Моделирование деятельности операторов диагностического оборудования автотранспортных предприятий

УДК 629.11

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В.Е. Овсянников, В.И. Васильев ФГБОУ ВО Курганский государственный университет, Россия г. Курган

Аннотация. В данной статье рассмотрены вопросы моделирования деятельности операторов диагностического оборудования предприятий автотранспортного комплекса. Проведен анализ основных аспектов, которые обуславливают специфику выбора типа модели. Установлено, что наиболее рационально применение имитационных моделей. Разработана имитационная модель, позволяющая реализовывать алгоритмы деятельности операторов с любыми значениями психологической напряженности на стадии проектирования оборудования.

Ключевые слова: оборудование, проектирование, имитационная модель.

ВВЕДЕНИЕ

Современные тенденции развития технических средств ремонта и диагностирования автотранспортных средств обуславливают рост информационной и эмоциональной нагрузки на персонал [1,2]. Для объяснения этого есть ряд причин:

1. По мере развития техники растет число объектов и факторов управления. Это приводит к увеличению сложности операций, связанных с планированием, организацией труда, а также контролем и управлением основными вспомогательными процессами.

2. Развитие дистанционных систем управления привело к тому, что оператор зачастую не находится в непосредственном контакте с объектов управления, и о его состоянии судит не по данным непосредственных наблюдений, а по сигналам от устройств вывода информации. Отсюда следует, что информационная нагрузка на оператора существенно возрастает.

3. Увеличение степени сложности и быстроты протекания процессов в системах приводит к росту требований по точности принимаемых операторами решений. Данное обстоятельство в свою очередь влечет рост ответственности оператора, за те решения, которые он принимает. При этом несущественные ошибки могут вызвать нарушение работы всей человеко-машинной системы. Это приводит к росту нервно-психологической нагрузки на оператора. Таким образом, в человеко-машинных системах основным фактором становится не физические нагрузки на оператора, а психологическая напряженность труда.

4. Человеко-машинные системы являются автоматизированными, что требует от оператора быть постоянно готовым к экстренным действиям. Если процессы функционирования человеко-машинной системы не отклоняются от нормы, то от оператора требуется только осуществление наблюдения и контроля. Однако при возникновении нештатных ситуаций, оператору необходимо в очень короткое время предпринять активные действия для того, чтобы ликвидировать возникшие отклонения. При этом от оператора требуется переработка большого объема информации за короткий промежуток времени, а затем принятие правильного решения. Это приводит к возникновению перегрузок оператора.

На эффективность принятия информации оператором могут влиять параметры устройств индикации, свойства потоков входящей информации и их влияние на психологическое восприятие оператором (параметры цветовой палитры, форма представления информации и т.д.) [3-5]. На качество переработки и анализа информации влияет ее кодировка, объем сообщения, динамика обновлений, индивидуальные свойства личности оператора. На процесс принятия решений влияет сложность решаемых задач, количество, длина и сложность логических цепочек, которые имеются в алгоритме, разнообразие вероятных решений задачи и т.д.

Эффективность управляющих воздействий на систему определяется количеством управляющих органов, их типом и возможным размещением, а также параметрами, характеризующими совместимость человеческих и машинных компонентов (соответствие разме-

ров и силовых параметров органов управления физическим возможностям человека).

Для того, чтобы обеспечить заданный уровень эффективности процессов диагностирования и ремонта автотранспортных средств с использованием сложного оборудования, необходимо на стадии его проектирования получить высокую степень человеко-машинной совместимости [3-5]. Одним из инструментов решения данной задачи является использование моделирования.

Моделирование процессов работы человека-оператора это один из наиболее важных методов, которые используются, в том числе и при проектировании систем «человек-машина». Оно используется в тех ситуациях, когда исследовать реальную деятельность невозможно. Такие ситуации возникают, например, при проектировании систем «человек-машина», когда реальной деятельности еще нет, поэтому моделирование является основным (а иногда и единственным) методом исследования будущей деятельности.

