Особенности эргономического обеспечения, разработки, эксплуатации в системе «человек-машина»

Содержание эргономической экспертизы соответствует этапу проектирования. Например, на стадии технического предложения основное — распределение функций в проектируемой системе между оператором и технической частью системы. Определяется состав операторов будущей системы, их квалификация, формируется состав технических средств деятельности, оцениваются факторы рабочей среды.

На стадиях эскизного, технического и рабочего проектов функции системы распределяются между операторами, вырабатываются требования к конкретному содержанию информационной модели, алгоритмам деятельности, реализуемым на каждом рабочем месте. Идёт оценка каждого элемента рабочего места вплоть до конструктивных элементов и отдельных систем.

Для эргономической экспертизы составляется программа, в которой детально описываются все работы, которые должны быть выполнены в процессе её проведения. Программа согласовывается со всеми участниками экспертизы и утверждается руководителем проекта.

Эргономическая экспертиза проводится на всех этапах реализации проекта. Её результаты оформляются в виде акта экспертизы, в котором излагаются отмеченные недостатки, даются предложения по их устранению, назначается ответственный и срок исполнения. При невозможности реализовать в полном объёме те или иные эргономические требования составляется перечень отступлений с аргументацией последствий, вызванных данными отступлениями для системы. Акт экспертизы имеет юридическую силу и является документом, обязательным для исполнения ответственными участниками проекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Эффективность  системы «Человек - машина»

Конечная цель инженерно-психологического проектирования — создание человеко-машинной системы, выполняющей определённые функции, при максимальном учёте человеческого фактора. Степень соответствия параметров системы её конечным целям называется эффективностью системы «человек — машина». Эффективная система имеет наилучшие показатели использования ресурсов системы. При выборе параметров для оценки системы закладываются и критерии оценки эффективности системы в виде облака параметров разной качественной природы, но объединённых общим подходом, отражающим опыт проектировщика в создании аналогичных систем.

Оценка эффективности системы заключается в её испытаниях и оценке с точки зрения человеческих факторов, в определении уровня соответствия системы инженерно-психологическим требованиям. Эти требования зафиксированы в инженерно-психологических и эргономических стандартах. Проведение экспертизы на различных этапах процесса проектирования системы позволяет вести инженерно-психологическое проектирование. Оценке при этом подлежат: соответствие уровня подготовки и квалификации работающих характеру выполняемой работы, инженерно-психологические характеристики техники, социально-психологические факторы деятельности, условия деятельности и их соответствие психофизиологическим возможностям человека — оператора.

Для повышения эффективности работы системы «человек — машина» используется многоуровневый комплекс технико-технологических и организационно-методических решений, отражающих текущее состояние развития науки и техники в среде проектирования. Рассмотрим ряд специфических методов повышения эффективности систем, использующих психологические и инженерно-психологические знания. Это методы профессионального отбора и обучения, использование социологических и социально-психологических методов.

 

 

 

 

 

 

 2.1. Надёжность оператора и системы «человек — машина». Ресурсный подход

Оператор как элемент СЧМ характеризуется понятием надёжности — способностью сохранять требуемое качество в установленных условиях работы. В.Д. Небылицин считал, что «надёжность человека — оператора» обусловлена тремя основными факторами:

• степенью согласования техники и психофизиологическими возможностями оператора по решению возникающих задач;

• уровнем обученности и тренированности оператора;

• его физиологическими данными, в частности особенностями нервной системы, состоянием здоровья, порогами чувствительности, психологическими особенностями личности.

Надёжность оператора значительно снижается при нештатных и экстремальных условиях деятельности. Это учитывается при проектировании путём резервирования, дублирования функций, введения контуров разгрузки оператора.

Надёжность оператора характеризуется показателями безошибочности, готовности, восстанавливаемости и своевременности.

Безошибочность определяется по вероятности безошибочной работы, которая зависит от психофизиологического состояния оператора и является переменной величиной в течение рабочего периода.

Готовность оператора представляет собой вероятность включения оператора в работу в любой произвольный момент времени.

