ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ИЗМЕРЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОЦЕССОМ

Определение свойств системы с целью ее оценки

Часть 6

Оценка эксплуатабельности системы

IEC 61069-6:1997 Industrial-process measurement and control -Evaluation of system properties for the purpose of system assessment -Part 6: Assessment of system operability (IDT)

Издание официальное

Москва ^]    Стандартинформ

2014

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим образовательным частным учреждением «Новая Инженерная Школа» (НОЧУ «НИШ») на основе аутентичного перевода на русский язык стандарта. указанного в пункте 4. который выполнен Российской комиссией экспертов МЭКЯК 65

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 «Измерение и управление промышленными процессами»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2012 г. № 1049-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61069-6:1998 «Измерение и управление промышленным процессом. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 6. Оценка эксплуатабельности системы» (IEC 61069-6:1999. «Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 6: Assessment of system operability»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или оплмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost ru)

©Стандартинформ. 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р МЭК 61069-6-2012

Введение

МЭК 61069 состоит из серии публикаций, в которых данная публикация является шестой.

Часть 1 представляет собой общее руководство и в таком качестве является самостоятельной публикацией.

Часть 2 детализирует методологию оценки.

Части 3-8 представляют руководства по оценке определенных групп свойств.

Распределение свойств по частям с 3 до 8 было выбрано так, чтобы сгруппировать вместе связанные между собой свойства.

Полный набор документов всей серии стандартов включает в себя:

Часть 1. Общие подходы и методология.

Часть 2 Методология оценки.

Часть 3. Оценка функциональности системы.

Часть 4 Оценка производительности системы.

Часть 5. Оценка надежности системы.

Часть 6. Оценка эксплуатабильности системы.

Часть 7. Оценка безопасности системы.

Часть 8 Оценка свойств системы, не связанных с ее основным назначением.

Приложения А и В даны только для информации.

В настоящей части МЭК 61069 рассмотрен метод, который следует применять для оценки эксллуатабельности системы измерения и управления промышленным процессом.

Оценка системы является основанным на доказательстве суждением о пригодности системы для конкретного целевого назначения (миссии) или класса целевых назначений.

Для получения полного итогового доказательства потребовалось бы полное (т.е. при всех влияющих условиях) определение пригодности всех свойств системы для конкретного целевого назначения или класса целевых назначений.

Так как практически это требуется редко, то для оценки системы более рационально:

определить критичность каждого из соответствующих свойств системы;

спланировать определение соответствующих свойств системы с учетом экономического принципа «цена - целесообразность» для усилий по реализации этих свойств.

При проведении оценки системы следует стремиться к получению максимальной обоснованности пригодности системы с учетом целесообразной стоимости и ограничений по времени

Оценка может быть выполнена только в том случае, если целевое назначение (миссия) сформулировано (или задано) или если оно может быть представлено гипотетически. В случае отсутствия миссии оценка не может быть выполнена (как определено в МЭК 61069-1), тем не менее, определение свойств системы может быть выполнено для применения в оценках, выполняемых для других целей.

В таких случаях стандарт может быть использован как руководство для планирования и обеспечения процедурами определения свойств системы, которое представляет собой неотъемлемую часть оценки.

Взаимосвязь настоящей части с другими частями МЭК 61069 и ее место в серии стандартов МЭК 61069 показаны на рисунке 1.

ГОСТ Р МЭК 61069-6-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИЗМЕРЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОЦЕССОМ Определение свойств системы с целью ее оценки Часть 6

Оценка эксплуатабельности системы

Industrial-process measurement and control Evaluation of system properties for the purpose of system assessment Part 6 Assessment of system operability

Дата введения — 2014—07—01

1    Назначение и область применения

В настоящем стандарте рассмотрена оценка эксплуатабельности системы измерения и управления промышленным процессом.

Для разработки программы оценки эксплуатабельности системы применена методология оценки, детализированная в МЭК 61069-2.

В настоящем стандарте, при рассмотрении методики оценивания эксплуатабельности. анализируют дополнительные составляющие свойства эксплуатабельности и описывают критерии. принимаемые во внимание.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Если указана дата публикации, то именно данное издание следует использовать. При отсутствии даты публикации используют последнее издание указанного документа, включая любые изменения.

