ОЦЕНКА НА СЛОЖНОСТТА НА АЛГОРИТЪМА НА ДЕЙНОСТТА НА ОПЕРАТОРИТЕ НА ТРАНСПОРТНИ И ТЕХНОЛОГИЧНИ МАШИНИ, Публик.

Дмитриев М.С.

Доктор на техническите науки, Южноуралски държавен хуманитарен педагогически университет, Челябинск

ОЦЕНКА НА СЛОЖНОСТТА НА АЛГОРИТЪМА НА ДЕЙНОСТТА НА ОПЕРАТОРИТЕ НА ТРАНСПОРТНИ И ТЕХНОЛОГИЧНИ МАШИНИ

Резюме

Статията разглежда принципите на алгоритмичното описание на дейността на операторите при управление на технологичния процес на транспортно-технологични машини. Показани са примери за логически и блоков запис на алгоритъма за извършване на технологична настройка на зърнокомбайн, дадени са нормализирани показатели за логическа сложност и стереотипност, които позволяват да се оцени сложността на работата на операторите. Резултатите от изчисляването на тези показатели ни позволяват да заключим, че има значително информационно претоварване и сложност на дейностите на операторите при управление на технологичния процес на зърнокомбайните, което от своя страна се отразява негативно на безопасността, производителността и качеството на тяхната работа.

Ключови думи: безопасност на транспортно-технологичните процеси, зърнокомбайн, алгоритъм, логическа сложност, стереотип.

Дмитриев М.С.

Доктор по инженерство, Уралски държавен хуманитарен педагогически университет, Челябинск

ОЦЕНКА НА СЛОЖНОСТТА НА АЛГОРИТЪМА ЗА ДЕЙНОСТ НА ОПЕРАТОРИТЕ НА ТРАНСПОРТНИ И ТЕХНОЛОГИЧНИ МАШИНИ

Резюме

В тази статия се разглеждат принципите на алгоритмичното описание на дейностите на операторите за управление на технологичния процес на транспорта и технологичните машини. Показани са примери за логически и блоков запис на алгоритъма на технологичното регулиране на зърнокомбайна, номиналните показатели на логическиядадени са сложност и стереотип, позволяващи да се оцени сложността на работата на операторите. Резултатите от изчисляването на тези показатели позволяват да се направи заключение за значително претоварване с информация и сложност на дейностите на операторите за управление на технологичния процес на комбайни, което се отразява негативно на безопасността, производителността и качеството на тяхната работа.

През последните години у нас са настъпили голям брой злополуки при работа на транспортни и технологични машини в различни отрасли на националната икономика. Причините за тази неблагоприятна ситуация са остарялото оборудване, липсата на квалифицирани специалисти, както и несъвършената конструкция на възлите и механизмите на тези машини. Всичко по-горе може да се отдаде напълно на селскостопанското производство.

Според статистиката [1] нивата на нараняване сред операторите на мобилни селскостопански машини са 3 пъти по-високи, отколкото в индустрията като цяло. Според наличните данни основните източници на наранявания с временна нетрудоспособност или смърт са тракторите - около 50% и превозните средства - 18 ... 23%. Зърнокомбайните също са сред тези източници (около 13%).

Както беше отбелязано по-горе, една от причините за аварии е несъвършенството на дизайна на технологията, нейната недостатъчна адаптация към психофизиологичните възможности на операторите. Тоест дейността на операторите по управление, технологична настройка и поддръжка на селскостопански транспорт и технологични машини често се оказва трудна и опасна.

Дейностите на транспортния операторМашината за управление на технологичния процес може да бъде описана с различни методи. За по-нагледно представяне на дейността на оператора и последваща количествена оценка на нейната сложност най-широко приложение получи оперативно-структурният метод. Този метод се осъществява на оперативно-психологическо ниво и се основава на алгоритмичното описание на работата на оператора [2].

В този случай алгоритъмът е описание на изпълнението на определена последователност от елементарни операции, представляващи общо система от операции, при решаване на конкретен проблем за управление на процеса. Способността за извършването им като единен цялостен акт беше взета като критерий за елементарност на операциите при анализа на дейността на оператора. Елементарни операции, възприемани като едно цяло, и логически условия (условия, които определят кой от възможните "оператори" ще се осъществи, когато това условие е изпълнено или не) съставят алгоритъма. Логическите условия действат като информационни единици в процеса на формиране или избор на условия, а "операторите" - като определени човешки действия.

