Шпаргалки к экзаменам и зачётам

ОСНОВЫ ЭРГОНОМИКИ

Эргономика как наука, занимающаяся комплексным изучением человека в производственной деятельности и совершенствованием средств и условий труда.

Эргономика (от греческого ergon – «работа», nomos – «закон», или «закон работы») – это область знаний, которая комплексно изучает трудовую деятельность человека в системе «человек – техника – среда» с целью обеспечения эффективности, безопасности и комфорта трудовой деятельности. Поэтому исследования эргономики базируются на определении закономерностей психических и физиологических процессов, которые лежат в основе определенных видов трудовой деятельности, изучающие особенности взаимодействия человека с орудием и предметами труда.

Возникновению эргономики способствовали проблемы, связанные с внедрением и эксплуатацией новой техники и технологий в ХХ в., а именно рост травматизма на производстве, текучесть кадров и т. д., так как научно-технический прогресс начал набирать обороты, и это требовало нового объединения наук при активном привлечении психологии, гигиены и многого другого. Современная эргономика выступает как интегральная наука о трудовой деятельности, которая позволяет повысить трудовую эффективность путем оптимизации условий труда и всех процессов, с ним связанных. Под эффективностью труда в данном случае выступает не только высокая производительность труда, но и положительное влияние на личность рабочего, удовлетворенность своим трудом. Данные, полученные с помощью эргономики, используются при разработке рекомендаций в системе научной организации труда. Эргономика решает задачи оптимизации трудовой деятельности, способствует охране труда, обеспечивая его гигиену и безопасность труда. И если гигиена труда в эргономике организуется на основе требований физиологии и медицины, то эргономический аспект безопасности труда решается, главным образом, при непосредственном вмешательстве психологии.

Нужно отметить, что эргономика занимается не только усовершенствованием условий труда при существующей технике, но и разработкой рекомендаций по проектированию новой техники и новой организации труда с позиций требований этой науки. Исходя из психологических, гигиенических и прочих условий труда, она вырабатывает соответствующие требования к технике, в том числе и к техническим средствам безопасности труда. Современная эргономика исследует не только усовершенствование условий труда при существующей технической оснащенности, но и разработку рекомендаций новой организации труда с позиций требований этой науки. Предметом эргономики является изучение системы человек – машина – среда и ее действие. Эргономика рассматривает распределение труда между человеком и машиной, следит за соблюдением безопасности труда при взаимодействии с механизмами, анализирует и распределяет обязанности операторов, разрабатывает дизайн рабочих мест с учетом антропометрических данных, в том числе и для лиц с ограниченными трудовыми возможностями. Эргономика основывается на психологии, социологии, физиологии и медицине, гигиене труда, общей теории систем, теорий управления и организации труда, охране труда, некоторых технических науках и технической эстетике. Методологической базой эргономики является теория систем, которая позволяет получить всестороннее представление о производственном процессе и предлагает пути его совершенствования, что включает учет склонностей, характера каждого работника, удовлетворенности трудом, что, несомненно, отражается на эффективности и качестве труда.

Цели и задачи эргономики.

Целью эргономики является изучение закономерностей трудовых процессов, роли человеческих факторов в трудовой деятельности и повышение эффективности производства при соблюдении условий безопасности труда. Кроме того, эргономика включает изучение конфликтных ситуаций, стрессов на рабочем месте, утомления и нагрузки с учетом индивидуальных особенностей работника. Особое внимание эргономика уделяет процессу отбора, обучения и переобучения специалистов. Создание информационной базы, коммуникаций, дизайна рабочего места непосредственно отражается на производственном процессе и отношениях. Выработка единых стандартов и критериев трудовой деятельности для каждой профессии в подобных условиях имеет важное значение для безопасности, минимизации аварийных ситуаций и оптимизации условий труда. В основе вышеперечисленных целей можно сформулировать несколько основных теоретических задач:

· разработка специфических категорий эргономики, которые отражают специфику предмета, содержания и методов;

· поиск и описание связи между трудом человека и эргономическими параметрами технических систем и внешней средой;

· разработка теоретических основ проектирования деятельности человека-оператора с учетом особенностей технических систем;

· исследование закономерностей взаимодействия человека и технических систем и др.

 

Физиологические, социологические, экономические, психологические, антропологические, технологические, гигиенические факторы влияющие на эргономику.

Эргономика как научная дисциплина базируется на синтезе достижений наук о человеке, обществе, технических и естественных наук и в рамках междисциплинарных исследований согласовывает и увязывает друг с другом их данные, достигая в эргономических рекомендациях слияния человеческого и технического аспектов. Эргономические исследования осуществляет коллектив специалистов: психологов, физиологов, гигиенистов, архитекторов, дизайнеров, инженеров и т.д.

Эргономический подход к решению задачи оптимизации жизнедеятельности человека определяется комплексом факторов. Главные из них, обусловленные индивидуальными особенностями человека, приведены ниже.

Социально-психологические факторы предполагают соответствие конструкции машины (оборудования, оснащения) и организации рабочих мест характеру и степени группового взаимодействия, а также устанавливают характер межличностных отношений, зависящий от содержания совместной деятельности по управлению объектом.

Антропометрические факторы обуславливают соответствие структуры, размеров оборудования, оснащения и их элементов структуре, форме, размерам и массе человеческого тела, соответствие характера форм изделий анатомической пластике человеческого тела.

Психологические факторы предопределяют соответствие оборудования, технологических процессов и среды возможностям и особенностям восприятия, памяти, мышления, психомоторики закрепленных и вновь формируемых навыков работающего человека.

Психофизиологические факторы обуславливают соответствие оборудования зрительным, слуховым и другим возможностям человека, условиям визуального комфорта и ориентирования в предметной среде.

Физиологические факторы призваны обеспечить соответствие оборудования физиологическим особенностям человека, его силовым, скоростным, биомеханическим и энергетическим возможностям.

Гигиенические (гигиена — греч. hygiein6s — приносящий здоровье) факторы предопределяют требования по освещенности, газовому составу воздушной среды, влажности, температуре, давлению, запыленности, вентилируемоети, токсичности, напряженности электромагнитных полей, различным видам излучений, в т.ч. радиации, шуму (звуку), ультразвуку, вибрациям, гравитационной перегрузке и ускорению.

 

 

 

Зарождение эргономики в 50-х годах XX века. Развитие эргономических исследований в конце XX века.

Первые предпосылки развития новой науки о труде были положены в 1857 г. и основаны на изучении закономерности науки о природе, предложенной Войтехом Ястшембовским. В дальнейшем такой же смысл в понятие «эргономика» вкладывали и многие другие ученые (В. М. Бехтерев, В. Н. Мясищев и др.). Отечественными учеными еще в 1920-х гг. было отмечено, что трудовой деятельности не уделяется должного внимания и нет науки, которая полностью посвящает свои исследования и разработки труду человека. Термин «эргономика» (греч. Ergon – работа и nomus –закон) был принят в Англии в 1949 году, когда группа английских ученых положила начало оргнизации Эргономического Исследовательского Общества. ВССР в 20-е годы предполагался термин «эргология», но в настоящее время в качестве названия официально данной науки использутеся термин, предложенный в Англии. 1949 г. считается годом зарождения новой науки. Однако первоначально эргономика развивалась медленно. Это было связано с тем, что эргономические рекомендации предполагали внесение изменений в уже существующие технические системы (коррективный этап развития эргономики). Решение проблемы заключалось в том, чтобы выработать соответствующие рекомендации до создания системы (проективный этап развития эргономики). Научно-техническая революция способствовала развитию эргономики в США, Японии, ФРГ, Англии и других промышленно-развитых странах. Об этом свидетельствуют многочисленные публикации, создание специальных ежемесячных журналов, подготовка кадров в области эргономики.

Современные исследования оценки социально-экономической эффективности внедрения эргономики подтверждают, что «эргономические мероприятия дают от 2 до 5% повышения производительности труда». Во всем мире дизайн и эргономика считаются выгодной, прибыльной сферой приложения средств. Крупнейшая авиастроительная компания “Боинг” в США тратит на эргономические исследования и профилактику заболеваний у своих рабочих в три раза больше средств, чем на закупку “летающего” металла алюминия, привлекая к решению возникающих проблем лучших специалистов по физиологии труда и эргономике. На настоящем этапе практически все средние и крупные промышленные предприятия экономически развитых стран имеют в своем штате специалистов по эргономике.

В СССР эргономика как самостоятельная научная дисциплина начала развиваться в 50-е годы. В 1972 году в Москве была проведена Международная конференция ученых и специалистов стран - членов СЭВ по вопросам эргономики, способствовавшая дальнейшему развитию и координации научных исследований и практическому внедрению их результатов в сферу производства. В 1992 году Россия была принята в Международную эргономическую ассоциацию. В настоящее время координацией работ в области эргономики занимается Всероссийский научно-исследовательский институт технической эстетики (ВНИИТЭ), созданный в 1962 г. Институт базирует свои исследования и разработки на использовании компьютерных технологий и программ, рассматривая их как современную техническую основу создания высококачественной продукции.

Основные направления деятельности ВНИИТЭ:

· фундаментальные и прикладные исследования в области теории и методики дизайна;

освоение и внедрение современных технологий и достижений науки и техники для создания промышленных изделий с высокими потребительскими свойствами;

· формирование государственной системы цвета; подготовка и повышение квалификации кадров в области дизайна;

· рекламно-выставочная пропаганда в области науки и новых технологий;

· обеспечение профессиональной информацией специалистов в области науки,промышленности и управления;

· редакционно-издательская и полиграфическая деятельность.

ВНИИТЭ располагает квалифицированными кадрами специалистов, обеспечивающими профессиональный уровень исследований и разработок. В институте работает 80 научных работников и дизайнеров. Институт подготавливает кадры высшей квалификации по специальностям “Техническая эстетика” и “Эргономика”. Кроме ВНИИТЭ ведущей научно-исследовательской организацией в России в области эргономики является Государственное унитарное предприятие “Межотраслевой центр эргономических исследований и разработок” (Эргоцентр). Эргоцентр имеет статус головной организации Министерства экономики РФ по эргономике и базовой организации Министерства обороны РФ по военной эргономике. Организация существует с 1978 года, в свою нынешнюю форму преобразована в 1991 году.

Основными направлениями работ являются: организация эргономических исследований и разработок, научно-методическое руководство внедрением их результатов в практику; проведение независимой эргономической экспертизы важнейших образцов специальной техники и техники народнохозяйственного назначения; разработка нормативно-технических документов по эргономике. Таким образом, становление и развитие эргономики отражает объективные потребности общественного производства в синтезе достижений социально-экономических, естественных и технических наук применительно к задачам исследования и проектирования организации труда, повышения его эффективности и качества.

 

 

 

Аналитические, описательные, расчетные методы.

Эргономическое изучение и оптимизация деятельности человека с техникой имеют свою специфику. Во-первых, направленность эргономики на проектирование деятельности и ее средств требует применения не только экспериментальных, но и априорных проектировочных методов, а также приемов, с помощью которых удается формализовать то, что ранее задавалось лишь описательно. Во-вторых, оперирование обобщенными показателями активности, напряженности и комфортности деятельности обусловливают процедуры получения интегральных критериев на основе комплекса частных показателей. В-третьих, эргономическое исследование, проектирование или оценка, как правило, предполагают одновременное применение различных методов, отражающих взаимосвязи между компонентами и основными свойствами системы «человек – машина». Перечисленные особенности определяют стратегию выбора методов для решения конкретных эргономических задач.

Методы исследования в эргономике условно могут быть разделены на три группы: аналитические (или описательные), экспериментальные и расчетные. В большинстве исследований они тесно переплетены между собой и применяются одновременно, дополняя и обогащая друг друга.

Практически каждая эргономическая проблема возникает в результате переформулировки реальных задач, которые анализируются эргономистами с точки зрения выявления специфики деятельности человека или группы людей с техникой в производственной или иной среде. Эргономист должен уметь квалифицированно анализировать производственную сферу деятельности – производительность труда, профессиональный опыт, условия труда, брак, текучесть кадров, ошибочные действия, травматизм и т.п.

