Хилл П. - Наука и искусство проектирования (1037541), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Этими величинами являются: время, затрачиваемое на пыполнение задания (измеряется с помощью секундомера); объем двнткений, необходимый для выполнения задания (определяется путем анализа основных элементов трудовых двинсений); характер и протяукенность двиньений (вычерчивается хронометром-циклографом, дающим фотографии с последовательным экспонированием, при атом часто к двнткущимся частим тел» человека прикрепляются лампочки). В табл. 5.1 приведены три группы переменных Гилбьрета. Таким образом, возникновение биомеханики можно отнести к 1911 г. Нб в.
человеческие ФАЕ«ОРИ и инженеРЙОе пРОектиРОВАние СИСТЕМА еЧЕЛОВЕК вЂ” МАШИНА» Каждый раз, когда человек набирает номер телефона, ведет автомобиль, изучает изображение на злектронном осциллографе, работает на вычислительной машине или обрабатывает деталь на токарном станке, он объединяет свои ощущения, способность принимать решения и мускульную силу с технической системой. Когда он нантимает не на ту кнопку, набирает неправильный номер, теряется при слежении за слишком большим числом индикаторов или испытывает неудобства на своем рабочем месте, то система работает неправильно. Ошибки могут приводить к выпуску бракованных материалов, большим потерям времени я денег и дан'е к несчастным случаям.
Например, в годы второй мировой войны в ВВС США за 22 месяца произошло 457 аварий самолетов, вызванных тем, что пилоты Фиг. 5.2. Система «человек — машина — окружающаи среда». — ° †моторн вовнсйетвне; — — — сенсорная обратная свявь. Е. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ $$7 вуталв ручку управления шасси и ручку управления закрылками. На фиг. 5.2 показана взаимосвязь элементов, при которой человека моткно рассматривать как составную часть эффективной системы «человек — машина». Т1еловек может работать на машине и выполнять определенную работу, если машина приспособлена к воэможностям человека.
Приспособление обычно осуществляется системой управления, которая усиливает, ослабляет или преобразует мышечную энергию человека в энергию, легко воспринимаемую машиной. Человек может подавать сигналы с помощью рук и ног. Достижение требуемой величины управляющего сигнала, подаваемого человеком, определяется по свгвалу„поступатощему через цепь сенсорной обратной связи. (Например, недостаточный илн чрезмерный поворот автомобиля, наблюдавшийся при первых испытаниях рулевого управления с усилителем, был отрегулирован увеличением момента сопротивления рулевого колеса в виде сигнала обратной связи, действующего на водителя.) Другим необходимым условием успешной деятельности оператора часто является отобран«ение световых или звуковых сигналов.
Человек испытывает физиологическое воздействие системы,которос определяет такие показатели его состояния, как утомление, способность концентрировать внимание, а также безопасность, производительность и т. д. Инженер-конструктор должен использовать всю имеющуюся информацию о человеческих факторах, чтобы обеспечить оптимальное вааимодействие между человеком и тем оборудованием, с которым человек входит в контакт при выполнении своих повседневных задач. ВИДЫ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Если выделить человека из системы, изображенной на фиг. 5.2, и рассмотреть, что необходимо для его эффективной работы как алемента системы, то мояшо сделать следечопщй вывод. Руками и ногами человек воздействует па органы управления системы; в свою очередь его физиологическое состояние определяется окружающей средой„ сигналы обратной связи от органов управления системы воздействуют на органы чувств человека; уши н глаза человека воспринимают звуковые и визуальные сигналы.
Сведении о размерах человеческого тела называются антропометрическ ми данными. Ниже рассмотрены факторы, связанные о функционированием человека в системе, приведенной на фиг. 5.3. ЦЯ 5. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРИ И ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Фнг. 5.3. классификация человсчсскях факторов. Органы управления Здесь рассматриватотся такие параметры, как форма н размер кнопок н ручек управления; уснлин, необходимые для поворота ручек управления; вид управления ~например, тяпа «включено — выключеное нли плавное регулирование); направление перемещения; способ действия и т. и. При проектировании органов управления конструктор долл'ен учитывать выходные сигналы, поступающие к человеку от матпиньт, а также сигналы от цепи обратттой связи.
Окружающая среда Конструктор обязан учитывать такие показатели физиологического состоянии,как пульс, частота дыхания и кровяное давление прн комфортных условиях. Конструктор должен добиться, чтобы условия работы были как монпто ближе к нормальным и человек мог эффективно работать как в течение коротких, так н продоюкительных прометттутков времени. т. чвюоввчвскнв еюктотн н инжтнтенов птотктнтовюннв НЭ Необходимо учитывать такие факторы, как температура, тлум, вибрация, радиация, ускорение и давлеиие.
