Надежность человека как звена сложной технической системы

метки: Система, Надежность, Человек, Технический, Оператор, Действие, Ошибка, Информация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНИ

КРАСНОДОНСКИЙ ГОРНИЙ ТЕХНИКУМ

Реферат по предмету «БЕЗОПАСНОСТЬ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ»

на тему: «НАДЕЖНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА КАК ЗВЕНА СЛОЖНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ «

Студента группы 1ЕП-06

Урюпова Олега

Проверила: Дрокина Т.М.

Краснодон 2010

Понятия о системах.

Целостность означает, что относительно окружающей среды система выступает и соответственно воспринимается как нечто единое.

Признаком системности является структурированность системы, взаимосвязанность составляющих ее частей, подчиненность организации всей системы определенной цели.

Обязательными компонентами любой системы являются составляющие ее элементы (подсистемы).

Само понятие элемента условно и относительно, так как любой элемент, в свою очередь, всегда можно рассматривать как совокупность других элементов.

Поскольку все подсистемы и элементы, из которых состоит система, определенным образом взаиморасположены и взаимосвязаны, образуя данную систему, можно говорить о структуре системы. Структура системы — это то, что остается неизменным в системе при сохранении ее состояния, при реализации различных форм поведения, при совершении системой операций и т.п.

Любая система имеет, как правило, иерархическую структуру, т.е. может быть представлена в виде совокупности подсистем разного уровня, расположенных в порядке постепенности. При анализе тех или иных конкретных систем достаточно оказывается выделение некоторого определенного числа ступеней иерархии.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой измерение состояния систем, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим системы подразделяются на статические и динамические.

Статическая система, Динамическая система

Основой системного подхода является анализ, т.е. разделен» целого на составляющие элементы в противоположность синтез, который объединяет части в сложное целое.

С позиций безопасности производственных процессов одна задач системного метода состоит в том, чтобы увидеть, как системы функционируют в системе во взаимодействии с другими частями.

Понятие о надежности работы человека при взаимодействии техническими системами.

Ввиду этого, анализ надежности реальных систем должен обязательно включать и человеческий фактор.

Безопасность и экологичность технических систем и технологических процессов

... вероятности опасных ситуaций в системе «человек-техническая систeма» на стадии проектирования производства, технологий и технических систем позволяет повысить их безопасность. Для этой цели разрабатываются ... взаимосвязью между ними. В качестве узлoв подразумеваются события, свойства и состояния элементов системы «чeловек-машина», логические условия их реализации и преобразования. Взaимосвязь между ...

Надежность работы человека определяется как потребность успешного выполнения им работы или поставленной задачи на заданном этапе функционирования системы в течение заданного интервала времени при определенных требованиях к продолжительности выполнения работы.

Ошибка человека определяется как невыполнение поставленной задачи (или выполнение запрещенного действия), которое может явиться причиной повреждения оборудования или имущества либо нарушения нормального хода запланированных операций.

В реальных условиях в большинстве систем независимо от степени их автоматизации требуется в той или иной мере участие человека.

Можно утверждать, что там, где работает человек, появляются ошибки. Они возникают независимо от уровня подготовки квалификации или опыта. Поэтому прогнозирование надежности оборудования без учета надежности работы человека не может дат истинной картины.

Ошибки по вине человека могут возникнуть в тех случаях, когда оператор или какое-либо лицо стремится к достижению ошибочно! цели; поставленная цель не может быть достигнута из-за неправильных действий оператора; оператор бездействует в тот момент, когда его участие необходимо.

Виды ошибок, допускаемых человеком на различных стадия взаимодействия в системе «человек — машина» можно классифицировать следующим образом:

1. Ошибки проектирования: обусловлены неудовлетворительны» качеством проектирования. Например, управляющие устройства индикаторы могут быть расположены настолько далеко друг от что оператор будет испытывать затруднения при одновременном пользовании ими.

2. Операторские ошибки: возникают при неправильном выполнении обслуживающим персоналом установленных процедур или в тех случаях, когда правильные процедуры вообще не предусмотрены.

3. Ошибки изготовления: имеют место на этапе производства вследствие (а) неудовлетворительного качества работы, например неправильной сварки, (б) неправильного выбора материала, (в) изготовления изделия с отклонениями от конструкторской документации.