 

Методы количественной и качественной обработки данных.

Классификация и типологизация собранной эмпирической информации о деятельности субъекта труда. Так же, как и в случае сравнительного анализа эмпирической информации, эта процедура качественного анализа обусловлена целью или практической задачей профессиографирования. Так, например, для составления психологической характеристики; способов и приемов исполнения технологических или нормативно заданных операций необходимо на основе пооперационного анализа их исполнения и анализа соответствующей документации о трудовом про­цессе сгруппировать операции по их назначению и способам исполнения на ориентировочно-познавательные, подготовительные, исполнительные и контрольные

Так же, например, для определения основных причин аварий, брака, ошибок и других аномальных явлений в профессиональной деятельности субъекта труда необходимо их рассмотреть с качественной и количественной сторон и определить, что или кто является основной причиной их возникновения. В связи с этим осуществляется классификация этих причин на внешние (объективные), обусловленные внешними техническими или организационными причинами, и внутренние (субъектные), возникающие по вине человека. Статистический и графический методы анализа используются с целью получить количественную информацию о закономерностях и динамике протекания профессиональной деятельности.

Статистический анализ позволяет выделять не только количественные изменения в деятельности, но и их динамику в течение рабочего дня, и особенно на отдельных временных отрезках работы, по средним арифметическим показателям, по среднему квадратичному отклонению, средним ошибкам и ранговым корреляциям, посредством факторного анализа и др.

 

Методы интерпретации данных.

Выбор методов для анализа и интерпретации данных будет зависеть, естественно, от самих данных. Как уже говорилось, все данные, полученные в результате эргономических исследований, делятся на три категории. К первой относятся все сведения о человеке-пользователе: как правило, это демографические, социологические и психологические характеристики. Причем к психологическим данным могут относиться сведения, собранные в результате опроса пользователей об их интересах, и предпочтениях, об их представлениях о продукте и отношении к нему, а также результаты психологического тестирования и психологического наблюдения, например, наблюдение за эмоциональными реакциями пользователя при взаимодействии с системой.

Вторую категорию данных составляют параметры деятельности испытуемого в процессе тестинга продукта. Большое значение здесь придается количественным показателям, связанным с выполнением деятельности в целом и отдельных действий, в частности, таких как время выполнения пользовательских задач, количество ошибок, количество «шагов» или операций, сделанных пользователем для достижения цели.

Третья категория данных представляет собой информацию о продукте. В процессе взаимодействия пользователя специалист должен наблюдать не только за действиями и реакциями пользователя, но и за действиями и реакциями самой системы. Здесь также большую роль играют количественные показатели, например, время поиска информации, время загрузки страницы и т.д. Кроме этого подобная информация может быть получена путем сравнительного анализа элементов продукта с различного рода стандартами. При анализе и интерпретации результатов, полученных в эргономическом исследовании, на первом этапе работы следует понять, к какой категории данных относятся полученные факты. Подобная систематизация позволяет правильно выбрать методы для дальнейшей качественной и количественной обработки. Под количественной обработкой чаще подразумевают использование статистических параметров и закономерностей. Качественная обработка результатов дает возможность увидеть за действиями и высказываниями пользователя причины возникающих в системе проблем.

 

 

 

Психофизиологические, психофизические, психометрические методы.

В методический арсенал эргономики входят многие психофизиологические методики: измерение времени реакции (простой сенсомоторной реакции, реакции выбора, реакции на движущийся объект и т.д.); психофизические методики (определение порогов и динамики чувствительности в различных модальностях); психофизические методы исследования перцептивных, мнемических, когнитивных процессов и личностных характеристик.

Психометрия – область психологии, связанная с теорией и практикой измерения количественных измерений психических явлений, от психофизических до личностных. Понятие психометрия было введено в 1734 г. Христианом Вольфом. В области психометрии разработаны основные критерии качества психологического измерения – такие свойства психологических тестов, как надежность, валидность, репрезентативность. В области дифференциальной психологии психометрия является технологической основой для измерительной психодиагностики. Среди множества психометрических методов можно выделить методы, связанные с анализом особенностей зрительного и слухового восприятия, движений, выполняемых руками. Из указанных методов наиболее широко используются методы определения лабильности зрительного и двигательного анализаторов, тональная аудиометрия, а также методы, позволяющие оценить сенсомоторные характеристики человека. 1. Для определения лабильности процессов, протекающих в зрительном анализаторе, наиболее часто используются методы определения критических частот световых мельканий – критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) и критической частоты различения световых мельканий (КЧРМ). В основе методик определения критических частот лежит способность глаза воспринимать низкочастотные периодические прерывания светового раздражителя. Многочисленные сведения указывают на то, что значение КЧСМ (КЧРМ) в основном определяются подвижностью нервных процессов в корковом отделе зрительного анализатора. Чем больше таких циклов в единицу времени могут воспроизвести нервные структуры коры, воспринимающие зрительную информацию, тем выше лабильность зрительного анализатора и показатели критической частоты световых мельканий. Экспериментально показано, что КЧСМ (КЧРМ), измеряемая количеством световых мельканий в секунду (КЧРМ), изменяется у человека в пределах от 14 до 70 Гц, отражая индивидуальные особенности нервных процессов мозга и текущее функциональное состояние ЦНС. Средняя – 30-40. Экспериментальные исследований показали, что лабильность нервной системы, оцениваемая по критической частоте световых мельканий, коррелирует с особенностями целого ряда психических процессов, успешностью спортивной и профессиональной деятельности человека. 2. Темпинг-тест Скоростные показатели человека (качество быстроты) в физиологии принято понимать как проявление способности совершать различного рода действия в максимально быстром темпе.

Одним из интегральных показателей быстроты может быть максимальная частота движений. Согласно учению А.А. Ухтомского, количество движений, которые живая система может осуществить в единицу времени, служит характеристикой ее лабильности. Способность человека совершать быстрые движения определяется многими факторами: весом и амплитудой перемещаемого звена, плоскостью, в которой про изводится движение, возрастом и полом морфо-функциональными особенностями мышечного аппарата, подвижностью нервных процессов и взаимными влияниями нервных процессов. Скорость выполнения движений определяется, главными образом, центральными нервными процессами. Непосредственное участие в формировании ритмических движений принимает теменная область коры больших полушарий. Д.Д. Ухтомский полагал, что повышение максимальной частоты движений является результатом усвоения ритма функциональной системой и отражает повышением лабильности нервных центров и исполнительных органов. Экспериментально показано, что каждой группе мышц присущ свой собственный максимальный темп движений. Частота движений справа обычно выше, чем слева, и она повышается в результате тренировки. Наибольший интерес представляет изучение максимального темпа движений пальцев кистей рук, поскольку с одной стороны, эти движения достаточно легко зарегистрировать, а с другой, именно рука является «орудием труда», в том числе, интеллектуального. Сравнительный анализ показал, что максимальная частота движений, совершаемых большим, указательным и средним пальцами кисти руки (4,5–5,4 Гц), выше, чем безымянным и мизинцем (4,3–4,8 Гц). Методически наиболее простым является способ нанесения ударов карандашом по листу бумаги, расчерченному на квадраты. Более точными и менее трудоемкими с точки зрения последующей оценки результатов являются способы, реализованные в специализированных или полифункциональных психометрических устройствах. Однако во всех случаях обследуемому предлагается работать в максимальном темпе кистью руки и дается задание за определенный интервал времени поставить в определенном квадрате (или на функциональной панели) как можно больше точек (или нанести как можно больше ударов). Как известно, способность к выполнению движений в том или ином темпе в значительной степени зависит от индивидуально-типологических особенностей. Практически у всех обследуемых этой группы максимальный темп движений отмечается в первые 5 с. работы. Лица со слабой нервной системой показывают меньшую скорость теппинга при действии стресс-факторов, тогда как лица с сильной – более высокую. Время простой сенсомоторной реакции в большинстве случаев оказывается короче у лиц с преобладанием возбуждения над торможением, однако, только на стимулы слабой интенсивности. На стимулы средней и высокой интенсивности такой зависимости не обнаруживается. Взаимосвязи с уровнем подвижности нервных процессов также не обнаружено (Н.В. Макаренко, 1989). Однако время сложной сенсомоторной реакции достоверно различается в группах обследуемых, различающихся по функциональной подвижности нервных процессов. 3. Динамический тремор Тремор – это колебания дистальных звеньев конечностей сравнительно небольшой амплитуды. Открыл И.М. Сеченов.

В настоящее время полагают, что тремор – абсолютно нормальное физиологическое явление. Он является нормальной реакцией на регулирующие воздействия нервных центров на мышцы, влияния дыхательных и сердечных сокращений на устойчивость тела и т.д. Тремогpафия и тремометрия – это метод определения координации движений, точности воспроизведения активных движений пространственной оценки. Тремометрией называется регистрация постоянных и вольных мелких колебаний отдельных звеньев. Различают статический и динамический тремор. Статический тремор можно наблюдать, например, в форме колебаний дистальных звеньев руки при ее неподвижном, вытянутом вперед положении. Динамический тремор измеряется при обводке контуров различной конфигурации.. Однако в любом случае сущность обследования заключается в том, что человеку необходимо удержать стержень в отверстии (статический тремор) или провести его в прорези (динамический тремор) таким образом, чтобы не коснуться краев отверстия или прорези. Для измерения динамического тремора используется тремометр, имеющий на рабочей поверхности прорезь синусоидальной формы шириной 3 мм и длиной 10–15 см. Во время обследования штырь все время должен быть погружен в глубину прорези на 2–3 мм. В возрастном диапазоне от 18 до 35 лет амплитуда и частота колебаний тремора устойчиво снижается. На величину динамического тремора влияет и подвижность процесса возбуждения. Об этом свидетельствует, в частности, наличие положительной корреляции между соответствующими показателями. Характеристики тремора обнаруживают связь с силой нервной системы: у лиц со слабой нервной системой тремор менее выражен. Тремор левой руки отрицательно коррелирует с показателями интеллекта. Сопоставление результатов, полученных на группах мужчин и женщин, показало, что в условиях нагрузки па вестибулярный аппарат тремор обеих рук женщин увеличивается в 3–4 раза больше, чем у мужчин того же возраста. В условиях интеллектуальной нагрузки сдвиги у женщин и мужчин отличаются не только количественно, но и качественно. Так, перед экзаменами частота колебаний и амплитуда тремора у женщин больше, чем у мужчин, однако по его завершении у женщин они достаточно быстро восстанавливаются до фонового уровня, тогда как у мужчин продолжают нарастать. Характеристики тремора существенно изменяются при развитии утомления, коррелируя с динамикой производительности труда, что позволяет с успехом применять их для диагностики состояний физического и интеллектуального утомления, эмоционального напряжения. Вследствие этого различные варианты тремометрии весьма популярны в физиологии спорта, авиационной и космической медицине.

 

 

 

Методы электрофизиологии. Биотелеметрия.

· В эргономике широкое распространение получили методы электрофизиологии, изучающей электрические явления в организме человека при различных видах его деятельности. Они позволяют оценивать временные параметры многих процессов, их выраженность, топографию, механизмы их регулирования и т.д. К ним относятся:

· 1) электроэнцефалография – запись электрической активности мозга с поверхности головы – дает возможность качественного и количественного анализа функционального состояния собственной активности мозга и его реакций при действии раздражителей;

· 2) электромиография – запись электрической активности мышц – чувствительный показатель включения в двигательную активность или статическую работу определенных мышечных групп;

· 3) регистрация кожно-гальванической реакции – изменение разности потенциалов кожи – показатель электропроводимости кожи;

· 4) электрокардиография – запись электрической активности сердца – индикатор состояния сердечно-сосудистой системы;

· 5) электроокулография – запись электрической активности наружных мышц глазного яблока – объективный показатель перемещения взора человека при рассматривании какого-либо объекта.

