147111 (594263), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

р_в’ - вірогідність безвідмовної роботи елементу В'.

При холодному або автоматичному резервуванні функцію людини виконує технічний елемент С. Формула надійності аналогічна, проте замість р₀ фігурує р_с;

р_с - вірогідність безвідмовної роботи елементу С. Гаряче резервування полягає в паралельному підключенні декількох елементів. Повна вірогідність безвідмовної роботи системи визначається:

Існують і інші методи підвищення надійності, такі, як прироблення деталей системи перед постановкою в схему, профілактичний контроль, і так далі

Найважливішим поняттям надійності є відмова. Під останнім розуміють часткову або повну втрату властивостей технічного пристрою, яка істотним чином знижує або наводить до повної втрати його працездатності.

Ергономіку цікавить перш за все надійність оператора і його вплив на надійність всієї системи.

Під відмовою оператора необхідно розуміти такі його дії (або бездіяльності), які ведуть до відхилення вихідних параметрів системи за допустимі межі або до порушення норм, що регламентують її роботу. Це говорить про те, що під відмовою розуміють не всі помилкові дії оператора, а лише ті граничні погрішності, які наводять до порушення функціонування системи.

Вірогідність появи відмови в результаті здійснення помилки можна визначити із співвідношення:

де Q_i. - вірогідність появи відмови в результаті здійснення i-й помилки;

F_i - вірогідність того, що при здійсненні i помилки станеться відмова;

Р_i. - вірогідність i-й помилки;

n_i - число аналогічних операцій.

Якщо поява відмови обумовлена поєднанням двох помилок, то

Де P₁ і Р₂ - вірогідність здійснення цих помилок.

Загальна вірогідність появи відмови визначається з вираження

Де Q_T - вірогідність того, що в результаті здійснення людиною однієї або декількох помилок, що відносяться, принаймні, до одного з n класів помилок, виникнуть умови для появи відмов.

Даний метод розрахунку краще всього личить до аналізу ручних операцій, що повторюються.

Пропонований метод, як і всі інші кількісні методи визначення надійності оператора, передбачає попередній збір вихідних даних про вірогідність появи помилок і відмов. На мал. 3.2 приведені певні аналогії між людиною і машиною при аналізі відмов

Зіставляючи проблему точності і надійності, необхідно звернути увагу на наступне. Коли йдеться про надійності, то упор роблять на аналіз можливості оператора функціонувати в екстремальних умовах, а також на його здатність виконувати задані функції протягом певного проміжку часу. Дійсно, в нормальних умовах роботи оператор може здійснювати помилки, які не виходять за допустимі межі, тобто забезпечується задана точність роботи, а за несприятливих умов зовнішнього середовища або наявності емоційної напруги помилки починають виходити за допустимі межі і їх не обходжений врахувати як відмови. Те, що в розрахунках точності і надійності інколи використовують однакові методи розрахунку, не є показником ідентичності проблеми точності і надійності. При визначенні точності діяльності опера тора як вихідні дані використовують помилки, а при розрахунку надійності - поняття "відмова".

Як кількісні критерії при оцінці надійності людини-оператора можна узяти наступні показники: середній час між двома відмовами; загальне число відмов за даний проміжок часу; вірогідність задовільної безвідмовної роботи протягом певного відрізання часу.

Виділяють три групи чинників, що впливають на надійність людини: досконалість апаратури з врахуванням інженерно-психологічних вимог; міра виученої персоналу; індивідуальні відмінності по надійності.

Розглянемо деякі чинники, що відносяться до третьої групи.

1. Перш за все це "довготривала витривалість", яка визначається як здатність людини протистояти стомленню і зберігати працездатність протягом заданого проміжку часу. Працездатність - це здатність людини виконувати певні функції протягом певного часу. Судити про працездатність можна по стомленню. Чим вище стомлення, тим нижче працездатність. Працездатність змінюється в процесі праці по певних фазах. Можна виділити три основні фази.

Перша фаза - входження в роботу - характеризується наростанням працездатності. До роботи характеристики психічних і фізіологічних функцій не відповідають вимогам роботи. Швидкість і точність дій оператора в цей період низькі.

Друга фаза - період відносно стійкої працездатності. Діяльність оператора стає гармонійною, забезпечуючи оптимальну швидкість і точність дій. Її тривалість визначається характером роботи і під готуванням оператора.

Третя фаза характеризується зниженням працездатності, викликаним стомленням, що виявляється в порушенні динаміки психічних процесів. При цьому зростає час реакції, знижується точність рухів, погіршуються складні навики, координація рухів, сенсорні і інтелектуальні функції.

Необхідно врахувати, що в процесі стомлення не всі функції знижуються в рівній мірі. У ряді випадків спостерігається погіршення активних і поліпшення неактивних функцій. Це свідчить про те, що чергування різних видів діяльності (активний відпочинок) сприяє тривалішому збереженню працездатності. Є спеціальні методи вивчення станів тих або інших психофізіологічних характеристик, по яких можна судити про міру стомлення. Зіставивши їх з такими виробничими показниками, як швидкість, точність і т. д., можна зробити висновок про рівень працездатності людини.

Методи підвищення працездатності людини різні. Це - раціоналізація режимів праці і відпочинку, механізація важких робіт, зниження навантаження на сенсорні і інтелектуальні компоненти діяльності і так далі

2. Наступною індивідуальною характеристикою по надійності є стійкість до чинників зовнішнього середовища (шум, вібрація, температура і т. д.). Тут важливе значення для вирішення завдання надійності має поліпшення чинників зовнішнього середовища, забезпечення до певної міри адаптації обслуговуючого персоналу до зовнішніх умов, а також професійний відбір, завдяки якому удасться підібрати персонал, що краще протистоїть тим або іншим чинникам.