4. Ошибки технического обслуживания: возникают в процессе эксплуатации и обычно вызваны некачественным ремонтом оборудования или неправильным монтажом вследствие недостаточной подготовленности обслуживающего персонала, неудовлетворительного оснащения необходимой аппаратурой и инструментами.

5. Внесение ошибок: как правило, это ошибки, для которых трудно установить причину их возникновения, т.е. определить, возникли они по вине человека или же связаны с оборудованием.

6. Ошибки контроля: связаны с ошибочной приемкой как годного элемента или устройства, характеристики которого выходят за пределы 160 допусков, либо с ошибочной отбраковкой годного устройства или элемента с характеристиками в пределах допусков.

7. Ошибки обращения: возникают вследствие неудовлетворительного хранения изделий или их транспортировки с отклонением от рекомендаций изготовителя.

8. Ошибки организации рабочего места: теснота рабочего помещения, повышенная температура, шум, недостаточная освещенность и т.п.

9. Ошибки управления коллективом: недостаточное стимулирование специалистов, их психологическая несовместимость, не позволяющие достигнуть оптимального качества работы.

Профессиональный отбор и подбор операторов технических систем

... ошибка оператора при выполнении даже самого простого акта может привести к нарушению работы всей системы «человек – машина», создать аварийную ситуацию с угрозой для жизни работающих людей. Поэтому работа оператора ... отбора операторов. Эргономика занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда, а также профессионального ...

Свойства человека ошибаться является функцией его психологического состояния. Интенсивность ошибок во многом определяется параметрами внешней среды, в которой человек работает.

Ошибки человека можно распределить по трем уровням и на каждом уровне возможно предусмотрение ошибок. Например, на уровне 1 можно предотвратить ошибки человека; на уровне 2 можно избежать нежелательных последствий ошибок, корректируя неправильное функционирование системы вследствие ошибок, внесенных по вине человека; на уровне 3 можно исключить повторное возникновение тех или иных ситуаций, приводящих к ошибкам человека.

Зависимость эффективности работы человека от уровня нагрузок., Критерии оценки деятельности оператора.

Критерием быстродействия является время решения задачи, время от момента реагирования оператора на поступивший сигнал момента окончания управляющих воздействий. Обычно это время прямо пропорционально количеству преобразуемой человеком информации:

,

где а — скрытое время реакции, т.е. промежуток времени от момента появления сигнала до реакции на него оператора и его значений находятся в пределах 0,2 — 0,6 с; b — время переработки одной единицы информации (0,15 — 0,35 м); Н — количество перерабатываемой информации; V _ОП — средняя скорость переработки информации (2 — 4 ед/с) или пропускная способность.

Пропускная способность ( V _ОП ) характеризует время, в течении которого оператор постигает смысл информации. Зависит от его психологических особенностей, типа задач, технических и эргономических особенностей систем управления.

Надежность человека-оператора определяет его способность выполнять в полном объеме возложенные на него функции при определенных условиях работы. Надежность деятельности оператор; характеризует его безошибочность, готовность, восстанавливаемое своевременность и точность.

P _j

,

C _ОТ

T _j — среднее время выполнен» операции j — го вида.

Вероятность безошибочного выполнения всей операции в целом определяется при экспоненциальном распределении времени:

,

где — число выполняемых операций j — го вида;

r — число различных видов операций (j = 1, r ).

Коэффициент готовности характеризует вероятность включения человека-оператора в работу в любой произвольный момент времени:

,

Моделирование работы системы управления вентильным двигателем ...

... Целью данного курсового проекта является моделирование работы системы управления вентильным двигателем приводом несущего винта ЛА типа "квадрокоптер". В процессе выполнения работы был произведен обзор вентильных двигателей и ... и АД с фазным ротором. Как следствие: 1.1) Существенно повышается ресурс и надежность электропривода. Наработка на отказ составляет 10000 ч и более. 1.2) Упрощается ...

где Т _б — время, в течение которого человек не может принять поступившую к нему информацию;

• Т — общее время работы человека-оператора.

