Инженерно-психологическая оценка эксплуатируемых систем
После завершения всех работ по проектированию и производству СЧМ полезно проанализировать ее работоспособность и провести наблюдения за деятельностью обслуживающего персонала в условиях реальной эксплуатации системы. И хотя по результатам такой оценки возможности внесения в конструкцию и режимы функционирования СЧМ весьма ограничены, оценка эксплуатируемых систем имеет большое значение. Она проводится с целью:
— получения окончательных характеристик созданной системы;
— выбора лучшего из имеющихся вариантов;
— получения исходных данных для проектирования новых систем или модернизации существующих;
— проверки соблюдения рациональных режимов эксплуатации аппаратуры и деятельности обслуживающего персонала.
Инженерно-психологическая оценка эксплуатируемых СЧМ производится в соответствии со схемой, изображенной на рис. 77. Основные этапы оценки [47]:
1. Знакомство с системой'. Осуществляется по ее техническим описаниям и инструкциям по эксплуатации. Прежде всего необходимо установить назначение и эффективность системы. Эффективность складывается из требований точности, надежности, помехоустойчивости, долговечности, стоимости и т. д.
2. После общего знакомства строят структурную схему системы, отражающую связи отдельных подсистем, потоки информации и протекание процесса управления. При построении схемы особо выделяют «человеческие» звенья, указывают прямые и обратные связи между операторами и машиной, а также между отдельными операторами. Отмечают интенсивность связей (их число за единицу времени) и их относительную важность.
3. Оценка среды включает действие природных факторов, а также различного рода «помех», оказывающих влияние на функционирование системы и управляющего ею оператора. В первую очередь желательно описать возможные изменения внешней обстановки, приводящие к развитию экстремальных ситуаций.
4. Функцию системы и ее подсистем описывают для всех режимов работы (основной режим, контроль функционирования, поиск и устранение неисправностей, регламентные работы и т. д., а для подвижных систем, кроме того, транспортировка, развертывание, свертывание и др.). Для всех режимов необходимо выяснить, в каких случаях и по каким причинам чаще всего возникают отказы, ошибки, каковы их последствия и частота появления
При выяснении функции системы уточняют также, какие операции наиболее важны, какие изменения возникают в отдельных подсистемах при управлении, действии «помех» и т. д.
5. Проводят инженерно-психологическую оценку рабочих мест. Прежде всего дают общую характеристику рабочего места (индивидуальное или коллективное), определяют, каким образом представлены взаимодействия «человек — машина» и «человек — человек». Затем оценивают площадь и объем помещения, факторы жизнеобеспечения (если это замкнутое пространство), условия производственной среды.
Собственно оценку рабочего места проводят в следующей последовательности. Дают оценку:
— размещения средств отображения информации;
— конкретных средств отображения информации;
— размещения органов управления;
— конкретных видов органов управления;
— совместимости индикаторов и органов управления;
— антропометрическую оценку рабочего места.
6. Функции оператора рассматривают как для нормальных режимов работы, так и для различного рода экстремальных ситуаций. Подробно анализируют ситуации, которые могут привести к возникновению аварийной обстановки. Производится оценка совмещения функций во времени. Для этой цели строят профессиограммы деятельности оператора, проводят описание деятельности оператора с помощью логических и блочных схем алгоритмов и сетевых моделей.
7. На основании всех полученных данных составляют заключение об эффективности, надежности, пропускной способности и, если это необходимо, дают рекомендации по модернизации или усовершенствованию отдельных подсистем и узлов, а также рекомендации по улучшению методов эксплуатации СЧМ и условий деятельности обслуживающего персонала.
При проведении инженерно-психологической оценки эксплуатируемых систем широко используют такие методы исследования, как наблюдение, хронометраж, профессиография и др., а для оценки состояния оператора в процессе работы, оценки влияния всего комплекса факторов на работоспособность оператора — также физиологические методы. Большое значение имеет и применение математических моделей взаимодействия оператора и машины, применение которых в этом случае осуществляется по двум направлениям. Во-первых, математические модели строят для получения априорных данных об исследуемой деятельности, во-вторых, математические модели получают как результат исследования СЧМ в реальных условиях эксплуатации и дальнейшее исследование (анализ) проводят уже над этими моделями без эксперимента [ 37, 112].
Только при таком комплексном подходе к инженерно-психологической оценке, охватывающей этапы проектирования, производства и эксплуатации и сочетающем в себе психологические, физиологические и математические методы исследования, можно добиться максимальной эффективности СЧМ.