· Регистрация биологических процессов в организме человека позволяет определять и количественно характеризовать малодоступные для непосредственного наблюдения функциональные сдвиги в организме человека, происходящие под воздействием самых разнообразных изменений окружающей среды и взаимодействия с техникой. Часто применяют регистрацию не одного, а нескольких электрофизиологических индикаторов, каждый из которых несет информацию о том или ином аспекте деятельности. Комплексную регистрацию психофизиологических функций называют еще полиэффекторным методом.

· Включает эргономика в свой методический арсенал и биотелеметрию - дистанционное исследование функций и измерение показателей жизнедеятельности человека, которое осуществляется в реальной обстановке в течение длительного времени.

· Фиксация количественного и качественного снижения работоспособности, а также нарушения координации процессов, связанных с выполнением работ, позволяет наблюдать за развитием утомления без отрыва человека от трудового процесса, причем часто выявляется снижение работоспособности еще до изменения количественных и качественных показателей работы. С одной стороны, наблюдаются нарушения рабочего стереотипа. С другой стороны, отмечается снижение эффективности физиологических трат на единицу работы. Оно прослеживается по данным газообмена, температуры тела, частоты пульса и др.; в последнем случае эффективно использование непрерывной радиопульсометрии в процессе выполнения работы.

· Перспективным является применение в диагностических целях субъективных оценок утомления. Объясняется это многообразием проявлений симптомов утомления во внутренней жизни индивида, среди которых выделяется две категории: субъективные оценочные реакции, характеризующие отношение индивида к собственному состоянию, и объективно контролируемые признаки утомления (физиологический дискомфорт и нарушения психической деятельности), которые могут осознаваться человеком. Существование качественно различных групп симптомов дает основание для развития различных направлений в методах субъективной диагностики – опросников и субъективного шкалирования.

· Опросники позволяют выявить качественно разнообразные симптомы утомления, которые с большей или меньшей легкостью могут быть осознаны человеком. Количественная оценка или определение степени выраженности каждого признака не ставятся главной целью подобных исследований. Состояние человека оценивается общим количеством симптомов и их качественным своеобразием.

· Методики субъективного шкалирования предназначены для оценки степени утомления самим человеком. Испытуемого просят соотнести свое состояние с рядом признаков, для каждого из которых выделены полярные оценки (отсутствие/присутствие, плохой/хороший). Расстояние между крайними точками представляется в виде многоступенчатой шкалы. Степень выраженности каждого признака определяется расположением точки, выбранной испытуемым на этой шкале

· Методы измерения рабочей нагрузки разнообразны. Измерение рабочей нагрузки на практике необходимо прежде всего для установления того, что действия, которые должен выполнять человек, осуществимы и для выявления тех из них, которые вызывают наибольшую нагрузку.

· Один из методов оценки рабочей нагрузки основан на анализе выполнения задач по временной шкале. Обработка данных о временных распределениях задач может осуществляться вручную и на компьютере. В том и другом случае составляется «профиль рабочей нагрузки». Этот профиль должен быть проанализирован и уточнен опытными операторами. Пики рабочей нагрузки указывают на какие фрагменты выполнения задачи следует обратить наибольшее внимание.

· В эргономических исследованиях находят применение методы биомеханики: ускоренная киносъемка, циклография, киноциклография, видеозапись, тензометрия, электрическая регистрация механических величин с помощью датчиков угловых перемещений, опорных динамографов и др. С их помощью характеризуется двигательная активность человека с точки зрения эффективности трудовых движений, работы различных звеньев опорно-мышечного аппарата.

· Широкое применение получила техника антропометрических исследований – измерение тела человека и его частей: головы, шеи, груди, живота, конечностей при помощи специальных инструментов. Измеряются длина и ширина, обхват (окружность) и другие параметры частей тела.

 

 

 

Техники антропометрических исследований. Профессиографирование.

ТАИ — измерение тела человека и его частей: головы, шеи, груди, живота, конечностей при помощи специальных инструментов. Измеряются длина и ширина, обхват (окружность) и другие параметры частей тела

В науках о труде сложились два метода получения исходной информации, необходимой для описания тру­довой деятельности, или составления профессиограммы. Это методы описательного и инструментального професиографирования, которые в определенной модифи­кации используются и при изучении деятельности человека с технически сложными потребительскими изделиями. Описательное профессиографирование включает:

♦ анализ технической документации и инструкций по использованию техники или технически сложных потреби­тельских изделий;

♦ эргономическое изучение техники (систем) или технически сложных потребительских изделий, сопоставле­ние его результатов с нормативными документами по эргономике;

♦ наблюдение за ходом рабочего процесса или деятельностью с потребительскими изделиями. С помощью этого метода, дополненного хронометражем — регистрацией изменения во времени характеристик деятельности, а также видеозаписью всех операций в порядке их следования, можно достаточно подробно описать деятельность человека;

♦ опрос — регламентированный, для которого характерны предварительная подготовка единообразных для всех опрашиваемых вопросов и строго заданная их последовательность, и нерегламентированный, предполагающий свободную беседу с опрашиваемым в соответствии лишь с ее общим планом, что требует определенных навыков и даже искусства;

♦ самоотчет человека в процессе деятельности;

♦ экспертную оценку;

♦ количественную оценку эффективности деятельности.

Инструментальное профессиографирование включает:

♦ измерение и оценку показателей факторов среды;

♦ регистрацию и последующий анализ ошибок. Сбор и анализ данных об ошибочных действиях человека являются одним из важных путей анализа и оценки эргономических характеристик системы "человек-машина" или технически сложных потребительских изделий;

♦ объективную регистрацию энергетических затрат и функционального состояния организма человека;

♦ объективную регистрацию и измерение трудно различимых (в обычных условиях) составляющих деятельности человека, таких как направление и переключение внимания, оперирование органами управления и др.Для этого используются различные методы: регистрация направления взгляда человека и показаний приборов с последующим наложением траектории взгляда на приборную панель; циклография, или кинорегистрация движений рук; измерение силы сопротивления органов управления; магнитофонная регистрация речевых сообщений. Подобные методы и средства используются непосредственно в процессе деятельности, а регистрируемые параметры соотносятся с хронограммой трудового процесса;

♦ объективную регистрацию и измерение показателей физиологических функциональных систем, обеспечивающих процессы обнаружения сигналов, выделения информативных признаков, информационного поиска, оперирования исходными данными для принятия решений, а также исполнительные (двигательные или речевые) действия. К числу таких показателей относится, например, состояние зрительной системы, речевого и двигательного аппаратов. Регистрации подлежат движения глаз наблюдателя, громкая и внутренняя речь, движения и тремор рук, а также электрическая активность зрительной, речевой и двигательной областей коры головного мозга. Эти показатели регистрируются с помощью довольно сложного электрофизиологического оборудования, результаты требуют трудоемкой математической обработки.

Перечисленные методы профессиографического исследования используются в зависимости от степени сложности изучаемой деятельности и требуемой полноты ее описания. Во многих случаях достаточно метода описательного профессиографирования

 

 

 

Понятие «рабочая система» и эргономические принципы ее проектирования.

В 1993 г. обновлен международный стандарт "Эргономические принципы проектирования рабочих систем", разработанный в 1981 г. техническим комитетом 159 "Эргономика" Международной организации по стандартизации.

Новым для российских эргономистов явился термин "рабочая система", которая в соответствии со стандартом включает одного человека или большее число людей и производственное оборудование, используемое при выполнении задачи системы в рабочем пространстве, в среде на рабочем месте и в ситуациях, определяемых рабочими задачами. К производственному оборудованию, согласно стандарту, относятся инструменты, машины, транспортные средства, приборы, рабочая мебель и различное вспомогательное оборудование. Под рабочим пространством понимается некоторый объем, предназначенный в рабочей системе для трудовой деятельности одного человека или большего числа людей и позволяющий выполнить рабочую задачу. Рабочая среда (производственная среда) — это физические, химические, биологические, организационные, социальные и культурные факторы, совокупность которых составляет среду на рабочем месте. Рабочая задача, как раскрывается содержание этого термина в стандарте,— это цель, которая должна быть достигнута в определенных условиях, и требуемые действия для выполнения задачи человеком или большим числом людей.

В методическом отношении эргономическое проектирование характеризуется чередованием неформальных (интуитивных, творческих, эвристических) процедур с процедурами формальными (расчетными, математическими). Это способствует рождению новых проектных идей и нахождению нестандартных эргономических решений, учитывающих сложные, в большинстве своем неформализуемые характеристики человека, доведению этих идей и решений до количественной оценки конкретных вариантов технических средств, параметров функционирования и т.п. Использование в эргономическом проектировании процедур системной оптимизации позволяет находить целесообразные проектные решения по выбранным приоритетным критериям с учетом закономерностей деятельности человека, критериев его физического и психического состояния, а также технических, экономических, демографических и других ограничений. Известно несколько организационных форм эргономического проектирования. В одних случаях проектировщики и конструкторы самостоятельно решают некоторые задачи эргономического проектирования, используя для этого руководства по эргономике, эргономические стандарты, справочники. В других случаях они привлекают к проектированию в качестве консультантов профессиональных эргономистов. И, наконец, третья форма, когда организуются междисциплинарные группы из эргономистов и ученых смежных научных дисциплин — социологов, проектировщиков, конструкторов, технологов, дизайнеров и других специалистов для решения эргономических задач проектирования систем "человек - машина".

Как показывает опыт, третья форма наиболее эффективна при условии, что цели эргономического проекта ясны и приняты всеми участниками междисциплинарной группы. Это не исключает, однако, что по мере выполнения проекта нередко происходит развитие целей. Самое сложное в работе такой группы — это достижение приемлемых компромиссов. Эффективность групповой деятельности будет низка, если входящие в группу эргономисты не имеют проектных установок, не владеют проектно-ориентированным инструментарием (методы, средства, практические навыки), если они не умеют "вживаться" в общий замысел проекта, не несут ответственности за проект в целом и за последствия его практической реализации.

Эргономическое проектирование — составная часть разработки проектов и осуществляется с учетом их отличительных признаков:

1) четкие цели, которые должны быть достигнуты с одновременным выполнением ряда технических, экономических и других требований;

2) внутренние и внешние взаимосвязи операций, задач и ресурсов, требующие четкой координации в процессе выполнения проекта;

3) определенные сроки начала и конца проекта;

4) ограниченные ресурсы;

5) определенная степень уникальности целей проекта, условий осуществления;

6) неизбежность различных конфликтов.

 

Эргономическое проектирование

 

Эргономическое проектирование осуществляется на всех этапах общего процесса проектирования (табл. 1-2). На стадии технического задания важно выполнить корректный эргономический анализ задач инженерного проектирования, определив действительную роль человека в управлении, обслуживании и ремонте системы, возможное воздействие на него условий ее функционирования. Как правило, приходится добиваться изменения задаваемого техническими специалистами характера и степени участия человека в функционировании системы. Поэтому речь идет не об акте одноразовой выдачи эргономического раздела технического задания, а о совместной с другими специалистами разработке общего технического задания. На этой стадии наиболее полно проявляется принцип эргономической деятельности: заказчику следует предоставлять не то, что он просит, а необходимое ему на самом деле, отвечающее подлинным его интересам. Такой подход — не проявление снобизма специалистов и не желание посредством проектирования сделать людей счастливыми помимо их воли, а стремление восполнить все еще низкий уровень эргономической культуры в обществе. По мере того, как во многих странах становится нормой участие в проектировании персонала будущих технических систем, потребителей, пользователей, деятельность эргономистов в соответствии с указанным принципом позволяет всем им лучше и глубже понять свои задачи в новом деле. На основе сотрудничества специалистов с неспециалистами возникло и интенсивно развивается специальное направление — эргономика участия, сверхзадача которого — побуждать людей к эргономическому образу мышления, что явится солидной предпосылкой создания лучшего мира людьми и для людей.

