7-3.3. Istota projektowania układów antropotechnicznych

Projektowanie systemu C–OT–O:

  • Element etapu realizacji potrzeb społecznych.
  • Celem: uwzględnienie człowieka jako elementu systemu – jego działań, potrzeb, ograniczeń.

Cechy projektowania antropotechnicznego:

  • Projektuje się działalność człowieka tak samo, jak projektuje się maszyny.
  • Kluczowe: zgranie styku człowiek–maszyna (interfejs, informacja, komunikacja).
  • Nazywane też projektowaniem ergonomicznym.

Cel:

  • Optymalizacja nie tylko działań operatora, ale całego systemu.
  • Poprawa: efektywności technicznej i ekonomicznej.

Etapy projektowania układów antropotechnicznych (wg 7-3. slajdu 7)

  • Analiza zadania:
    • Badanie funkcji systemu, przepływu informacji, przekształceń sygnałów.
    • Ustalanie, co człowiek może i powinien wykonać.
  • Rozdział funkcji (człowiek – OT):
    • Kto/co wykonuje daną funkcję?
    • Ustalany na podstawie możliwości człowieka i maszyny.
    • Optymalizacja działania = polioptymalizacja (wiele kryteriów).
  • Analiza funkcji człowieka i podział zadań:
    • Tworzenie struktury pracy:
      • liczba stanowisk,
      • zadania,
      • komunikacja między operatorami.
  • Projektowanie powiązań C–OT–O:
    • Środki przedstawiania informacji, komunikacja.
    • Tworzenie ergonomicznego miejsca pracy.
    • Zasada aktywnego operatora (B. Łomow): nie reaguje pasywnie, ale prognozuje zdarzenia.
  • Projektowanie działalności operatora:
    • Instrukcje, algorytmy, wymagania:
      • pamięć, uwaga, czas reakcji, emocjonalność.
    • Opracowanie metod:
      • szkolenia, treningu, testów ergonomicznych.
  • Sprawdzanie zgodności systemu:
    • Czy spełnia normy ergonomiczne?
    • Czy osiąga założone parametry całego systemu?

 7-3. slajd 10

7-3. slajd 7

Ogólne wymagania projektowania antropotechnicznego:

  • Zapewnienie parametrów całego systemu: niezawodność, wydajność, dokładność, itd.
  • Przestrzeganie zasad ergonomii.
  • Zapewnienie bezpiecznych i dopuszczalnych warunków pracy człowieka.
  • Zapewnienie komfortu użytkowania – bez potrzeby wysokich kwalifikacji.
  • Opracowanie dokumentacji ułatwiającej naukę i eksploatację OT.

Rozdział funkcji między człowieka i obiekt techniczny

Współczesne systemy techniczne zawierają maszyny, które potrafią realizować niektóre funkcje intelektualne człowieka (np. myślenie, sterowanie, organizacja). Prowadzi to do konieczności świadomego rozdziału funkcji między człowieka a maszynę – tak, aby efektywnie wykorzystać możliwości obu.

 7-3. slajd 11

7-3. slajd 8

Porównanie możliwości człowieka i maszyny

Maszyna przewyższa człowieka w:

  • Szybkości i dokładności przetwarzania informacji (np. EMC reaguje w 10⁻⁷ s, neuron w 10⁻² s),
  • Przechowywaniu i przetwarzaniu dużych ilości jednorodnych danych,
  • Rozwiązywaniu zadań algorytmicznych i powtarzalnych,
  • Wydajności zadań ruchowych – szybkości, sile, precyzji.

Człowiek przewyższa maszynę w:

  • Rozpoznawaniu złożonych sytuacji przy niepełnej informacji,
  • Elastyczności, adaptacji i samoorganizacji,
  • Przetwarzaniu informacji nieustrukturyzowanej (wysoka nieokreśloność),
  • Wykorzystaniu doświadczenia i intuicji,
  • Odporności na zakłócenia percepcyjne (stałość percepcji niezależnie od warunków).

Ograniczenia człowieka:

  • Męczliwość, potrzeba odpoczynku,
  • Spadek koncentracji w czasie,
  • Wrażliwość na stres i czynniki subiektywne.

Ograniczenia maszyny:

  • Brak samokontroli, samoświadomości i intuicji,
  • Brak doświadczenia, kreatywności i motywacji.

Funkcje człowieka w procesie sterowania

Człowiek powinien być odpowiedzialny za:

  • Rozpoznawanie sytuacji całościowej przy niepełnej informacji,
  • Myślenie indukcyjne (tworzenie uogólnień z faktów),
  • Rozwiązywanie niealgorytmicznych problemów bez jasno określonych reguł,
  • Dostosowanie się do zmieniających się warunków,
  • Decyzje w sytuacjach o wysokiej odpowiedzialności, gdzie błąd ma poważne konsekwencje.

Zadania maszyn w procesie sterowania

Maszyny powinny realizować:

  • Szybkie i dokładne obliczenia matematyczne,
  • Powtarzalne czynności według algorytmu,
  • Pamięciowe operacje – przechowywanie i szybkie udostępnianie danych,
  • Zastosowanie dedukcji – z ogólnych zasad do szczególnych przypadków,
  • Wykonywanie błyskawicznych reakcji na polecenia operatora.

Wnioski:

  • Kluczem jest komplementarne podejście – człowiek i maszyna powinni wzajemnie się uzupełniać, a nie rywalizować.
  • Człowiek sprawdza się w złożonych, niepewnych, krytycznych sytuacjach.
  • Maszyna jest niezastąpiona w działaniach szybkich, rutynowych i precyzyjnych.