МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КРАСНОДОНСЬКИЙ Гірничий технікум
Реферат з предмету "БЕЗПЕКА
ТЕХНОЛОГІЧНИХ
ПРОЦЕСІВ І ВИРОБНИЦТВ "
на тему: "НАДІЙНІСТЬ ЛЮДИНИ ЯК ЛАНКИ СКЛАДНОЇ ТЕХНІЧНОЇ СИСТЕМИ"
Студента групи 1ЕП-06
Урюпова Олега
Перевірила: Дрокін Т.М.
Краснодон 2010
Поняття про системи. Під системою розуміється цілісне безліч (сукупність) об'єктів (елементів), пов'язаних між собою певними відносинами і взаємодіючих таким чином, щоб забезпечити виконання системою деякої досить складної функції (досягнення мети).
Цілісність означає, що відносно навколишнього середовища система виступає і відповідно сприймається як щось єдине.
Ознакою системності є структурованість системи, взаємопов'язаність складових її частин, підпорядкованість організації всієї системи певної мети.
Обов'язковими компонентами будь-якої системи є складові її елементи (підсистеми). Саме поняття елементу умовно і відносно, так як будь-який елемент, у свою чергу, завжди можна розглядати як сукупність інших елементів.
Оскільки всі підсистеми і елементи, з яких складається система, певним чином взаіморасположени і взаємопов'язані, утворюючи дану систему, можна говорити про структуру системи. Структура системи - це те, що залишається незмінним у системі при збереженні її стану, при реалізації різних форм поведінки, при здійсненні системою операцій і т.п.
Будь-яка система має, як правило, ієрархічну структуру, тобто може бути представлена у вигляді сукупності підсистем різного рівня, розташованих у порядку поступовості. При аналізі тих чи інших конкретних систем досить виявляється виділення деякого певного числа ступенів ієрархії.
Системи функціонують у просторі та часі. Процес функціонування систем являє собою вимір стану систем, перехід її з одного стану в інший. Відповідно до цього системи підрозділяються на статичні і динамічні.
Статична система - це система з одним можливим станом.
Динамічна система - система з безліччю станів, в якій з часом відбувається перехід від стану в стан.
Основою системного підходу є аналіз, тобто розділений "цілого на складові елементи на противагу синтез, який об'єднує частини в складне ціле.
З позицій безпеки виробничих процесів одна завдань системного методу полягає в тому, щоб побачити, як системи функціонують в системі у взаємодії з іншими частинами.
Поняття про надійність роботи людини при взаємодії технічними системами. Технічні системи стають взаємопов'язаними тільки завдяки наявності такого основної ланки, як людина. Згідно з даними, приблизно 20-30% відмов прямо або побічно пов'язані з помилками людини; 10-15% всіх відмов безпосередньо пов'язані з помилками людини.
Зважаючи на це, аналіз надійності реальних систем повинен обов'язково включати і людський фактор.
Надійність роботи людини визначається як потреба успішного виконання ним роботи або поставленого завдання на заданому етапі функціонування системи протягом заданого інтервалу часу за певних вимогах до тривалості виконання роботи.
Помилка людини визначається як невиконання поставленого завдання (або виконання забороненого дії), яке може стати причиною пошкодження обладнання або майна або порушення нормального ходу запланованих операцій.
У реальних умовах в більшості систем незалежно від ступеня їх автоматизації потрібно в тій чи іншій мірі участь людини.
Можна стверджувати, що там, де працює людина, з'являються помилки. Вони виникають незалежно від рівня підготовки кваліфікації або досвіду. Тому прогнозування надійності устаткування без урахування надійності роботи людини не може дат справжньої картини.
Помилки з вини людини можуть виникнути в тих випадках, коли оператор або будь-яка особа прагне до досягнення помилково! мети; поставлена мета не може бути досягнута через неправильні дій оператора; оператор діє в той момент, коли його участь необхідно.
Види помилок, що допускаються людиною на різних стадія взаємодії в системі "людина - машина" можна класифікувати наступним чином:
1. Помилки проектування: обумовлені незадовільні "якістю проектування. Наприклад, керуючі пристрої індикатори можуть бути розташовані настільки далеко один від що оператор буде відчувати труднощі при одночасному користуванні ними.
2. Операторські помилки: виникають при неправильному виконанні обслуговуючим персоналом встановлених процедур або в тих випадках, коли правильні процедури взагалі не передбачені.