Участие персонала, потребителей, пользователей в проектировании, а также возникновение эргономического проектирования и эргономики участия — это реакция на несовершенство существующих методов проектирования и разработки новой техники. Особенно остро недостатки указанных методов проявились при создании новой информационной технологии, о которой можно говорить, что она состоялась, если произошло объединение мира компьютера с миром конечного пользователя.

Анализ рабочих задач, деятельности человека или группы людей, прототипов и аналогов проектируемого объекта, а также нормативно-технической документации, проводимый по выбранной или специально разработанной методике, является первым этапом эргономической деятельности на стадии технического предложения и эскизного проекта. Он подготавливает почву для выполнения на этой же стадии эргономического концептуального проекта, содержащего основной замысел эргономического решения проектируемого объекта и обоснование выбранного варианта решения. При проектировании больших систем осуществляется функциональное и математическое моделирование деятельности человека.

В концептуальном эргономическом проекте, основанном на уточнении распределения функций в системе "человек —машина", первоначальном проектировании рабочих задач и деятельности человека или группы людей, конкретизируются эргономические требования к технической системе, рабочему пространству и рабочему месту, среде, предварительно определяется число людей, необходимых для управления и обслуживания технической системы. Это создает основу для разработки сначала укрупненных, а затем и детальных алгоритмов деятельности человека. Такое алгоритмическое описание позволяет перейти к определению тех психологических и физиологических функций, которые обеспечивают реализацию отдельных действий и логических условий. Концептуальный эргономический проект разрабатывается на основе поискового макета проектируемого объекта (этой цели могут служить макеты дизайнеров) (рис. 1-6). Макет выполняется в натуральную величину из недорогих материалов (фанера, картон и т.д.) и представляет собой трехмерную модель оборудования или блока системы (макетировать большую систему целиком, как правило, не представляется возможным).

Таблица 1-2. Взаимосвязь конструкторских, дизайнерских и эргономических работ в процессе проектирования изделий

Примечания:

1. Перечень работ в таблице условный, взаимосвязь и результаты могут меняться в зависимости от специфики объекта разработки, глубины эргономической проработки и других факторов.

2. Содержание и результаты конструкторских и дизайнерских работ раскрывается в самом общем виде и в той только части, ко­торая имеет непосредственное отношение к эргономическим работам.

Поисковый макет может использоваться для выбора оптимального способа организации оборудования; его эргономической оценки; получения ответов на такие вопросы о его функционировании, которые не могут быть решены с помощью двухмерных чертежей; решения задач организации рабочего места; проверки размещения органов управления с точки зрения удобства пользования; проверки точности и скорости считывания показаний приборов; определения доступности точек при проверке, испытаниях и регулировке в процессе технического обслуживания оборудования и т.д. Для экспериментальных эргономических исследований на этой же стадии создается функциональный макет (моделирующий комплекс), который в отличие от поискового может имитировать процесс функционирования аппаратуры (при этом он может и не имитировать внешний вид объекта). Деятельность человека здесь организуется таким образом, что ее основные характеристики соответствуют характеристикам деятельности в реальной системе (рис. 1-7). К этому виду макетов можно отнести и тренажеры, представляющие технические средства профессиональной подготовки человека и реализующие физическую и (или) функциональную модель системы "человек —машина". Качественно новые возможности функциональных макетов открылись при применении вычислительной техники. Функциональный макет может быть использован для сравнения альтернативных вариантов или проверки выбранного проекта, а также для оценки отдельных характеристик оборудования.

На стадии разработки технического проекта в качестве его составной части выполняется эргономический проект, содержание которого сводится к окончательному эргономическому решению проектируемого объекта, основывающемуся на распределении функций в системе "человек—машина", проектировании рабочих задач и деятельности человека или группы людей. Проект включает эргономические требования к человеку (группе людей), технической системе, рабочему месту, среде. В техническом проекте также определяются окончательный для технической системы состав специалистов, их функциональные обязанности и организация работы; состав коллективных и индивидуальных средств отображения информации, органов управления, рабочих мест и пультов управления; организация рабочих мест, включая компоновку средств отображения информации, органов управления и их размещение в рабочем пространстве. Иными словами, эргономический проект определяет эргономические свойства создаваемого объекта.

На стадии подготовки рабочей документации, изготовления и испытания опытного образца осуществляются анализ и экспериментальная оценка последнего (желательно в условиях опытной эксплуатации) с целью определения степени реализации эргономических требований и предложений. В случае необходимости формулируются предложения по эргономическому совершенствованию объекта, включая и конструктивные изменения, направленные на облегчение и удобство эксплуатации и обслуживания. Эргономическая оценка как проектный акт проходит через все стадии проектирования, а оценка опытного образца подводит ее итог. Оценка проводится по выбранной или специально созданной программе и методике и включает определение эргономических критериев оценки, выявление параметров системы "человек —машина", связанных с этими критериями и подлежащих количественной оценке с помощью измерений и экспертным путем. Значения по отдельным параметрам сводятся в единую шкалу, которая дает возможность в результате всей процедуры сделать вывод об уровне эргономического качества объекта (рис. 1-8).

Не всегда одна стадия эргономического проектирования последовательно переходит в другую. Зачастую происходит движение в обратном направлении с возвращением на исходную позицию, а затем оно продолжается дальше. Рекомендуется планировать процесс эргономического проектирования с определенным опережением работ на стадиях технического проектирования, так как эргономические исследования и разработки, как правило, продолжительны и сложны в методическом и технико-исполнительском плане. Эффективной включенности в общий процесс проектирования способствуют автоматизированные системы эргономического проектирования (рис. 1-9).

Эргономическое проектирование не безразлично к тому, как осуществляется управление проектом в целом. При традиционных организационных формах и методах управления, к которым относят так называемые иерар­хические, функционально ориентированные формы с нечеткой ответственностью за конкретный проект, эрго­номическое проектирование обречено на низкую эффективность. Специализированные (функциональные) под­разделения и их руководители часто неспособны организовать творческую и эффективную совместную работу и координацию с эргономическим и другими функциональными подразделениями, заказчиком и т.д. Это часто ока­зывается критическим для успеха эргономического проекта, да и проекта в целом. Нередко то, что представляется руководителю полезным для его подразделения, оказывается вредным для проекта или организации. Представляя одно из эффективных средств рыночной экономики, эргономика нуждается в методологии управления проектами, которая в современном виде сформировалась во второй половине XX столетия, хотя профессия управляющего проектом существует более 6000 лет, о чем говорят многие известные в истории проекты и их результаты, такие, например, как египетские пирамиды. Методология управления проектами развилась в условиях перехода от технически ориентирован­ного стиля работы к ориентированному на рынок, а одним из отличительных признаков ее стал перенос акцента с контроля деталей выполнения проекта на контроль целей. Достижение цели деятельности является наиболее важным, так как определяет пользу от реализа­ции проекта. "Управление проектами — это наука определения цели деятельности и организации работ группы людей так, чтобы эти цели достигались по завершению деятельности"

Управление изменениями, которые осуществляются в форме проектов технических, экономических, социальных, организационных, является наукой и искусством. Это особый вид управления, и его не следует путать с производственным управлением. Управление проектами, как правило, связано с созиданием и новаторством. Одна из важнейших его задач — наилучшее использование способностей и талантов каждого члена проектного коллектива. Для управления проектами необходим особый тип руководителя.

Управление проектами приобретает особое значение при определении соотношения целей проекта в целом и его эргономической части. Установки эргономического проектирования пока еще в большинстве случаев относятся к неявным целям проекта, которые Р.Альбонетти называет скрытыми, но реальными и иногда очень важными. Явные цели обычно указываются в таких проектных документах, как контракты.

Эргономическое проектирование наиболее чувствительно к тому, как соотносится управление проектами с культурой. Происходит это по двум принципиальным направлениям;

1, Культура через управление проектами. Проекты переводят системы в новые состояния, которые являются будущей окружающей средой и условиями жизни. Управление проектами может использоваться для создания новой или поддержки старой культуры...

2. Культура управления проектами. Проект осуществляется при помощи проектной организации, кото­рая имеет собственную культуру. Эта культура включает в себя как среду, так и условия работы. Некоторые проекты почти полностью определяются культурой осуществляющих их организаций.

Управление проектами приобретает особую значи­мость, так как становится правилом совместная оптими­зация техники и технологии, организации и развития квалификации работников. Совместная и одновременная оптимизация технической и социальной подсистем при­водит к экономическому успеху. Анализ деятельности многих предприятий, фирм и корпораций показал, что они в той или иной степени привержены принципу: организация прежде автоматизации. Предприятия и организации на собственном опыте убеждаются: "мало толку внедрять компьютеры третьего, четвертого и пятого поколений в систему организации второго поколения".

Эргономическое проектирование не может абстрагироваться от проблемы экономической эффективности, т.е. от определения отношения между эргономическими результатами и затратами на этот результат. Выгоды от эргономических разработок и исследований могут быть связаны с повышением производительности труда и улучшением качества промышленных изделий, повышением эффективности и надежности сложных систем "человек—машина", сохранением здоровья и обеспечением безопасности, удовлетворением работой и индивидуальным развитием работающих людей. Проблема состоит в измерении этих выгод или предотвращенных потерь и их соотнесении с затратами. Деятельность проектировщика по достижению целей эргономики в условиях ограниченных ресурсов предполагает альтернативные решения и обуславливает проблему выбора. Имеется в виду нахождение разумного компромисса, не допускающего умаления целей эргономики и обеспечивающего максимально возможную экономическую эффективность.

Используют два несложных подхода к анализу экономических аспектов эргономического проектирования. Суть первого состоит в том, чтобы, выделив некоторые адекватные эргономике стоимостные подходы, подобрать такие данные, которые можно включить в стоимостные расчеты. Второй подход — это ознакомление с некоторыми экономическими расчетами и процедурами, пригодными для анализа и обоснования эргономических нововведений.

Эргономическое проектирование нуждается в маркетинге, так как оно создает продукт, в котором все больше заинтересован рынок. Осознавая это, эргономисты большое внимание уделяют маркетингу своих идей, разработок и услуг, т.е. изучению — что, кому, где, когда и как продавать. В маркетинге эргономических разработок и услуг ученые и специалисты должны достаточно обоснованно отвечать на вопросы: 1) сколько времени занимает выполнение данной разработки или услуги; 2) сколько они стоят; 3) каковы выгоды. И лучший маркетинговый инструмент эргономики — расширение сферы ее приложения, повышение профессионального уровня и сокращение времени на ее исследования и разработки. Однако этого мало. Необходима еще ответственность ученых и специалистов за эргономические свойства промышленных изделий, систем и показатели рабочей (производственной) среды, а это больше, чем просто маркетинг.

Уровни проектирования: макроэргономический, общеорганизационный, микроэргономический.

Проектирование функций, рабочих задач, типов работ, видов деятельности и взаимосвязей между человеком и техникой на основе изучения возможностей и особенностей человека, относящееся фактически к индивидуальному, групповому или, в лучшем случае, к подсистемному уровню, представляет то, что называют микроэргономикой. Макроэргономическое же исследование и проектирование систем осуществляются на общеорганизационном уровне. Оптимальность макроэргономического проекта системы приобретает очень важное значение, поскольку после ее достижения можно переходить к микроэргономическому проектированию системы "человек—машина". Нисходящий эргономический подход существенно важен, так как увязывается с проектированием структуры организации с таким расчетом, чтобы обеспечить достижение целей, стоящих перед ней. Макроэргономика включает в себя: "1) определение задач и назначения системы; 2) определение мер организационной эффективности и использование их в качестве критериев для оценки возможности альтернативных структур; 3) систематическую оптимизацию основных параметров структуры организации — сложности, формализации и централизации; 4) систематический учет влияния системных технических, психосоциальных характеристик и показателей окружающей среды на структуру организации; 5) принятие решения о типе структуры для данной организации". При макроэргономическом проектировании органи­зации важно располагать средствами для оценки относительной эффективности различных структурных подраз­делений. Таковыми могут служить критерии, разработанные Дж.Кэмпбеллом. Задача эргономиста — выбрать критерии организационной эффективности и представить их в форме, соответствующей конкретной системе (например, самолетостроение, коммунальное хозяйство, очистка нефтепродуктов) и ее функциям (например, торговля, маркетинг, производство).

