Суть, види і особливості операторської праці

Характерною особливістю науково-технічного прогресу на сучас­ному етапі є створення автоматизованих систем управління на основі впровадження електронно-обчислювальної техніки, наслідками чого є:

• збільшення кількості об'єктів і їх параметрів, якими необхідно управляти;

• розвиток системи дистанційного управління об'єктами, про динаміку яких судять на основі сприйнятих сигналів від засо­бів відображення інформації;

• ускладнення і збільшення швидкості перебігу виробничих процесів;

• зміни в умовах праці;

• зміни в структурі і характері трудової діяльності, поява профе­сії оператора, основними функціями якого є управління, нала­годження і контроль роботи різноманітних автоматизованих систем;

• створення різних типів систем «людина-машина», функціону­вання яких залежить від взаємодії технічних пристроїв і діяль­ності людини в єдиному контурі регулювання.

Під системою «людина — машина» розуміють систему, яка включає людину-оператора (групу операторів) і сукупність тех­нічних засобів, за допомогою яких здійснюється трудова діяль­ність. За структурою машинного компонента системи «людина-машина» можуть бути різного рівня складності [18]:

• інструментальні системи «людина—машина», в яких техніч­ними пристроями є інструменти і прилади;

• прості системи «людина—машина», які включають стаціонарні і нестаціонарні технічні пристрої і людину, що використовує ці пристрої;

• складні системи «людина—машина», в яких людина управляє сукупністю технологічно взаємопов'язаних, але різних за функ­ціональним призначенням апаратів, пристроїв і машин. Керу­вання технологічним процесом забезпечується локальними си­стемами автоматичного управління;

• система «людина—машина» у вигляді системотехнічних комп­лексів. Це складні системи, в яких людина взаємодіє не тільки з технічними пристроями, але й іншими людьми. Системотехнічні комплекси можна подати як ієрархію більш простих людино-машинних систем.

За типом взаємодії людини і машини виділяються системи непе­рервної та епізодичної взаємодії.

Незалежно від рівня автоматизації системи «людина—машина» основною ланкою є людина, яка ставить мету, планує, направляє і контролює весь процес її функціонування. Особливості діяльності оператора такі:

• керування великою кількістю об'єктів і параметрів, що зумов­лює значні навантаження на нервово-психічні функції;

• сприймання, переробка інформації і прийняття рішень є суттю діяльності;

• необхідність декодування інформації, отриманої в закодовано­му вигляді від приладів, і співвіднесення її зі станом реального процесу або об'єкта;

• висока точність дій і швидкість прийняття рішень та здійснен­ня управлінських функцій;

• висока відповідальність за дії і прийняті рішення;

• висока готовність до екстрених дій;

• обмежена рухова активність, незначні м'язові навантаження;

• сенсорна монотонія або політонія;

• сенсорні, емоційні та інтелектуальні перенавантаження.

Ефективність роботи оператора, як і всієї системи в цілому, за­лежить від раціонального розподілу функцій між людиною і маши­ною, виходячи з врахування їх переваг і обмежень.

В одних випадках можливості людини набагато більші, ніж у машини, в інших, навпаки, машина має переваги над людиною. Так, людина здатна працювати в несподіваних ситуаціях, їй властива ви­сока гнучкість і адаптивність до мінливих зовнішніх впливів, може працювати по багатьох програмах. Для машини неможливо запро­грамувати всі випадковості; їй властиві мала гнучкість і висока ціна багатоваріантної роботи. Людина здатна створити повне уявлення про події, явища за неповної інформації. У машини така можливість обмежена. Людина має великі можливості для вибору способів дії, може швидко використовувати резерви, виправляти помилки. У машини ці можливості обмежені. В той же час у людини обмежена «пропускна здатність» щодо сприймання і переробки інформації. У машини — навпаки. У людини зменшується працездатність внаслі­док розвитку втоми, розсіюється увага, з'являється різні емоційні стани і переживання. Машина має практично постійну роботоздатність. Людина порівняно повільно і неточно виконує обчислювальні операції, в той час як для машини характерні висока швидкість і точність обчислень. В зв'язку з цим необхідна автоматизація тих функцій, які можуть бути виконані без участі людини. За людиною залишаються функції щодо прийняття рішень, що і зумовлює біль­шу ефективність праці людини порівняно з роботою автоматичних пристроїв. Мислячий оператор посідає центральне місце у великих системах управління.

До взаємодії людини і технічних засобів ставляться підвищені вимоги, що вимагає пристосування техніки до людини (конструю­вання машин з врахуванням людських можливостей) і людини до машини (добір і підготовка спеціалістів).