3. Помилки виготовлення: мають місце на етапі виробництва внаслідок (а) незадовільної якості роботи, наприклад неправильної зварювання, (б) неправильного вибору матеріалу, (в) виготовлення виробу з відхиленнями від конструкторської документації.
4. Помилки технічного обслуговування: виникають в процесі експлуатації і зазвичай викликані неякісним ремонтом обладнання або неправильним монтажем внаслідок недостатньої підготовленості обслуговуючого персоналу, незадовільного оснащення необхідною апаратурою та інструментами.
5. Внесення помилок: як правило, це помилки, для яких важко встановити причину їх виникнення, тобто визначити, виникли вони з вини людини або ж пов'язані з обладнанням.
6. Помилки контролю: пов'язані з помилковою прийманням як придатного елемента або пристрою, характеристики якого виходять за межі 160 допусків, або з помилковою відбраковуванням придатного пристрою або елемента з характеристиками в межах допусків.
7. Помилки звернення: виникають внаслідок незадовільного зберігання виробів або їх транспортування з відхиленням від рекомендацій виробника.
8. Помилки організації робочого місця: тіснота робочого приміщення, підвищена температура, шум, недостатня освітленість і т.п.
9. Помилки в управлінні колективом: недостатнє стимулювання фахівців, їх психологічна несумісність, що не дозволяють досягти оптимальної якості роботи.
Властивості людини помилятися є функцією його психологічного стану. Інтенсивність помилок багато в чому визначається параметрами зовнішнього середовища, в якій людина працює.
Помилки людини можна розподілити за трьома рівнями і на кожному рівні можливе передбачення помилок. Наприклад, на рівні 1 можна запобігти помилки людини; на рівні 2 можна уникнути небажаних наслідків помилок, коректуючи неправильне функціонування системи внаслідок помилок, внесених з вини людини; на рівні 3 можна виключити повторне виникнення тих чи інших ситуацій, що призводять до помилок людини.
Залежність ефективності роботи людини від рівня навантажень. Співвідношення між якістю роботи людини і діючими навантаженнями показує, що залежність частоти появи помилок від діючих навантажень є нелінійною. При дуже низькому рівні навантажень більшість операторів працюють неефективно (так завдання здається нудним і не викликає інтересу) і якість роботи далеко від оптимального. При помірних навантаженнях якість роботи оператора завжди є оптимальним, і тому помірну навантаження можна розглядати як достатня умова забезпечення уважної роботи людини-оператора. При подальшому збільшенні навантажень якість роботи людини починає погіршуватися, що пояснюється, головним чином, такими видами фізіологічного стресу, як страх, занепокоєння і т.п.
Критерії оцінки діяльності оператора. У загальному вигляді діяльність людини-оператора характеризується швидкодією та надійністю.
Критерієм швидкодії є час виконання завдання, час від моменту реагування оператора на надійшов сигнал моменту закінчення керуючих впливів. Зазвичай цей час прямо пропорційно кількості перетворюваної людиною інформації:
де а - приховане час реакції, тобто проміжок часу від моменту появи сигналу до реакції на нього оператора і його значень знаходяться в межах 0,2 - 0,6 с; b - час переробки однієї одиниці інформації (0,15 - 0,35 м); Н - кількість перероблюваної інформації; V ОП - середня швидкість переробки інформації (2 - 4 од / с) або пропускна здатність.
Пропускна здатність (V ВП) характеризує час, протягом якого оператор осягає сенс інформації. Залежить від його психологічних особливостей, типу завдань, технічних і ергономічних особливостей систем управління.
Надійність людини-оператора визначає його здатність виконувати в повному обсязі покладені на нього функції за певних умов роботи. Надійність діяльності оператор; характеризує його безпомилковість, готовність, відновлюване своєчасність і точність.
Непомильність оцінюється ймовірністю безпомилкової робіт яка визначається як на рівні окремої операції, так і в цілому. Імовірність P j безпомилкового виконання операцій j - го виду інтенсивність помилок
де
T j - середній час виконано "операції j - го виду.
Вірогідність безпомилкового виконання всієї операції в цілому визначається при експоненційному розподілі часу:
де
r - кількість різних видів операцій (j = 1, r).
Коефіцієнт готовності характеризує ймовірність включення людини-оператора в роботу в будь-який момент часу:
де Т б - час, протягом якого людина не може прийняти поступила до нього інформацію;
Т - загальний час роботи людини-оператора.
Восстанавливаемость оператора оцінюється ймовірністю виправлень їм допущеної помилки:
де Р К - ймовірність видачі сигналу контрольної системою; Р обн - імовірність виявлення сигналу оператором; Р Н - ймовірність виправлення помилкових дій при повторному виконанні всієї операції.