§ 9. Оценка экономической эффективности инженерно-психологического проектирования
Основной задачей ИПП является повышение эффективности систем «человек—машина» за счет всестороннего учета человеческого фактора. В конечном итоге это приводит и к получению определенного экономического эффекта.
Расчеты экономической эффективности новых научно-технических (в том числе и инженерно-психологических) разработок базируются на стоимостном измерении затрат, которые синтезируются в двух показателях: капитальных вложениях и текущих расходах (производственных или эксплуатационных). Капитальные вложения — это единовременное вложение средств, необходимых для разработки и реализации данного решения; эти вложения производятся до момента реализации технического решения. Текущие расходы представляют собой себестоимость изготовления или эксплуатации СЧМ. Они производятся ежегодно в течение всего времени использования системы [19].
Капитальные вложения и текущие расходы являются разноразмерными величинами. Для приведения их к единому показателю пользуются понятием приведенных затрат, которое является одним из основных при определении экономической эффективности ИПП. Именно величиной экономии на приведенных затратах определяется сумма годового экономического эффекта за счет выполнения работ по инженерно-психологическому проектированию. Величина приведенных затрат определяется по формуле
ф(13.1)
где С — текущие расходы в течение года;
К — величина капитальных вложений;
Ен— нормативный коэффициент экономической эффективности; его величина в целом по народному хозяйству не менее 0,12.
Расчеты экономической эффективности инженерно-психологического проектирования должны основываться на действующих в настоящее время методиках по оценке эффекта от внедрения новой техники. Однако при этом необходимо учитывать специфику получения экономического эффекта от внедрения ИПП.
Основными критериями экономической эффективности ИПП являются годовой экономический эффект (экономия на приведенных затратах), коэффициент экономической эффективности ИПП, срок окупаемости дополнительных затрат на инженерно-психологическое проектирование [19]. Рассмотрим возможные методы определения этих показателей.
При определении годового экономического эффекта следует иметь в виду, что проведение ИПП связано, как правило, с увеличением капитальных вложений в производство СЧМ, а также с увеличением себестоимости ее изготовления. Все это может быть скомпенсировано за счет уменьшения эксплуатационных расходов. Следовательно, экономический эффект инженерно-психологического проектирования достигается только в сфере потребления (применения СЧМ по назначению).
Для количественного определения годового экономического эффекта используется разность приведенных затрат для базового и рассматриваемого вариантов СЧМ. Приведенные затраты в этом случае рассчитываются как в сфере производства системы, так и в сфере ее эксплуатации. В качестве базового варианта для сравнения выбирается: при проектировании новой системы — аналогичная по характеристикам и назначению система, при создании которой работы по ИПП не проводились; при проведении инженерно-психологического проектирования уже созданной системы — исходный вариант ее.
Величина годового экономического эффекта ИПП определяется по формуле
ф(13.2)
где Сп и Сп΄ — себестоимость изготовления годового объема изделий (систем) до и после выполнения работ по ИПП;
Сэ и Сэ΄ — годовые эксплуатационные расходы (себестоимость эксплуатации) до и после выполнения тех же работ;
Кп и Кп΄ — капитальные вложения в производство до и после выполнения работ по ИПП;
Кэ и Кэ΄ — капитальные вложения потребителя СЧМ до и после выполнения тех же работ;
Зпр — общие затраты на инженерно-психологическое проектирование;
Ени Ен΄— нормативный коэффициент экономической эффективности для изготовителя и потребителя СЧМ.
Введем обозначения
ф
С учетом этих обозначений формула (13. 2) примет вид
ф(13. 3)
Из формулы (13,3) следует, что для определения годового экономического эффекта ИПП не обязательно знать сами величины капитальных вложений и текущих расходов при производстве и эксплуатации СЧМ. Для определения величины Эгдостаточно знать лишь разницу в этих величинах для базового и рассматриваемого вариантов СЧМ. При этом следует иметь в виду, что величины ΔСп ΔКп и ΔКЭ являются отрицательными, т. е. приводят к уменьшению экономического эффекта, а величина ΔСэ — положительной и приводит к его увеличению.
Следовательно, условие получения положительного экономического эффекта ИПП может быть записано так:
ф(13.4)
Увеличение себестоимости изготовления СЧМ в результате проведения ИПП (величина ΔСп) обусловлено следующими причинами: применением новых, как правило, более дорогих материалов и элементов, наиболее полно удовлетворяющих инженерно-психологическим требованиям, а также необходимостью выполнения дополнительных работ, связанных с выполнением инженерно-психологических требований, заложенных в ходе проектирования.
