《安全人机工程学》 课件 第8章 人机系统的可靠性分析与评价

《安全人机工程学》8人机系统的可靠性分析与评价8.1可靠性分析的基本概念 8.2人机系统可靠性分析 8.3人机系统评价8.1可靠性分析的基本概念

研究对象在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率,是对系统或产品可靠程度的定量表示。1.可靠度

8.1可靠性分析的基本概念

故障率是指工作到t时刻尚未发生故障的产品,在该时刻后单位时间内发生故障的概率,故障率也是时间的函数,记为λ(t),称为故障率函数,习惯称故障率。2.故障率(或失效率)

8.1可靠性分析的基本概念

2.故障率(或失效率)图8.1

3个阶段故障率与时间的关系8.2人机系统可靠性分析

人机系统按照系统中人机配置方式可分为：人机串联系统人机并联系统人机混联系统。8.2人机系统可靠性分析

1.人机串联系统

图8.2人机串联系统8.2人机系统可靠性分析

1.人机串联系统人机串联系统,可靠度计算:RS(t)=RH1RH2RM式中RS(t)——人机系统可靠度;

RH1、RH2——人的操作可靠度;

RM——机器设备可靠度。8.2人机系统可靠性分析

2.人机并联系统

图8.3人机并联系统8.2人机系统可靠性分析

2.人机并联系统人机并联系统,可靠度计算:RS(t)=1-(1-RH1)(1-RH1)(1-RM)8.2人机系统可靠性分析

3.人机混联系统——两人监控人机系统1)正常状况时,相当于两人串联操作者不产生误动作的可靠度为RHc：RHc=RH1RH28.2人机系统可靠性分析

3.人机混联系统——两人监控人机系统2)异常状况时,相当于两人并联操作者切断电源的可靠度为RHb：RHb=1-(1-RH1)(1-RH2)8.2人机系统可靠性分析

3.人机混联系统——两人监控人机系统

8.2人机系统可靠性分析

4.多人表决的冗余人机系统可靠度

8.2人机系统可靠性分析

4.多人表决的冗余人机系统可靠度

8.2人机系统可靠性分析

5.控制器监控的冗余人机系统可靠度设监控器的可靠度为RMk,则人机系统的可靠度RSk按下式计算:RSk=[1-(1-RMkRH)(1-RH)]RM8.2人机系统可靠性分析

6.自动控制冗余人机系统可靠度设自动控制系统的可靠度为RMz,则人机系统的可靠度RSz按下式计算:RSz=[1-(1-RMzRH)(1-RMz)]RM 8.3人机系统评价

1.评价原则(1)评价方法的客观性(2)评价方法的通用性(3)评价指标的综合性 8.3人机系统评价

2.评价指标的建立(1)技术评价指标(2)经济评价指标(3)环境评价指标 8.3人机系统评价

3.评价指标体系人机系统设计评价指标(要素)体系中,可以从整体性、技术性、宜人性、安全性、经济性、环境舒适性等角度进行评价。 8.3人机系统评价

4.评价方法(1)校核表评价法(安全检查表法)

国际人类工效学学会提出的人类工效学系统,其主要内容如下:1)作业空间的分析。2)作业方法的分析。3)环境分析。4)作业组织分析。5)负荷分析。6)信息的输入和输出分析。 8.3人机系统评价

4.评价方法(2)海洛德分析评价分析评价仪表与控制器的配置和安装位置对人是否适当,常用海洛德(HumanErrorandReliabilityAnalysisLogicDevelopment,HERALD)法,即人的失误与可靠性分析逻辑推算法。海洛德法规定,先求出人们在执行任务时成功与失误的概率,然后进行系统评价。 8.3人机系统评价

4.评价方法(3)系统仿真评价法常用的人因工程仿真软件有Jack、HumanCAD、ErgoMaste