Анализ эргономических требований к системам отображения и
документирования окружающей обстановки гидроакустических комплексов и разработка выносного дублирующего одноэкранного пульта
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 АНАЛИЗ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
РАБОЧИХ МЕСТ 7
1.1 Исследование системы требований стандартов по эргономике
1.2 Специальные требования к системам отображения, регистрации и
документирования информации 22
Выводы 29
2 ОБЗОР СИСТЕМ ОТОБРАЖЕНИЯ, РЕГИСТРАЦИИ И
ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ 34
2.1. Анализ конструктивных решений
2.2. Обзор существующих конструкций, отвечающих требованиям к
системам отображения, регистрации и документирования информации 38
Выводы 52
3 РАЗРАБОТКА ВЫНОСНОГО ДУБЛИРУЮЩЕГО ОДНОЭКРАННОГО
ПУЛЬТА 55
3.1 Назначение выносного дублирующего одноэкранного пульта и
расчеты показателей надежности и рабочих тепловых режимов
3.2 Проектирование корпуса выносного дублирующего одноэкранного
пульта 65
Выводы 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 78
Уже давно людям стало понятно, что орудия труда должны иметь удобную для работы форму увеличивая при этом возможности человека. В доисторические времена от удобства орудий труда и их соответствия потребностям человека зависела его жизнь, т.к. плохо сконструированное и изготовленное оружие не могло быть достаточно эффективно применено на охоте, что вело к гибели охотника. Позднее люди стали обращать внимание и на внешнее оформление изделий. У древних мастеров были тесно связаны красота и польза, форма и содержание изделия [1].
С появлением машин производительность труда стала зависеть от согласования характеристик машин возможностей человека.
В период становления кибернетики появилось мнение, что все человеческие функции можно передать электронно -вычислительной машине (ЭВМ). Но это оказалось не так из-за различия возможностей человека и ЭВМ.
Человек и машина дополняют друг друга по своим возможностям. Если в процессе совместной работы параметры машины не соответствуют параметрам человека, то повышается и утомляемость, растет число ошибок и травм.
Установлением взаимосвязи параметров человека и машины занимается эргономика и ее раздел - инженерная психология. Эргономика - научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием машин (технических средств). Человек, машина и среда рассматриваются в эргономике как сложное, функциональное целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку. Инженерная психология - отрасль науки, изучающая деятельность человека в системе управления и контроля, его информационное взаимодействие с техническими устройствами этих систем. Объектом изучения инженерной психологии является сенсорный вход (органы чувств), моторный выход (двигательный аппарат) человека-оператора, процессы переработки информации в нормальных и критических условиях его жизнедеятельности.
Реализацией эргономических требований художественными средствами занимается другая отрасль науки - дизайн, еще называемый технической эстетикой. Под дизайном понимаются различные виды проектировочной деятельности, имеющие целью формирование эстетических и функциональных качеств предметной среды.
Существует несколько видов совместимости человека и машины:
- антропометрическая совместимость (учёт размеров человеческого тела);
- сенсомоторная совместимость (учет скорости моторных операций и сенсорных реакций);
- энергетическая совместимость (учёт усилий, прилагаемых к органам управления);
- психофизиологическая совместимость (учёт реакции человека на цветовую гамму, форму и другие эстетические параметры машины).
Исследования эргономики основаны на определении закономерностей психологических и физиологических процессов, которые лежат в основе трудовой деятельности. Эргономика позволяет путем оптимизации условий труда повысить трудовую эффективность.
Немалый вклад в эффективность работы корабельных гидроакустических систем (ГАС) вносят средства отображения информации (визуальные и слуховые). Решением задач обнаружения сигналов, опознаванием гидроакустических образов и анализом гидроакустических сцен занимается человек-оператор гидроакустического комплекса (ГАК), что объясняется уникальными возможностями зрительного, а также слухового анализаторов человека.
Аппаратура систем отображения, регистрации и документирования информации (СОРД) оформляется в виде пультов. На этапе конструирования для них необходимо учитывать эргономические требования и требования технической эстетики.
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в настоящее время существует большое количество фирм, занимающихся продажей СОРД, и с помощью эргономического подхода к проектированию становится возможным создать конкурентоспособное, удобное и эстетичное изделие. Так как взаимодействие человек-машина существует практически в любой сфере деятельности, для обеспечения продуктивной работы необходимо, чтобы это взаимодействие было максимально комфортным.
В особенности в случае с гидроакустическими системами. Человек- оператор проводит много времени за рабочим местом, его работа требует внимания, а усталость сказывается негативно на результатах работы ГАК (например, неправильная классификация цели), в боевых условиях это становится вопросом жизни и смерти. Чтобы, при нахождении на рабочем месте длительное время, оператор мог в должной мере выполнить свою работу, ему необходимо обеспечит комфортные условия, с учетом его возможностей и потребностей, чем и занимается эргономика. Поэтому эргономика и ее требования к СОРД являются актуальной темой.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка эргономических требований к системам отображения, регистрации и документирования гидроакустических комплексов надводных кораблей (НК) и разработка выносного дублирующего одноэкранного пульта, отвечающего этим требованиям.
Объект исследования - эргономика ГАК надводных кораблей.
Предмет исследования - эргономические характеристики СОРД.
Задачи исследования:
- анализ эргономических требований при проектировании рабочих мест;
- системы отображения, регистрации и документирования информации;
- разработка выносного дублирующего одноэкранного пульта.
Целью выпускной квалификационной работы - разработка эргономических требований к системам отображения, регистрации и документирования гидроакустических комплексов надводных кораблей (НК) и разработка выносного дублирующего одноэкранного пульта, отвечающего этим требованиям.
В процессе достижения поставленной цели получены следующие результаты.
1. Выполнен анализ эргономических требований при проектировании рабочих мест.
Рассмотрены существующие стандарты по эргономике применительно к СОРД. Так как обоснование эргономических требований осуществляется в результате анализа назначения, условий эксплуатации, режимов функционирования аппаратуры в соответствии с возможностями человека, становится ясно, что как именно необходимо проектировать рабочее место для достижения требуемых результатов работы. То, что в настоящее время стандартов по эргономике существует множество, и включают они все элементы рабочего места оператора, значительно упрощает работу при проектировании рабочего места. Соблюдая требования эргономики, а также специальные требования при проектировании аппаратуры можно повысить эффективность и качество труда, улучшить условия труда, облегчить нагрузку на все части тела оператора, а также его психику, что обеспечит ему комфортные условия выполнения рабочих обязанностей на продолжительное время без негативного влияния на результат.
Основные требования стандартов относятся:
- к гигиене (освещенность, вентилируемость, температура, токсичность, шум, вибрация);
- к антропометрическим размерам (соответствие конструкции изделия размерам и форме человеческого тела и его частей, контактирующих с изделием);
- к физиологии и психофизиологии (соответствие конструкции изделия силовым, скоростным, зрительным возможностям человека);
- к психологии (соответствие конструкции изделия возможностям восприятия и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навыкам человека).
Рассмотренные стандарты и содержащиеся в них общие (табл. 10) и специальные (табл. 11) требования представлены в виде таблиц.