Восстанавливаемость оператора оценивается вероятностью исправлений им допущенной ошибки:

,

где Р _К — вероятность выдачи сигнала контрольной системой; Р_обн — вероятность обнаружения сигнала оператором; Р_Н — вероятность исправления ошибочных действий при повторном выполнении всей операции.

Этот показатель позволяет оценить возможность самоконтроля оператором своих действий и исправления допущенных им ошибок.

Своевременность действий оператора оценивается вероятностью выполнения задачи в течение заданного времени:

,

где f ( t) — функция распределения времени решения задачи оператором; t» — лимит времени, превышение которого рассматривается как ошибка.

Эта же вероятность может быть определена и по статистическим данным как:

,

где N и N _нс — общее и несвоевременное выполненное число задач.

Точность — степень отклонения измеряемого оператором количественного параметра системы от его истинного, заданного или номинального значения.

Количественно этот параметр оценивается погрешностью, с которой оператор измеряет, устанавливает или регулирует данный параметр:

,

где А _и — истинное или номинальное значение параметра; А _он фактическое измеряемое или регулируемое оператором значение этого параметра.

Значение погрешности, превысившее допустимые пределы, является ошибкой и ее следует учитывать при оценке надежности.

Точность оператора зависит: от характеристик сигнала, сложности1,! задачи, условий и темпа работы, функционального состояния нервной системы, квалификации, утомляемости и других факторов.

Оценка надежности системы «человек-машина».

Под надежностью системы (или ее элемента) понимают свойство выполнять заданные функции в течение определенного времени при заданных условиях работы. Надежность следует понимать как совокупность трех свойств: безотказности, восстанавливаемости и долговечности. Фундаментальным понятием теории надежности является понятие отказа. Под отказом понимают случайное событие, состоящее в том, что система (элемент) полностью или частично утрачивает свою работоспособность, в результате чего заданные системе (элементу) функции не выполняются.

Дипломная работа техника электрика

... От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования. Расчет приведем на примере объекта №1 (ГЩУ):, ... расчетных электрических нагрузок по объектам СН подстанции Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок ...

Оценка надежности системы «человек — машина» может производиться различными методами: аналитическим, экспериментальным, имитационным. На этапах проектирования преобладаю расчетные методы, которые основаны на статистических данных о надежности и скорости выполнения заданных функций оператором, с надежности технических средств, влиянии различных факторов внешней среды на надежность техники, взаимном влиянии оператора и техники и пр.

В системотехническом методе оценки надежности СЧМ чело представляется в виде компонента системы.

При этом выделяют следующие случаи оценки надежности системы при взаимодействии технических средств и человека-оператора при допущении, что отказы техники и ошибки оператора являются редкими, случайными независимыми событиями, что появление более одного однотипно; события за время работы системы от t ₀ до t ₀ + t практически невозможно, что способности оператора к компенсации ошибок и безошибочно работе — независимые свойства оператора.

Если компенсация ошибок оператора и отказов техники невозможна, то вероятность безотказной работы системы:

,

где — вероятность безотказной работы технических средств течение времени ;

P ₀ ( t) — вероятность безошибочной работы оператора в течение времени t при условии, что техника работает безотказно;

t ₀ — общее время эксплуатации системы;

t — рассматриваемый период работы.

При «мгновенной» компенсации ошибок оператора с вероятностью р вероятность безотказной работы системы:

,

В случае компенсации только отказов технических средств вероятность безотказной работы системы:

,

где — условная вероятность безотказной работы системы в течение времени (t ₀ + t) с компенсацией последствий отказов, при условии, что в момент произошел отказ.

Вероятность безотказной работы системы с компенсацией ошибок оператора и отказов технических средств:

.

Работа техника-программиста

Ознакомилась с особенностями работы техник-программиста. Научилась переустанавливать ОС (Операционные Системы) на компьютерах Совершенствовать свои знания в ... работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим); 17. надежность. Надежность ...

Выигрыш в надежности по вероятности безотказной работы G _р за счет компенсации ошибок и отказов характеризуется отношением:

.

Выигрыш надежности увеличивается с ростом р и , т.е. с увеличением уровня натренированности оператора на компенсации отказов и ошибок.

