Система «людина – машина»

В теперішній час приблизно 90% всієї корисної фізичної роботи, необхідної для суспільства, виконується машинами, якими керує людина. Все більше функцій людини на виробництві зводяться до керування, контролю, програмування. Праця робітника перетворюється на працю оператора.

Для того, щоб керувати технологічним процесом, спостерігати і контролювати роботу машин, оператору необхідні данні, які характеризують як хід процесу, так і стан окремих параметрів на цей момент. Людина створила досконалі (для сучасного рівня розвитку техніки) машини, які можуть виконувати найскладніші операції. Але в ряді випадків подальше удосконалення машин не тільки не збільшує продуктивність праці, а іноді залишає її на колишньому рівні, чи навіть знижує.

Виникла проблема психологічного конфлікту людина – техніка, тому що людство підійшло до так званого бар’єру, межі людських можливостей прийняти і переробити існуючий потік інформації. Нервові перенапруження людини неприпустимі за положеннями охорони праці: вони ведуть до зниження продуктивності праці, нервового виснаження і травматизму. Отже, перед тим як призначати людину до праці з машиною, необхідно машину “підігнати” до людини так, щоб забезпечити оператору найбільш сприятливі режими роботи і робоче місце.

У тому випадку, коли керуючою системою є система людина – машина (СЛМ), людина і машина створюють єдиний контур регулювання. Людина – оператор уособлює один з ланцюгів цієї системи. Людина керує об’єктом. Чи це буде залізничний диспетчер, авіадиспетчер чи машиніст електростанції – в усіх випадках процес керування має деякі спільні риси. Усі зміни керованого об’єкту уловлюються за допомогою датчиків, сигнали від датчиків перетворюються і подаються до приладів, за якими спостерігає людина. Вона сприймає свідчення приладів, розшифровує їх, приймає рішення, виконує відповідні дії, які можуть бути і дуже легкими (наприклад, натиск кнопки) і складнішими. Сигнал, що виникає в результаті дії людини, перетворюється і надходить до керованого об’єкту, змінює його стан. Новий стан об’єкту викликає зміну показників приладу, який інформує людину про результат його дій. В свою чергу це може викликати подальші дії оператора.

З розвитком автоматики функції регулювання передаються автоматам і система «людина – машина» має інший вигляд. В такому випадку інформація про об’єкт керування надходить на індикатори, за якими спостерігає людина. Основними задачами оператора є контроль за роботою систем автоматичного регулювання, попередження і профілактика аварій, з’ясування виникаючих несправностей тощо. У процесі керування велике значення має циркуляція і переробка інформації. Роль кожного компонента керуючої системи визначається тим, які функції він виконує в цьому процесі.

Людина в системах “людина – машина” може виконувати різноманітні функції. Людина може виступати: у ролі приймача інформації, яка у той чи іншій формі надходить від керованого об’єкта; в ролі ретранслятора, який передає інформацію від одного ланцюга до іншого; може виконувати аналіз інформації і приймати рішення; виробляти керуючу чи командну інформацію; виконувати функцію програмування роботи всієї системи чи її частин; здійснювати спостереження і контроль за роботою системи тощо. Оператор може бути і виконавцем тієї чи іншої команди, виконувати дії, які безпосередньо спрямовані на перетворення об’єкта, яким керує. Людина, як правило, об’єднує ряд функцій, виконує їх послідовно чи одночасно. Для того, щоб робота системи керування була забезпечена як ціле, в неї обов’язково має бути включена людина, як ланцюг, що здійснює інтеграцію всіх інших ланцюгів. Психофізіологічні особливості оператора повинні бути ретельно ураховані. Недолік певних особистих характеристик людини при конструюванні системи керування призводить до того, що система не здатна працювати, чи виникають часті порушення в її праці, які іноді закінчуються аваріями, чи оператор передчасно втомлюється.

Якщо робота, яка виконується, в силу вимог високого ритму, швидкості та точності важка для людини, то з метою безпеки краще замінити людину машиною. Людина організує процес регулювання, координує роботу всіх елементів системи, зв’язує їх в єдине ціле. Звісно, оператор в значній мірі поступається перед машиною у часі, протягом якого він здатний безперервно працювати за заданою програмою. Виконання одноманітних, монотонних операцій втомлює людину, вона починає робити помилки, може відволікатися, забувати необхідне. Людина поступається перед машиною у швидкості, частково точності виконання операцій, а також у можливості протягом часу безперервно зберігати заданий режим роботи.

Разом з тим, людина, порівняно з машиною, має незаперечні переваги. Так, по відношенню до приймання інформації можливості людини пластичні та гнучкі, не обмежені єдиним будь-яким засобом подачі сигналу. Оператор може отримувати інформацію як безпосередньо від регулюючого об’єкту, спостерігаючи за ним, так і за допомогою приладів. Він може вірно і точно оцінювати сигнали, які змінюються в дуже широких межах за тими чи іншими ознаками. Відомо, що людина може читати тексти, які написані будь-яким почерком і надруковані будь-яким шрифтом, навіть наявність стертих літер не заважає розбирати і читати текст. Оператор може оцінювати стан об’єктів, якими керує, за сигналами, які не передбачені схемою системи керування, за непрямими сигналами, які не адресовані безпосередньо людині. Так, наприклад, оператор не обмежується тільки зчитуванням показників приладів, але ще орієнтується за шумом мотору, вібрацією підлоги тощо. Машина приймає лише ті сигнали, які адресовані тільки їй і тільки у визначеній формі.

Неоцінна здатність людини схоплювати малоймовірні події, раптові з точки зору задач даної системи. Практично безмежні можливості людини перетворювати інформацію з однієї форми в іншу, аналізувати та синтезувати сигнали. Але найважливішим завжди залишається можливість знайти новий, не передбачений конструктором спосіб переробки інформації.

Отже, перевагами людини в системі «людина-машина» можна вважати: універсальність і пластичність, спроможність (здатність) до інтегрування, аналізу та синтезу тощо.

Перевагами машини ми зазначаємо: нестомлюваність, швидкість у прийнятті та переробці простої інформації тощо.