Метод соматографии

Мнемоническая схема выполняется в виде условного графического изображения управляемого объекта с целью облегчения запоминания функциональной схемы управления, в ней связаны показания отдельных приборов с контролируемым и управляемым процессом.

Выбор типа СОИ производится в зависимости от особенностей системы контроля и управления, функций и условий деятельности оператора, условий и особенностей протекания рабочих процессов, их скорости. В машиностроении, например, основными типами индикаторов визуальной системы информации машин и приборов являются устройства с неподвижной шкалой и подвижной стрелкой, счетчики, лимбы и др. В зависимости от решаемой задачи такие индикаторы могут использоваться:

1. для количественного чтения, когда необходимо передать информацию в виде абсолютных значений управляемых величин (давление, скорость, пройденный путь, количество изготовленных изделий);
2. для контрольного чтения, когда следует проверить выполнение того или иного действия, т. е. работу по системе «да—нет» (работает ли система смазки, просверлено ли отверстие, включена ли муфта);
3. для качественного чтения или слежения, когда нужно передать информацию о направлении показаний (уменьшение или увеличение давления, нагрузки, скорости);
4. для передачи информации в машину, например, настройка станка для выполнения заданного вида работы, установка хода ползуна пресса.

Рекомендации по выбору указанных типов индикаторов приведены в табл.2.2.1.

Таблица 2.2.1

Рекомендации по выбору индикатора

Назначение индикатора	Индикатор
	с неподвижной шкалой и подвижной стрелкой	с подвижной шкалой и неподвижной стрелкой	счетчик
Чтение количественное	0	0	+
» контрольное	+	—	—
» качественное	+	0	—
Передача информации	+	0	+

Примечание. Знаками «+» обозначено наиболее приемлемое решение; «0» — приемлемое, но не вполне удовлетворительное, «—» — неприемлемое решение.

 

 

Среди основных эргономических требований, предъявляемых к СОИ следует указать на следующие.

Информация, получаемая оператором от СОИ, должна быть точной и своевременной, в количествах, соответствующих реальным возможностям человека по ее переработке и достаточных для оценки ситуации, принятия правильного решения и контроля за его исполнением.

Необходимо, чтобы форма информации была удобной для ее использования (перекодирование, пересчет, перевод данных из одной системы в другую должны быть исключены) и соответствовать психофизиологическим особенностям восприятия оператора. Известно, что число одновременно успешно контролируемых человеком информационных объектов составляет 7 ±2. Увеличение числа сигналов, например, с 75 до 95 в минуту и затем до 125 увеличивает количество ошибок действий оператора соответственно с 25 до 58 и 87%.

Упрощение процесса переработки информации достигается не только наглядным изображением на СОИ соответствующих сигналов, но и алгоритмов необходимых ответных действий оператора. Известный принцип расположения органов управления в соответствии с логикой действий оператора при типичных ситуациях позволит оператору действовать уверенно и почти рефлекторно, что особенно важно в аварийной обстановке.

Размещение индикаторов выбирается в зависимости от последовательности, частоты и длительности использования оператором различных данных, от их влияния на эффективность управления. Обобщение практического опыта и экспериментальные исследования позволяют сформулировать ряд эргономических рекомендаций.

Центральное поле зрения используется оператором для различения сигналов и деталей отображения, а периферическое — для различения только сигналов (в основном ахроматических).

Оптимальный горизонтальный размер СОИ, если им предусмотрено пользоваться без перевода взгляда, не должен выходить за пределы угла обзора, т. е. 30—40°, для использования с переводом взгляда — 50—60° и с поворотом головы — 90°. Необходимо, чтобы форма в СОИ способствовала снижению вредного влияния параллакса при считывании информации. СОИ рекомендуется располагать по вертикали в пределах 0—30° вниз от линии взора. Предельно допустимым расположением является 30° вверх и 45° вниз от линии взора (рис. 2.2.1). Фронтальные части индикаторов выставляются перпендикулярно к линии взора. Второстепенные приборы и устройства, не используемые оператором в основной работе, выносят за поле зрения оператора.