МЭК 61069-1:1991 Измерение и управление производственными процессами. Определение характеристик системы для ее оценки. Часть 1. Общие аспекты и методология (IEC 61069-1:1991, Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 1: General considerations and methodology)

МЭК 61069-2:1993 Измерение и управление производственными процессами. Определение характеристик системы для ее оценки. Часть 2. Методология оценки (IEC 61069-2:1993. Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 2: Assessment methodology)

МЭК 61069-3:1996 Измерение и управление технологическими процессами. Определение характеристик системы для ее оценки. Часть 3. Оценка функциональности системы (IEC 61069-3:1996, Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment. Part 3: Assessment of system functionality)

МЭК 61069-4:1997 Измерение и управление технологическими процессами. Определение характеристик системы для ее оценки. Часть 4. Оценка эксплуатационных характеристик систем (IEC 61069-4:1997. Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment. Part 4: Assessment of system performance).

МЭК 61069-8:1999 Измерение и управление технологическими процессами. Определение характеристик системы для ее оценки. Часть 8 Оценка характеристик системы, не связанных с ее назначением (IEC 61069-8:1999. Industrial-process measurement and control - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment. Part 8: Assessment of non-task-related system properties)

ИСО 9241-10:1996 Требования эргономические к видеотерминалам (VDT), используемым для работы в офисе. Часть 10. Диалоговые принципы (ISO 9241-10:1996. Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) - Part 10: Dialogue principles)

Издание официальное

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    эксплуатабельность (operability): Степень, с которой способы управления, обеспечиваемые системой, являются эффективными, интуитивно понятными, ясными и надежными для выполнения задач операторов.

3.2    оператор (operator): Человек (один или несколько), который использует систему для достижения ее целевого назначения

Примечание — В настоящем стандарте слово оператор используют в качестве обобщающего термина, который означает всех людей, которые могут выполнять любые задачи для достижения системой поставленной цели

3.3    эффективность (efficiency): Степень, с которой способы управления, обеспеченные системой, минимизируют время и усилия оператора, требуемые для использования системы с тем. чтобы выполнять задачи в пределах установленных ограничений.

3.4    интуитивность (intuitiveness): Степень, с которой способы управления, обеспеченные системой, моментально понимаются операторами.

3.5    ясность (transparency): Степень, с которой способы управления, обеспеченные системой, представляют оператору в наглядном виде прямую связь с его задачами.

3.6    робастность (robustness): Степень, с которой система правильно интерпретирует и реагирует на выполненные действия оператора, используя однозначные методы и процедуры. удаляя двусмысленности и обеспечивая соответствующую обратную связь.

4    Свойства эксплуатабельности

4.1 Общие положения

Для эксплуатации системы необходимо обеспечить оператора через человеко - машинный интерфейс ясным и однозначным отображением всех входных и выходных параметров в задачах, которые будут выполняться. Для этого необходимо иметь обладающие определенной робастностью средства эффективной, интуитивной, ясной взаимосвязи с этими задачами. В какой степени дело обстоит именно так. может быть отражено свойством эксплуатабельности системы.

Функции интерфейса человек - машина являются частью системы и позволяют оператору непосредственно контролировать и управлять системой, внешними системами и процессом.

Требования к удобству системы в значительной степени связаны с навыками, знаниями и составом персонала, эксплуатирующего систему.

В течение своего жизненного цикла система обязана обеспечивать различную степень эксплуатабельности в зависимости от этапа целевого назначения (миссии) системы, как это рассмотрено в МЭК 61069-2 (пункт 5.2).

Требования к эксплуатабельности системы могут отличаться в зависимости от этапов жизненного цикла системы. Они зависят от задач, которые будут выполнены в течение этапа и его продолжительности.

Требования эксплуатабельности системы могут быть высокими, когда продолжительность этапа коротка, а ее значимость для целевого назначения (миссии) системы высока. В то же время требования могут быть низкими, когда продолжительность этапа такова, что последовательность требуемых действий по выполнению конкретных процедур эксплуатации могут быть изучены оператором в течение длительного срока функционирования системы.

Следовательно, относительная важность каждой из задач для целевого назначения и продолжительности этапа, в течение которых эти задачи должны быть выполнены, следует четко установить в документе «Требования к системе».