Восстанавливаемость оператора связана с возможностью самоконтроля оператором своих действий и исправлением допущенных ошибок.

Надёжность оператора обеспечивается при наличии у него ресурсов физических, интеллектуальных и иных. Понятие ресурса связано с психофизиологическими затратами, определяющими психофизиологическую «цену деятельности». Каждая задача, возникающая перед оператором в процессе достижения профессиональной цели, требует вовлечения в её решение определённого ресурса — физического, психофизиологического, психологического или их комбинации. Увеличение ответственности за результат ведёт к появлению избыточных степеней контроля, снижению эффективности оператора, развитию психического стресса. Рабочая среда формирует в операторе «функциональное состояние», обеспечивающее работоспособность.

Работоспособность зависит от множества факторов и имеет стадийный характер. Первая стадия — врабатывание или стадия нарастающей работоспособности. При этом в трудовую деятельность вовлекаются все необходимые ресурсы, организм освобождается от не связанных с профессией функций. Вторая стадия — устойчивая работоспособность. Наблюдается оптимальное сочетание качеств, ведущее к высокой эффективности деятельности. Третья стадия связана с нарастающим утомлением и характеризуется ростом напряжённости и перестройкой функциональной системы по мере расходования ресурсов. Увеличивается число ошибок, сбоев при выполнении деятельности.

Одним из существенных психологических механизмов повышения надёжности оператора в профессиональной деятельности является самоконтроль, который позволяет своевременно предотвратить или обнаружить совершённые в процессе деятельности ошибки.

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Профессиональный отбор и обучение операторов

Профессиональная подготовка оператора протекает в рамках «системы профессиональной подготовки», состоящей из четырёх компонент: профессионального отбора, обучения, поддержания и совершенствования профессионального мастерства, формирования трудовых коллективов.

«Профессиональный отбор» — система мероприятий, направленных на выявление лиц, по своим психофизиологическим качествам и свойствам личности наиболее пригодных к обучению и выполнению конкретной профессиональной деятельности.

Профессиональный отбор необходим в случае, когда требования, предъявляемые к человеку — оператору, столь высоки или специфичны, что не каждый претендент на эту профессию может их выполнить даже при предварительном обучении. Например, работать при действии стрессогенных факторов могут только люди с особыми свойствами нервной системы.

Существует две классические задачи профотбора: отбор кандидатов из неограниченного контингента претендентов на ограниченное число специальностей (например, отбор в отряд космонавтов) и задача рационального распределения («профдифференциация») ограниченного контингента претендентов на ряд специальностей (например, распределение по профессиям молодых солдат, поступивших в воинскую часть).

Эти задачи решаются при использовании процедур психологического тестирования и определения соответствия психологического профиля претендента профилю профессии. Степень соответствия определяет уровень профессиональной пригодности кандидата.

Эффективность профессионального отбора зависит от «трудности профессии» и от «цены ошибки» при неправильных действиях оператора. Поэтому отбор эффективен при работе человека в экстремальных условиях в системах, где надёжность комплекса «человек — машина» определяется главным образом человеческим звеном. Это авиационно-космические системы, системы объектов военной техники и вооружений, системы управления динамическими объектами и быстротекущими процессами и т.д.

После отбора кандидатов наступает этап профессионального обучения, цель которого — создать условия для усвоения обучаемым определённой совокупности знаний, умений и навыков, обеспечивающих его эффективную деятельность в СЧМ. Содержание учебных курсов определяется содержанием будущей профессиональной деятельности и строится с использованием методов обучения, реализующих дидактические принципы — от «простого к сложному», поэтапного формирования навыков, формирующего влияния обучающей среды. Выбор методов обучения зависит от типа задач, выполняемых в рамках профессии. Задачи можно условно разделить на «простые» и «сложные». «Простые» не требуют специализированного обучения и могут выполняться оператором без дополнительного обучения. Сложные задачи не могут быть освоены без специального обучения. К таким задачам, например, можно отнести вождение автомобиля, управление самолётом, энергетической установкой.