Индикаторы объединяют при размещении по типу или характеру выдаваемой информации. Они должны образовывать четко различимые ряды или группы. Расположение горизонтальными рядами считается предпочтительным.

Установленные на панелях управления стрелочные приборы одинаковой формы облегчают поиск отклонении измеряемых параметров на одном из этих приборов.

 

 

Нормальное положение указателей приборов в случае расположения их в горизонтальный ряд принимают соответственно положению часовой стрелки на цифре 9 и при вертикальном расположении — на цифре 12. Отклонения указателей воспринимается быстро, если приборы расположены в левой верхней четверти панели.

Размещение на панели до 6 приборов принято выполнять в ряд. Если их число равно 25—30, они обычно группируются в две или более зрительно различимые группы.

Приборы, измеряющие подобные параметры, группируют в вертикальные ряды, а индикаторы разнохарактерных параметров — в горизонтальные. Приборы одной функциональной группы располагаются в соответствии с последовательностью считывания контролируемых параметров.

Во многих машинах взаимное расположение индикаторов согласовывают с пространственным расположением узлов машины (принцип «картинности»).

Время поиска индикатора должно быть минимальным, для этого они или их группы выделяют месторасположением, формой, цветом, размерами, типом прибора, определенными световыми сигналами.

Информационная система мнемосхем не должна быть перегружена. На них обозначаются только те агрегаты и линии, где производится измерение требуемых параметров и где установлены устройства воздействия на технологический процесс. Символы агрегатов мнемосхемы должны хорошо различаться и легко запоминаться. Их выполняют лаконичными, стремясь при этом сохранить сходство с контурами управляемых агрегатов.

В тех случаях, когда нет необходимости определять промежуточные значения измеряемых величин, цифровые приборы предпочтительнее, например, стрелочных. Шкалы приборов не должны иметь никаких дополнительных фигур, значков, надписей, кроме градуировки и оцифровки. Исключение в некоторых случаях делается для указания различных режимов работы, например, «норма», «отклонение», «авария», или «недогрузка», «норма» и «перегрузка».

Комбинированное использование таких различительных признаков, как цвет и форма, яркость и положение элементов СОИ, позволяет повысить надежность зрительного восприятия их сигналов.

Величина яркостного контраста между деталями и отсчетными элементами не должна выходить за пределы 65—95 % (для длительного восприятия — 85— 90%).

Рекомендуемая частота мигания аварийных сигналов (красный мигающий свет) составляет 3—8 Гц. Отключение аварийно-предупредительных сигналов необходимо выполнять оператору.

Текст сигнальных световых табло должен быть кратким — не более 30 знаков, набранных из стандартных букв и арабских цифр, легко и однозначно понятным.

Равномерное освещение СОИ должно исключать блесткость и попадание отраженных от крышек приборов лучей в глаза оператору. Окрашенные панели должны иметь матовую или полуматовую поверхность. Как правило, приведенные рекомендации следует экспериментально уточнять на моделях.

Улучшение восприятия СОИ зависит не только от эргономических факторов, но и от использования композиционных средств, т. е. от художественно-конструкторского решения. Однако только учет требований психологии восприятия и эргономики определяет возможный поиск таких решений. В процессе этой работы, находя разумный компромисс между противоречивыми требованиями, выполняют большое число вариантов, моделей, макетов.

Изучение роли формы и структуры объектов на их восприятие дает возможность сформулировать принципы группирования точеных элементов в целостные структуры, которые можно применять и в практике создания СОИ. Основными из этих принципов являются: близкорасположенные друг от друга либо одинаковые (или сходные) по форме и цвету, либо движущиеся в одном направлении элементы легче воспринимаются как одна группа; образованный элементами замкнутый контур зрительно создает целостное впечатление; расположенная в определенном порядке часть элементов способна повлиять на специфику восприятия остальных элементов.