Цей показник дозволяє оцінити можливість самоконтролю оператором своїх дій і виправлення допущених ним помилок.
Своєчасність дій оператора оцінюється ймовірністю виконання завдання протягом заданого часу:
де f (t) - функція розподілу часу рішення задачі оператором; t "- ліміт часу, перевищення якого розглядається як помилка.
Ця ж ймовірність може бути визначена і за статистичними даними як:
де N і N нс - загальне та несвоєчасне виконане число завдань.
Точність - ступінь відхилення вимірюваного оператором кількісного параметра системи від його істинного, заданого або номінального значення.
Кількісно цей параметр оцінюється похибкою, з якою оператор вимірює, встановлює чи регулює даний параметр:
де А і - істинне або номінальне значення параметра; А він фактичне вимірюється або регульоване оператором значення цього параметра.
Значення похибки, перевищило допустимі межі, є помилкою і її слід враховувати при оцінці надійності.
Точність оператора залежить: від характеристик сигналу, сложності1,! завдання, умов і темпу роботи, функціонального стану нервової системи, кваліфікації, стомлюваності та інших факторів.
Оцінка надійності системи "людина-машина". Перш ніж приступити до розгляду надійності системи "людина - машина", варто пояснити основні положення теорії надійності технічних систем, оскільки ці поняття надійності (з урахуванням специфічних особливостей людини) застосовні до даної системи,
Під надійністю системи (або її елементу) розуміють властивість виконувати задані функції протягом певного часу при заданих умовах роботи. Надійність слід розуміти як сукупність трьох властивостей: безвідмовності, відновлюваності і довговічності. Фундаментальним поняттям теорії надійності є поняття відмови. Під відмовою розуміють випадкова подія, що полягає в тому, що система (елемент) повністю або частково втрачає свою працездатність, в результаті чого задані системі (елементу) функції не виконуються.
Оцінка надійності системи "людина - машина" може проводитися різними методами: аналітичним, експериментальним, імітаційним. На етапах проектування пере розрахункові методи, які засновані на статистичних даних про надійність і швидкості виконання заданих функцій оператором, з надійності технічних засобів, вплив різних факторів зовнішнього середовища на надійність техніки, взаємний вплив оператора і техніки та ін
У системотехнічну методі оцінки надійності СЧМ чоло представляється у вигляді компонента системи.
При цьому виділяють наступні випадки оцінки надійності системи при взаємодії технічних засобів і людини-оператора при допущенні, що відмови техніки і помилки оператора є рідкісними, випадковими незалежними подіями, що поява більш одного однотипно; події за час роботи системи від t 0 до t 0 + t практично неможливо, що здібності оператора до компенсації помилок і безпомилково роботі - незалежні властивості оператора.
Якщо компенсація помилок оператора та відмов техніки неможлива, то ймовірність безвідмовної роботи системи:
де
P 0 (t) - імовірність безпомилкової роботи оператора протягом часу t за умови, що техніка працює безвідмовно;
t 0 - загальний час експлуатації системи;
t - аналізований період роботи.
При "миттєвої" компенсації помилок оператора з ймовірністю р ймовірність безвідмовної роботи системи:
У разі компенсації тільки відмов технічних засобів ймовірність безвідмовної роботи системи:
де
Імовірність безвідмовної роботи системи з компенсацією помилок оператора та відмов технічних засобів:
Виграш в надійності за ймовірністю безвідмовної роботи G р за рахунок компенсації помилок і відмов характеризується відношенням:
Виграш надійності збільшується із зростанням р і
Якщо розглядати системи за ступенем безперервності участі людини в процесі управління, то для кожного з цих типів існують відповідні критерії надійності.
Для систем першого типу таким критерієм є ймовірність безвідмовного, безпомилкового та своєчасного протікання керованого процесу протягом заданого часу t. Таке протікання процесу можливе в наступних випадках:
1) технічні засоби працюють справно;
2) сталася відмова технічних засобів, але при цьому: оператор безпомилково і своєчасно виконав необхідні дії з ліквідації аварійної ситуації;
3) оператор допустив помилкові дії, але своєчасно їх виправив.
