператор-наблюдатель - классический тип оператора (диспетчер транспортной системы, оператор радиолокационной станции и т.д.);

оператор-исследователь - исследователи любого профиля;

оператор-руководитель - организаторы, руководители различных уровней, лица принимающие ответственные решения.

По типу машинного звена условно можно выделить два вида признаков:

информационные - машины, обеспечивающие обработку информации и решающие задачи духовного плана;

материальные - машины, обрабатывающие материальные носители.

По типу взаимодействия компонентов системы в СЧМ выделяют два вида:

информационное - взаимодействие, обусловленное передачей информации от машины к человеку;

сенсомоторное - взаимодействие, направленное от человека к машине для выполнения поставленной цели.

Трудовую деятельность человека в системах «Человек - машина - окружающая среда» (СЧМ) изучает наука эргономика.

Предмет исследования - конкретная трудовая деятельность человека, использующего машины.

Цели науки:

1. Повышение эффективности СЧМ, особенность системы достигать поставленной цели в заданных условиях и с определенным качеством (достижение достаточной производительности с минимальными затратами энергии, материалов и без потерь, являющихся результатом ошибок). Достигается путем изначального проектирования относительно безошибочно действующих СЧМ - создания эргономически совершенной техники, подготовки хорошо обученных кадров.

2. Обеспечение безопасности труда: неучитывание человеческого фактора при эргономическом проектирование оборудования может привести к опасным действиям человека - оператора, из-за невозможности правильного и своевременного выполнения операций (по вине подобных просчетов происходит: 75% авиационных катастроф; 80% дорожных происшествий; 90% аварий на железнодорожном транспорте).

3. Обеспечение условий для развития личности человека в процессе труда, которое может быть достигнуто грамотным распределением функций между человеком и машиной.

Задачи науки:

1. Эргономическое обеспечение проектирования СЧМ, которое включает:

- анализ трудовой деятельности оператора;

- распределение функций между человеком и машиной;

- оптимальная организация рабочего места;

- выбор технических средств в соответствии с предъявляемыми к ним требованиям;

- учет факторов производственной среды;

- определение социально-экономической эффективности проектирования СЧМ.

2. Разработка эргономических основ эксплуатации СЧМ:

- контроль и поддержание функционального состояния человека-оператора;

- организация рациональных режимов труда и отдыха.

3. Эргономическая оценка качества СЧМ: разработка критериев и показателей эффективности надежности СЧМ.

Основные направления эргономических исследований применительно к железнодорожному транспорту:

1. Снижение психологических нагрузок: автоматизация и централизация систем регулирования и контроля; обеспечение безопасности труда; надежность работы оборудования; снижение объема информации до нормы.

2. Обеспечение комфортной рабочей среды: приток свежего воздуха; комфортный световой и цветовой климат; отсутствие шума и вибрации; улучшение производственного интерьера.

3. Обеспечение удобства работы: удобное оборудование; удобная мебель; удобный инструмент; удобная спецодежда.

4. Рациональная организация производства: рациональное размещение оборудования; правильная организация рабочих зон; правильная организация труда и отдыха и бытового обслуживания.

5. Работа с кадрами: профессиональный отбор; обучение, обмен опытом; повышение квалификации.

6. Снижение физиологических нагрузок: автоматизация и механизация процессов производства; правильная организация рабочего места; правильный выбор и размещение органов управления; централизация процессов управления.

Свойства эргономичности:

- управляемость: свойство техники изменять эффективность выполнения человеком основной и вспомогательной работы при обеспечении необходимых технологических операций над предметом;

- обслуживаемость: свойство техники изменять эффективность выполнения человеком трудовых операций по приведению её в состояние готовности к функционированию и поддержанию этого состояния во времени;

- освояемость: характеризует эффективность приспособления техники к быстрому и высококачественному овладению её техническим и управляющим персоналом;

- обитаемость: эргономическое свойство техники, приближающее условия её функционирования к оптимальным с точки зрения жизнедеятельности работающего человека параметрам среды, а также обеспечивающее уменьшение или ликвидацию вредных последствий её воздействия на окружающую среду.

Критерии эргономичности - показатели использования живого труда человека:

1. Производительность труда: затраты времени на выполнение человеком единицы труда.

2. Качество труда: точность и безошибочность выполнения единицы труда;

3. Тяжесть (напряженность) труда: степень совокупного воздействия всех факторов рабочей среды на здоровье и работоспособность человека.

2. Оптимизация рабочих движений

Создание эффективной СЧМС заключается в поиске оптимального сочетания возможностей машины и человека.

На человека следует возлагать выполнение функций по:

ь распознаванию ситуации в целом по ее многим сложно связанным характеристикам, а также при неполной информации о ней;

ь осуществлению функций индуктивного вывода, т.е. обобщению отдельных фактов в единую систему;

ь решению задач, в которых отсутствует единый алгоритм или нет четко определенных правил обработки информации;

ь решению задач, в которых требуется гибкость и приспособляемость к изменяющимся условиям, особенно задач, появление которых заранее трудно предвидеть;

ь решению задач с высокой ответственностью в случае возникновения ошибки.