Если рассматривать системы по степени непрерывности участия человека в процессе управления, то для каждого из этих типов существуют соответствующие критерии надежности.

Для систем первого типа таким критерием является вероятность безотказного, безошибочного и своевременного протекания управляемого процесса в течение заданного времени t. Такое протекание процесса возможно в следующих случаях:

1) технические средства работают исправно;

2) произошел отказ технических средств, но при этом: оператор безошибочно и своевременно выполнил требуемые действия по ликвидации аварийной ситуации;

3) оператор допустил ошибочные действия, но своевременно их исправил.

В соответствии с ранее принятыми обозначениями надежность системы «человек — машина» запишется в виде

.

Для СЧМ второго типа критерием надежности является вероятность безотказного, безошибочного и своевременного выполнения возникающей задачи. Задача системой может быть выполнена в то; случае, если в требуемый момент времени оператор готов к прием; поступающей информации и, кроме того:

1) в течение паузы и времени решения задачи техника работала безотказно, оператор правильно ц своевременно выполнял требуемые действия или 2) произошел отказ техники, но оператор своевременно устранил его и при решении задачи не допускал ошибок, или 3) при безотказной работе техники оператор допустил ошибку, но своевременно компенсировал ее. Расчет надежности примет вид

,

где — вероятность восстановления техники.

Для систем третьего типа критерий надежности такой же, как и втором случае. Задача системой может считаться выполненной, если:

1) в требуемый момент времени техника находится в исправно состоянии, не отказала во время выполнения задачи, действия опера торов были безошибочны и своевременны, или 2) не готовая ил отказавшая техника была своевременно восстановлена, а операторы » допустили ошибок;

Анализ и повышение показателей надежности пожарной техники при ...

... учебные классы, комнаты отдыха дежурной смены и т.д. К группе помещений по содержанию и обслуживанию пожарной техники относятся: гараж пожарных автомобилей, пост мойки ПА, рукавный участок, ... Наименование Адрес Наличие специальной техники (ПА, приспособленная, специальная, аварийно-спасательная, плавсредства) - в необходимом столбце ставим "1" есть АЛ АНР отсутствует ФГКУ ОФПС Пожарная Часть № 8 ...

3) при безотказной работе техники оператор до пустил ошибку, своевременно компенсировал ее. Расчет надежности этом случае можно вести по формуле

,

где — коэффициент готовности техники.

Широкое и многообразное применение техники предъявляет более высокие требования к ее соответствию человеческим возможностям. Современные человеко-машинные системы следует рассматривать как сложные автоматизированные системы, в которые наряду с контурами чисто автоматического регулирована состоящими только из технических звеньев, включены функционируют контуры, замыкаемые через человеческое звено.

Система «человек-машина» в своем развитии проходит три стадии: проектирование, изготовление и эксплуатацию. Правильный и обоснованный учет человеческого фактора на каждой из этих стадий способствует достижению максимальной эффективности и безопасности.

1. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. Русака О.Н. — С. — Пб.: ЛТА, 1996.

Белов С.В.

3. Всероссийский мониторинг социально-трудовой сферы 1995 г. Статистический сборник. — Минтруд РФ, М.: 1996.

Сидоренко Г.И., Ковшило В.Е. -, Золотницкий Н.Д., Пчелиниев В.А., Кукин П.П., Лапин В.Л., Попов В.М., Марчевский Л.Э., Сердюк Н.И., Лапин В.Л., Попов В.М., Рыжков Ф.Н., Томаков В.И., Лапин В.Л., Сердюк Н.И., Лапин В.Л., Сердюк Н.И., Левочкин Н.Н., Юдина Б.Я., Белова С.В.

13. Охрана труда. Информационно-аналитический бюллетень. Вып.5. — М.: Минтруд РФ, 1996.

Путин В.А., Сидоров А.И., Хашковский А.В., Рахманов Б.Н., Чистов Е.Д., Саборно Р.В., Селедцов В.Ф., Печковский В.И., Русака О.Н., Шайдорова А.А. -, Козьяков А.Ф., Партолин О.Ф., Титова Г.Н., Толоконцев Н.А., Юртов Е.В., Лейкин Ю.Л.