СУДОСТРОЕНИЕ 5'2003
проектирована судов
ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОРАБЛЕЙ
В. И. Гольтраф, докт. техн. наук (ФГУП НПО «Аврора»), В. В. Кобзев, докт. техн. наук, А. И. Курило (ВМИИ), А. В. Нефедович, канд. техн. наук (1 ЦНИИ МО РФ)
УДК 629.5. 01:331.101.1.007.62
Боеспособность кораблей с высокой степенью автоматизации управления боевой деятельностью, корабельными боевыми и техническими средствами (ТС) существенно зависит от эргономических характеристик автоматизированных систем управления (АСУ), организации автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов и в целом от функционального удобства выполнения специалистами на командных пунктах и боевых постах (КП и БП) предписанной деятельности. В связи с этим в практику проектирования кораблей должно быть внедрено эргономическое обеспечение проекта [1, 2].
Одним из мероприятий эргономического обеспечения проектирования кораблей, направленных в целом на повышение эффективности деятельности корабельных специалистов, является эргономическая экспертиза (ЭЭ), которая в соответствии с нормативно-техническими документами [3, 4] должна проводиться на каждой стадии проектирования с оформлением соответствующих заключений. Предметом экспертизы являются эргономические свойства образца, отражающие разнообразные стороны взаимодействия с ним человека. Такое взаимодействие проявляется в моделях деятельности корабельных специалистов различного уровня иерархии управления, обусловленных алгоритмами решения задач и разработанным при проектировании корабля человеко-машинным интерфейсом. Под последним надо понимать интерфейс не только «операторский» («человеко-машинный», по ГОСТ), т. е. созданный в разработках корабельных АСУ контрагентами ЦКБ — проектанта корабля и реализованный на индивидуальных АРМ операторов, но и «интегрированный» интерфейс, т. е. созданный оборудованием КП и БП корабля самим его проектантом. На этом уровне существенное значение приобретает также функциональное удобство деятельности специалистов в
служебных помещениях, обеспечиваемое их технико-эстетическими характеристиками согласно архитектурно-художественному проекту.
Поэтому основные объекты ЭЭ при проектировании кораблей располагаются как бы на трех взаимосвязанных иерархических уровнях: на уровне корабля (разработка ЦКБ-проектанта) — командные пункты и посты (центральные и местные);
на уровне АСУ и АРМ (разработка контрагентов ЦКБ — разработчиков функциональных комплексов и АСУ) — индивидуальные АРМ;
на уровне автономной системы управления отдельным агрегатом (разработка контрагентов ЦКБ и/или АСУ, поставщиков агрегатов и механизмов) — щиты, блоки управления, размещаемые вне пультов.
ЭЭ объектов двух нижних уровней должна проводиться на указанных предприятиях в период проектирования корабля с участием и представлением заключений ЦКБ-проектанту. ЭЭ объектов верхнего уровня обычно проводится в рамках экспертизы проекта корабля по обитаемости и макетной комиссии функциональных помещений корабля. В настоящей статье эти вопросы рассматриваться не будут. Полный перечень объектов экспертизы показан в таблице, в которой указан и корабельный экипаж. С момента его формирования он также становится объектом оценки (по терминологии ВМФ — объектом «психофизиологического сопровождения»), но в данной статье это направление экспертизы также не рассматривается.
Рассмотрим более подробно организационные и методические аспекты ЭЭ АСУ корабельного оружия, вооружения и техники (объектов среднего уровня вышеприведенной иерархии) на примере экспертизы опытного образца комплексной АСУ, в которой управление корабельными техническими средствами (КТС) в составе дизельной энергетической установки, электроэнергетической
системы корабля и общекорабельных систем предлагается осуществлять одним оператором в смену со специально организованного АРМ. Для организации борьбы за живучесть корабля и его ТС в АСУ организовано АРМ командира боевой части (БЧ), постоянная вахта за которым не несется, а командир в повседневной организации является оператором первой смены за АРМ КТС.
В тактико-технических (технических) заданиях на корабельные АСУ боевой деятельностью, оружием, вооружением и ТС (в том числе входящие в состав корабельных функциональных комплексов) предусматривается обязательное включение самостоятельного раздела эргономических требований, согласно [7], по следующей номенклатуре: организация АСУ; организация деятельности операторов в АСУ; средства деятельности операторов в АСУ; организация АРМ операторов.
