Введение к работе
Актуальность проблемы. При оценке качества таких сложных биотехнических комплексов как системы типа водитель - транспортное средство необходимо учитывать сотни свойств, которые наполняют конкретным содержанием понятие "качество" и определяют объективные особенности этих систем, проявляющиеся при их создании и эксплуатации. Каждое из этих свойств может изменяться в том или ином диапазоне от наихудших до наилучших значений, вносит свой вес в интегральное качество изделия, определяет возможности и направления его совершенствования, находится в сложной взаимосвязи с другими свойствами.
Важное место среди всей совокупности свойств занимает группа эргономических свойств, в значительной мере определяющих эффективность трудовой деятельности, надежность и экономичность функционирования этих систем, престижность труда и т.д. В настоящее время остро стоят проблемы определения рациональных и эффективных путей эргономического совершенствования мобильной техники (например, тракторов), повышения ее конкурентоспособности на мировом рынке, сертификации, контроля и управления качеством на стадиях разработки, испытания и эксплуатации, защиты потребителя.
При решении этой сложной и многоплановой задачи возникает ряд проблем, связанных с тем, что:
-
Долгие годы эргономическая оценка базировалась на принципе альтернативного решения: соответствует или не соответствует тот или иной эргономический показатель нормативным требованиям, т.е. использовалась, по существу, качественная оценка.
-
Попытки применения количественных методов для оценки эрго-номичности технических изделий сдерживались как монополизацией производства, так и сложностью объектов оценки, какими являются, например, системы водитель - мобильная единица (трактор);
-
Разрабатываемые методики количественной эргономической оценки мобильной техники и других сложных изделий учитывали ограниченное число эргономических показателей (чаще не более 10), реа-лизовывали дискретный принцип их оценки с помощью простых балльных шкал, допускали равновесомость показателей и имели в результате малую практическую ценность. Базировались они на экспертном методе оценки, который имеет ряд существенных недостатков: сложность ор-
ганизации и проведения экспертного опроса, трудоемкость обработки его результатов, низкая их воспроизводимость, отсутствие достаточно обоснованной научной базы при определении весовых коэффициентов и т.д.
Перечисленные трудности делают актуальной проблему разработки новых методов и средств количественной эргономической оценки показателей качества, позволяющих эффективно и оперативно осуществлять управляющие воздействия по эргономическому совершенствованию сложных биотехнических систем.
Целью диссертационной работы является исследование и разработка методов и средств, повышающих эффективность управления качеством биотехнических систем типа "водитель - транспортная единица (трактор)" на основе психофизического шкалирования.
Для реализации поставленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
проведены исследования и обоснована применимость законов психофизического шкалирования для ряда основных факторов, определяющих взаимоотношение человека с мобильной транспортной единицей по эргономическим показателям;
разработана структура эргономических свойств тракторов и определены ее параметры;
построены психофизические шкалы для оценки ряда факторов производственной среды;
разработаны критерии дифференциальной и комплексной эргономической оценки уровня качества мобильных транспортных единиц на примере тракторов.
Методы исследования. В работе используются методы прямого психофизического шкалирования, экспертной оценки, прикладной статистики и ситуационного управления.
Научная новизна. 1'. В диссертационной работе обоснована применимость психофизических зависимостей к факторам производственной среды операторов мобильных средств и получена математическая модель, отражающая зависимость между интенсивностью внешних сенсорных сигналов и субъективным откликом на них по ряду факторов.
2. Обоснована возможность экспериментального определения весовых коэффициентов факторов производственной среды на основе психофизического шкалирования.
-
Разработана иерархическая структурная схема эргономических свойств и определены основные ее параметры.
-
Разработан критерий дифференциальной и комплексной оценки эргономичности тракторов.
Практическая ценность. 1. Разработанные методы и средства позволяют определить рациональные и эффективные пути эргономического совершенствования тракторов и их конструктивных элементов, которые могут быть использованы для целей аттестации и сертификации тракторов.
2. Предложена автоматизированная методика комплексной эргономической оценки качества тракторов, позволяющая осуществлять оценку и контроль качества этих сложных биотехнических систем на различных этапах их жизненного цикла.
Реализация. Разработанная методика и технические средства комплексной эргономической оценки качества тракторов использованы во ВНИИ охраны труда г. Орла для оценки мобильной техники по эргономическим показателям и разработки трудоохранных мероприятий, на Харьковском тракторном заводе для оценки единичных, групповых и комплексного эргономических показателей тракторов марки Т-150 и Т-151.
Апробация. Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических совещаниях, проведенных на Центральной машиноиспытательной станции (МИС), (г. Солнечногорск, 1990), Западной МИС (г. Минск, 1990), Центрально-Черноземной МЙС (г. Курск, 1990), в Кубанском НИИ по испытанию тракторов и сельхозмашин (г. Армавир, 1990), научно-техническом совете секции по механизации и электрификации отраслей АПК Госкомиссии СМ СССР по продовольствию и закупкам (г. Москва, 1991), Ученом совете ВНИИ охраны труда АПК (г. Орел, 1989, 1990), IX симпозиуме по эргономике (г. Воронеж, 1991), конференции в Курском государственном техническом университете (г. Курск, 1994).
Публикации. Самостоятельно или в соавторстве по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
- б -
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 204 наименования. Основная часть работы изложена на страницах машинописного текста, содержит приложения, 16 таблиц, 23 рисунка.