Основные параметры системы управления
Основные параметры системы управления — время цикла регулирования (быстродействие), пропускная способность, точность и надежность — в значительной мере определяются возможностями и особенностями деятельности ее интегрального звена — человека. Без анализа его характеристик невозможно ни понять работу системы в целом, ни правильно рассчитать ее.
Жизнь показывает, что недоучет характеристик человека при конструировании систем управления ведет или к тому, что система оказывается не в состоянии работать, или к частым нарушениям ее работы, которые иногда кончаются авариями, или к преждевременному утомлению оператора (а это снижает надежность всей системы). Знание возможностей человека выполнять те или иные функции и способов их выполнения является необходимым условием рационального конструирования систем управления.
Определяющее значение в процессах управления имеют циркуляция и переработка информации. Роль каждого компонента управляющей системы определяется, прежде всего, тем, какие функции он выполняет в процессе циркуляции и переработки информации.
Функции человека в системах человек—машина могут быть различны. Он может выступать в роли приемника осведомительной информации, поступающей в той или иной форме от управляемого объекта, ее ретранслятора, передающего информацию от одного звена системы к другому. Он может осуществлять анализ информации и принимать решения, т. е. вырабатывать управляющую, или командную, информацию. Человек также может выполнять функцию программирования работы всей системы или ее частей. Он может осуществлять наблюдение и контроль за работой системы. Наконец, оператор может быть исполнителем той или иной команды, т. е. выполнять действия, непосредственно направленные на преобразования управляемого объекта. Обычно человек совмещает ряд функций, выполняя их последовательно или одновременно.
В том случае, когда, например, приборная панель сконструирована без учета особенностей восприятия и внимания (шкалы приборов плохо различимы, их расположение не соответствует маршруту осмотра и т. п.), от оператора, обслуживающего ее, требуется неоправданно большое напряжение. Это приводит к преждевременному утомлению, работоспособность оператора снижается, он допускает ошибки, и в результате снижается общая эффективность процесса управления.
Точно так же в том случае, когда технологический процесс требует от работающего человека многократного повторения простых однообразных действий (как, например, иногда бывает при обслуживании конвейерной системы), у последнего развивается состояние скуки, его внимание начинает рассеиваться, восприятие притупляется, в результате возникают частые отвлечения внимания, снижается уровень работоспособности, а это приводит к снижению эффективности.
Как показывают данные многочисленных исследований, недоучет характеристик человека при конструировании машин и разработке технологических процессов является одной из основных причин брака, снижения производительности труда (по сравнению с проектируемой), преждевременного утомления рабочих, а иногда и возникновения аварий. И, наоборот, при учете этих характеристик достигается максимальная в данных условиях производительность труда, снижается брак и сохраняется высокий уровень работоспособности человека.
Из всего сказанного следует, что данные психологической науки должны использоваться уже на стадии проектирования новой техники. Этой цели служит сравнительно молодое направление психологии, а именно инженерная психология. В общем смысле инженерная психология есть применение знаний о закономерностях психики человека (прежде всего психических процессов, функций и состояний), а также его деятельности к проектированию машин, систем машин и технологических процессов с целью достижения максимальной эффективности и надежности при минимальных затратах на их обслуживание.