Зазначені особливості операторської праці дозволяють виділити її в специфічний вид професійної діяльності, основні етапи якої такі.

— Сприймання інформації щодо об'єктів керування та навко­лишнього середовища, яка важлива для розв'язання завдань, постав­лених перед системою «людина-машина». Для цього оператор пови­нен помітити сигнали, виділити з їх сукупності найбільш важливі та розшифрувати. Внаслідок цих дій у оператора формується поперед­нє уявлення про стан керованого об'єкта. Якість сприймання інфор­мації залежить від типу і кількості індикаторів, організації інформа­ційного поля, характеристик інформації.

— Оцінка і переробка інформації. На цьому етапі порівнюються задані і реальні режими роботи системи, здійснюється аналіз та уза­гальнення інформації, виділяються критичні об'єкти і ситуації. На основі вже відомих критеріїв важливості і терміновості встановлюється черговість обробки інформації. На оцінку і переробку інформації впливають спосіб кодування, обсяг і динаміка змін в системі, а та­кож відповідність обсягів інформації можливостям пам'яті і мис­лення оператора.

— Прийняття рішення про необхідні дії на основі проведеного аналізу та оцінки інформації, а також на основі інших відомостей про мету і умови роботи системи, можливі способи дії, наслідки правильних і неправильних рішень. Ефективність прийнятого рі­шення залежить від типу задачі, складності логічних умов, алгорит­му та кількості можливих варіантів рішення.

— Реалізація прийнятого рішення шляхом виконання певних дій або видачі відповідних розпоряджень. На цьому етапі окремими діями є пе­рекодування прийнятого рішення в машинний код, пошук потрібного органу керування і маніпуляції з ним тощо. Виконання рухів залежить від кількості органів керування, їх типу і способів розміщення.

На кожному етапі необхідний контроль власних дій, який може бути інструментальним або візуальним, що забезпечує надійність роботи оператора.

Перші два етапи називають отриманням інформації, інші два —

І її реалізацією.

Отримання інформації відбувається через сприймання оператором інформаційної моделі об'єкта керування, тобто різних носіїв інформації. Після декодування сприйнятих сигналів формується логічне знання про керований процес, яке називають концептуальною моделлю. Концептуальна модель дає можливість операторові поєд­нувати в єдине ціле окремі частини керованого процесу і на основі прийнятого рішення здійснити ефективні керівні дії, тобто реалізу­вати отриману інформацію.

Незважаючи на загальні риси діяльності оператора, можна ви­ділити окремі види операторської праці, для яких характерні свої особливості.

• Оператор-технолог безпосередньо включений в технологічний процес. Працює переважно в режимі негайного обслуговуван­ня, тобто слідкує, контролює і регулює технологічний процес з метою підтримання його в заданих межах. Переважаючими є керівні дії, виконання яких регламентується інструкціями. Останні містять повний набір ситуацій і рішень. До цього типу відносяться оператори технологічних ліній, оператори по при­йняттю і переробці інформації.

• Оператор-спостерігач (контролер, диспетчер). В його діяльності важливе значення мають інформаційні та концептуальні моде­лі, а також процеси прийняття рішень. Керівні дії дещо прос­тіші. Може працювати в режимі відкладеного обслуговування. Сюди належать оператори радіолокаційних станцій, диспетче­ри на різних видах транспорту.

• Оператор-дослідник в значно більшій мірі використовує поня­тійний апарат мислення і досвід, закладені в концептуальну модель. Органи керування мають менше значення, а інформа­ційні моделі, навпаки, велике. Сюди належать користувачі об­числювальних систем, дешифрувальники різних об'єктів.

• Оператор-маніпулятор, в діяльності якого велике значення має сенсомоторна координація і моторні (рухові) навички. Меха­нізми моторної діяльності основні, хоча використовується і апарат понятійного та образного мислення. Функціями опера-тора-маніпулятора є керування роботами, машинами, транс­портними засобами і т. ін.;

• Оператор-керівник. Головну роль в діяльності відіграють інте­лектуальні процеси. Належать організатори, керівники різних рівнів, особи, які приймають відповідальні рішення в людино-машинних комплексах і володіють знаннями, досвідом, інтуї­цією.

Залежно від переважання того чи іншого психічного процесу в роботі оператора можна виділити такі види діяльності:

• сенсорно-перцептивну;

• моторну;

• інтелектуальну.

У сенсорно-перцептивній діяльності центр ваги припадає на отримання інформації і її первинну оцінку. Основне завдання вирі­шується в сфері сприймання, а виконавські дії прості.