Применение моделирования позволяет получить эффективные решения поставленных задач только в том случае, если модель будет выбрана правильно. Классификационным признаком для моделей операторской деятельности является способ их построения [3-5]. По нему модели можно подразделить на знаковые, мысленные и вещественные. Также выделяют отдельный класс моделей - имитационные.

Учитывая специфику поставленных задач, связанных с решением вопросов на этапе проектирования оборудования, наиболее подходящим классом моделей являются имитационные, т.к. их, возможно, относительно просто перестроить для исследования других объектов.

ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

В рассматриваемой работе имитационная модель строится на основе формирования алгоритмов действий с заданными заранее значениями параметров стереотипности и логической сложности [5] без построения математической или физической модели. Этот подход был использован при разработке компьютерной программе в среде Delphi, которая представляет собой информационную панель, снабженную элементами для вывода и ввода информации (рис. 1).

Рисунок 1 - Задание параметров алгоритма

Вывод информации реализован в виде двух табло: на одном данные представляются в цифровом виде, а на другом их необходимо считывать со стрелочного циферблата. Стереотипное действие предполагает ввод данных с одного из приборов (рис. 2):

Рисунок 2 - Реализация стереотипных действий

Логические действия требуют анализа и сравнения данных. В данному случае необходимо ввести большее, либо меньшее из показаний приборов (рис. 3).

щ

Help Aboi

Виртуальный стенд

5£ . . с . . S

69

ЛОГИЧЕСКИМ ОПЕРАТОР

СТАРТ

Степень стереотипности алгоритма ЕМ

Степень логической сложности алгорит введите наибольшие показания двух приборов

Рисунок 3 - Реализация логических операций

Процесс выполняется циклически посредством введения новых параметров следующей группы операторов (рис. 4):

Рисунок 4 - Ввод параметров новой части

алгоритма

Вычисление коэффициентов логической сложности и стереотипности при этом выполняется по всему алгоритму в целом посредством усреднения данных для отдельных групп операторов.

ВЫВОДЫ

Разработанная имитационная модель дает возможность:

1. На этапе проектирования оборудования осуществлять изучение влияния параметров рабочих алгоритмов на эффективность рабо-

ты системы;

2. Предусмотрена возможность введения других элементов в состав модели (например, устройств индикации, кнопок или других органов управления и т.д.), что позволяет привести в соответствие модель и объект-оригинал.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Васильев В.И. Определение оптимальной информационной структуры при проектировании постов диагностирования / В.И. Васильев, В.Е. Овсянников, Е.А. Войтеховская // Материалы 4-ей Международной научно-практической интернет-конференции, под общей редакцией д.т.н., проф. А.Н. Новикова. - Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2014. - с. 29-35.

2. Вудсон У. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов / У. Вудсон, Д. Коновер. - М.: Мир, 1968. - 260 с.

3. Горшков С. И. Методики исследования в физиологии труда / С.И. Горшков, З.М. Золина, Ю.В. Мойкин. — М.: Медицина, 1974. - с. 96.

4. Гэрбов Ф.Д. Психоневрологические аспекты труда операторов / Ф.Д. Гэрбов, В.И. Лебедев. - М.: Медицина, 1975. - 206 с.

5. Дмитриева М.А. Психология труда и инженерная психология / М.А. Дмитриева, A.A. Крылов, А.И. Нафтельев. - Л.: изд-во ЛГУ, 1979. - 220 с.

MODELLING OF ACTIVITY OF OPERATORS

OF THE DIAGNOSTIC EQUIPMENT

OF THE MOTOR TRANSPORTATION ENTERPRISES

V. E. Ovsyannikov, V. I. Vasilyev

Abstract. In this article questions of modeling of activity of operators of the diagnostic equipment of the enterprises of a motor transportation complex are considered. The analysis of the main aspects which cause specifics of the choice like model is carried out. It is established that application of imitating models is the most rational. The imitating model allowing to realize algorithms of activity of operators with any values of psychological tension at an equipment design stage is developed.