Відповідно до раніше прийнятими позначеннями надійність системи "людина - машина" запишеться у вигляді
Для СЧМ другого типу критерієм надійності є імовірність безвідмовного, безпомилкового та своєчасного виконання виникає завдання. Завдання системою може бути виконана в той; випадку, якщо в необхідний момент часу оператор готовий до приймання; надходить інформації і, крім того:
1) протягом паузи і часу виконання завдання техніка працювала безвідмовно, оператор правильно ц своєчасно виконував необхідні дії або 2) сталася відмова техніки, але оператор своєчасно усунув його і при вирішенні завдання не допускав помилок, або 3) при безвідмовної роботі техніки оператор допустив помилку , але своєчасно компенсував її. Розрахунок надійності набуде вигляду
де
Для систем третього типу критерій надійності такий же, як і другому випадку. Завдання системою може вважатися виконаним, якщо:
1) у потрібний момент часу техніка знаходиться в справно стані, не відмовила під час виконання завдання, дії опера торів були безпомилкові і своєчасні, або 2) не готова мул відмовила техніка була своєчасно відновлена, а оператори "допустили помилок;
3) при безвідмовної роботі техніки оператор до пустив помилку, своєчасно компенсував її. Розрахунок надійності цьому випадку можна вести за формулою
де
Широке і різноманітне застосування техніки пред'являє більш високі вимоги до її відповідності людським можливостям. Сучасні людино-машинні системи слід розглядати як складні автоматизовані системи, в які поряд з контурами чисто автоматичного регульована складаються тільки з технічних ланок, включені функціонують контури, замикається через людське ланка.
Система "людина-машина" у своєму розвитку проходить три стадії: проектування, виготовлення та експлуатацію. Правильний і обгрунтований облік людського фактора на кожній з цих стадій сприяє досягненню максимальної ефективності і безпеки.
2. Бєлов С. В. Безпека життєдіяльності - наука про виживання в техносфери. Матеріали НМС з дисципліни "Безпека життєдіяльності". - М.: МГТУ, 1996.
3. Всеросійський моніторинг соціально-трудової сфери 1995 Статистичний збірник. - Мінпраці РФ, М.: 1996.
4. Гігієна навколишнього середовища. / Под ред. Сидоренко Г.І. - М.: Медицина, 1985.
5. Гігієна праці при дії електромагнітних полів. / Под ред. Ковші В.Є. - М.: Медицина, 1983.
6. Золотницький Н.Д., бджолині В. А. Охорона праці в будівництві. - М.: Вища школа, 1978.
7. Кукін П.П., Лапін В.Л., Попов В.М., Марчевський Л.Е., Сердюк Н. І. Основи радіаційної безпеки в життєдіяльності людини. - Курськ, КДТУ, 1995.
8. Лапін В.Л., Попов В.М., Рижков Ф.Н., Томак В. І. Безпечна взаємодія людини з технічними системами. - Курськ, КДТУ, 1995.
9. Лапін В.Л., Сердюк Н. І. Охорона праці в ливарному виробництві. М.: Машинобудування, 1989.
10. Лапін В.Л., Сердюк Н. І. Управління охороною праці на підприємстві. - М.: МІГЖ МАТИ, 1986.
11. Льовочкін Н. М. Інженерні розрахунки з охорони праці. Вид-во Красноярського ун-та, - 1986.
12. Охорона праці в машинобудуванні. / Под ред. Юдіна Б.Я., Бєлова С.В. М.: Машинобудування, 1983.
13. Охорона праці. Інформаційно-аналітичний бюлетень. Вип.5. - М.: Мінпраці РФ, 1996.
14. Путін В.А., Сидоров А.І., Хашковскій А. В. Охорона праці, ч.1. - Челябінськ, ЧТУ, 1983.
15. Рахманов Б.М., Чистов Є. Д. Безпека при експлуатації лазерних установок. - М.: Машинобудування, 1981.
16. Саборно Р.В., Селедцов В.Ф., Печковский В. І. Електробезпека на виробництві. Методичні вказівки. - Київ: Вища Школа, 1978.
17. Довідкова книга з охорони праці / За ред. Русака О.М., Шайдорова А.А. - Кишинів, Вид-во "Карта Молдовеняске", 1978.
18. Бєлов С.В., Козьяков А.Ф., Партолін О.Ф. та ін Засоби захисту в машинобудуванні. Розрахунок і проектування. Довідник. / Под ред. Бєлова С.В. - М.: Машинобудування, 1989.
19. Титова Г. М. Токсичність хімічних речовин. - Л.: ЛТІ, 1983.
20. Толоконцев Н. А. Основи загальної промислової токсикології. - М.: Медицина, 1978.
21. Юртових Є.В., Лейкін Ю. Л. Хімічна токсикологія. - М.: МХТИ, 1989.