Машине следует поручать:

Ш выполнение всех видов математических расчетов;

Ш выполнение однообразных, постоянно повторяющихся операций, реализуемых по заданному алгоритму;

Ш хранение и динамическое представление больших объемов однородной информации;

Ш решение задач, требующих дедуктивного вывода, т.е. получения на основе общих правил решений для частных случаев;

Ш выполнение действий, требующих высокой скорости реакции на команду.

Не следует прямо воспринимать методологию распределения функций как проектировочную дисциплину, а приведенные рекомендации как руководство к действию. Это лишь иллюстрация различий, присущих основным элементам человеко-машинной системы. Все в действительности гораздо сложнее, требует тонкого анализа содержания деятельности оператора и учета возникающих артефактов. Несмотря на значительный прогресс в создании сложных технических систем, человек во многих случаях незаменим. Особенно это касается его возможностей по работе в условиях неполноты информации и использовании эвристических методов решения проблем. Кроме того, только человек обладает способностью учитывать разнокачественный, в том числе и социальный, опыт для достижения своих целей.

Человечеством создано огромное разнообразие человеко-машинных систем, ориентироваться в котором достаточно трудно.

Для упрощения ориентирования в технологических и целевых нюансах технических систем создаются различные классификационные системы и схемы.

В зависимости от технического назначения человеко-машинных систем различают:

ь системы управления движущимися объектами с управлением как с объекта, так и извне;

ь системы управления энергетическими установками;

ь системы управления технологическими процессами циклического типа;

ь системы наблюдения за обстановкой и обнаружения объектов;

ь системы диспетчерского типа, управляющие транспортными средствами, распределением энергии и т.п.

Приведенная классификация, несмотря на свою условность и простоту, выполняет задачу по уменьшению многообразия возникающих в практике реальных систем.

В процессе развития инженерной психологии как научно-практической дисциплины наблюдается возникновение и смена парадигм проектирования и соответственно взглядов на роль и положение человека в технической системе.

В начальном периоде эволюции технических систем большую роль играл машиноцентрический подход, в соответствии с которым человек рассматривался как звено технической системы, решающее ту или иную ее задачу. Описание оператора осуществляется в терминах анализа технических средств. Определяются входные и выходные параметры человека, составляется его передаточная функция. Задачей исследователя является поиск некоторых констант, не зависящих от условий работы человека. Такой подход оказался малопродуктивным при анализе сложных систем, так как поведение человека осуществляется сложным, плохо формализуемым образом.

В процессе тематической проработки технических решений человеко-машинной системы должны оцениваться вклады каждой новой подсистемы в увеличение возможностей тех или иных систем человека. Речь идет об усилении его перцептивных возможностей, возможностей антиципации, памяти, внимания, принятия решения, мышления, включения в социальные системы и системы коллективного принятия решений и т. д. Необходимо учитывать синергетические эффекты, возникающие вследствие появления новых технических и психологических элементов в проектируемой системе. Особое внимание уделяется и новым способностям, которыми наделяется человек при внедрении той или иной системы. Например, в авиации сверхманевренность самолетов с изменяемым вектором тяги двигателя позволяет снять ограничения по пространственному маневру, что дает пилоту новую способность - свободно перемещаться в пространстве на низких скоростях. Введение систем обеспечения невидимости в радиолокационном диапазоне дает летчику уверенность и превосходство над противником при выполнении задач, требующих внезапного появления и ухода с поля боя. Машина усиливает возможности пилота.

Человеко-машинные системы создаются в рамках совместной деятельности коллективов, состоящих из специалистов разного профиля, включающей этапы формирования технического проекта, конструирования, создания и испытаний опытного образца, разработки технической и технологической документации, проведения государственных испытаний и внедрения в производство.

На каждом этапе решаются специфические задачи, в том числе и задачи учета человеческого фактора. Система учета особенностей человека в процессе разработки человеко-машинных комплексов называется системой эргономического обеспечения разработки и эксплуатации (СЭОРЭ). В первую очередь эта система занимается вопросами рационального учета характеристик системы «человек - машина», согласования свойств ее человеческого и машинного звеньев с целью достижения требуемого (заранее заданного) качества деятельности. СЭОРЭ планомерно использует научно-технические, производственные и социально-экономические возможности страны и международного сообщества для совершенствования эргономических качеств образцов человеко-машинных систем. Эти возможности непрерывно увеличиваются и изменяются вместе с прогрессом человеческой цивилизации.

Литература

1. Климов Е.А. Введение в психологию труда / Е.А. Климов. - М.: 1998

2. Сергеев С.Ф. Инженерная психология и эргономика: Учебное пособие. М.: НИИ школьных технологий, 2008. - 176 с.

3. Толочек В.А. Современная психология труда: Учебное пособие. / В.А. Толочек. - СПб.: Питер, 2005

4. Б.А. Душков, А.В. Королев, Б.А. Смирнов. Основы инженерной психологии. Учебник для студентов вузов. - М.: 2008.

5. Психология (для технических вузов) / Под ред. В.Н.Дружинина. С-П., 2008г.

Размещено на Allbest.ru