Система «Человек – Машина»

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
Национальный Минерально-Сырьевой университет «Горный»

 

Кафедра: АТПП

 

Реферат

 

По дисциплине:                    Введение в управление технологиями                                        _{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

 

 

Тема:     «Система «Человек – Машина »

 

 

Выполнила: студентка  гр.   АПМ-11-2       ____________        /Прохорова К.Л./

_{(подпись)                     (Ф.И.О.)}

 

ОЦЕНКА: _______________

Дата:      ___________________

 

Проверил: ____________  _______________  /Работа Э. Н./

                       _{(должность)                   (подпись)                              (Ф.И.О.)}

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

С каждым техника все больше и больше входит в нашу жизнь, занимает в ней главенствующие места. Она не стоит на месте, развивается  и усложняется, возрастает и значение человеческого фактора на производстве. Необходимость изучения этого фактора и учета его при разработке новой техники и технологических процессов становится необходимым. От успешности таких решений этой задачи зависит эффективность и надежность эксплуатации создаваемой техники, функционирование технических устройств и деятельность человека, который пользуется этими устройствами в процессе Труда, должны рассматриваться во взаимосвязи. Эта точка зрения привела к формированию понятия Системы «Человек — Машина" (СЧМ).

Система «человек — машина»  представляет собой частный случай управляющих систем, в которых функционирование машины и деятельность человека связаны единым контуром регулирования.

 

 

 

 

 

Что такое Система  «Человек – Машина»?

Интерес к проблеме Системе «Человек – Машина» возник в середине XX в.; он был обусловлен тем, что в качестве объектов технического проектирования и конструирования стали всё чаще выступать различного рода системы (управления производством, транспортом, связью, космическими полётами) эффективность функционирования которых во многом определяется деятельностью включаемого в них человека. Сочетание способностей человека и возможностей машины (или совокупности технических средств) существенно повышает эффективность управления.

Так что же такое  Система «Человек – машина»? Дадим  точное определение: Система «Человек -  машина» (СЧМ) сложная система, в которой человек-оператор или группа операторов взаимодействует с техническим устройством в процессе производства материальных ценностей, управления, обработки информации. Включает одного или большее число людей и производственное оборудование, используемое при выполнении задачи системы в рабочем пространстве, в среде на рабочем месте и в ситуациях, определяемых рабочими задачами.

Несмотря, на совместное выполнение функций управления человеком и машиной, каждая из двух составляющих системы подчиняется в работе собственным, свойственным только ей закономерностям, причём эффективность функционирования системы в целом определяется тем, в какой мере при её создании были выявлены и учтены присущие человеку и машине особенности, в том числе ограничения и потенциальные возможности. Наиболее полно эти особенности обнаруживаются в процессе проектирования согласованных внешних (технических) и внутренних,  свойственных оператору, средств деятельности, включая построение информационной и концептуальной моделей.

Информационная модель — организованное в соответствии с определённой системой правил отображение состояний предмета труда (объекта управления), самой  Системой «Человек – Машина », внешней  среды и способов воздействия  на них. Физически информационные модели реализуются с помощью средств отображения. Пользуясь информационной моделью, оператор на основе своих знаний и опыта формирует концептуальную модель — совокупность собственных представлений о целях и задачах трудовой деятельности и о состояниях предмета труда, самой Системой «Человек - Машина»,  внешней среды и способов воздействия на них.

Одна из важнейших проблем построения Системы «Человек - Машина» — является оптимальное распределение функций между оператором и техническими средствами, т. е. определение операций, действий, которые должны выполняться человеком и машиной для обеспечения требуемой эффективности действия системы.

Возможны 2 основных варианта распределения

функций в СЧМ:

1.   человек выполняет только операции контроля за машинным процессом решения задачи и утверждает решение;
2. во втором часть операций выполняется человеком и машиной совместно, иначе решение не может быть получено.

Первый вариант —  это своего рода параллельная организация  взаимодействия человека с машиной, второй — его последовательная ("пошаговая") организация. При выборе того или иного варианта должны учитываться соображения методологического характера, касающиеся социальной функции человека как субъекта труда, а также практической рекомендации науки об управлении, включая и рекомендации по организации управления в высших звеньях систем. Важное место в таком обосновании должно принадлежать инженерно-психологическим оценкам и использованию результатов изучения психофизиологических функций человека. По современным представлениям обоснование рационального (и даже оптимального) распределения функций должно базироваться на количественных оценках качества решения задач человеком (и машиной) и оценках влияния этого качества на общую эффективность системы.

Стройной классификации  Системы «Человек - Машина» ещё не создано. Критерием различения могут служить функции человека в СЧМ, в которых находит отражение коренное изменение в технологическом способе соединения человека и техники.

  "Труд выступает, — писал К. Маркс, характеризуя автоматизированное производство, — уже не столько как включенный в процесс производства, сколько как такой труд, при котором человек, наоборот, относится к самому процессу производства как его контролер и регулировщик... Вместо того, чтобы быть главным агентом процесса производства, рабочий становится рядом с ним" (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2).

Выделяют 5 основных классов систем, в которых человек:

1) непосредственно включен  в технологический процесс и,  работая в основном в режиме  немедленного обслуживания, совершает  преимущественно управляющие действия, руководствуясь при этом инструкциями, содержащими, как правило, почти полный набор возможных ситуаций и решений (операторы автоматических линий, операторы по приёму и передаче информации);

2) является оператором-наблюдателем  или контролёром (операторы радиолокационных  станций, диспетчеры транспортных систем);

3) выполняет функции  оператора-манипулятора, осуществляющего  управление роботами, манипуляторами, машинами — усилителями мышечной  энергии человека;

4) выступает в роли  оператора-исследователя (абоненты  вычислительных систем, дешифровщики);

5) осуществляет деятельность  оператора-руководителя (операторы,  принимающие ответственные решения, организаторы).