КРАСНОДОНСЬКИЙ Гірничий технікум
Реферат з предмету "БЕЗПЕКА
ТЕХНОЛОГІЧНИХ
ПРОЦЕСІВ І ВИРОБНИЦТВ "
на тему: "НАДІЙНІСТЬ ЛЮДИНИ ЯК ЛАНКИ СКЛАДНОЇ ТЕХНІЧНОЇ СИСТЕМИ"
Студента групи 1ЕП-06
Урюпова Олега
Перевірила: Дрокін Т.М.
Краснодон 2010
Поняття про системи. Під системою розуміється цілісне безліч (сукупність) об'єктів (елементів), пов'язаних між собою певними відносинами і взаємодіючих таким чином, щоб забезпечити виконання системою деякої досить складної функції (досягнення мети).
Цілісність означає, що відносно навколишнього середовища система виступає і відповідно сприймається як щось єдине.
Ознакою системності є структурованість системи, взаємопов'язаність складових її частин, підпорядкованість організації всієї системи певної мети.
Обов'язковими компонентами будь-якої системи є складові її елементи (підсистеми). Саме поняття елементу умовно і відносно, так як будь-який елемент, у свою чергу, завжди можна розглядати як сукупність інших елементів.
Оскільки всі підсистеми і елементи, з яких складається система, певним чином взаіморасположени і взаємопов'язані, утворюючи дану систему, можна говорити про структуру системи. Структура системи - це те, що залишається незмінним у системі при збереженні її стану, при реалізації різних форм поведінки, при здійсненні системою операцій і т.п.
Будь-яка система має, як правило, ієрархічну структуру, тобто може бути представлена у вигляді сукупності підсистем різного рівня, розташованих у порядку поступовості. При аналізі тих чи інших конкретних систем досить виявляється виділення деякого певного числа ступенів ієрархії.
Системи функціонують у просторі та часі. Процес функціонування систем являє собою вимір стану систем, перехід її з одного стану в інший. Відповідно до цього системи підрозділяються на статичні і динамічні.
Статична система - це система з одним можливим станом.
Динамічна система - система з безліччю станів, в якій з часом відбувається перехід від стану в стан.
Основою системного підходу є аналіз, тобто розділений "цілого на складові елементи на противагу синтез, який об'єднує частини в складне ціле.
З позицій безпеки виробничих процесів одна завдань системного методу полягає в тому, щоб побачити, як системи функціонують в системі у взаємодії з іншими частинами.
Поняття про надійність роботи людини при взаємодії технічними системами. Технічні системи стають взаємопов'язаними тільки завдяки наявності такого основної ланки, як людина. Згідно з даними, приблизно 20-30% відмов прямо або побічно пов'язані з помилками людини; 10-15% всіх відмов безпосередньо пов'язані з помилками людини.
Зважаючи на це, аналіз надійності реальних систем повинен обов'язково включати і людський фактор.
Надійність роботи людини визначається як потреба успішного виконання ним роботи або поставленого завдання на заданому етапі функціонування системи протягом заданого інтервалу часу за певних вимогах до тривалості виконання роботи.
Помилка людини визначається як невиконання поставленого завдання (або виконання забороненого дії), яке може стати причиною пошкодження обладнання або майна або порушення нормального ходу запланованих операцій.
У реальних умовах в більшості систем незалежно від ступеня їх автоматизації потрібно в тій чи іншій мірі участь людини.
Можна стверджувати, що там, де працює людина, з'являються помилки. Вони виникають незалежно від рівня підготовки кваліфікації або досвіду. Тому прогнозування надійності устаткування без урахування надійності роботи людини не може дат справжньої картини.
Помилки з вини людини можуть виникнути в тих випадках, коли оператор або будь-яка особа прагне до досягнення помилково! мети; поставлена мета не може бути досягнута через неправильні дій оператора; оператор діє в той момент, коли його участь необхідно.
Види помилок, що допускаються людиною на різних стадія взаємодії в системі "людина - машина" можна класифікувати наступним чином:
1. Помилки проектування: обумовлені незадовільні "якістю проектування. Наприклад, керуючі пристрої індикатори можуть бути розташовані настільки далеко один від що оператор буде відчувати труднощі при одночасному користуванні ними.
2. Операторські помилки: виникають при неправильному виконанні обслуговуючим персоналом встановлених процедур або в тих випадках, коли правильні процедури взагалі не передбачені.
3. Помилки виготовлення: мають місце на етапі виробництва внаслідок (а) незадовільної якості роботи, наприклад неправильної зварювання, (б) неправильного вибору матеріалу, (в) виготовлення виробу з відхиленнями від конструкторської документації.
