При определении объема автоматизации процессов не последнюю роль играют также причины, находящиеся в прямой или косвенной связи с таким фактором, каким является сам человек. Поэтому в первую очередь мы задаемся вопросом о пользе автоматизации того или иного связанного с судном процесса для находящегося на его борту человека. Автоматизация неизбежно оказывает также определенное влияние на различные аспекты человеческого существования, которые мы анализируем ниже. Отсюда могут быть сделаны выводы о необходимых изменениях во взглядах на оптимальное взаимодействие между человеком и автоматом.

Автоматизация судов как средство улучшения условий труда и жизни человека на судне. В соответствии с принятым в п. 1.6 разграничением роли человека как активного и пассивного элемента системы автоматизации судовых процессов здесь следует проанализировать возможный вклад автоматизации в улучшение как условий труда, так и жизни человека на судне.

Если машина освободила человека от тяжелого физического труда, то устройства для обработки информации позволяют его разгрузить от определенной формально-логической деятельности. В результате передачи таких функций, как управление, стабилизация и контроль параметров процессов или составление протоколов автоматам человек-оператор разгружается от монотонной, рутинной деятельности и осовобождается тем самым от факторов, создающих психологическую нагрузку.

Далее применением вычислительной техники человека можно освободить от выполнения трудоемких и сложных операций по обработке информации. Сюда относится автоматизированный расчет характеристик или оптимальных значений параметров систем управления. Кроме того, автоматы также могут разрабатывать прогнозы и рекомендации в отношении целесообразных действий. Примером этого может служить расчет курсов, предупреждающих столкновения судов. Таким Образом, автоматика освобождает человека от напряженной умственной деятельности.

Немаловажное значение автоматика имеет для возможности освободить занятого в технологическом процессе человека от неблагоприятных условий окружения и труда. Подтверждением этого может алужить, например, освобождение человека от работы в машинном отделении и реализация безвахтенной эксплуатации механизмов.

Кроме того, применение автоматических систем позволяет улучшить условия жизни и способствует тем самым хорошему самочувствию находящихся на судне людей. Примером этому может служить обеспечение оптимальных в физиологическом отношении внутренних климатических условий в рабочих, общественных и жилых помещениях членов экипажа и пассажиров путем применения автоматически действующих устройств кондиционирования воздуха или уменьшение качки судна при волнении моря посредством использования регулируемых устройств стабилизации.

Влияние автоматизации судна на человека. Человек является не только творцом автоматических судовых систем, но и испытывает на себе их многостороннее влияние. Таким образом, в процессе эксплуатации современного судна имеет место диалектическое взаимодействие между человеком и системами.

Для того чтобы можно было соответствующим образом учитывать эти новые условия, необходимо в первую очередь провести тщательный анализ различных вытекающих отсюда последствий, который мы выполним как с психологической, так и с социологической точек зрения.

Психологические последствия. Психологическое влияние автоматизации на работоспособность человека уже в течение некоторого времени систематически исследуется в рамках инженерной психологии.

Существенным следствием расширяющейся автоматизации процессов является, например, все большее сокращение непосредственного контакта человека с установкой. Так, например, при дистанционном управлении судовым двигателем с мостика исключается непосредственное воздействие его на органы чувств человека. Это изменение требует значительной перестройки человека. Общение человека с установкой происходит в значительной мере через пост правления, который дает человеку абстрагированное воспроизве-дениеуправляемого процесса. Таким образом, трудовая деятельность человека переносится в область наблюдения, надзора, контроля и дистанционного управления (переключений). Кроме того, увеличивается объем работ по уходу.

Весьма высокая концентрация функций человека при общении с установкой через пост управления приводит к повышению нагрузки на его органы чувств, в особенности зрительной и слуховой систем. Кроме того, предъявляются повышенные требования к способности человека к абстрактному мышлению, а также к его комбинационной и оценочной способности. Такая деятельность человека требует наряду с более высокими знаниями высокой интуиции, большого внимания, навыка и опыта в работе с автоматизированной установкой.

С прогрессом автоматизации происходит дальнейшее видоизменение основных требований, предъявляемых к человеку. При этом анализ трудовой деятельности человека в высокоавтоматизированных процессах приводит к следующим признакам.