Своеобразие принципов и методов эргономики позволяет определять ее как особого рода технику (от греч. techne — искусство, мастерство), связанную с изучением и созданием интерфейса человек — система. "На микроуровне она включает технику интерфейса человек — машина или эргономику технических устройств; технику интерфейса человек — среда или эргономику среды и технику интерфейса пользователь — система или эргономику программного обеспечения (определяемую еще как когнитивная эргономика). В противопоставление этому на макро или общесистемном уровне мы имеем технику интерфейса организация — машина или макроэргономику".

 

 

 

Принципы распределения функций между человеком и машиной.

При проектировании рабочих систем важное место отводится распределению функций между человеком и машиной. Этому предшествуют:

1) анализ возможностей и ограничений как человека, так и машины при выполнении ими функций в рабочей системе;

2) выбор между человеком и машиной в отношении выполняемых функций;

3) оптимизация соотношения между функциями человека и машинными функциями.

Исходными данными для распределения функций являются назначение рабочей системы и условия ее функционирования. Нередко системы должны выполнять задачи, конкурирующие между собой. В этих случаях нахождение компромисса представляет предварительное условие распределения функций. Одни функции передаются человеку, другие — техническому средству и/или программному обеспечению, но чаще всего они выполняются ими совместно. В последнем случае функции должны быть не просто переданы одному или другому, а разделены между человеком и машиной. Требования к выполнению человеком своих функций зависят от уровня автоматизации системы. Распределение функций определяет качество не только функционирования рабочей системы, но и рабочей жизни людей. В идеале человеку должны быть отведены только те функции, выполнение которых положительно влияет на его здоровье, благополучие и безопасность, все другие должны быть переданы машине. Распределение функций признается в эргономике удовлетворительным, если рабочая нагрузка человека допустима (близка к оптимальной), а работа осмысленна, мотивирована, приносит удовлетворение.

 

Правила проектирования рабочих задач.

Рабочие задачи и действия человека с производственным оборудованием составляют основное содержание проектирования рабочих систем, включая и проектирование взаимосвязанной групповой деятельности. Цель анализа и проектирования задач — создание основы интеграции человека и машины в единую систему.

Всякое целесообразное действие представляет решение конкретной задачи, имеющей смысл для выполняю­щего его человека. Определяющими для проектирования рабочих задач служат цель и результат деятельности. От четкости формулировки цели, ее характера, степени субъективной осознанности, личной значимости зависят функциональные и эмоциональные компоненты деятельности и психофизиологического состояния работающих людей. Цель выполняемой человеком работы и ее место в структуре совместной с другими людьми деятельности задают степень ответственности за результаты труда, которая регламентируется как системой социально-экономических нормативов, так и субъективными критериями работающего. При повышенной степени личностной ответственности возможно возникновение эмоциональной напряженности, тревоги, отрицательно влияющих на деятельность и здоровье человека. Содержание цели, конкретизирующееся в системе задач, разнообразии последних, возможности выбора и смены способов действия, и мера ответственности за результат деятельности относятся к факторам, создающим предпосылки для развития личности в трудовом процессе. До тех пор, пока задача не представляет собой "вызов" работающему человеку, он не станет использовать ни своей гибкости, ни своей способности рассуждать, он не станет обучаться или брать на себя ответственность, не будет эффективно вмешиваться в функционирование рабочей системы. Мотивация, задействующая потенциальные возможности человека, должна быть заключена в самой задаче. Проектируя же рабочие системы так, чтобы человек делал как можно меньше, мы тем самым исключаем и всякий интерес к работе.

При проектировании рабочих задач и действий по их выполнению важное значение приобретает положение о том, что трудовая деятельность не сводится к совокуп­ности чисто механических операций, что она представ­ляет собой форму реализации и развития целого спектра способностей человека как личности. Именно такая тру­довая деятельность становится объектом не только изучения, но и проектирования. Для проектирования дей­ствительно целостной деятельности необходимо выйти ..•а пределы ее пооперационного, алгоритмического, в из­вестном смысле узкотехнологического понимания, в сферу психологии сознания и личности индивида, в сферу мотивов, отношений, интересов, эмоций, установок, в сферу совместной, кооперативно — распределенной де­ятельности людей.

Действие одновременно целесообразно и предметно. В действии субъект, движение и предмет смыкаются в единое психофизиологическое и психофизическое образование. Для того, чтобы стать управляемым, действие должно быть ощущаемым. Процессы построения действия и управления им основаны на двух видах чувствительности: чувствительности к ситуации и чувствительности к исполнению.

Развитие теории и практики проектирования рабочих задач позволило сформулировать ряд практических рекомендаций. Эргономически спроектированные задачи должны:

1) облегчать их выполнение;

2) способствовать сохранению здоровья и обеспечивать безопасность работающих людей;

3) создавать предпосылки для развития умений и способностей;

4) способствовать благополучию работающих людей.

При проектировании задач следует избегать:

1) чрезмерных или слишком малых рабочих нагрузок, ведущих к неоправданному или избыточному напряжению и утомлению, к ошибкам или скуке;

2) чрезмерной повторяемости в действиях человека, приводящей к монотонности, пресыщению или скуке и к неудовлетворенности работой;

3) чрезмерного подстегивания быстроты выполнения задачи;

4) работы в полном одиночестве без всякой возможности социальных контактов.

В международном стандарте определены характеристики хорошо спроектированных задач, которые должны:

♦ опираться на опыт и способности конкретных групп работающих людей;

♦ обеспечивать использование большого числа умений, способностей и разнообразия видов деятельности;

♦ предусматривать, чтобы выполняемые задачи представляли целостные единицы работы, а не ее фрагменты;

♦ гарантировать, что задачи и деятельность по их выполнению вносят существенный вклад в функционирование рабочей системы и что работающий человек это осознает;

♦ предусматривать определенную свободу выбора работающему человеку в принятии решений, темпа и способа выполнения работы;

♦ обеспечивать достаточную обратную связь на языке, понятном работающему человеку;

♦ создавать условия для развития имеющихся навыков и приобретения новых.

Эргономическое проектирование задач и деятельности человека сталкивается с проблемами принципиального характера. При проектировании рабочих систем необходимо точно различать формализуемые и неформализуемые компоненты деятельности. Это трудная задача поиска закономерностей постоянного изменения соотношения этих компонентов при создании и введении все новых и новых рабочих систем. Сложность проектирования рабочих задач и человеческой деятельности связана и с тем, что трудно и не всегда возможно прогнозировать поведение и потенциальные возможности людей, особенно в нестандартных ситуациях. Имеются и другие трудности. Однако, как заметил один ученый, пока ведутся рассуждения о сложностях проектирования задач и человеческой деятельности, инженеры и проектировщики практически его осуществляют и не всегда наилучшим образом, а часто во вред человеку и обществу.

 

 

 

Критерии эффективности эргономически спроектированных задач

1. Рекомендации по эргономическому проектированию работ.

В соответствии со стандартом "Эргономические принципы проектирования рабочих систем" проектирование работ — это организация и определение последовательности во времени и пространстве отдельных рабочих задач. В узком значении работа есть единовременная задача. В другом употреблении работа означает специфический набор задач, выполняемых человеком. В широком смысле работа — это роль человека в организации, включая продвижение по службе. Проектирование работы связано с принятием четырех основных решений:

1) какие задачи будут выполняться в рабочей системе людьми;

2) как эти задачи будут группироваться между собой и поручаться людям;

3) как люди будут связаны друг с другом для того, чтобы их работа была скоординирована;

4) как они будут вознаграждаться за их деятельность в организации.

Все эти решения должны включать требования организации производственной системы, микросоциума и совокупности индивидуальностей Эргономист принимает участие в проектировании работы, поскольку проект должен отвечать как организационным и индивидуальным, так и производственным требованиям. В содержательном отношении предметом его профессиональных интересов чаще всего являются:

1) философия и критерии проектирования работы;

2) анализ технических и организационных задач; 3) разработка не одного, а нескольких альтернативных проектов; 4) оценка потенциальной стоимости, достоинств и недостатков каждого из альтернативных проектов.

При проектировании работы принимается во внимание, что люди отличаются друг от друга уровнем образо­вания, опытом, творческими способностями, интересами. Различаются они и по многим измерениям: росту, силе, навыкам и т.д. Кроме того, их индивидуальные трудовые действия и отношения изменяются изо дня в день в зависимости от самочувствия, настроения, контактов с другими людьми и т.д.

Сформулированы шесть критериев проектирования работы:

Критерий 1. Безопасность прежде всего. Неприемлем любой проект, подвергающий опасности жизнь работающего человека или его здоровье. На первом месте при проектировании стоит обеспечение безопасности, затем удобства деятельности и комфорт работающего человека. После этого рассматриваются и более высокие потребности человека.

Критерий 2. Машина должна быть "дружественной поль­зователю", приспособленной к человеку, а не наоборот. Если система функционирует не вполне хорошо,следует перепроектировать машину или процедуры, а не винить работающего человека.

Критерий 3. Необходимо сводить к минимуму в проекте разного рода исключения, создавая условия, при которых, по возможности, каждый человек мог бы использовать данную машину или выполнить процедуру. Пол, возраст, сила и т.п. не должны исключать для человека возможность участия в работе или других видах деятельности.

Критерий 4. Проектировать работу следует так, чтобы она была больше связана с интеллектуальной и социальной деятельностью. Физическую или канцелярскую работу могут выполнять машины.

Критерий 5. Создавая наилучшие условия для взаимодействия человека и машины, общения пользователя с компьютером, необходимо особое внимание уделять общению работающих людей, что позволит повысить эффективность работы и, что, возможно, еще важнее,— снизить количество ошибок.

Критерий 6. Машины следует использовать для повышения производительности труда человека.

При проектировании работы рекомендуется:

а) поручать одному работнику несколько последовательных операций, относящихся к одной и той же рабочей функции (расширение работы);

б) поручать одному работнику несколько последовательных операций, относящихся к различным рабочим функциям. Например, выполнение сборочной операции, проверка качества, устранение дефектов (обогащение работы);

в) предусматривать смену вида деятельности. Например, ротация среди работников сборочной линии или среди членов бригады, некоторой автономной группы;

г) предусматривать необходимые и возможные перерывы.

Проектирование работы наиболее эффективно, когда оно выполняется на макроэргономическом уровне.

1. Критерии оценки проекта рабочей системы при ее приемке и утверждении.

Приемка и утверждение рабочей системы — не то же самое, что оценка продукции. Система может быть вполне эффективной, но за счет здоровья и благополучия работающих людей. Если это так, значит она не отве­чает требованиям стандарта, формулирующим эргоно­мические принципы проектирования рабочих систем.

В соответствии с человекоориентированным проектированием рабочих систем международный стандарт устанавливает правило приемки и утверждения проектных решений людьми, которые будут работать в данной системе. Всюду, где эргономические данные должны применяться к конкретной рабочей задаче, выполняемой в системе, проектное решение должно пройти приемку

и утверждение путем испытаний,- в процессе которых представители будущего персонала работали бы в предполагаемых или реальных контролируемых условиях. При эргономическом проектировании рабочей системы "опасно предполагать, что компоненты системы можно извлекать, изучать изолированно и даже перепроектировать, а затем вновь включать в систему, не сообразуясь с возможными эффектами взаимодействия (принцип дополнительности). Следует считать, что взаимодействие всегда существует, даже если оно не установлено". Поэтому принятие проектных решений будущим ее персоналом должно осуществляться в контексте рабочей системы в целом.