3. Перешкодостійкість - здатність людини протистояти відволікаючим чинникам, в основі яких лежать властивості уваги, що полягають в здатності підтримувати увагу на заданому рівні навіть за наявності перешкод. Особливе значення набуває цієї якості в тих умовах, коли оператор повинен виконувати задану діяльність в умовах перешкод, які за своїм змістом виявляються близькими до корисних сигналів. У зв'язку з цим виникають дві проблеми: перша пов'язана з вивченням структурних взаємин сигнал - шум і необхідністю реорганізації праці, що виникає у зв'язку з цим; друга - це власне індивідуальні якості людини, пов'язані з перешкодостійкістю. Вирішуватися вона може або за допомогою вчення, або шляхом професійного відбору.

4. Спонтанна відволікаємість також є властивістю уваги. Проте в даному випадку йдеться про відверненні не в результаті перешкод, а в результаті спонтанних коливань уваги, особливо в умовах монотонної роботи. Це наводить до проблеми пильності, під якою розуміють готовність здійснювати потрібну роботу в режимі пасивного спостереження.

5. Реакція на непередбачені подразники. В разі непередбаченого сигналу інколи спостерігається період "психічної рефракторності", коли сприйняття звужується і концентрується лише на джерелі цього подразника, не помічаючи інші важливі сигнали.

6. Перемиканість уваги. Скорочення часу на "входження" в діяльність по виконанню нового завдання.

7. Стійкість до дії чинників середовища (температурі, тиску, вологості, вібрації, шуму, прискоренню і тому подібне).

Важливе значення в забезпеченні надійності роботи має емоційна стійкість оператора, що є здатністю людини критично мислити і приймати правильні рішення в екстремальних умовах. Річ у тому, що однією з основних характеристик надійності системи є здатність зберігати свої функції в умовах певних перевантажень. У людини ця властивість виявляється в емоційній стійкості.

З цією проблемою ми познайомилися раніше. Дана характеристика, як відомо, може бути виявлена в експериментальних умовах. Критерієм надійності по вказаному чиннику є, з одного боку, порівняння роботи оператора в звичайних умовах і за наявності емоційних чинників. З іншого боку, пропонується аналізувати окремі компоненты діяльності, а потім, виявивши їх вагові коефіцієнти, визначити загальний показник надійності. Наприклад, в умовах стеження за метою аналізується співвідношення часу успішного виконання завдання і загального часу. Тоді коефіцієнт стеження r можна визначити таким чином:

Де t - час збігу стежачої системи з метою;

Т - загальний час виконання програми.

Надалі зіставляється коефіцієнт управління в нормальних умовах з коефіцієнтом в екстремальних умовах. Коефіцієнт надійності по даній функції визначається з вираження

би

Де rэ - коефіцієнт стеження в екстремальних умовах;

rо - коефіцієнт стеження в оптимальних умовах.

На основі величини R встановлюють оцінку в балах рівня кваліфікації w.

Загальна оцінка рівня кваліфікації (по критерію надійності, пов'язаної з емоційною стійкістю) визначається із співвідношення

Де Wop - загальна оцінка кваліфікації в балах;

k1, k2 ., kn - ваги основних функцій структури;

ν₁⁰, ν₂⁰, ., ν_n⁰ - оцінка в балах ефективності виконання кожній з функцій;

n - кількість функцій.

В основному були розглянуті якісні критерії надійності оператора Важливе значення мають і кількісні критерії, які можуть дати результати, порівнянні з кількісними методами оцінки технічних ланок і всієї системи в цілому.

Кількісно вірогідність відмови технічного пристрою до моменту t можна виразити функцією

Тоді функція надійності, що описує вірогідність безвідмовної роботи як протилежну подію можна визначити по вираженню

Приклад обчислення надійності показаний на малюнку 8.3.3., на якому приведені експериментальні дані для елементу, розрахованого на роботу протягом 50 ч. Випробовувалося 500 елементів. Реєструвалося число відмов і кількість справних елементів, що працюють протягом кожної години. Розглядаючи надійність як долю часу, протягом якого працює кожен з них, її можна виразити таким чином:

Де F(t) - функція надійності;

S - число справних елементів в даний проміжок часу;

N - загальне число елементів.

На основі експериментальних значень надійності можна побудувати емпіричну криву залежності надійності від часу роботи. Крива має експоненціальну форму і проходит дуже близько від теоретичної кривої, що описується вираженням (мал. 3.3.б)

Де l(t) - інтенсивність відмов.

Отримане вираження називається загальним законом надійності (експоненціальний закон надійності).

Функція l(t), визначена за результатами випробувань набирає вигляду:

Де (n - число пристроїв, що відмовили за час (t);

n(t) - середнє число пристроїв, що пропрацювали час (t).

За даними таблиці (мал. 8.3.3.а) обчислимо інтенсивність відмов l(t), тобто долю елементів, що вийшли з буд за одиницю часу. Для цього необхідно визначити середню чисельність елементів, що пропрацювали за певний проміжок часу.

Отримані показники дозволяють побудувати криву інтенсивності відмов (мал. 8.3.3.в) як функцію часу роботи.

З графіка видно, що на перших порах інтенсивність відмов більша. Проте в результаті приработочных відмов вона убуває. На другому етапі інтенсивність відмов невелика і відносно постійна. Елементи виходять з буд випадковим чином до кінця служби (50ч). Далі, унаслідок старіння, з'являються відмови зносу.

Для багатьох практичних випадків, зокрема для другого періоду (див. мал. 8.3.3.б), можна вважати інтенсивність відмов постійною величиною:

Характеристики

Список файлов ВКР