Увеличение капитальных вложений в производство и эксплуатацию СЧМ (величины ΔКп и ΔКэ) определяются такими причинами:
— применением нового, как правило, более дорогого оборудования и оснастки при изготовлении СЧМ по новому варианту;
— расходами на само инженерно-психологическое проектирование;
— увеличением расходов на монтаж, наладку и регулировку СЧМ, выполненной по новому варианту, при вводе ее в эксплуатацию и т. д.
Получение экономического эффекта от выполнения инженерно-психологических требований в ходе проектирования СЧМ достигается за счет уменьшения эксплуатационных расходов. В частности: уменьшения потерь рабочего времени (повышения производительности труда операторов), сокращения численности оперативного и обслуживающего персонала, повышения надежности СЧМ.
Рассмотрим возможные способы нахождения экономического эффекта за счет каждой из этих причин.
Создание более благоприятных условий для деятельности операторов приводит к уменьшению непроизводительных потерь рабочего времени. Годовая экономия в таком случае равна:
ф(XIII.5)
где А1и А2 — годовой объем производимой продукции до и после выполнения работ по инженерно-психологическому проектированию;
α1 и α2 — внутрисменные потери рабочего времени, оказывающие влияние на объем выпускаемой продукции (непроизводительная работа в процентах от планового фонда рабочего времени) до и после выполнения тех же работ;
П — прибыль от реализации произведенной продукции для базового варианта СЧМ.
В результате ИПП могут быть созданы оптимальные алгоритмы деятельности операторов, проведено обоснованное распределение функций между человеком и техникой, обеспечены лучшие условия эксплуатации СЧМ. В ряде случаев это может привести к сокращению численности оперативного и обслуживающего персонала. При этом экономия получается за счет сокращения общего фонда заработной платы и определяется по формуле
ф(13.6)
где Bi—годовой фонд основной заработной платы для одного работника i-й категории;
ni — количество высвобожденных работников i-й категории (i=1,2, .., τ);
ki — коэффициент отчислений на дополнительную заработную плату и социальное страхование, равный обычно 1,15 — 1,20.
Проведение инженерно-психологического проектирования приводит обычно к повышению надежности СЧМ. Это достигается за счет применения более удачных с инженерно-психологической точки зрения материалов и комплектующих элементов СЧМ, оптимального расположения их в сенсорном и моторном полях оператора, выбора рационального режима его работы и т. д. Все это приводит к уменьшению ошибок в работе оператора, а следовательно, к повышению надежности СЧМ.
Годовая экономия за счет этого фактора может быть определена по формуле
ф (13 .7)
где mj и mj΄ — ожидаемое число ошибок операторов за год для базового и рассматриваемого вариантов СЧМ;
cj-=-«стоимость» одной ошибки i-го вида.
Величина сj в общем случае состоит из двух частей; материального ущерба см.у, обусловленного отказом системы, и стоимостью cуст устранения отказа. Поэтому
ф(13.8)
Общую величину снижения эксплуатационных расходов находят как сумму отдельных составляющих, т. е.
ф(13.9)
После того как будут определены величины ΔК и ΔС, по формуле (13.3) можно найти величину годового экономического эффекта. Однако только по ней нельзя судить об экономической эффективности ИПП. Необходимо, кроме того, соотнести получаемый эффект с теми затратами, которые его вызывают. Для этой цели используют коэффициент экономической эффективности ИПП и срок окупаемости затрат на проектирование.
Эти величины в соответствии с принятыми в экономике правилами могут быть найдены следующим образом:
ф (13.10)
ф(13.11)
Найденные значения Еипп и Типп сравнивают с нормативными, установленными для народного хозяйства страны на уровне Ен = 0,12, Тн = 8,3 года. Если окажется Еипп > Енили Типп < Тн, то данная инженерно-психологическая разработка по учёту человеческого фактора при проектировании СЧМ является экономически целесообразной.
В заключение необходимо отметить, что получение экономического эффекта не является единственной целью ИПП. Важной его задачей является также оздоровление и совершенствование условий труда, которое определяется прежде всего социальными целями, вытекающими из самой природы нашего общества [7]. Однако противопоставлять экономические и социальные задачи ИПП нельзя. Внутреннее единство этих задач определяется стоящей перед нашим обществом задачей достижения максимально благоприятных условий для трудящегося человека.
Дата добавления: 2015-12-10; просмотров: 814;