В данном случае организация управления всем комплексом технических средств предусматривала работу корабельных специалистов за двумя центральными пультами управления (ЦПУ) и, при необходимости, выполнение определенных действий личным составом с местных постов. Поскольку АСУ была реализована на цифровых средствах автоматики, это нашло свое отражение в средствах деятельности операторов, размещенных на ЦПУ, в организации информационной модели объектов управления в виде системы видеокадров и в целом интерфейса «человек—машина» для взаимодействия оператора со средствами автоматизации процессов управления. Таким образом, все объекты ЭЭ применительно к АСУ данного класса (см. таблицу) фактически сконцентрировались как бы в эргономической экспертизе ее ЦПУ, а точнее, в экспертизе, реализованной разработчиком АСУ модели деятельности операторов за ЦПУ при решении типовых задач управления КТС с помощью созданного интерфейса.
К проведению ЭЭ, согласно [3], были подготовлены адаптированные к АСУ данного класса программа и методики оценки эргономических показателей. Для такого класса АСУ (систем четвертого поколения) оцениваемые при экспертизе показатели можно свести в три группы: единичные, комплексные и интегральный. К
проектирование судов
СУДОСТРОЕНИЕ 5'2003
Рис. 1. Алгоритмы деятельности специалиста за ЦПУ КТС при решении типовых корабельных задач
экспертизе единичных показателей относятся, например, такие проверки, как: условные обозначения, конфигурация, размеры мнемознаков, цвета и режимы их засветки, кодирующие как сами механизмы, агрегаты и различное оборудование КТС, так и его функциональное состояние; размеры цифробуквенных знаков, символов, шрифтов; начертания линий, используемых для различных сообщений оператору; цветовая и звуковая сигнализация нормального и аномального функционирования КТС; яркость и яркостный контраст фона и изображений на экране монитора; перестановочные усилия на органах управления; защищенность средств управления от ошибочных действий оператора и т. п. К проверкам этого же уровня показателей относятся линейные и угловые характеристики самих пультовых конструкций, в которых размещаются средства отображения информации и управления, но экспертиза этих показателей, как правило, закрывается применяемым в ЦПУ типовым конструктивным набором, ранее (при его разработке) согласованным с антропометрическими характеристиками человека и особенностями размещения ЦПУ на корабле.
Главное то, что экспертиза единичных эргономических показателей АСУ фактически должна сводиться к предварительным проверкам всего конкретного их набора на соответствие требованиям ГОСТ и нормативно-технических документов (НТД) разработчика, опять же ранее согласованных с заказчиком для этого класса АСУ. Поэтому к началу работы комиссии по ЭЭ АСУ в целом в предъявляемых материалах (лице-
вые панели ЦПУ и местных постов, видеокадры)все единичные эргономические показатели должны быть проверены и завизированы специалистами подразделений эргономического обеспечения и специалистами приемки заказчика на предприятиях с целью позволить комиссии сосредоточиться на более сложных проверках организации самой деятельности оператора за ЦПУ с помощью разработанного человеко- машинного интерфейса. Естественно, что в этих проверках также могут быть вскрыты отступления от требований НТД в единичных эргономических показателях АСУ. Однако, как показала ЭЭ АСУ КТС, такая практика отсутствует, поэтому работа представительной экспертной комиссии для проверки успешности деятельности оператора за созданным ЦПУ (проверки фактически главных «потребительских свойств» АСУ) подменяется, как правило, только проверками отдельных «кирпичиков» в обеспечение целостной деятельности. Этими проверками в основном предлагают заниматься и современные отраслевые типовые программы ЭЭ, в которых оценка единичных показателей составляет до 80% проверок.
Применительно к АСУ четвертого поколения комплексные эргономические показатели (управляемость и обслуживаемость), по нашему мнению, должны отражать соответственно: • характеристики разработанного для оператора интерфейса «человек—машина», главными составляющими которого как объектами экспертизы являются:
в целом система видеокадров, обеспечивающая деятельность опе-
ратора при решении типовых специ-фикационных и прогнозируемых аварийных задач управления КТС (организация системы и ее состав);
информационно-управляющее поле для работы оператора с изображениями; средства ввода—вывода информации;
средства речевых и неречевых сообщений;
• характеристики обслуживания пультовых и непультовых приборов, выполнения корабельными специалистами работ по устранению случайных отказов. При этом объектами экспертизы являются:
удобство доступа к приборам и их элементам (съемно-разъемные работы);
удобство выполнения работ по устранению отказов;
наличие и удобство размещения на рабочем месте набора инструментов для предписанных действий.
Интегральным показателем, отражающим, согласно требованиям ТТЗ (ТЗ), в целом эргономические свойства АСУ, является эргономич-ность. Исходя из изложенного выше понимания предмета ЭЭ, эргоно-мичность АСУ в конечном счете определяется качеством деятельности операторов за созданными разработчиком центральными пультами при решении задач управления и качеством деятельности специалистов, обслуживающих пультовые и другие приборы АСУ (т. е. по терминологии ВМФ — специалистов КИПиА).
Для оценки качества деятельности специалистов АСУ применяются различные методы: экспертной оценки, расчетные, экспериме
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.