При оценке эксплуатабельности системы одним из представляющих интерес вопросов является способ передачи информации (команд и запросов) оператором системе, как она обрабатывается системой, также как и ясность передаваемой от системы оператору информации, такой как состояние процесса/системы. а также значений, трендов, сообщений, и т. д.

В то время как специальные мероприятия по эксплуатабельности системы требуются иногда в течение разработки проекта и/или технического обслуживания системы, требования

2

ГОСТ Р МЭК 61069-6-2012

эксплуатабельности понимаются как необходимые, главным образом, для этапа эксплуатации системы по управлению промышленным процессом.

Однако все этапы важны. В течение каждого этапа с системой обычно работают различные группы операторов, отвечающие различным требованиям эксплуатабельности.

Кроме того, запланированная или с непредвиденными нарушениями работа производственного объекта может потребовать применения различных схем управления и. следовательно. требований эксплуатабельности.

Различные этапы, деятельность операторов, работающих с системой в течение этих этапов, типичные задачи и виды используемых интерфейсов приведены в приложении А.

Восприятие операторами эксплуатабельности системы напрямую связано с производительностью системы (особенно, со скоростью реакции системы), рассмотренных в МЭК 61069-4, и с функциональными возможностями системы, рассмотренными в МЭК 61069-3. а также в 7.2.2.

Эксплуатабельность системы может быть идентифицирована четырьмя дополнительными составляющими свойствами, взаимосвязь которых показана на рисунке 2.

Эксплуатабельность не может быть определена количественно. При этом некоторые аспекты эксплуатабельности могут быть определены количественно на основе анализа эргономических аспектов составляющих свойств, и измерения числа действий и времени, требуемых для решения данной задачи (эффективность человеко - машинного интерфейса), другие же могут быть квалифицированы в описательном виде.

4.2    Эффективность эксплуатабельности

Система обладает свойством эффективности эксплуатабельности если дает оператору возможность минимизировать риски ошибок и с минимально возможной затратой умственных и физических усилий выполнять свою задачу за приемлемое время.

В какой степени такая возможность реализуется, является мерой эффективности эксплуатабельности системы.

Эффективность эксплуатабельности системы зависит от следующих элементов: эргономики спроектированных устройств (клавиатура, мышь, устройство голосового ввода, специальные кнопки, экраны, индикаторы и т. д ). используемых в качестве средств управления в составе человеко - машинного интерфейса;

пространственного расположения и число этих устройств, а также их взаимного положения на рабочем месте оператора;

формы рабочего места оператора;

метода и процедур, которые используются для поиска информации, соответствующей команды. и т. д.

Эффективность эксплуатабельности не может быть определена количественно в виде численного значения, а может быть определена в виде соответствующего описания, содержащего некоторые определенные количественные элементы типа:

коэффициента охвата, полученного путем сравнения средств управления, системы, с определенными требованиями, установленными в документе «Требования к системе» и в применимых стандартах по эргономике; и

времени, требуемого на формирование команд и запросов информации.

4.3    Интуитивность эксплуатабельности

Средства автоматизации системы, которые предоставляют операторам возможность

3

давать команды и получать информацию, требуют соответствующих навыков, образовательного уровня и общей культуры операторов, взаимодействующих с системой, реализующей функции, обеспечивающие выполнение поставленной задачи.

Мерой интуитивности, требуемой для оценки эксплуатабельности, является, соответствие требований к работе со средствами управления общей практике работы системы. Интуитивность зависит от следующих факторов:

в какой системе выполняются основные стандартные процедуры, правила и методы по использованию для выполнения элементов «действия»;

установленные правила представления информации оператору, например, использование красного цвета для чрезвычайных условий, и т. д.;

установленные правила выполнения команд, например, вращение ручки по часовой стрелке соответствует увеличению значения, и т. д.

В отличие от других свойств интуитивность не является свойством, полностью присущим одной только системе. Это свойство может быть рассмотрено только с учетом конкретной области использования системы, которая может быть определена в терминах культуры труда, международных и/или корпоративных стандартов и т. д.

Интуитивность не может быть определена количественно в виде численного значения, а может быть определена в виде соответствующего описания, содержащего некоторые определенные количественные элементы типа коэффициента охвата, полученного путем сравнения средств управления системы, с определенными требованиями, установленными в документе «Требования к системе».