Основными принципами компоновки СОИ являются:

1. лаконичность; лишняя информация создает помехи при выяснении состояния объекта, поэтому СОИ должны содержать только такие элементы, без которых осуществлять контроль и управление невозможно;
2. обобщение и унификация; символы подобных объектов и явлений желательно обобщать и унифицировать;
3. акцент на элементах контроля и управления; необходимо, чтобы наиболее существенные в отношении контроля и управления элементы были зрительно выделены (цветом, формой, размерами);
4. автономность; части СОИ самостоятельно контролируемых и управляемых автономных объектов, агрегатов, узлов выделяют в отдельные группы;
5. структурность; части СОИ для автономных объектов должны легко запоминаться и отличаться от других частей; необходимо, чтобы их структура по возможности отражала характер объекта;
6. пространственное соотношение элементов контроля и управления; этот принцип предусматривает согласованное с расположением органов управления расположение индикаторов на СОИ;
7. использование привычных ассоциаций и стереотипов; например, применяемые в СОИ символы различных параметров могут быть заимствованы из стандартных или общепринятых обозначений; абстрактные знаки, если это возможно, желательно заменять смысловыми символами, которые ассоциируются с определенными объектами или явлениями.

Известные композиционные закономерности и приемы широко используются художником-конструктором и в данном случае.

Целостность и завершенность композиции, определяемая уравновешенностью ее частей относительно главного центра, является результатом поиска возможных эстетических решений. Поиск равновесия в симметричных композициях достигается почти автоматически, если четко обозначена ось симметрии и число предметов не превышает семи. В асимметричных композициях эта задача усложняется.

Сила воздействия каждого визуального раздражителя, определяемая, например, площадью отдельных элементов, и их порядок расположения определяют последовательность обзора оператором элементов СОИ.

Большое число сигнальных ламп, приборов, табло СОИ позволяет использовать их повторность, как одно из средств композиции. Метрическое расположение большого числа одинаковых элементов (больше семи) не позволяет сразу определить их количество. Эта задача заметно облегчается, если их сгруппировать. Введение акцента делает ряд более четким. Однако подобный ряд нельзя резко обрывать, так как он должен легко «читаться» не только с левого, но и с правого края. Для его завершения можно увеличить интервалы перед крайними группами элементов или вспомогательными средствами, например, используя цвет, усилить акценты в центральных группах. Возможны также решения, когда крайние группы представлены более крупными приборами, сигнальными табло, инструкциями или образуют новый ритмический ряд, согласующийся с основным.

 

 

2.2. Компоновка ПУ

Органы управления располагают в две-три четко различимые группы на двух-трех четко различимых плоскостях. Характеристика рабочих поз при различном расположении органов управления, используемом в станкостроении, приведена в табл. 2.3.1.

Таблица 2.3.1

Характеристика рабочих поз при различном расположении органов управления

Зона	Высота над уровнем пола, мм	Характеристика рабочей позы
Нижняя неудобная	0—500	Значительное мышечное напряжение вследствие неудобного положения тела. Угол наклона туловища более 90°. Затрудняется выполнение точных движений, увеличивается усилие при переключении рукояток управления
Нижняя малоудобная	500-1000	Небольшое напряжение, связанность движений
Средняя удобная	1000—1600	Свободное положение тела
Верхняя малоудобная	1600—1800	Пользование рукоятками управления происходит при вытянутых руках и поэтому переключения затрудняются. Обзор рабочих поверхностей снижен
Верхняя неудобная	>1800 По 4	Значительное мышечное напряжение вследствие резкого разгибания шеи, туловища, вытягивания рук, а иногда и поднимания на носки
Удобная боковая	0—600	Свободное положение тела; полный обзор рабочих поверхностей
Малоудобная боковая	600-800	Положение тела рабочего вынужденное; значительный наклон головы и туловища в сторону. Обзор рабочих поверхностей затруднен
Неудобная боковая	>800	Рабочий вынужден совершать переходы по фронту за пределами полукруга, описанного радиусом его. руки. Нарушен обзор рабочих поверхностей