В процессе приемки и утверждения рабочей системы необходимо принимать в расчет естественные отклонения, обусловленные полом или возрастом работника. Кроме того, необходимо учитывать также возможность кумуля­тивного эффекта с течением времени от кратковременных, но регулярно повторяющихся воздействий на человека неблагоприятных факторов (например, шума). При профессиональном применении принципов, ме­тодов и данных эргономики деятельность работающих людей оптимизируется, при этом никакого вреда для их здоровья, благополучия и безопасности не возникает. На рис. 7-31 представлены основные критерии оценки про­екта рабочей системы.

Важно, чтобы работающие люди были способны добиваться производственных показателей (количество и качество продукции). Однако этот результат не должен достигаться за счет чрезмерного физического или психического напряжения. В противном случае можно совершенно обоснованно заключить, что цели системы превышают возможности людей и должны быть пересмотрены. Все три критерия оценки должны приниматься во внимание. Относительная важность каждого из них зависит от многих факторов. Четкое следование эргономическим принципам в процессе проектирования позволяет обнаружить, где и как система подводит работающих людей наиболее близко к установленным пределам, и таким образом выявить параметры, требующие наибольшего внимания при приемке и утверждении проекта. Каждый из основных критериев имеет соответствующие показатели оценки и утверждения проекта. Показатели выполнения работы могут быть наиболее однозначными: либо система достигает требуемых количества и качества, либо нет. При этом сбои системы должны быть рассмотрены со всей тщательностью. Показатели должны быть достаточно чувствительными, чтобы предусмотреть возможный сбой в системе на ранней стадии. Сбой может быть вызывай либо ошибкой человека, либо несоответствием между человеком и производственным оборудованием вследствие неправильного проектирования. Идентификация опасного поведения или регистрация действий на грани ошибки как критерий безопасности предпочтительнее использования статистики несчастных случаев. Также более жела1ельно по возможности регистрировать случаи физиологических перегрузок и даже субъективных жалоб, чем дожидаться неожиданного возникновения патологических расстройств. Важен целостный подход к процессам приемки, утверждения и реализации рабочей системы.

Самое основное отличие приемки и утверждения рабочей системы от традиционной оценки промышленных изделий и технических систем состоит в том, что она должна отвечать требованиям, определяющим качество рабочей жизни. Прямое и непосредственное отношение к приемке рабочей системы имеют требования физического окружения (безопасность, здоровье, привлекательность, комфорт) и содержание работы (разнообразие задач, обратная связь, сложность задач и их индивидуальность, определенная автономия и самоуправление, возможности использования умений и способностей, осознание вклада в создание изделия или услуги). Таким образом, эргономически спроектированная рабочая система рассматривается как одно из важных средств достижения высокого уровня качества рабочей жизни.

 

 

 

Учет в эргономическом проектировании требований конкретных рабочих задач и видов деятельности, а также антропологических, биомеханических, психофизиологических, психических возможностей и особенностей работающих людей.

1. Рабочие положения, позы и движения.

Рабочее пространство и организация рабочего места, досягаемость и величина усилий на органы управления, а также характеристики обзорности обусловливаются прежде всего положением тела работающего. С точки зрения биомеханики положение тела зависит от ориентации его в пространстве и от величины площади опоры. Наиболее распространены рабочие положения стоя и сидя, реже — лежа. Каждое из положений характеризуется определенными условиями равновесия, степенью напряжения мышц, состоянием кровеносной и дыхательной систем, расположением внутренних органов и, следовательно, расходом энергии.

Выбор рабочего положения связан с размерами пространства движений человека, величиной и характером (статическая, динамическая) рабочей нагрузки, объемом и темпом рабочих движений, требуемой степенью точности выполнения операций, особенностями предметно-пространственного окружения.

Поза — это взаиморасположение звеньев тела, не­зависимое от его ориентации в пространстве и отноше­ния к опоре. Термин "рабочая поза" обозначает наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение звеньев тела при вьтолнении трудовых операций. Рабочая поза динамична. Ее изменение связано с рабочими движения­ми, причем поза рассматривается как пространственная граница фазы движения (начальная, граничная, конечная). Сохранение той или иной позы происходит при активном участии нервно-мышечной системы.

Особое внимание следует уделять рабочей позе и условиям ее поддержания при проектировании рабочих задач и деятельности, в выполнении которых преобладают двигательные компоненты и требуется длительное

поддержание определенной рабочей позы (табл. 7-1). При этом важно иметь в виду, что негативное воздействие оказывает не столько сама поза, сколько время, в течение которого человек в ней находится. Оптимальная рабочая поза должна служить исходным моментом при расчетах размеров досягаемости для рук и ног в пределах пространства движений человека (табл. 7-2). Неудобная поза, вызванная недостаточным пространством для ног при работе сидя, приводит к значительному снижению точности тонких ручных операций.

1. Правила и условия расчета параметров рабочего места и его элементов.

Параметры рабочих мест измеряются в различных положениях тела (стоя, сидя, лежа) и позах (руки вытянуты в стороны, вверх, корпус выпрямлен, наклонен вперед, откинут назад). При измерении этих признаков в качестве баз отсчета чаще всего используются ограничительные плоскости. Эргономические антропометрические признаки по способам измерений и в зависимости от сферы использования разделяются на статические и динамические. Те и другие, в свою очередь, делятся на габаритные размеры и размеры отдельных частей тела (линейные, периметровые и угловые). Линейные размеры, в свою очередь, делятся на периметровые, поперечные, переднезадние и т.п.

Статические антропометрические признаки — это размеры тела, измеренные однократно в статическом положении испытуемого. Условность и сохранение постоянства позы обеспечивают идентичность измерений. Эти признаки используются для расчета свободных (несопряженных) параметров элементов рабочих мест, для определения диапазона регулирования изменяемых параметров, конструирования манекенов, создания математических моделей тела человека. К динамическим антропометрическим признакам относятся размеры тела, изменяющие свою величину при угловых и линейных перемещениях измеряемой части тела в пространстве. Линейные изменения могут выражаться в абсолютных величинах и в виде приростов (эффект движения тела). Динамические антропометрические признаки используются для определения: амплитуды рабочих движений; величины рабочих перемещений приводных элементов органов управления; размеров зон моторного пространства.

При расчете параметров рабочего места на основе антропометрических данных необходимо учитывать: выбранную систему координат и соответствующие базы отсчета; рабочее положение работающего; возможность изменения положения тела; величину размаха рабочих движений; количество элементов рабочего места; параметры обзорности; требования ограничения рабочего пространства (кабины, площадки, отсеки и т.п.); возможность регулирования параметров элементов рабочего места; возможность подвижности элементов рабочего места (сиденья, подставки для ног, педали). 'При использовании числовых значений антропометрических признаков следует учитывать их особенности, обусловленные полом, возрастом, национальностью и другими факторами. Особое внимание нужно обращать на значительные половые различия большей части антропометрических признаков, так как многие элементы производственного оборудования предназначены одновременно и для мужчин и для женщин. Национальные различия по группам размеров несколько меньше, чем половые, но также значительны, особенно по продольным размерам в положении стоя. Исключение составляют следующие признаки: высота над сиденьем (плеча, шейной точки, нижнего угла лопатки, линии талии, локтя, бедра); спинка сиденья — колено; передняя досягаемость для руки; ширина двух колен; ширина двух стоп. Возрастные различия антропометрических признаков взрослого населения выражены нерезко. Имеется тенденция к увеличению (на 5 см) всех продольных размеров у лиц молодого возраста (20 — 29 лет) и поперечных, передне-задних и обхватных размеров у лиц старшего возраста (30 — 50 лет). При расчете параметров оборудования по высоте следует учитывать, что наибольшие половые, националь­ные и возрастные различия наблюдаются в продольных размерах тела в положении стоя. В положении сидя эти различия уменьшаются или вовсе исчезают. Это объяс­няется тем, что в первом случае в состав размеров входит длина ноги — признак сильно варьирующий, увеличив­шийся за последние 100 лет на 7 — 8 см. Во втором случае в состав размеров входит длина туловища — признак слабо варьирующий, мало изменившийся в процессе акселерации (всего на 1 см).

В основу общих правил использования антропомет­рических данных при расчете параметров рабочих мест и производственного оборудования положен метод перцентилей. Перцентиль — сотая доля измеренной совокупности людей, которой соответствует определенное значение антропометрического признака. Если площадь, ограниченную кривой распределения, или всю совокупность наблюдений разделить на 100 равных частей, то получим 99 перцентилей (Р1..... Р99) Каждый перцентиль имеет свой порядковый номер; 1-й перцентиль отсекает в распределении частоты наименьших значений антропометрического признака, составляющие 1% от суммы всех частей; 2-й перцентиль — значения, составляющие 2%, и т.д.; 50-й перцентиль в нормальном распределении соответствует средней арифметической величине. Средняя величина признака — это та, ниже которой оказывается около половины населения. Если бы размеры дверей соответствовали только средним размерам тела человека, то 50% посетителей общественных зданий разбивали бы свои лбы о притолку. Числовые значения антропометрического признака, соответствующие верхней или нижней границе выбранного объема работающих, называются пороговыми. Они являются антропологическими критериями при расчете параметров рабочих мест на основе метода перцентилей. При использовании антропометрических данных необходимо:

♦ учитывать количество регулируемых параметров производственного оборудования и рабочих мест;

♦ помнить о том, что наибольшие различия в размерах тела — индивидуальные (внутригрупповые), а затем межгрупповые (половые, национальные, возрастные);

♦ рассчитывать требуемый минимум свободного пространства для размещения тела человека или его перемещения, исходя из антропометрических данных людей, характеризующихся наибольшими продольны­ми, поперечными и передне-задними размерами тела;

♦ рассчитывать те части рабочего пространства, которые связаны с различными видами досягаемости, на основе антропометрических данных людей, характери­зующихся наименьшими продольными, поперечными и передне-задними размерами тела;

♦ помнить, что люди отличаются друг от друга не только общими размерами тела, но и соотношениями этих размеров;

♦ использовать базы отсчета, которые соотносятся с базами, взятыми при измерении размеров тела, и не требуют сложных перерасчетов;

♦ округлять цифровые значения антропометрических данных, заимствованные из таблиц, но не более чем на

1 см или 1 градус.

При использовании антропометрических данных не рекомендуется:

♦ рассчитывать параметры оборудования и рабочих мест на основе только средних арифметических значе­ний антропометрических признаков;

♦ пользоваться антропометрическими данными 20-25-летней давности;

♦ пользоваться источниками (справочники, монографии и т.п.), в которых не указаны год сбора материала, пол, возраст и национальность контингента исследуемых, численность группы населения;

♦ использовать размеры тела, измеренные в положении стоя, при расчетах параметров рабочих мест, предназначенных для работы сидя;

♦ получать основные эргономические размеры путем сложения отдельных классических размеров;

♦ выделять основные и второстепенные антропометрические признаки; следует считать все множество ан­тропометрических признаков одинаково необходимым, выявляя их значимость только при анализе конкретных объектов производственного оборудования.

При расчете компоновочных параметров рабочих мест на основе антропометрических данных следует различать базы отсчета, используемые при измерении эргономических признаков и расчете компоновочных параметров рабочего места. Эти базы должны совпадать или не противоречить друг другу.

При измерении многих антропометрических признаков в качестве баз отсчета используют следующие ограничительные плоскости:

1) в положении стоя: плоскость пола (горизонтальная плоскость для измерения высот точек над полом); стенку стенда (вертикальная плоскость для измерения передне-задних и поперечных размеров тела);

2) в положении сидя: плоскость пола; плоскость сиденья; спинку сиденья, перпендикулярную заднему краю сиденья (рис. 7-5).

Расчеты и измерения компоновочных параметров рабочих мест следует проводить в ортогональной системе координат с внешней относительно тела человека базой отсчета. Преимущество этой системы по сравнению с внутренней (на теле человека) — в отсутствии погрешностей в установлении нулевой точки отсчета (пол, край оборудования, воображаемые линии, плоскости и т.п.), так как она фиксирована неподвижно. Имеется лишь погрешность при нахождении конечной точки

 

 

 

Понятие рабочей поверхности.