Для моторної діяльності характерна висока питома вага вико­навських дій, в той час як сприймання інформації і прийняття рі­шення підпорядковані цій основній задачі.

Діяльність інтелектуального типу характеризується тим, що на перший план виступають функції прийняття рішень, логічної пере­робки інформації, обчислення.

Ефективність роботи оператора залежить від режиму, в якому вона протікає. Розрізняють мінімальний, оптимальний і екстремаль­ний режими роботи:

Мінімальний режим роботи оператора має місце при керуванні нормально працюючою високоавтоматизованою системою. Недо-вантаженість інформацією, комфортні умови, монотонність призво­дять до втрати пильності, гіпнотичних станів оператора, що може бути причиною несвоєчасних дій на аварійні сигнали, виникнення аварій, катастроф.

Оптимальний режим роботи характеризується комфортними умовами і нормальною роботою автоматичних пристроїв. Людина слідкує за станом системи, коригує ті параметри, які виходять за межі норми. Основне значення мають набуті навички, звичний темп. Робота виконується без значних нервово-психічних затрат.

Екстремальний режим роботи відзначається різко підвищеними вимогами до інтелектуальної та емоційно-вольової сфери людини. Робота в складних, відповідальних і несподіваних ситуаціях вимагає вміння швидко аналізувати обстановку і за короткий час прийняти та реалізувати рішення. Оператору часто потрібна мужність, засно­вана на почуттях обов'язку і відповідальності за свої дії. У цьому режимі має місце дискомфорт, а нервові перенавантаження можуть призвести до перевтоми, нервового виснаження і зриву діяльності.

Для ефективного функціонування системи «людина—машина» особливо велике значення має така властивість оператора, як надій­ність. Під надійністю розуміють здатність людини виконувати за­дані функції своєчасно і з необхідною точністю за умови можливих перешкод. Надійність оператора залежить від:

• конструктивних характеристик технічних засобів;

• професійної підготовки;

• індивідуальних особливостей працівника.

Так, з основними властивостями нервової системи пов'язані такі показники надійності оператора, як витривалість, в тому числі ви­тривалість до екстреного напруження і перенапруження, стійкість до перешкод, реакція на непередбачені сигнали, стійкість до факто­рів зовнішнього середовища.

Причиною зниження надійності оператора є перевантаження ін­формацією, що може призвести до її пропусків, помилок в обробці, затримки відповіді тощо.

Підвищенню надійності сприяє самоконтроль, який дозволяє своєчасно попередити або знайти допущені помилки в процесі ви­конання роботи.

Всі помилкові дії оператора поділяються на закономірні і ви­падкові.

До закономірних відносяться ті помилки, причини яких можуть бути виявлені, проаналізовані і ліквідовані. Причини випадкових помилок невідомі, вони носять стохастичний характер.

Основні характеристики надійної роботи оператора такі:

— безпомилковість;

— витривалість;

— готовність до екстреної роботи;

— стійкість до перешкод;

— емоційна стійкість;

— відновлення працездатності під час відпочинку;

— багатоваріантність способів і прийомів роботи;

— гнучкість і здатність своєчасно змінювати стратегію дій;

— швидкість прийняття і виконання рішення.

Коефіцієнт надійності діяльності оператора визначається за формулою

де m_пр — кількість правильно вирішених завдань; N — загальна кількість вирішуваних завдань.

Точність роботи, або ступінь відхилення вимірюваного параметра від заданого його значення, обчислюється за формулою:

де /_n — задане значення параметра; /_ф — фактичне значення пара­метра.

Величина похибки може мати як додатній, так і від'ємний знак. Поки величина похибки не виходить за допустимі межі, вона не вважається помилкою.

Своєчасність вирішення задачі

де m_св — кількість своєчасно вирішених задач; N — загальна кіль­кість вирішуваних задач.

Коефіцієнт завантаженості оператора

де t_н — час, протягом якого оператор не зайнятий обробкою інфор­мації, що надходить, хв; Т_зм — тривалість робочої зміни, хв.

Зауважимо, що К₃ < 0,75, оскільки близько 25% робочого часу становить час відпочинку оператора.

Робота оператора характеризується також періодом зайнятості, під яким розуміють час безперервної роботи (без пауз).

Цей час не повинен перевищувати 15 хв.

Рівень автоматизації системи «людина—машина» характеризує­ться відносною кількістю інформації, переробленої автоматичними пристроями.