Обучение оператора непосредственно на управляемом объекте часто невозможно из-за сложности алгоритмов управления и высокой цены использования реальной техники в целях обучения. Например, час полёта на современном самолёте-истребителе стоит несколько десятков тысяч рублей, а эффект обучения за это время при начальном обучении невысок. Вследствие этого для обучения операторов человеко-машинных систем применяются имитационные и тренажёрные системы. «Имитаторы» — технические устройства, реализующие отдельные элементы реального объекта, отражающие определённую степень подобия. Чаще всего это внешнее визуальное подобие. Имитатор внешнего вида объекта или его элементов называют «макетом». Тренажёр реализует отдельный фрагмент реальной деятельности и позволяет организовать процесс тренировки в виде многократного повторения изучаемого действия.

Процесс подготовки оператора осуществляется в рамках системы профессиональной подготовки, состоящей из подсистем технических средств, организационно-методических и средств психолого-педагогического обеспечения. Этот комплекс обеспечивает существование обучающей среды, в рамках которой происходит интерактивный процесс взаимодействия инструктора с обучаемым, направленный на изменение свойств последнего для придания ему профессиональной готовности к решению профессиональной задачи. Понятие профессиональной готовности включает в себя наличие у оператора необходимого комплекса знаний, умений, навыков по управлению СЧМ и ряда личностных свойств (морально-психологической устойчивости, умения работать в коллективе, готовности к решению задач в условиях неопределённости), обеспечивающих в целом его эффективную профессиональную деятельность. Очевидно, что это понятие шире, чем понятие обученность, которое содержит в себе только технологическую часть навыков и умений по применению техники.

Основным техническим средством, обеспечивающим реализацию дидактических задач по формированию элементов профессиональной готовности оператора СЧМ, является тренажёр.

ГОСТ 21036-75 определяет тренажёр как «техническое средство профессиональной подготовки человека — оператора, предназначенное для формирования и совершенствования у обучаемых профессиональных навыков и умений, необходимых им для управления материальным объектом, путём многократного выполнения обучаемым действий, свойственных управлению реальным объектом».

ГОСТ 26387-84 определяет тренажёр как «техническое средство профессиональной подготовки оператора СЧМ, отвечающее требованиям методик подготовки, реализующее модель СЧМ и обеспечивающее контроль качества деятельности обучаемого».

В первом определении сделан упор на педагогический метод повторения, что не совсем точно отражает современный уровень развития технических, психологических и педагогических знаний, отражаемых в понятии «тренажёр». Во втором определении утверждается необходимость наличия в тренажёре модели СЧМ, что также не всегда верно. Более точно можно определить тренажёр как техническую систему, реализующую искусственную обучающую среду, деятельность в которой приводит к формированию у обучаемого требуемого уровня профессиональной компетенции.

В приложении к тренажёрам операторов, управляющих динамическими объектами, конструктивно более узкое определение тренажёра оператора. Это техническая система, моделирующая с определённым уровнем подобия (вплоть до полного) элементы и условия применения реальной СЧМ в обучающей среде, деятельность в которой приводит к формированию и поддержанию у оператора требуемого уровня профессиональной готовности. Отметим в этом определении новое для нас понятие «обучающая среда». Оно содержит в своей основе специально организованные с учётом психологии обучения и поведения человека искусственные миры, деятельность в которых активно формирует качества профессионала, которые могут быть перенесены на реальную деятельность.

В тренажёре формируются физическая или функциональная модели технической части СЧМ (или её функционально законченных элементов) и её взаимодействие с внешней средой. При этом в соответствии со сценарием и этапами обучения избирательно моделируются только те элементы реальной деятельности, которые необходимы на том или ином этапе профессиональной подготовки.

Тренажёр позволяет реализовать деятельность оператора в модельной ситуации, выполнение которой на реальной технике невозможно. В ряде случаев тренажёрная подготовка является единственным методом обеспечения профессиональной готовности оператора.