Человеко-машинные системы, их классификация

и свойства

Термин «эргономика» (греч. ergon – работа, nomos – закон) обозначает науку о взаимодействии человека-оператора с машиной и средой, объединённых в единую эргатическую систему. Эргономика возникла на стыке технических наук, психологии, физиологии и гигиены труда.

Инженерная психология является отраслью эргономики и ставит своей задачей комплексное изучение и проектирование внешних и внутренних средств деятельности человека-оператора.

Художественное конструирование подразумевает использование основных законов эргономики и технической эстетики при разработке конструкций.

Важнейший вопрос проектирования эргатических систем представляет собой строго научное разделение функций между оператором и машиной в будущей системе. Этого не может сделать ни психолог, ни физиолог, ни гигиенист, поскольку они не знают свойств машины требуемых характеристик всей системы. Это обязан сделать конструктор-разработчик, обладающий знаниями эргономики, знающий возможности оператора в системе, уровень современной автоматики и реализующий общие требования на систему.

Важность развития этой науки в областях радиотехники и конструирования РЭА подчёркивается тем примером, что сравнительный анализ ряда существующих американских ракетных систем показал, что ошибки человека-оператора составляют 20-53% всех отказов в системе. Нетрудно уяснить, какую роль играет человек-оператор в современных системах летательных аппаратов и автоматизированных системах контроля и производства.

Поэтому изучение возможностей человека-оператора в замкнутой эргатической системе, согласования его аппарата восприятия с РЭА для оптимизации основной целевой функции системы является не «модой», а такой же необходимой задачей, как и само проектирование технических средств.

В общее понятие «система» входит совокупность элементов, взаимосвязанные функции которых координированы для выполнения некоторой общей задачи.

Эргатическая система (ЭС) – это система «человек-машина», содержащая качественно разнородные компоненты – человека и технические средства.

Эргатические системы чрезвычайно разнообразны и иерархичны. Например, система «командир корабля(первый пилот) – приборы, органы управления – самолет» и система «штурман-радист – радиоаппаратура самолёта» находятся не только во взаимосвязи, но и подчинены общей более сложной системе «самолёт, выполняющий задание», которую обслуживают и ряд других наземных систем и комплексов, являющиеся также эргатическими системами.

Рис.1. Система управления

Рис.2. Система обнаружения-контроля

а) Замкнутая сервосистема

б) Аналогия слежения, осуществляемая оператором

Рис.3. Сервосистема

В настоящее время системы «человек-машина» в связи с развитием технических средств всё более и более превращается из систем контроля в системы управления, в которых человек-оператор занимает доминирующее положение. Можно привести несколько примеров моделирования как самого человека-оператора в эргатических системах, так и самих систем в целом. Например, для систем управления предлагается одна схема (рис.1.), а для систем обнаружения и контроля – другая схема (рис.2). Весьма часто проводится аналогия между эргатической системой и сервосистемой (рис.3). ............