Ввиду постоянного расширения функций автоматики оператору лишь крайне редко приходится оказывать управляющее воздействие на ход процесса. В результате его деятельность сводится преимущественно к чистому наблюдению и контролю. Оператор ориентируется с помощью некоторой, как правило, максимально уплотненной информацией о ходе эксплуатации, причем ему приходится концентрировать свое внимание лишь на относительно небольшом числе смысловых данных. Поэтому в течение длительных отрезков времени он находится в условиях относительного отсутствия информации, однообразных ритмичных возбуждающих воздействий (шум машин) и незначительной смены впечатлений. С учетом других окружающих факторов, таких, как полутьма и тепло, возрастает опасность психологического насыщения и монотонности. В результате высокоразвитые физические и умственные возможности человека используются далеко не в полной мере.

Это состояние прерывается как только возникают критические ситуации. Они могут возникать, например вследствие того, что некоторые экстремальные состояния (режимы) системы не предусмотрены автоматикой или же возникают неисправности или отказы в автоматической системе. В указанных условиях оператор должен действовать быстро, точно и уверенно, что требует способности человека быстро мобилизовываться. Подобная смена уровня требований представляет собой весьма критическую фазу и при этом человек может совершать ошибочные действия. Именно этим обстоятельством следует объяснить тот факт, что, как известно, все еще происходят столкновения судов, несмотря на наличие радарных установок и устройств автоматизации. Поэтому для того, чтобы быть готовым к предотвращению какой-либо критической или аварийной ситуации, оператор должен быть всегда внимательным и активным.

Другой характерной чертой прогрессирующей автоматизации является возрастающее высвобождение человека из производственного процесса. Вместе с тем теряется также и временная связь с ритмом этого процесса. Следовательно, результат процесса уже не зависит от деятельности человека в такой мере, как прежде. Вследствие этого меняется также и его внутреннее отношение к трудовой деятельности.

С повышением уровня автоматизации в большинстве случаев связано также и расширение функций оператора в области наблюдения и контроля за процессом. Например, при введении в практику эксплуатации безвахтенного обслуживания энергетической установки диапазон ответственности вахтенного судоводителя распространяется и на эту установку. Ошибочная оценка состояния процесса и неправильные действия имеют теперь гораздо большие последствия, чем прежде. Опасность повышается в результате постоянного повышения плотности сообщений и скоростей судов. Учитывая это, к добросовестности, сознанию ответственности и не в последнюю очередь к деловой квалификации оператора в настоящее врем;} предъявляются высокие требования.

Социологические последствия. Наряду с указанным выше влиянием автоматизации на трудовую деятельность обслуживающего персонала имеют место также и воздействия ее на некоторые области развития личности и коллектива, которые мы рассмотрим ниже.

Внедренная в ходе- расширяющейся автоматизации безвахтенная эксплуатация энергетической установки позволяет ввести жесткое регламентирование рабочего времени большей части судового персонала. При этом оказывается возможным увеличить объем функций, выполняемых им в дневное время, освободить его от работы вечерами и обеспечить ему нормальный ночной отдых. В результате этого изменяются его привычки и возникает так называемая проблема свободного времени.

Следствием автоматизации является также изменение структуры обслуживающего персонала. Устраняется сохранившееся до сих пор разделение персонала на палубный и машинный, увеличивается количество персонала, осуществляющего контроль и обслуживание, повышается общий уровень требований, предъявляемых к персоналу. Все это влечет за собой ряд новых проблем и в первую очередь, проблему квалификации.

С повышением уровня образования экипажи судов превращаются в коллективы высококвалифицированных специалистов. При этом неизбежно изменяются и взаимоотношения между людьми и стиль руководства. Это тем более важно, что качество руководящей деятельности оказывает разнообразное и весьма существенное влияние на развитие коллектива и личности. Связанные с этим вопросы образуют так называемую проблему руководства.

Наконец следует заметить, что вследствие автоматизации еще больше обостряется ряд социальных проблем, связанных с мореплаванием. Это прежде всего касается изменений условий транспортировки: сокращения продолжительности рейсов и перевалки грузов. Это влечет за собой неблагоприятное для моряка соотношение времени пребывания в море и на берегу.

Взаимодействие между человеком и автоматом в условиях автоматизированных систем на судне. Проанализировав влияние автоматизации на человека, можно сформулировать предложения для оптимальной организации этих взаимоотношений. Целью такой организации должно быть сознательное использование открывающихся в результате автоматизации преимуществ для человека и сокращение ее отрицательных последствий.