4.4    Ясность эксплуатабельности

Средства управления системы, представляющие возможность оператору давать команды. и получать соответствующую информацию, должны давать оператору адекватное представление о действиях (и их последовательности) так. чтобы этого было достаточно для выполнения требуемой задачи.

В какой мере указанные средства системы обеспечивают поддержку деятельности оператора, и является мерой ясности эксплуатабельности системы.

Ясность зависит от следующих факторов:

логические принципы представления функциональной и пространственной структур процесса и задач, которые будут выполняться оператором;

применение маркировочных знаков и обозначений, идентифицирующих средства управления, и систематичность их использования;

последовательность в применении цвета, обозначений, звуковых сигналов, и т. д. всюду по всем задачам и уровням информации;

способ моделирования динамики задач, в реальном времени для того, чтобы дать оператору «реальное» чувство задачи, которая будет выполняться и т. д.

Рекомендуется, чтобы информация, представляемая системой, была ясной, краткой, однозначной и не противоречивой. Если информация не является наглядной, то следует привести более детальные разъяснения в легко доступной документации или с помощью компьютерной функции помощи.

Ясность не может быть определена количественно в виде численного значения, а может быть представлена в виде соответствующего описания,

содержащего некоторые определенные количественные элементы типа коэффициента охвата, полученного путем сравнения средств управления системы, с определенными требованиями. установленными в документе «Требования к системе».

4.5    Робастность эксплаутабельности

Средства управления, системы, представляющие возможность оператору давать команд. должны правильно их интерпретировать и отвечать на любое действие оператора, если они - однозначны, в противном случае необходима дополнительная информация от системы для устранения двусмысленности. В какой мере это выполняется, и есть мера робастности системы.

Робастность зависит от следующих факторов:

в какой степени разрешается отклонение от стандартных основных правил и ее интерпретация;

в какой степени система в состоянии обнаружить и предупредить отклонения, запросив в этой

4

ГОСТ Р МЭК 61069-6-2012

связи дополнительную информацию и т. д.

Робастность не может быть определена количественно в виде численного значения, а может быть определена в виде соответствующего описания, содержащего некоторые определенные количественные элементы типа коэффициента охвата, полученного путем сравнения средств управления системы, с определенными требованиями, установленными в документе «Требования к системе».

5    Обзор документа «Требования к системе»

Документ «Требования к системе» (далее - ДТС) следует использовать для контроля за тем. что все задачи, которые будут выполнены оператором, использующим систему, и все требования к эксллуатабельности системы при выполнении соответствующих задач определены и документированы в соответствии с МЭК 61069-2 (раздел 5).

Эффективность оценки эксллуатабельности зависит от полноты установленных требований.

Особое внимание следует уделить проверке того, что установлены ли для каждой из задач системы требования эксллуатабельности по:

этапам жизненного цикла системы, в течение которых следует выполнить задачу; продолжительности каждого этапа и задач (и);

минимальному и максимальному числу операторов, которым предстоит пользоваться интерфейсом для выполнения задачи в одно и тоже время

информации о специализации операторов, включая их образование, ответственность, роли, навыках и накопленных знаниях и т. д.;

протоколы и используемые методы, особенно аспекты, требующие от операторов работы с системой в одно и тоже время.

Приложение В содержит руководство по факторам, которые могут контролировать требования эксллуатабельности из ДТС.

К требованиям эксллуатабельности следует обращаться как при решении отдельных задач, так и применительно к целевому назначению системы.

6    Обзор документа «Спецификация системы»

Документ «Спецификация системы» (далее - ДСС) следует использовать для контроля за тем. что свойства эксллуатабельности для каждой из требуемых задач документированы в соответствии с МЭК 61069-2 (раздел 6).