4. Помилки технічного обслуговування: виникають в процесі експлуатації і зазвичай викликані неякісним ремонтом обладнання або неправильним монтажем внаслідок недостатньої підготовленості обслуговуючого персоналу, незадовільного оснащення необхідною апаратурою та інструментами.
5. Внесення помилок: як правило, це помилки, для яких важко встановити причину їх виникнення, тобто визначити, виникли вони з вини людини або ж пов'язані з обладнанням.
6. Помилки контролю: пов'язані з помилковою прийманням як придатного елемента або пристрою, характеристики якого виходять за межі 160 допусків, або з помилковою відбраковуванням придатного пристрою або елемента з характеристиками в межах допусків.
7. Помилки звернення: виникають внаслідок незадовільного зберігання виробів або їх транспортування з відхиленням від рекомендацій виробника.
8. Помилки організації робочого місця: тіснота робочого приміщення, підвищена температура, шум, недостатня освітленість і т.п.
9. Помилки в управлінні колективом: недостатнє стимулювання фахівців, їх психологічна несумісність, що не дозволяють досягти оптимальної якості роботи.
Властивості людини помилятися є функцією його психологічного стану. Інтенсивність помилок багато в чому визначається параметрами зовнішнього середовища, в якій людина працює.
Помилки людини можна розподілити за трьома рівнями і на кожному рівні можливе передбачення помилок. Наприклад, на рівні 1 можна запобігти помилки людини; на рівні 2 можна уникнути небажаних наслідків помилок, коректуючи неправильне функціонування системи внаслідок помилок, внесених з вини людини; на рівні 3 можна виключити повторне виникнення тих чи інших ситуацій, що призводять до помилок людини.
Залежність ефективності роботи людини від рівня навантажень. Співвідношення між якістю роботи людини і діючими навантаженнями показує, що залежність частоти появи помилок від діючих навантажень є нелінійною. При дуже низькому рівні навантажень більшість операторів працюють неефективно (так завдання здається нудним і не викликає інтересу) і якість роботи далеко від оптимального. При помірних навантаженнях якість роботи оператора завжди є оптимальним, і тому помірну навантаження можна розглядати як достатня умова забезпечення уважної роботи людини-оператора. При подальшому збільшенні навантажень якість роботи людини починає погіршуватися, що пояснюється, головним чином, такими видами фізіологічного стресу, як страх, занепокоєння і т.п.
Критерії оцінки діяльності оператора. У загальному вигляді діяльність людини-оператора характеризується швидкодією та надійністю.
Критерієм швидкодії є час виконання завдання, час від моменту реагування оператора на надійшов сигнал моменту закінчення керуючих впливів. Зазвичай цей час прямо пропорційно кількості перетворюваної людиною інформації:
де а - приховане час реакції, тобто проміжок часу від моменту появи сигналу до реакції на нього оператора і його значень знаходяться в межах 0,2 - 0,6 с; b - час переробки однієї одиниці інформації (0,15 - 0,35 м); Н - кількість перероблюваної інформації; V ОП - середня швидкість переробки інформації (2 - 4 од / с) або пропускна здатність.
Пропускна здатність (V ВП) характеризує час, протягом якого оператор осягає сенс інформації. Залежить від його психологічних особливостей, типу завдань, технічних і ергономічних особливостей систем управління.
Надійність людини-оператора визначає його здатність виконувати в повному обсязі покладені на нього функції за певних умов роботи. Надійність діяльності оператор; характеризує його безпомилковість, готовність, відновлюване своєчасність і точність.
Непомильність оцінюється ймовірністю безпомилкової робіт яка визначається як на рівні окремої операції, так і в цілому. Імовірність P j безпомилкового виконання операцій j - го виду інтенсивність помилок
де
T j - середній час виконано "операції j - го виду.
Вірогідність безпомилкового виконання всієї операції в цілому визначається при експоненційному розподілі часу:
де
r - кількість різних видів операцій (j = 1, r).
Коефіцієнт готовності характеризує ймовірність включення людини-оператора в роботу в будь-який момент часу:
де Т б - час, протягом якого людина не може прийняти поступила до нього інформацію;
Т - загальний час роботи людини-оператора.
Восстанавливаемость оператора оцінюється ймовірністю виправлень їм допущеної помилки:
де Р К - ймовірність видачі сигналу контрольної системою; Р обн - імовірність виявлення сигналу оператором; Р Н - ймовірність виправлення помилкових дій при повторному виконанні всієї операції.