Прежде всего следует исходить из того, что человеку по его природе чужда жизнь среди автоматов. Для того чтобы свыкнуться с этим, необходимо, чтобы человек настроился на выполнение возникающих при этом особых требований, которые мы рассмотрим в первую очередь. Далее мы остановимся на некоторых возможностях согласования тех условий, которые относятся к социологической области. После этого приведем некоторые рекомендации в отношении оптимальной организации связей между человеком и управляющей вычислительной машиной путем соответствующего приспособления автоматов.

Приспособление человека к требованиям эксплуатации судовых автоматисированных систем. Трудовая деятельность в условиях работы автоматизированных систем, характеризующаяся преимущественно наблюдением, контролем и при определенных условиях — управлением, требует приспособления человека к новым требованиям. Выполнению этих требований в большой мере может способствовать известная тренировка наблюдательности, способности сосредоточиться и быстрой реакции. Для этой цели пригодны тренажеры, аналогичные тем, которые в настоящее время уже применяются в других областях, например в авиации или на электростанциях. Особенно важно приобретение навыка соразмеренной, не стереотипной смены деятельности. Далее выяснилось, что существует тесная взаимосвязь между сложностью ситуации и постоянной внимательностью оператора. Поэтому для повышения средней постоянной внимательности оператора высокоавтоматизированных установок может оказаться целесообразным умышленно усложнять требования путем искусственного введения дополнительной деятельности. Высвобождающиеся умственные возможности человека могут быть использованы для дальнейшего усовершенствования процесса автоматизации.

К одной из основных задач приспособления человека к высокоавтоматизированному процессу эксплуатации судна относится уже упоминавшаяся проблема его квалификации. Это касается дипломированных специалистов и моряков, которые в течение длительного времени плавали на судах с обычным оборудованием. Повышение их квалификации должно происходить в рамках дальнейшей переподготовки. Кроме того, обучение экипажей для вновь строящихся судов должно быть ориентировано на будущее. При этом новые требования приводят не только к удлинению времени обучения (от 3 до 4 лет), но и к качественным изменениям. Подготовка должна не только распространяться на постоянно увеличивающиеся усложняющиеся судовые установки, но и давать соответствующие знания в области принципа действия устройств автоматизации и обращения с ними, а в особых случаях даже известный навык в программировании работы управляющих вычислительных машин.

Наряду с приобретением высоких профессиональных знаний и навыков большое внимание придается также развитию соответствующих руководящих качеств у руководителей коллективов. Эта сторона должна учитываться при подготовке руководящих кадров в значительно большей мере, чем до сих пор. Руководящая деятельность, вследствие ее взаимодействия с развивающимися коллективами, также нуждается в постоянном совершенствовании. Нельзя недооценивать также и значение воздействия личного примера руководителя при решении проблемы свободного времени, в основе которого лежит определенный процесс развития и приобретения зрелости.

Существенное значение имеет также удовлетворительное решение организационной проблемы. Очевидно, что внедрение новой формы эксплуатации техники влечет за собой изменение принятого до сих пор порядка оптимизации службы на судне, которая прежде всего вытекает из расширения области ответственности несущего вахту судоводителя.

После того как путем внедрения системы безвахтенной эксплуатации энергетической установки за счет автоматизации будет внесен положительный вклад в урегулирование распределения рабочего и свободного времени обслуживающего персонала на судне, необходимо путем удовлетворительного урегулирования соотношения между пребыванием на берегу и в море противодействовать некоторым отрицательным явлениям, которые в особой мере связаны с изменением условий транспортировки грузов.

Улучшение условий жизни на судне необходимо производить прежде всего за счет повышения возможностей связи между членами экипажа, комфортабельного размещения их, а также создания наилучших возможностей для организации досуга, т. е. условия жизни должны развиваться таким образом, чтобы они по возможности соответствовали условиям жизни работников равной квалификации и аналогичных профессий на берегу.

Специфические особенности профессии моряка налагают, кроме того, на пароходство обязанность заботы о семьях плавсостава.

