1. ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1.2. Характеристика жизнедеятельности человека в системе "человек - машина - среда обитания"
1.2.1. Особенности деятельности человека - оператора
В историческом аспекте развития трудовой деятельности человека можно выделить три основные стадии работы: ручная, механизированная и автоматизированная.
В течение длительного времени, почти до начала нашего века, функции человека в отношении техники оставались в основном энергетическими, т.е. для управления техникой человек пользовался своей мышечной силой. Эта работа характеризуется сложными двигательными процессами, которые требуют значительных затрат физической силы, высокой координации движений, ловкости. Согласование человека с техникой сводилось лишь к учету анатомических и физиологических особенностей.
С появлением в начале XX в. новых видов деятельности (автомобиль, самолет и т.д.) возникла необходимость учета психологических возможностей человека, таких как скорость реакции, особенности памяти и внимания, эмоциональное состояние и др. С широким внедрением автоматических систем управления, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов явились изменения в профессиональной структуре труда, связанные с появлением операторской деятельности.
Оператором стали называть человека, которая руководила элементами автоматики и вычислительной техники, другими техническими системами. Под "человеком - оператором" в эргономике понимают человека, который выполняет трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой благодаря информационной модели и органам управления.
Операторская деятельность значительно изменила труд человека. Увеличилось напряжение в труде том, что перед оператором встает задача управлять все большим количеством объектов и параметров. Человек имеет дело не с прямым наблюдением, а с информационным отображением. Возрастают требования к точности, скорости и надежности действий человека, к скорости психологических процессов. Трудовая деятельность сопровождается значительными затратами нервно-эмоциональной и умственной энергии.
Компьютеризация и роботизация, с одной стороны, расширили возможности человека, а с другой - значительным образом изменили требования к ее деятельности. Уже не нужна примитивная труд с выполнением монотонных физических операций, с шаблонной умственной деятельностью. Увеличилась потребность в творческой высококвалифицированной труда. Осложнилась проблема согласования условий работы, конструкции машин с психологическими и физиологическими возможностями человека. Человек стал неотъемлемой и важнейшей составной частью системы ЛМС.
Для того, чтобы управлять технологическим процессом, наблюдать и контролировать работу, оператору необходимые данные, которые характеризуют как ход процесса, так и соответствующие органы управления. При управлении процессом оператору приходится перерабатывать большой объем информации. При этом он испытывает нервного перенапряжения. Для решения проблем психологического характера конструкторы пытаются приспособить машину к человеку так, чтобы обеспечить наиболее благоприятный режим работы.
Все изменения управляемого объекта улавливаются с помощью датчиков. Сигналы от датчиков преобразуются и подаются к приборам, за которыми наблюдает человек. Она воспринимает показания приборов, расшифровывает их, принимает решение, выполняет соответствующие действия. Сигнал, возникающий в результате действий человека, преобразуется и поступает к управляемому объекту, изменяя его состояние.
Основной формой деятельности человека - оператора является использование и обработку информации.
На рис. 7 представлены одноконтурные схемы замкнутой системы "человек - машина". При простой одноконтурній схеме человек воспринимает сигналы органами зрения и слуха и обратной реакцией влияет на машину.
При напівавтоматизованому производстве сигналы от датчиков в машине передаются на информационную панель. Человек воспринимает информацию, перерабатывает и через пульт управления влияет на машину.
При високомеханізованому производстве сигналы от датчиков поступают на устройство, которое изменяет выходные параметры, которые передаются на регулятор выхода программы. Человек - оператор воспринимает сигналы и обратной реакцией влияет на регулятор выхода программы, который через устройство, которое управляет входными программами, влияет на машину.
Время цикла регулирования Тц - это сумма времени задержки сигналов во всех звеньях системы:
где Тu - время цикла регулирования; tи - время задержки сигнала в i-й звене системы; Тв - время задержки сигнала оператором, n - количество звеньев в системе.
Время И преимущественно на 2 -3 порядка ниже, чем То, то есть человек значительно отстает от машинных звеньев.
Время от момента появления сигнала до начала движения человека составляет для зрительного анализатора 150 - 220 мс, для слухового анализатора - 120 - 180 мс.
где k - количество приборов; Δ tи - время оценки показаний приборов; Δ - время перевода взгляда с одного прибора на другой; tс - продолжительность непроизвольного отвлечения оператора; tm - время выполнения моторных действий с управления регулятором машины; m - количество регуляторов; ni - количество наблюдений или переключений.
У человека можно выделить органы чувств, с помощью которых она воспринимает информацию через нервные пути поступает в головной мозг, а после соответствующей обработки действует на органы движения. У машины соответственно: средства информации, управления и информационно-логический и вычислительное устройства. В общем случае деятельность оператора состоит из четырех этапов: прием информации, оценка и переработка информации, принятие решения, реализация (исполнение) принятого решения.
Деятельность оператора при приеме информации связана с получением данных о состоянии объекта и среды обитания, для чего необходимо найти, выделить и распознать нужные сигналы.
Во время оценивания информации деятельность оператора направлена на анализ и обобщение поступающих сигналов, сравнения требуемого и действительного состояния СЛМС. Оператор выполняет действия, связанные с запоминанием, извлечением из памяти и декодированием информации. При принятии решения оператор сравнивает модель процесса, который происходит в СЛМС, находится в памяти и сформирована на основе знаний и умений, полученных во время обучения и накопления опыта работы с оперативной моделью, произведенной им в процессе обработки поступающей информации.
Принятое решение реализуется путем отдачи соответствующих команд или выполнения отдельных действий с помощью органов движения человека и органов управления машиной.