От съществуващите две основни форми на писане на алгоритми (логически и блок), предпочитание се дава на първия поради неговата компактност. Блоковата схема на записа обаче е по-илюстративна.

Нека разгледаме като пример описание на опростен алгоритъм за дейността на оператор на комбайн (ZUK) в процеса на регулиране на позицията на шнека на хедера по височина (не се вземат предвид подготвителни операции като приближаване до обекта на регулиране, избор на инструмент и др.) (фиг. 1).

Ориз. 1 - Регулиране на позицията на хедерния шнек по височина

Логическата схема на алгоритъма е записана на ред във форматапоследователности от "оператори", които се означават с главни букви от латинската азбука, и логически условия, обозначени с малки букви. Всяко логическо условие е последвано от начална номерирана стрелка; крайната стрелка със същия номер предхожда някой друг член на алгоритъма.

Структурата на алгоритъма за контрол на празнината между спиралата на шнека и дъното на хедера (за едната страна на хедера) е следната: A1 - измерване на съществуващата междина; A2, A3, A4, A5 - разхлабване съответно на първа, втора, трета и четвърта гайка; A6 - разхлабване на долната гайка на регулиращия винт; A7 - завъртане на горната гайка на регулиращия винт по посока на часовниковата стрелка; A8 - въртене на гайката обратно на часовниковата стрелка; A9 - измерване на хлабината; A10 - затягане на долната гайка на регулиращия винт; A11, A12, A13, A14 - затягане съответно на първа, втора, трета и четвърта гайка; P1 - проверка на състоянието, дали съществуващата празнина е по-малка от необходимата за дадените условия на прибиране на реколтата; P2 - проверка на състоянието, дали междината е регулирана правилно [3] .

Тъй като "операторите" A7 и A8 не могат да работят едновременно, се въвежда фалшиво логическо условие за разделянето им, което се означава с буквата ω. В съответствие с приетите правила и нотация, логическата схема на представения алгоритъм ще изглежда така:

(1)

Блоковата схема на записа на този алгоритъм е показана на фиг. 2.

Ориз. 2 - Пример за блокова нотация на алгоритъма

Алгоритмичното записване на процеса на извършване на технологични настройки позволява да се определят количествени показатели, характеризиращи неговата сложност. Най-характерни са нормализираните показатели стереотипност и логическа сложност.

Да приемем, че алгоритъмът има N членове,включително елементарни "оператори" и логически условия. Разделяйки алгоритъма на сложни групи, включващи една група от "оператори" и логически условия, ще получим и групи, всяка от които съдържа m елемента, включително логически условия. Съотношението характеризира съотношението на елементарните "оператори" в алгоритъма; отношения и - разпределение на "операторите" по групи.

Нормализираният стереотипен коефициент се определя като сбор от продуктите на тези съотношения:

(2)

По подобен начин можем да дефинираме нормализирания коефициент на логическа сложност:

(3)

При изчисляване на нормализирания стереотипен коефициент алгоритъмът се разделя на сложни групи, като се започне от първата група "оператори". При определяне на нормализирания коефициент на логическа сложност - от първа група логически условия. В този случай групата от "оператори" до първото логическо условие не се взема предвид, следователно във формула (3) броят на членовете на алгоритъма вместо това се означава с .

Въз основа на наличните експериментални данни [2] беше установено, че ако и , тогава човешките възможности се вземат предвид доста пълно при прилагането на този алгоритъм.

Нормалната работа на оператора ще бъде, когато е изпълнено следното условие:

(4)

Ако е необходимо, автоматизирайте този процес; когато работата на оператора е сложна, има претоварване с информация и др.

Резултатите от оценката на сложността на алгоритмите за дейността на операторите за управление на технологичния процес на ZUK, в зависимост от промяната на различните фактори на условията на прибиране на реколтата, получени в хода на експерименталните изследвания във фермите на Челябинска област, са представени в таблица 1.

Таблица 1 - Резултатите от изчисляването на нормализираните показатели за стереотипна и логическа сложност на алгоритъма за управление на технологичнияCQM процес