  В системах 2, 4 и 5-го классов оператор может работать в режиме "диалога" с машиной, при котором решение задачи реализуется человеком и машиной поочерёдно.

Изучение Системы «Человек - Машина» может и должно осуществляться как исследование функционального целого. Подход к человеку как к особому звену, включенному в систему технических средств, позволяет решать вопросы повышения эффективности функционирования системы. Однако ограниченность такого подхода состоит в том, что он абстрагируется от общественной природы труда и от человека как его субъекта. Соотношение человек — машина есть, прежде всего, соотношение субъект труда — орудие труда.

Система "человек-машина" является предметом исследования системотехники, инженерной психологии, эргономики. 
В соответствии с ГОСТ 26387-84 под системой *человек-машина* понимается "система, включающая в себя человека-оператора, машину, посредством которой он осуществляет трудовую деятельность, и среду на рабочем месте".

    

По целевому назначению можно выделить следующие классы систем «Человек - Машина»:

 

   а) управляющие - основной задачей человека является управление машиной (или комплексом);

  б) обслуживающие - человек контролирует состояние машинной системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт;

  в) обучающие - вырабатывающие у человека определенные навыки (технические средства обучения, тренажеры);

  г) информационные – обеспечивающие поиск, накопление или получение необходимой для человека информации (радиолокационные, телевизионные, документальные системы, системы радио и проводной связи);

  д) исследовательские - используемые при анализе тех или иных явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки, макеты, научно-исследовательские приборы и установки).

 
   Показатели качества Системы «Человек - Машина»:

 

  1. Быстродействие - определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру «человек-машина». 
  2. Надежность - характеризует безошибочность (правильность) решения стоящих перед СЧМ задач. 
  3. Точность - это степень отклонения некоторого параметра, измеряемого, устанавливаемого или регулируемого оператором, от своего истинного, заданного или номинального значения. 
  4. Своевременность решения задачи СЧМ оценивается вероятностью того, что стоящая перед СЧМ задача будет решена за время, не превышающее допустимое. 
  5. Безопасность труда человека в СЧМ оценивается вероятностью безопасной работы. 
  6. Степень автоматизации СЧМ характеризует относительное количество информации, перерабатываемой автоматическими устройствами. 
  7. Экономический показатель характеризует полные затраты на систему «человек-машина».

Преимущества и недостатки человека и машины в системе Человек  – Машина

 

Приложение 1.

Человек	Машина
Может воспринимать не запрограммированные заранее  данные и сообщать о неожиданных явлениях и событиях	Не может  обнаруживать и воспринимать явления, не входящие в число тех, на которые  она рассчитана при конструировании
На работоспособность  не влияют помехи электромагнитного  характера	Можно полностью  вывести из строя или ухудшить работу с помощью электромагнитных помех, особенно в диапазоне радиочастот
На фоне шумов  способен выделять полезные сигналы	Конструирование машины, способной выделять полезные сигналы на фоне шумов, сопряжено  с большими трудностями
Относительно  медленно и неточно производит математические операции	Очень быстро и  с большой точностью производит математические расчеты
Большой объем  памяти и длительное время хранения информации с различной скоростью  ее воспроизведения (выдачи)	Ограниченный  объем памяти и непродолжительное хранение информации с большой скоростью ее воспроизведения (выдачи)
Работоспособность ухудшается со временем; для сохранения оптимальной работоспособности  необходим отдых	Рабочие характеристики не зависят от времени; требуется  периодический осмотр и технический уход
Чувствителен  к действию различных стрессоров космического полета и космических  условий	Может быть сконструирована  для оптимальной работы при воздействии  большинства факторов космического пространства
Обладает малым  весом и «энергопотреблением»	Возрастание веса с ростом сложности задач и  требований надежности, умеренное потребление  энергии
Эмоционален, легко  устает, индивидуально неповторим	Лишена чувств  Может быть воспроизведена
Обладает большим  «сроком службы», но требует продолжительного обучения и тренировки	Конструируется  и изготавливается в зависимости  от назначения
Может оперировать  как субъективными, так и объективными данными	Может обрабатывать только ту информацию, на которую рассчитана
Реагирует на раздражители со значительной задержкой во времени	Реагирует на сигналы  почти мгновенно

 

И человек и  машина имеют свои плюсы и минусы, по отдельности они не достаточно эффективны. Но в Системе Человек – машина они дополняют друг друга, и получается универсальная система, приносящая огромною пользу в развитие науки, труда и т.п.

 

 

 

 

 

 

Вывод

Основная трудность  изучения Системы «Человек - Машина»  состоит в необходимости объединения  исследований, относящихся к разным областям науки (к физиологии, инженерной психологии, эргономике, кибернетике и др.), которые различаются по методам исследования и пользуются разной терминологией.

В инженерной психологии уделяется большое внимание этой теме, т.к. создание новых образцов техники  и новых технологических процессов неизбежно сопровождается изменениями требований к человеку как субъекту труда; изменяются орудия и условия труда, формируются новые виды трудовой деятельности. Каждый новый шаг в развитии техники и технологии порождает и новые проблемы, требующие инженерно-психологического исследования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников:

 

1. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Эргономика. Ориентированное на человека проектирование. -М.: Тривола, 2005
2. Монмоллен М., Системы "человек и машина", пер. с франц., М., 1973;
3. http://www.astronaut.ru
4. http://ru.wikipedia.org

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012 г.