Рабочая поверхность — это элемент оборудования рабочего места, на которой работающий, используя необходимые средства, выполняет действия с предметом деятельности. Характеристики рабочей поверхности определяются спецификой деятельности, положением тела, антропометрическими данными, числом и размерами предметов и средств деятельности. Для рабочих поверхностей рассчитывают: габаритные размеры; максимальные и минимальные границы досягаемости по высоте, ширине, глубине; размеры пространства для ног (сидя) и стоп (стоя); размеры подходов к каждой из них, а также требуемую обзорность. Для оптимальной организации рабочего места необходимо учитывать размеры соотношения параметров рабочей поверхности и параметров других элементов рабочего места, из которых наиболее существенны: соотношение по высоте между рабочей и опорной поверхностями при работе стоя и сидя (сиденье, подставка для ног, пол); расстояние между передним краем сиденья и краем рабочей поверхности; соотношение по ширине между рабочей поверхностью и подставкой для ног. Высота рабочей поверхности определяется антропометрическими данными работающего, характером выполняемой работы, степенью ее тяжести и требуемой точностью. Человек может субъективно различать изменение высоты и угла наклона рабочей поверхности, сиденья и подставки для ног соответственно на 1 см и 1 градус. При нерегулируемой по высоте рабочей поверхности для работы стоя необходима подставка, регулируемая по высоте, с целью обеспечения каждому работающему удобства на рабочем месте. В этом случае высота рабочей поверхности рассчитывается на самого высокого рабочего, диапазон регулирования высоты подставки для ног равен разнице в росте самого высокого и самого низкого человека в группе работающих. Если часть тела работающего соприкасается с рабочей поверхностью, то рекомендуется использовать материалы, обладающие низкой теплопроводностью. Покрытие рабочей поверхности должно обеспечивать оптимальный цветовой и яркостный контраст с предметом труда и не давать бликов.

1. Рабочее сиденье. Эргономические требования к рабочему сиденью.

Рабочее сиденье — это элемент рабочего места, который обеспечивает поддержание рабочей позы в положении сидя. Основное назначение сиденья — не только снизить нагрузку на ноги человека, но и создать опору сидящему, чтобы он мог поддерживать стабильную позу во время работы и расслабить те мышцы, которые не участвуют в работе При выборе типа рабочего сиденья учитываются специфика работы, объем рабочего пространства, пространственные соотношения с другими элементами рабочего места, вид рабочего места, возможность смены рабочих поз, рабочего положения, величина развиваемых усилий, диапазон движений частей тела, наличие вибрации, условия безопасности. Рабочие сиденья должны удовлетворять следующим требованиям:

♦ обеспечивать такое положение тела, при котором нагрузка на мышцы будет оптимальной;

♦ создавать условия для изменения рабочей позы с целью снятия статического напряжения мышц спины и предупреждения общего утомления;

♦ способствовать нормальному функционированию сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем;

♦ обеспечивать удобство усаживания и вставания; свободное перемещение; корпуса и конечностей относительно друг друга в процессе работы;

♦ создавать надежную опору позвоночнику и тазу и сохранять их естественное выпрямленное положение;

♦ свободно перемещаться относительно рабочей поверхности, а также фиксироваться при обширной зоне вращения;

♦ иметь регулируемые параметры.

Конструируя рабочее сиденье, следует соблюдать следующие условия распределения давления при сидении:

1) давление на область седалищных бугров должно быть снижено слабым профилированием поверхности сиденья в области расположения ягодиц;

2) спинка должна быть профилирована, чтобы обеспечить поддержку для поясничного отдела позвоночника;

3) давление на заднюю поверхность бедер должно быть сведено к минимуму;

4) угол между сиденьем и спинкой должен составлять 95—105 градусов, что также способствует оптимизации распределения давлений;

5) обивка и покрытие сиденья и спинки должны быть достаточно эластичны, чтобы принимать на себя локаль­ные давления тела;

6) поверхность сиденья не должна сдавливать и ограничивать область расположения больших бугров бедренной кости;

7) поверхность сиденья и спинки должны иметь размеры, удовлетворяющие размерам тела человека от 5-го до 95-го перцентиля взрослого населения

 

 

 

Правила эргономического проектирования рабочего инструмента.

Конструкция инструмента должна быть ориентирована на создание функционального единства с рукой как по форме управляющей части (грифов, рукояток, пусковых кнопок, курков), так и по направлению приложения усилий . Форма захватных частей должна быть удобной, изготовленной из прочного материала, обладающего низкой теплопроводностью. При длительной работе инструмент не должен вызывать отрицательных ощущений (боль, термический дисбаланс и др.), мозолей, деформации и искривления пальцев и т.п. Его конструкция должна быть простой и безопасной в обращении, ремонтопригодной, соответствовать биомеханическим свойствам двигательного аппарата человека и эстетическим запросам работника, быть технологичной и экономичной в изготовлении, предусматривать, возможность удобного хранения и транспортирования. Форма захватной части инструмента должна соответствовать морфологической структуре кисти. Давление на кисть руки в процессе работы должно равномерно распределяться по возможно большей площади соприкосновения с рукой. Нельзя придавать захватным частям узкоспециализированную форму по отношению к способу удержания инструмента; необходимо предусматривать возможность небольшого варьирования расположения захватной части в руке, перераспределяя нагрузки между мышцами пальцев и кисти; следует учитывать, что часть работающих (6—7%) может быть левшами. Рукоятка инструментов должна иметь форму, которая не требовала бы чрезмерно большого усилия при ее сжимании рукой, не принуждала бы руку к одному и тому же положению, не увеличивала бы статического напряжения. Управляющая часть рабочего инструмента должна быть безопасной, изготовлена из гигиеничного и прочного материала, который не бьется на осколки и имеет небольшую теплопроводность. Допустимо незначительное рифление поверхности для уменьшения скольжения пальцев. Следует избегать декоративных покрытий, увеличивающих скольжение. Функцию управления инструментом (включение электромотора, переключение скоростей и т.п.) целесообразно сосредоточивать на одной руке, а функцию выбора зоны действий инструмента и его поддержания в пределах зоны — на другой. Конструкция инструмента должна предотвращать перегрузки мышц пальцев, кисти и предплечья, способствовать развитию навыков мастерства обращения с инструментом. Управляющая часть инструмента по форме и размеру должна соответствовать форме и размерам руки основного контингента работающих, для которых инструмент проектируется. При проектировании управляющих частей инструмента необходимо учитывать:

♦ способ удержания инструмента в руке (двумя, тремя пальцами или всей кистью);

♦ величину усилий; направление приложения усилий (вращение, надавливание, вытягивание и т.п.);

♦ вид выполняемой работы, ее точность, затраты механической энергии и другие характеристики;

♦ высоту рабочей зоны или зоны для манипулирования с предметом труда;

♦ основное рабочее положение тела и положение рук в процессе работы;

♦ размеры инструмента, его вес; материал для изготовления рабочей и управляющей частей инструмента;

♦ неблагоприятные факторы, создаваемые преобразующей частью инструмента (электромагнитное излучение, вибрация, шум, перегрев, ударные воздействия и ДР

1. Понятие интерфейса. Средства отображения информации.

Интерфейс (стык, устройство сопряжения) обеспечивает взаимодействие человека с техническими средствами при приеме и оценке информации, информационной подготовке и принятии решений, исполнительных действиях и коммуникации. Основные компоненты — это средства отображения информации (СОИ) и органы управления.

Средства отображения информации (приборы, экраны, мнемосхемы, табло и т.п.) предназначены для предъявления работающему человеку данных, характеризующих объект управления, ход технологического процесса, энергетические ресурсы, состояние средств автоматизации, каналов связи и пр. Эти данные предъявляются человеку в количественной и качественной форме.

Органы управления (кнопки, клавиши, рычажные и поворотные переключатели, маховики, педали и т.п.) предназначены для передачи управляющих воздействий от работающего человека к производственному оборудованию и играют роль связующего звена между ними. С их помощью осуществляются ввод информации, ее вызов на СОИ, приведение в действие исполнительных органов объекта управления (подгонка резца, подъем ковша экскаватора и т.п.). В тех рабочих системах, в которых операторы управляют машинами, используя СОИ в качестве основного источника информации, они действуют с информационными моделями. Будучи средством деятельности операторов, информационные модели нередко становятся и ее предметом.

1. Органы управления.

Проектирование и выбор органов управления зависят от следующих факторов:

♦ структуры и особенностей деятельности оператора как при нормальной работе систем, так и при их отказе;

♦ антропометрических, психофизиологических характеристик человека;

♦ управляющих действий, которые должен производить оператор (включение, переключение, регулирование);

♦ рабочего положения тела человека; динамических характеристик рабочих движений (усилия, точность, диапазон, траектория и т.д.);

♦ технических характеристик объекта управления; информации, на которую должен отвечать человек или кото­рую должен вводить в машину;

♦ места расположения органа управления (на панелях пульта или вне его);

♦ характеристик рабочей среды (освещенность, вибрация, помехи и т.д.);

♦ наличия или отсутствия спецодежды и средств индивидуальной защиты.

Орган управления состоит из приводного элемента и исполнительной части. Размеры и форма приводного элемента рассчитываются в соответствии с размерами и формой тех частей тела человека, с которыми он соприкасается. Различают ручные и ножные органы управления. Предпочтение следует отдавать ручным органам, поскольку руками можно управлять множеством органов различного типа, а для каждой ноги могут быть предназначены не более двух. Ручные органы управления рекомендуется использовать тогда, когда важны точность установки органа управления в определенное положение, скорость манипулирования, а также когда нет необходимости в непрерывном или продолжительном приложении усилий в 90 Н и более. Усилия, прилагаемые к органам управления, не должны превышать допустимые динамические и (или) статические нагрузки на двигательный аппарат человека. Размещение органов управления на рабочем месте. При размещении органов управления следует учитывать:

♦ структуру деятельности человека; требования к частоте и точности движений; требования к величине прилагаемых усилий; положение тела и условия формирования рабочей позы; размеры моторного пространства; условия сенсорного контроля, поиска и различения органов управления;

♦ условия идентификации функций органов управления; опасность неумышленного изменения функционально­го положения органов управления.

Требования к размещению органов управления касаются их размещения на рабочем месте относительно работающего, группирования и взаимного расположения на панели, относительно СОИ или управляемых объектов.

 

 

 

Правила построения информационных моделей.

Информационная модель есть организованная по определенным правилам совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. Она является для оператора своеобразным имитатором существенно важных для управления свойств реальных объектов, т.е. тем источником информации, на основе которого он формирует образ реальной обстановки, производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие воздействия, принимает решения, обеспечивающие эффективную работу системы, а также оценивает результаты их реализации. Другими словами, оператор имеет дело не с объектом как таковым, а с его знаковым представлением. При любых видах работы с информацией всегда идет речь о ее представлении в виде определенных символи­ческих структур. Формирование представления инфор­мации — это ее кодирование.

Концептуальная модель — это совокупность представлений оператора о рабочих задачах, состоянии и функционировании рабочей системы и собственных способах управляющих воздействий на них. Образы и представления, составляющие содержание концептуальной модели, не являются только отражением реальности. Они играют роль обобщенных схем деятельности, сформированных в процессе обучения и тренировок. Концептуальная модель характеризуется огромной информационной избыточностью, но актуализируются и осознаются в тот или иной момент лишь образы и схемы деятельности, связанные с непосредственно решаемой задачей. При создании информационных моделей, необходимо руководствоваться следующими эргономическими требованиями:

♦ по содержанию информационные модели должны адекватно отображать объекты управления, внешнюю среду и состояние самой системы управления;

♦ по количеству информации они должны обеспечивать оптимальный информационный баланс и не приводить к таким нежелательным явлениям, как дефицит или избыток информации;

♦ по форме и композиции они должны соответствовать задачам трудового процесса и возможностям человека по приему, анализу, оценке информации и осуществлению управляющих воздействий.