Цей показник дозволяє оцінити можливість самоконтролю оператором своїх дій і виправлення допущених ним помилок.
Своєчасність дій оператора оцінюється ймовірністю виконання завдання протягом заданого часу:
де f (t) - функція розподілу часу рішення задачі оператором; t "- ліміт часу, перевищення якого розглядається як помилка.
Ця ж ймовірність може бути визначена і за статистичними даними як:
де N і N нс - загальне та несвоєчасне виконане число завдань.
Точність - ступінь відхилення вимірюваного оператором кількісного параметра системи від його істинного, заданого або номінального значення.
Кількісно цей параметр оцінюється похибкою, з якою оператор вимірює, встановлює чи регулює даний параметр:
де А і - істинне або номінальне значення параметра; А він фактичне вимірюється або регульоване оператором значення цього параметра.
Значення похибки, перевищило допустимі межі, є помилкою і її слід враховувати при оцінці надійності.
Точність оператора залежить: від характеристик сигналу, сложності1,! завдання, умов і темпу роботи, функціонального стану нервової системи, кваліфікації, стомлюваності та інших факторів.
Оцінка надійності системи "людина-машина". Перш ніж приступити до розгляду надійності системи "людина - машина", варто пояснити основні положення теорії надійності технічних систем, оскільки ці поняття надійності (з урахуванням специфічних особливостей людини) застосовні до даної системи,
Під надійністю системи (або її елементу) розуміють властивість виконувати задані функції протягом певного часу при заданих умовах роботи. Надійність слід розуміти як сукупність трьох властивостей: безвідмовності, відновлюваності і довговічності. Фундаментальним поняттям теорії надійності є поняття відмови. Під відмовою розуміють випадкова подія, що полягає в тому, що система (елемент) повністю або частково втрачає свою працездатність, в результаті чого задані системі (елементу) функції не виконуються.
Оцінка надійності системи "людина - машина" може проводитися різними методами: аналітичним, експериментальним, імітаційним. На етапах проектування пере розрахункові методи, які засновані на статистичних даних про надійність і швидкості виконання заданих функцій оператором, з надійності технічних засобів, вплив різних факторів зовнішнього середовища на надійність техніки, взаємний вплив оператора і техніки та ін
У системотехнічну методі оцінки надійності СЧМ чоло представляється у вигляді компонента системи.
При цьому виділяють наступні випадки оцінки надійності системи при взаємодії технічних засобів і людини-оператора при допущенні, що відмови техніки і помилки оператора є рідкісними, випадковими незалежними подіями, що поява більш одного однотипно; події за час роботи системи від t 0 до t 0 + t практично неможливо, що здібності оператора до компенсації помилок і безпомилково роботі - незалежні властивості оператора.
Якщо компенсація помилок оператора та відмов техніки неможлива, то ймовірність безвідмовної роботи системи:
де
P 0 (t) - імовірність безпомилкової роботи оператора протягом часу t за умови, що техніка працює безвідмовно;
t 0 - загальний час експлуатації системи;
t - аналізований період роботи.
При "миттєвої" компенсації помилок оператора з ймовірністю р ймовірність безвідмовної роботи системи:
У разі компенсації тільки відмов технічних засобів ймовірність безвідмовної роботи системи:
де
Імовірність безвідмовної роботи системи з компенсацією помилок оператора та відмов технічних засобів:
Виграш в надійності за ймовірністю безвідмовної роботи G р за рахунок компенсації помилок і відмов характеризується відношенням:
Виграш надійності збільшується із зростанням р і
Якщо розглядати системи за ступенем безперервності участі людини в процесі управління, то для кожного з цих типів існують відповідні критерії надійності.
Для систем першого типу таким критерієм є ймовірність безвідмовного, безпомилкового та своєчасного протікання керованого процесу протягом заданого часу t. Таке протікання процесу можливе в наступних випадках:
1) технічні засоби працюють справно;
2) сталася відмова технічних засобів, але при цьому: оператор безпомилково і своєчасно виконав необхідні дії з ліквідації аварійної ситуації;
3) оператор допустив помилкові дії, але своєчасно їх виправив.
