Основы проектирования СЧМ

) Основы проектирования СЧМ

Средства отображения информации (СОИ). Сами СОИ различаются по следующим критериям:

·        по способу использования СОИ: контрольные, быстрые ("да-нет"); качественные (насколько возрастает или падает параметр); количественное чтение информации (численные значения в аналоговой или цифровой форме) - это для больших СОИ;

·        по форме сигнала: цифровые, буквенные, фигурные;

·        по степени детализации: интегральные или детальные.

Выделяются основные подходы в совершенствовании СОИ:

·         структурно-психологический (в основе - статистика, позволяющая выбирать наиболее оптимальные стратегии, совершать предпочтительные выборы при построении информационных образов объекта);

·         системно-лингвистический (построение оптимальных языков, диалоговых систем);

·         графоаналитический (табличное программирование, экспертная оценка, теория графов - строится "картинка" распределения потоков информации).

Перспективные подходы в совершенствовании СОИ:

·        разработка многоканальных (многофункциональных) индикаторов;

·        разработка полисенсорных (полимодальных) СОИ, т.е. воздействующих на различные органы чувств;

·        объемное отображение информации ("плюс" - со стереоскопическим эффектом);

·        разработка индикаторов с возможностью предсказания дальнейшего развития процесса - выход на совместное принятия решения человеком и машиной.

Органы управления или средства ввода информации - СВИ.
В основу типологии СВИ также могут быть положены разные критерии:

·        по характеру движений человека различают: простые, повторяющиеся, высокоточные;

·        по назначению выделяют: оперативные, периодические, эпизодические;

·        по конструктивному исполнению: кнопки, тумблеры, педали.

На основании специальных замеров и испытаний выделяются требования к отдельным типам органов управления, к совместному расположению индикаторов и органов управления, к системам ввода информации (к клавиатурам). Например, выделяются следующие принципы совместного расположения индикаторов и органов управления:

·        функциональное соответствие (каждой подсистеме СЧМ - свой блок-панель на общем пульте управления);

·        объединение (использование однотипных элементов контроля и управления - оптимизация количества информации);

·        совмещение стимула и реакции, что обеспечивает последовательность действий, соответствие общему алгоритму управления - пример про компьютер (ноутбук и обычный);

·        важность и частота использования (наиболее важные органы управления - в наиболее удобном месте).

Также на основании специальных замеров и испытаний выделяются общие требования к системам ввода информации - СВИ (к клавиатурам):

·        клавиши должны соответствовать характеру решаемых задач и соответствовать психофизиологическим характеристикам человека-оператора;

·        расположение клавиш - оптимальное (минимум рабочих движений оператора);

·        компактность клавиатуры и ее умещаемость в зоне моторного контроля (даже в условиях постоянного усложнения СЧМ и увеличения алфавита вводимых символов).

Выделяются также основные правила экономии рабочих движений, которые важно учитывать при проектировании разнообразных органов управления:

·        при движении двумя руками - одновременность, симметричность и противоположность по своей направленности (все это обеспечивает равновесие тела);

·        простота движений, их плавность и закругленность; необходима минимизация самого количества движений;

·        траектория - в пределах рабочей зоны оператора;

·        движения должны соответствовать анатомии руки и находиться в зоне зрительного контроля;

·        рабочие движения должны быть ритмичными;

·        привычность движения для работника (следует учитывать ранее сформированные двигательные навыки);

·        при возникновении малых сопротивлений - должны включаться малые группы мышц, при больших сопротивлениях - большие группы (т.к. требуются большие усилия);

·        необходимо по возможности использовать кинетическую (двигательную, инерционную) энергию самого объекта работы.

Выявлена более оптимальная организация при выполнении различных рабочих движений. В частности, там, где больше требуются быстрые движения, рекомендуется учитывать следующие особенности

·        где требуется быстрая реакция, более предпочтительны движения к себе;

·        в горизонтальной плоскости скорость рук быстрее, чем в вертикальной;

·        наибольшая скорость руки - сверху вниз, наименьшая - от себя снизу вверх;

·        скорость больше слева - направо (для правой руки и для правшей);

·        вращательные движения быстрее, чем поступательные;

·        плавные криволинейные движения рук быстрее, чем прямолинейные с внезапным изменением направления (чем резкие и угловатые);

Там, где требуются более точные движения, рекомендуется учитывать, что:

·        более точные - в положении сидя (чем стоя);

·        при движении в вертикальной плоскости ошибок меньше, чем в горизонтальной.

·        Рабочее место оператора является третьим блоком, анализ которого важен при проектировании и оптимизации систем "человек - машина".

Основные условия проектирования рабочего места оператора:

·        достаточное рабочее пространство для оператора;

·        достаточные физические, зрительные и слуховые связи между работниками;

·        оптимальное размещение рабочих мест в помещении, а также безопасные и удобные проходы;

·        необходимое естественное и искусственное освещение;

·        допустимый уровень акустического шума и вибрации;

·        необходимые средства защиты от опасных и вредных производственных факторов (физических, химических, биологических и психофизиологических).

·        Оптимизация рабочего места оператора предполагает:

·        выбор целесообразного рабочего положения (сидя, стоя);

·        рациональное размещение индикаторов и органов управления;

·        обеспечение оптимального обзора элементов рабочего места;

·        соответствие рабочего места различным характеристикам работника;

·        соответствие информационных потоков возможностям человека по их приему и переработке;

·        обеспечение условий для кратковременного отдыха в процессе работы.

Выделяются также оптимальные рабочие позы оператора:

·        положение "стоя" более естественно для человека (но при длительной работе стоя человек утомляется быстрее), поэтому необходимо предусмотреть возможность изменения рабочей позы;

·        нормальная поза в положении "стоя", когда не требуется наклоняться вперед более, чем на 15о;

·        наклоны назад и в сторону (при работе стоя) нежелательны;

·        положение "сидя" имеет много преимуществ (разгружаются многие системы органов), но длительное сидение тоже нежелательно, из-за нагрузки на таз, и поэтому также лучше предусмотреть смену поз.

В качестве примера можно привести основные требования к рабочему сиденью оператора:

·        сиденье оператора должно обеспечивать позу, способствующую уменьшению статичной работы мышц;

·        сиденье должно обеспечивать возможность для изменения рабочей позы;

·        оно не должно затруднять деятельность различных систем организма (дыхательной системы, сердечно-сосудистой, пищеварительной) и не вызывать болезненных ощущений;

·        глубина сиденья не должна быть чрезмерно большой;

·        должно быть обеспечено свободное перемещение сиденья относительно рабочих поверхностей (в том числе желательно обеспечить вращение сиденья);

·        важно предусмотреть возможность регулирования высоты, угла наклона спинки, высоты спинки;

·        важно учесть требования безопасности (общие и частные, в зависимости от конкретного места работы оператора);

·        желательно использовать на сидениях полумягкую обивку, но не скользкую, неэлектризирующуюся, воздухопроницаемую, влагоотталкивающую (кроме случаев с особыми условиями производства, где сиденья могут быть только деревянными) и т.п.