Показник обробки інформації автоматичними пристроями

де n_оп — кількість інформації, переробленої оператором; N — загаль­на кількість інформації, яка циркулює в системі «людина—машина». Загальний показник надійності системи «людина—машина»

В операторській діяльності кожен момент роботи підпорядкова­ний і обумовлений інформацією, яка надходить, про стан керовано­го об'єкта, що викликає виключно велике психічне та емоційне на­пруження.

Напруження в роботі оператора може бути операційним та емо­ційним. Операційне напруження виникає внаслідок складності ви­конуваної роботи; емоційне — внаслідок впливу негативних емо­ційних подразників.

За рівнем напруження розрізняють:

• помірне напруження, або нормальний робочий стан, який ви­никає під впливом праці. Воно супроводжується помірними зрушеннями фізіологічних функцій і виявляється в доброму самопочутті, стабільному виконанні роботи;

• підвищене напруження виникає в екстремальних умовах роботи, які вимагають максимального, за межами норми, напруження фізіологічних і психічних функцій.

Напруження оператора в екстремальних умовах виявляється в зміні показників роботи вегетативних органів, опорно-рухового апарату, біохімічних реакціях. Динаміку напружених станів добре відбиває частота пульсу, артеріальний кров'яний тиск, частота ди­хань, температура тіла і т. п.

Так, під час підвищеної уваги, очікування якоїсь події, хвилю­вання частота пульсу у оператора може досягати 170... 180 ударів за хвилину, артеріальний систолічний тиск — 180... 190 мм рт. ст. Емоційне напруження, викликане дефіцитом часу, труднощами ви­конання завдання, перешкодами, супроводжується збільшенням ча­стоти дихань до 40...60 за хвилину при зменшенні їх глибини та скороченні фази видиху. Під час таких станів порушуються силові рефлекси на подразники, плавні рухи стають різкими.

В емоційних станах оператора розрізняють емоційне напруження та емоційне збудження.

Емоційне напруження характеризується активізацією різних функцій організму в зв'язку з виконанням активної цілеспрямованої діяльності, або підготовкою до неї, з очікуванням якоїсь небезпеки.

Емоційне збудження — це такий стан, який характеризується ак­тивацією різних функцій організму, підвищенням готовності до різ­них несподіваних дій у відповідь на емоціогенні фактори, переваж­но не пов'язані з певними цілеспрямованими діями.

В емоційному напруженні особливо велике значення має психічна компонента. Саме психічне напруження супроводжується мобілізацією нервово-психічної діяльності, спрямованої на підтримання тонусу ор­ганізму, забезпечення оперативної готовності до нормального вико­нання трудового процесу в конкретних умовах. У стані емоційного на­пруження в поведінці людини з'являється пильність, дії стають чіт­кими, прискорюються процеси мислення, сприймання інформації, скорочується час реакцій, підвищується працездатність. Емоційне на­пруження, таким чином, забезпечує адаптацію людини до зовнішнього середовища. Разом з тим механізм емоційної стимуляції має свої межі, перевищення яких супроводжується порушенням психічної діяльності. Перевищення цієї межі спричиняє стрес, який характеризується тим­часовим зниженням стійкості різних психічних функцій, координації рухів, працездатності.

Поведінка оператора в екстремальних умовах є проявом і резуль­татом психологічної готовності до діяльності. Розрізняють загальну і ситуативну (як стан) готовність.

Загальна готовність являє собою раніше набуті знання, навички, вміння, мотиви щодо виконання певної діяльності.

Тимчасовий стан готовності — це актуалізація всіх сил, психо­логічних можливостей для успішних дій в даний момент.

Готовність до успішних дій в екстремальних ситуаціях залежить від особистісних властивостей оператора, рівня його підготовки і повноти інформації про стан керованого об'єкта.

Емоційне напруження оператора після виконання особливо відпо­відальної роботи супроводжується психічним виснаженням (функціо­нальною астенією) різного ступеня. Відмічаються слабкість процесів збудження (недостатня рухливість, пасивність, сповільнення мислення) або гальмування (помірно виражена рухова суєтність, неглибокий аналіз і оцінка подій). Такий стан може тривати протягом 1...3 год (рідше добу), після чого з'являються головні болі, стомленість, апатія, неглибокий сон. Відмічаються погіршення пам'яті, сприймання. Три­валі і сильні емоційні напруження оператора негативно впливають на його діяльність, часто призводять до нервово-емоційних зривів.

Основними напрямками зменшення емоційного напруження і під­вищення надійності роботи оператора є науково обгрунтований про­фесійний відбір і тренування, врахування і погодження особливостей конструкцій машин з можливостями людини при проектуванні люди-но-машинних систем; раціональна організація робочого місця.