Под качеством в современной науке понимается совокупность свойств и характеристик объекта (продукции, технического устройства и пр.), которые придают ему способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности потребителя [14]. Данные качества определяются на стадии проектирования и корректируются на этапах изготовления и эксплуатации объекта – технического устройства.
Специфика и качество систем «человек-машина» определяют назначение эксплуатируемого устройства и особенности взаимодействия оператора и технического устройства. Следовательно, данные показатели также определяют показатели качества данных систем [3, 4, 5, 6].
Показателями качества в системах «человек-машина» являются следующие количественные показатели:
- быстродействие;
- надежность;
- точность работы оператора;
- своевременность решения человеко-машинной системы;
- безопасность;
- степень автоматизации;
- экономические показатели [15].
Быстродействие в системах «человек-машина» определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру «оператор – техническое устройство». Данный показатель в значительной степени зависит не только от показателей быстродействия технической системы, но индивидуальных особенностей оператора данного устройства и его функционального состояния [15].
Технические устройства имеют больший объем оперативной памяти, могут длительное время работать, выполняя рутинные операции по сравнению с человеком. Но человек в отличии от технических устройств способен анализировать и менять стратегию и тактику при изменении внешних условий, решать нестандартные слабоструктурированные задачи. Это необходимо учитывать при проектировании технических устройств с целью повышения быстродействия систем «человек-машина» [7, 8, 9, 10].
Надежность системы «человек-машина» – это свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования [2]. Надежность в системах «человек-машина» один из важных показателей, определяющих качество эксплуатации технических систем и эффективность взаимодействия оператора и технического устройства. Моделирование надежности может осуществляться с применением методов дискретно-событийного моделирования, в частности марковских процессов.
Точность работы оператора также является одним из важных показателей качества эксплуатации технических устройств, управляемых операторами. Точность работы оператора в системах «человек-машина» определяется погрешностями и ошибками. Не каждая погрешность является ошибкой, если она не выходит за диапазон допустимых значений. Анализировать случайную погрешность необходимо в случае, если оцениваемый параметр представляет собой непрерывную величину [11, 13].
В деятельности оператора выделяют случайные и систематические погрешности [16]. Случайные погрешности оцениваются величиной среднеквадратического отклонения каждой погрешности. Систематические погрешности определяются с применением значений математического ожидания, которое может иметь положительное или отрицательное значение [16].
Систематические погрешности возникают под влиянием постоянно действующих факторов и, следовательно, могут быть учтены при работе операторов в системах «человек-машина» и при настройке систем управления в технических системах. Случайные погрешности возникают при воздействии значительного числа непостоянно действующих факторов объективного и субъективного характера. Случайные погрешности сложно диагностируемы и прогнозируемы.
Своевременность решения человеко-машинной системы определяется точностью и обоснованностью во времени реализации решений, принимаемых в системах «человек-машина». Своевременность решений зависит функционального состояния оператора, его индивидуальных особенностей и закономерности взаимодействия его с техническим устройством [12].
Безопасность в системах «человек-машина» представляет собой совокупность условий, в которых находится данная система или ее элементы, при которых воздействие внешних и внутренних факторов не несет отрицательных воздействий [1]. Система функционирует безопасно, если условия внешней и внутренней среды не ведут к ухудшению функционирования технического устройства и его оператора. Основными принципами обеспечения безопасности в системах «человек-машина» являются:
- прогнозирование и планирование рисков и угроз;
- разработка мероприятий по профилактике и снижению рисков;
- оценка функционального состояния операторов и отстранение их управления техническим устройством при возникновении отклонений в здоровье или психическом состоянии.
- профилактический ремонт и устранение технических неисправностей в технических устройств.
Степень автоматизации в значительной степени влияет на качество эксплуатации технических устройств. По критерию автоматизации все машины делятся на
- машины с ручным управлением;
- полуавтоматизированная (функции машины частично автоматизированы);
- автоматы.
Чем выше уровень автоматизации технического устройства, тем выше должен быть уровень подготовки оператора.
Экономические показатели определяют эффективность эксплуатации технических устройств. К экономическим показателям относят показатели KPI технических систем.
Проектирование и эксплуатация технических систем с учетом показателей качества позволит повысить эффективность применения систем «человек-машина».