Звуковые сигналы Кояструктора интересуют также звуковые сигналы обратной связи. Наиболее распространены речевые сигналы. Кроме того, конструктора интересует воспроизведеиие рочв с помощью искусственных средств, сигналы предупрея'- деввя и предостережения, а также звуковые сигналы, указывающие на иормальпуто работу оборудования или возвикновеиие неисправностей. Визуальная индикацию К атой категории относятся средства наглядного представлеш~я ииформации посредством циферблатов, иняков, пкфр и букв, шкал с делениями, счетчиков и стрелочных приборов, а также табличек.
Антропометрические данные Литропометрня — раздел антропологии, посввщепяый размерам человеческого тела. Размеры определяются для особых статистических групп, называемых процентклями. Если 100 человек расположить в порядке возрастания какого-либо параметра, то оки распределяются от 1-го до 100-го процентиля. Учет антропометрических данных для мужчины 2,5-го процектиля при проектировании,оэиачает, что такой системой смогут воспользоваться лишь 2,5зв мужчин.
Система, созданная иа осяове данных для человека 50-го процептвля (среднего человека), подойдет для 50зэ людей. Остальные жо 50зв лтодей не смогут пользоваться такот1 системой. Ниязе рассмотрены четыре примера выбора конструктором соответствующей процектильпой группы. 1. При расчете пруяптпы возврата двери необходимо учитывать силу женщины 2,5-го процситиля.
В этом случае большинство взрослых смогут легко открыть такую дверь. 2. При проектировании подземного перехода расчет высоты туннели необходимо проводить для мужчины 97,5-го процеитиля. В этом случае лишь 100 — 97,5=2,5зв мужчин будут испытывать некоторые неудобства. 3. При проектировании кухни пассажирского самолета расчет необходимо вести для женщины 50-го процептиля. $ХО 5. ЧЕЙОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРИ И ИНКТЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Лттттаттозтттаетптт крн наборе стеоардесс не принимают на ра- р,'- 9у,,"- . Еь 4. Прн проектировании сидении автомобиля расчет ведут длн лтодей в интервале от 2,5-го до 97,5-го процентилен: в этом случае лишь 5% нассая кров исттытываеот неудобства.
75 теиг. $.4. изизисмше раззюров тела среднего человека за восмзднкз 20 мю (рззвторы даны к миллиметрах). Кает следует из схомы на фиг. 5.4, где показано изменение размеров тела среднего мужчины за последние 20 лет„антропометрические данные непрерывно изменяются. Гслтг конструкторская задача требует использования то птых данных, то инженер долнтен обрап~ать внимание на дату получения используемых антропометрических данных. е, чееОВеческие ФАктОРН и инткенеРнОе пРОектиРОВАние ТЗТ ДАННЫЕ ДЛЯ УЧЕТА ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Данные, приведенные в табл. 5.2 и на фиг.
5.5 — 5.9, относятся к рассмотренным выше параметрам. Они не являются полными, но конструктор может получить некоторое представление о характере имеющихся данных. Более полные данные для использования пх при проектировании оборудования можно найти в книгах по инженерной психологии, указанных в аннотированном перечне литературы.
Условия окружающей среды Первый круг на фиг. 5.7 определяет границы эоны допустимых условий, за пределами которой человек испытывает большие ноудобства илв его здоровью наносится ущерб. Необходнмо учитывать также инфракрасное излучение, ультразвук, наличие вредных газов, запыленность и теплообмен с жидкостями и твердыми телами. Примеры учета человеческих факторов в технике Чтобы наглядно продемонстрировать, чем занимаются специачисты по инженерной псттхологии, рассмотрим следующий пример. Летчик, совершая тренировочный ттолет в одномоторном самолете, обычно сидит саади инструктора и регулирует подачу горточего левой рукой, а ручку управления дернит правой рукой.
Если при заходе на посадку самолет не дотягивает до взлетно-посадочной полосы, летчик должен увеличить подачу горючего и поднять вверх носовую часть самолета (т. е. левую руку подать вперед, а правую — назад). В пассажирском самолете первый пилот сидит рядом со вторым пилотом, который находится справа от пего. Теперь первый пилот дерногг штурвал левой рукой, а рупту подачи горючего — правой. Если самолет не дотягивает до взпетно-посадочной полосы, по- прежнему надо поднять высоту и увеличить подачу горючего, нв для этого теперь пилоту нуишо левую руку подать назад, а правую — вперед. Эти движения противоположны тем, которым летчик научился раньше.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