Особое внимание следует уделить контролю за информацией, подготовленной на основе принципа «задача за задачей», которая предоставляется для:

функций, предложенных для поддержки аспектов эксллуатабельности для каждой задачи; каждой функции модулей и элементов, технических средств и программного обеспечения, поддерживающих функцию;

Примечание - Уровень детализации выполнения поставленных задач(и) и степени разделения на модули и элементы должны быть необходимыми и достаточными, чтобы продемонстрировать требования

способа, которым в предложенной системе обеспечивается взаимодействие с оператором, с точки зрения устройств, методов и процедур;

Примечание - В зависимости от архитектуры системы, задача(и) может поддерживаться альтернативными наборами функций, которые могут требовать альтернативных последовательностей действий в человеко - машинном интерфейсе

навыков, опыта, и т. д.. которые требуются операторам, чтобы использовать должным образом систему, а также средства обеспечения поддержки действий оператора через человеко - машинный интерфейс;

логического объяснения отличий характеристик предложенной системы от требований или, если существуют альтернативные решения от решений, которые предложены поддерживающими данными, например стандартами, полевым опытом, проверкой сообщений, результатами вычислений ит. д.

В обзоре следует особо проверить, приводится ли для каждого этапа эксплуатации не-

обходимая информация о том. как требуемые задачи могут быть выполнены данной группой персонала.

7 Процедура оценки

7.1    Общие положения

Оценку следует выполнять в соответствии с процедурой, указанной в МЭК 61069-2 (раздел 7).

Цель оценки должна быть четко сформулирована, руководствуясь положениями МЭК 61069-1 (пункт 4.1).

Информация, приведенная в ДТС и ДСС. должна быть полной и точной для возможности проведения оценки безопасности системы.

Если на какой-либо стадии оценки выявится, что в информации что-то пропущено или изложено неполно, следует обратиться с соответствующими вопросами к разработчику ДТС и ДСС для того, чтобы откорректированную информацию можно было использовать в дальнейшем.

7.2    Анализ документов «Требования к системе» и «Спецификация системы»

7.2.1    Сравнение информации в документах

Для оценки эксплуатабельности системы информация, связанная с этим свойством системы. должна быть взята из ДТС и ДСС в соответствии с МЭК 61069-2 (пункт 7.2).

Требования, установленные в ДТС, и данные по аспектам эксплуатабельности системы. приведенные в ДСС. следует рассматривать вместе и с учетом взаимного влияния, чтобы составить точные и краткие заключения в количественном виде и с диапазонами значений, если они определены, исходя из:

свойств эксплуатабельности системы, необходимых для каждой из расположенных по порядку задач и для соответствующего этапа жизненного системы:

знания, опыта и навыков операторов, использующих интерфейс для выполнения каждой задачи. определенной в ДТС;

числа генерирующих программ и их группировки для задач, решение которых требует одновременного использования операторами ресурсов человеко-машинного интерфейса.

В зависимости от этапа жизненного цикла системы оценка эксплуатабельности может быть сделана только на основе рассмотрения существующей системы или подобных систем, находящихся в эксплуатации. Следует включать в оценку накопленные знания, навыки и опыт разработчиков системы, руководителей рабочих смен, персонала технического обслуживания системы и т. д.

7.2.2    Условия, влияющие на эксплуатабельность

В МЭК 61069-1 (пункт 4.4) и МЭК 61069-2 (пункт 5.5) рассмотрены внешние и внутренние условия, которые могут влиять на эксплуатабельность системы.

Свойство эксплуатабельности может быть особенно чувствительно к следующим внешним факторам:

задачи: необычные или редкие эксплуатационные сценарии, во время ввода в эксплуатацию, при аварийных ситуациях, и т. д.. которые могут влиять на эффективность и интуитивность;

человек: эксплуатабельность системы сама по себе не влияет на способности человека, который работает с системой. Однако требования для эксплуатабельности должны будут базироваться на гипотетичном операторе, имеющем средние статистические квалификационные характеристики для персонала, работающего с системами, такие как навыки, знания и телосложения. Отклонения от этих средних оценок могут влиять на эффективность, интуитивность и ясность;

процесс: шумовые помехи от работающего оборудования промышленного процесса на входных линиях процесса может влиять на эффективность, ясность и робастность устойчивости;

внешние средства обеспечения: искажения и нарушения, происходящие из-за внешних средств обеспечения, могут влиять на эффективность, ясность и робастность;

окружающая среда: температура, ЭМС. старение, коррозийные вещества и пыль могут влиять на эффективность, ясность и робастность.

Восприятие эксплуатабельности системы может также быть чувствительно к внутренним факторам системы, связанным со свойствами функциональности и производительности, особенно времени отклика и частоты обновления данных.

Поэтому рекомендуется, чтобы оценка и/или определение свойств эксплуатабельности

6