Keywords: equipment, design, imitating model.

REFERENCES

1. Vasilyev V. I. Definition of optimum information structure at design of posts of diagnosing [Opredelenie optimal'noj informacionnoj struktury pri proektirovanii postov diagnostirovaniya] / V. I. Vasilyev, V. E. Ovsyannikov, E. A. Voytekhovska-

ya // Materials to 4-her the International scientific and practical Internet conference, under the general edition the Dr.Sci.Tech., the prof. A. N. No-vikov. - Eagle: FGBOU VPO "State University -UNPK", 2014. - page 29-35.

2. Vudson U. The reference book on engineering psychology for engineers and de-

signers [Spravochnik po inzhenernoj psihologii dlya inzhenerov i hudozhnikov-konstruktorov] / U. Vudson, D. Konover. - M.: World, 1968. - 260 pages.

3. Gorshkov S.I.. Research techniques in physiology of work [Metodiki issledovaniya v fiziologii truda] / Page. I. Gorshkov, Z. M. Zolina, Yu. V. Moykin. — M.: Medicine, 1974. - page 96.

4. Gerbov V.I. Psychoneurological aspects of work operators [Psihonevrologicheskie aspekty truda operatorov] / F.D. Gerbov, V. I. Lebedev. -M.: Medicine, 1975. - 206 with.

5. Dmitriyev M. A. Psikhologiya of work and engineering psychology [Psihologiya truda i inzhenernaya psihologiya] / M. A. Dmitriyeva, A. A. Krylov, A. I. Naftelyev. - L.: LIE publishing house, 1979. - 220 pages.

Овсянников Виктор Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Ин-новатика и менеджмент качества» ФГБОУ

ВО Курганский государственный университет

Васильев Валерий Иванович - доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобильный транспорт и автосервис» ФГБОУ ВО Курганский государственный университет

Ovsyannikov Victor Evgenyevich is Candidate of Technical Sciences, the associate professor "Innovatics and quality management" Kurgan state university

Vasilyev Valery Ivanovich is Doctor of Engineering, professor of "Motor Transport and Car Service" department Kurgan state university

III III II III III II III III III II III III III II III III II III III III II III III II III III III II III III II III III III II III III II III III III II III MM

УДК 629.3.018.2

МОДЕРНИЗАЦИЯ СТЕНДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК САЙЛЕНТБЛОКОВ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЕЙ

Д.А. Тихов-Тинников1, B.C. Барадиев1, А. В. Быков1, В.Г. Власов2 1 Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления «ВСГУТУ»,

Россия, г. Улан-Удэ

2Иркутский национальный исследовательский технический университет «ИрНИТУ», Россия, г. Иркутск

Аннотация. В статье рассматривается модернизация стенда для получения стабильного управляющего воздействия на исследуемый сайлентблок подвески автомобиля. В работе описаны порядок испытания сайлентблока на стенде, представлены мероприятия по доработке экспериментального оборудования. Приведены характеристики управляющего воздействия на сайлентблок, полученные при помощи модернизированного стенда, на режимах 0,17 и 1,33 Гц. Выполненные работы и полученные результаты позволяют сделать вывод о пригодности модернизированного стенда для проведения исследований сайлентблоков в целях разработки высокоэффективного и информативного метода их диагностирования.

Ключевые слова: подвеска, сайлентблок, резинометаллический шарнир, экспериментальное оборудование, модернизация, диагностика.

ВЕДЕНИЕ

Исследование эксплуатационных изменений характеристик автомобильных сайлентблоков в настоящее время является актуальной научной задачей [1] для решения которой требуется специальное исследовательское оборудование. В связи с этим на кафедре «Ав-

томобили» ВСГУТУ разработан стенд (рис. 1), позволяющий получать силовые характеристики сайлентблоков, как в статическом, так и в динамическом режимах [2].

Порядок проведения испытаний на стенде следующий. Испытуемый сайлентблок 9 запрессовывается в рычаг 8 и закрепляется на раме стенда. Другой конец рычага соединя-