Відповідно до раніше прийнятими позначеннями надійність системи "людина - машина" запишеться у вигляді
Для СЧМ другого типу критерієм надійності є імовірність безвідмовного, безпомилкового та своєчасного виконання виникає завдання. Завдання системою може бути виконана в той; випадку, якщо в необхідний момент часу оператор готовий до приймання; надходить інформації і, крім того:
1) протягом паузи і часу виконання завдання техніка працювала безвідмовно, оператор правильно ц своєчасно виконував необхідні дії або 2) сталася відмова техніки, але оператор своєчасно усунув його і при вирішенні завдання не допускав помилок, або 3) при безвідмовної роботі техніки оператор допустив помилку , але своєчасно компенсував її. Розрахунок надійності набуде вигляду
де
Для систем третього типу критерій надійності такий же, як і другому випадку. Завдання системою може вважатися виконаним, якщо:
1) у потрібний момент часу техніка знаходиться в справно стані, не відмовила під час виконання завдання, дії опера торів були безпомилкові і своєчасні, або 2) не готова мул відмовила техніка була своєчасно відновлена, а оператори "допустили помилок;
3) при безвідмовної роботі техніки оператор до пустив помилку, своєчасно компенсував її. Розрахунок надійності цьому випадку можна вести за формулою
де
Широке і різноманітне застосування техніки пред'являє більш високі вимоги до її відповідності людським можливостям. Сучасні людино-машинні системи слід розглядати як складні автоматизовані системи, в які поряд з контурами чисто автоматичного регульована складаються тільки з технічних ланок, включені функціонують контури, замикається через людське ланка.
Система "людина-машина" у своєму розвитку проходить три стадії: проектування, виготовлення та експлуатацію. Правильний і обгрунтований облік людського фактора на кожній з цих стадій сприяє досягненню максимальної ефективності і безпеки.
Література
1. Безпека життєдіяльності / За ред. Русака О.М. - С. - Пб.: ЛТА, 1996.2. Бєлов С. В. Безпека життєдіяльності - наука про виживання в техносфери. Матеріали НМС з дисципліни "Безпека життєдіяльності". - М.: МГТУ, 1996.
3. Всеросійський моніторинг соціально-трудової сфери 1995 Статистичний збірник. - Мінпраці РФ, М.: 1996.
4. Гігієна навколишнього середовища. / Под ред. Сидоренко Г.І. - М.: Медицина, 1985.
5. Гігієна праці при дії електромагнітних полів. / Под ред. Ковші В.Є. - М.: Медицина, 1983.
6. Золотницький Н.Д., бджолині В. А. Охорона праці в будівництві. - М.: Вища школа, 1978.
7. Кукін П.П., Лапін В.Л., Попов В.М., Марчевський Л.Е., Сердюк Н. І. Основи радіаційної безпеки в життєдіяльності людини. - Курськ, КДТУ, 1995.
8. Лапін В.Л., Попов В.М., Рижков Ф.Н., Томак В. І. Безпечна взаємодія людини з технічними системами. - Курськ, КДТУ, 1995.
9. Лапін В.Л., Сердюк Н. І. Охорона праці в ливарному виробництві. М.: Машинобудування, 1989.
10. Лапін В.Л., Сердюк Н. І. Управління охороною праці на підприємстві. - М.: МІГЖ МАТИ, 1986.
11. Льовочкін Н. М. Інженерні розрахунки з охорони праці. Вид-во Красноярського ун-та, - 1986.
12. Охорона праці в машинобудуванні. / Под ред. Юдіна Б.Я., Бєлова С.В. М.: Машинобудування, 1983.
13. Охорона праці. Інформаційно-аналітичний бюлетень. Вип.5. - М.: Мінпраці РФ, 1996.
14. Путін В.А., Сидоров А.І., Хашковскій А. В. Охорона праці, ч.1. - Челябінськ, ЧТУ, 1983.
15. Рахманов Б.М., Чистов Є. Д. Безпека при експлуатації лазерних установок. - М.: Машинобудування, 1981.
16. Саборно Р.В., Селедцов В.Ф., Печковский В. І. Електробезпека на виробництві. Методичні вказівки. - Київ: Вища Школа, 1978.
17. Довідкова книга з охорони праці / За ред. Русака О.М., Шайдорова А.А. - Кишинів, Вид-во "Карта Молдовеняске", 1978.
18. Бєлов С.В., Козьяков А.Ф., Партолін О.Ф. та ін Засоби захисту в машинобудуванні. Розрахунок і проектування. Довідник. / Под ред. Бєлова С.В. - М.: Машинобудування, 1989.
19. Титова Г. М. Токсичність хімічних речовин. - Л.: ЛТІ, 1983.
20. Толоконцев Н. А. Основи загальної промислової токсикології. - М.: Медицина, 1978.
21. Юртових Є.В., Лейкін Ю. Л. Хімічна токсикологія. - М.: МХТИ, 1989.