Приспособление машины к человеку. Трудовая деятельность человека в автоматизированных системах включает в себя прежде всего функции, связанные с обменом и обработкой информации. Исходя из этого так называемую проблему «человек —машина» следует рассматривать в первую очередь с точки зрения оптимизации связей между обеими составляющими автоматизированной системы. 1ак как при этом надо подходить к человеку как в значительной Мере неизменному фактору, приспосабливать надо прежде всего техническую систему. Важной предпосылкой для этого является возможно точное знание способностей и производительности чело-века при восприятии, обработке и представлении информации в определенных условиях его деятельности. Этому вопросу, наряду с прочими, посвящена современная инженерная психология. Для того чтобы можно было соответствующим образом сформулировать найденные при этом закономерности, необходимо определить пригодные критерии для психофизиологической оценки оператора, а также разработать градацию различных степеней нагрузки. В качестве простых критериев здесь можно привлечь время, погрешность, порог, значимость, повторяемость и т. д. Комплексными критериями являются скорость, точность, качество, уровень нагрузки и т. п.

Рис. 1. Время реакции человека-оператора в зависимости от числа подлежащих наблюдению показаний при аналоговой и цифровой формах представления сигналов.

Особое значение для участия человека в автоматизированной системе имеет влияние различных факторов, как, например продолжительность наблюдений, интервал (перерыв) между критическими сигналами, влияние вида,.интенсивности и частоты сигналов и т. д. на постоянную готовность к действию, которые являются предметом исследований вигильности (бдительности). В этой связи следует сослаться на интересный результат сравнительных исследований способности человека к восприятию при аналоговой и цифровой формах представления информации. Как показывает рис. 2.3, при цифровых показаниях можно рассчитывать на существенное сокращение времени реакции.

Существенное значение для производительности и нагрузки человека-оператора имеют, кроме того, вопросы различимости и целесообразного кодирования объектов обслуживания.

Затем на основании установленных закономерностей можно разработать определенные принципы, рекомендации и типовые решения, позволяющие обеспечить оптимальное взаимодействие человека с автоматом. Это относится, с одной стороны, к конструкции и к выбору соответствующих элементов. Элементами передачи информации между человеком и автоматом являются индикаторы (точнее: индикаторы, регистрирующие и сигнализирующие элементы) и командные органы (рукоятки, кнопки, выключатели, клавиши и т. д.).

Рис. 2. Пример благоприятной с точки зрения инженерной психологии разработки пульта управления движением судна «Idemitsu Маги». (Заводской фотоснимок японской судостроительной верфи IHI).

К особым признакам исполнения аналоговых индикаторов относятся форма, деление и градуировка шкал, форма стрелок (указателей) и т. д. Эквивалентом при’цифровых показаниях являются оптимальная форма и размеры знаков, толщина черточек делений и вопросы шрифтового кодирования. Дальнейшие усилия направлены на создание новых малогабаритных вспомогательных средств ориентации относительно состояния процессов, как, например, воспроизводящих индикаторов, включающихся по вызову мнемонических схем процессов и т. д. С другой стороны, для органов обслуживания разрабатываются рекомендации в отношении оптимального выбора формы, цвета, размеров и надписей.

Особой областью инженерно-психологической деятельности является разработка комплексных устройств ввода и вывода информации. Такими центрами связи на судне между человеком, машиной и окружающим миром прежде всего являются ходовой мостик и посты управления (машинного отделения и грузовых трюмов). Задача при этом заключается в разработке принципов группирования элементов на щитах и пультах с точки зрения оптимальной наглядности процессов эксплуатации, максимального исключения возможности ошибочных операций, а также кратчайшего времени обучения. При этом критериями для целесообразного группирования являются функциональные задачи, значимость, частота обслуживания и т. д.

Для иллюстрации вышесказанного на рис. 2. показан пример пульта управления движением, выполненного на основе инженерно-психологических точек зрения.

Разработка и оформление новых автоматизированных систем с учетом особенностей человека, должна быть произведена, исходя из требований правильной организации труда. При этом условии человек хорошо себя чувствует в рабочем процессе и имеет возможность полностью использовать и развивать свои способности, достигая при этом наивысшей производительности труда. Сюда относится правильный выбор размеров рабочих мест, а также организации труда с учетом окружающих условий (защита от шума, хорошее освещение, кондиционирование воздуха). Кроме того, правильная организация труда противодействует вызывающему большие опасения притуплению внимания в результате психологического насыщения и монотонности при трудовой деятельности в условиях автоматизированных систем.