Учет этих требований в процессе проектирования информационных моделей позволяет оператору выполнять возложенные на него функции с необходимой оперативностью и точностью, предотвращает появление ошибочных действий, обеспечивает эффективное функционирование системы "человек—машина". Опыт разработки и использования информационных моделей, а также анализ деятельности операторов с ними позволяют сформулировать ряд важнейших характеристик информационных моделей.

Отображение существенной информации и проблемной ситуации. В информационной модели должны быть пред­ставлены лишь основные свойства, отношения, связи управляемых объектов. В этом смысле модель воспроиз­водит действительность в упрощенном виде и всегда является некоторой ее схематизацией. Степень и характер упрощения и схематизации могут быть определены на основе анализа задач систем "человек — машина". При возникновении проблемной ситуации в управ­лении ее восприятие облегчается, если в информацион­ной модели предусмотрено отображение:

♦ изменений свойств элементов ситуации, которые происходят при их взаимодействии. В этом случае измене

ния свойств отдельных элементов воспринимаются не изолированно, а в контексте ситуации в целом;

♦ динамических отношений управляемых объектов, при этом связи и взаимодействия информационной модели должны отображаться в развитии. Допустимо и даже полезно утрирование или усиление отображения тенденций развития элементов ситуации, их связей или ситуации в целом;

♦ конфликтных отношений, в которые вступают элементы ситуации.

1. Этапы построения информационной модели.

Порядок построения информационной модели, как правило, следующий:

1) определение задач системы и очередности их решения;

2) определение источников информации, методов решения задач, времени, необходимого на их решение, а также требуемой точности;

3) составление перечня типов объектов управления, определение их количества и параметров работы системы;

4) составление перечня признаков объектов управления разных типов;

5) распределение объектов и признаков по степени важности, выбор критичных объектов и признаков, учет которых необходим в первую очередь;

6) выбор системы и способов кодирования объектов управления, их состояний и признаков;

7) разработка общей композиции информационных моделей;

8) определение перечня исполнительных действий операторов, осуществляемых в процессе решения задачи и после принятия решения;

9) создание макета, моделирующего возможную ситуацию, проверка эффективности избранных вариантов информационных моделей и систем кодирования информации. Критерием эффективности служат время, точность и напряженность работы оператора;

10) определение изменений по результатам экспериментов с композицией информационных моделей и систем ко­дирования, проверка эффективности каждого нового варианта на макете;

11) определение на макете уровня профессиональной подготовки операторов и его соответствия заданному;

12) составление инструкций работы операторов в системе управления.

Предложенный порядок построения информационных моделей намечен лишь в общем виде. Он может меняться в зависимости от специфики тех или иных систем управления и функций операторов.

 

 

 

Кодирование информации.

Под кодированием информации понимают операцию отождествления условных знаков (символов, сигналов) с тем или иным видом информации. Оптимальность кода предполагает обеспечение максимальной скорости и надежности приема и переработки информации человеком, т.е. максимальной эффективности выполнения операций зрительного поиска, обнаружения, различения, идентификации и опознания сигналов.

Существует ряд относительно независимых параметров, по которым должны строиться и оцениваться алфавиты кодовых сигналов: модальность сигнала; вид алфавита (категория кода); длина алфавита (основание кода); мерность кода; мера абстрактности кода; компоновка кодового знака и группы. Выбор модальности сигналов, вида алфавита и его длины, способа предъявления знаков и т.п. — все эти вопросы могут быть решены только при компромиссном соглашении, поскольку часто улучшение параметров кодов в одной задаче приводит к снижению эффективности решения другой.

Выбор модальности сигнала. Модальность (от лат. modus — способ) — одно из основных свойств ощущений, их качественная характеристика. Понятие модальности относится и ко многим другим психическим процессам. В системах управления информация, передаваемая оператору, воспринимается преимущественно зрительной системой. Нередко возникает необходимость перераспределения потоков информации, передаваемой человеку, между различными воспринимающими системами с целью снятия перегрузки со зрительной системы оператора. Вибротактильная форма предъявления информации представляет дополнительный источник информации о характере движущегося объекта управления (автомобиля, самолета, судна, железнодорожного состава и т.д.). Ее используют при кодировании органов управления разной формы, при дублировании зрительной и слуховой форм предъявления информации.

Определение меры абстрактности кода. Существуют два варианта: абстрактный код, не связанный с содержанием сообщения, и конкретный код, в определенной мере связанный с содержанием сообщения. В соответствии с мерой абстрактности кода выделяют абстрактные, схематические, иконические и пиктографические типы знаков. Конкретность, наглядность опознавательных признаков знака ускоряют процесс декодирования, поскольку в этом случае процессы различения, опознания и декодирования осуществляются одновременно. Вопрос о мере абстрактности имеет наибольшее значение для категории формы.

Кодирование сложного сообщения. Кодирование сложного сообщения включает три этапа: подбор оптимального алфавита или алфавитов, которыми кодируются отдельные элементы сообщения; установление оптимального соотношения между различными алфавитами в пределах одного сообщения; нахождение оптимальной логической структуры закодированного сообщения. Один из наиболее распространенных способов кодирования сложного сообщения — формулярный, т.е. объединение букв, цифр и условных знаков в компактные.

1. Кодирование формой и размером.

Кодирование формой. Легко различаются и распознаются простые геометрические фигуры, состоящие из не­большого количества элементов. Фигуры, составленные из прямых линий, различаются лучше, чем фигуры, имеющие кривизну и много углов. На этом основании треугольники и прямоугольники выделяются как формы, более легкие для восприятия, чем крути и многоугольники. При выборе между контурными и силуэтными знаками предпочтение следует отдавать последним

Кодирование размером. При использовании размера в качестве кодовой категории следует соотносить площадь знака с какой-либо характеристикой объекта, например с его размером, удаленностью и т.п. При трех градациях размеров фигур существует тенденция к переоценке наименьшего и к недооценке наибольшего размера, иначе говоря, к стягиванию крайних размеров фигур к среднему. При увеличении длины алфавита до четырех размеров отмечаются большие трудности в дифференцировании средних размеров по сравнению с крайними. При использовании более пяти градаций признака число ошибок опознания резко возрастает.

1. Буквенно-цифровое кодирование.

Выбор вида алфавита. Различные качественные и количественные характеристики управляемых объектов кодируются разными способами: условными знаками, буквами, цифрами, цветом, яркостью и т.п. Каждый способ кодирования называется видом алфавита, или категорией кодирования. Установлено, что при решении оператором различных задач проявляются преимущества тех или иных видов алфавитов. Поскольку различные признаки сигнала обеспечивают различную эффективность выполнения операций опознания, декодирования, поиска и т.п., алфавит выбирают с учетом стоящих перед оператором задач. Буквы используются для передачи информации о названии объекта, цифры — о его количественных характеристиках, цвет — о значимости. Геометрические фигуры могут быть использованы для кодирования информации в тех случаях, когда оператору необходима наглядная картина для быстрой переработки информации. Для решения задач опознания наиболее эффективны категории цвета и формы. В задачах зрительного поиска преимущество имеет цветовое кодирование. Самое мень­шее время поиска объектов — по цвету, а самое большее — по яркости и размеру. При использовании в качестве кодовых категорий формы, размера, цвета и пространственной ориентации фигур наибольшую эффективность выполнения операций идентификации, опознания и поиска обеспечивают категории цвета и формы, наименьшую точность имеет идентификация по размеру. Объединение в одном алфавите двух его видов — знакового и цифрового — приводит к существенному возрастанию скорости работы вследствие увеличения объема оперативного поля зрения.

Определение основания кода. Общий диапазон абсолютно различаемых градаций одномерного сигнала колеблется от 4 до 16 в зависимости от качества используемого признака. Допустимая длина алфавита должна определяться экспериментальным путем для каждого вида алфавита.

Выбор мерности кода. Наиболее целесообразным спосо­бом увеличения длины кодового алфавита является многомерное кодирование, т.е. увеличение числа значи­мых и меняющихся параметров сигнала. При использовании многомерных сигналов необходимо определять оптимальное соотношение числа переменных параметров сигнала и числа градаций каждого из параметров. Количество передаваемой информации различно для разных параметров многомерного сигнала. При построении многомерных алфавитов следует учитывать преимущества того или иного вида алфавита в решении различных задач.

 

 

 

Средства отображения информации: стрелочные индикаторы, счетчики, индикаторы с подсветом, печатающие устройства, графопостроители, знаковые светящиеся индикаторы, звуковые сигнализаторы.

Стрелочные индикаторы – обычно используются при считывании количественных и качественных показателей, поверочном (контрольном) чтении, сравнении показателей. Существует два типа стрелочных индикаторов:

·  с движущейся стрелкой и неподвижной шкалой;

· с движущейся шкалой и неподвижной стрелкой.

В зависимости от характера поставленных задач могут использоваться стрелочные индикаторы двух разновидностей: либо с рукоятками управления, либо без них. Стрелочные индикаторы с рукоятками управления применяют для установки заданной величины параметра или для восстановления положения стрелки при ее отклонении от заданной величины. Лучшим типом индикатора в этом случае является индикатор с движущейся стрелкой и неподвижной шкалой. Точность и скорость считывания показаний со шкалы прибора зависят от ее вида, формы, размера, расстояния наблюдения, интервала между отметками. По точности считывания информации предпочтение отдается индикаторам с круглой шкалой, на втором месте – полукруглая шкала, на третьем – прямолинейная горизонтальная, на четвертом – прямолинейная вертикальная (за исключением приборов для контроля глубины, высоты, температуры – ассоциации мышления). Шкалы приборов градуируют штриховыми отметками, которые подразделяют на главные, средние и мелкие. Точность считывания зависит от размеров отметок и расстояния между ними. Оптимальная длина интервала между главными отметками 12,5 – 18 мм при дистанции наблюдения 750 мм. Увеличение числа мелких отметок приводит к снижению скорости и точности считывания. Между цветом фона шкалы и цветом делений и надписей нужно сохранять максимальную контрастность, причем контраст должен быть прямым.

Цифры (или какой-либо другой код) наносятся у основания главных отметок с наружной стороны шкалы. Точность считывания цифр зависит от их высоты, формата, толщины обводки, расстояния между соседними цифрами. Важное значение при считывании показаний со шкал имеет форма и расположение стрелок и указателей. Наибольшее преимущество перед остальными имеет клиновидная стрелка. Толщина ее острия должна быть не более ширины самой малой отметки шкалы, кончик стрелки не должен касаться отметок шкалы (расстояние между отметками и стрелкой от 0,4 до 1,6 мм). Стрелка должна быть того же цвета что и отметки шкалы и находиться как можно ближе к плоскости циферблата, чтобы свести к минимуму параллакс.

При конструировании и размещении стрелочных индикаторов необходимо учитывать следующие требования:

1. Стрелочные индикаторы на панели следует устанавливать в плоскости, перпендикулярной линии взора.

2. Градуировка шкал не должна быть более мелкой, чем того требует точность самого прибора.

3. Для шкал, установленных на одной панели, необходимо выбирать одинаковую систему делений и одинаковые цифры.

4. При одновременном контрольном считывании с нескольких приборов стрелки устанавливаются так, чтобы они при нормальной работе имели одинаковое направление.

5. Для облегчения контрольного считывания рабочие и перегрузочные диапазоны следует выделять цветом.

6. Необходимо, чтобы фон шкалы был матовым, а на стенках прибора не наблюдалось бликов.

7. Фон шкалы не должен быть темнее панели, в то время как каркас шкалы может быть темнее.

8. Освещение шкалы должно быть равномерным, а степень освещенности должна регулироваться.

Счетчики – используются для получения количественных данных, когда требуется быстрая и точная индикация.

Счетчики следует ставить как можно ближе к поверхности панели, чтобы свести к минимуму параллакс и тени, обеспечить максимальный угол видения. При последовательном считывании цифры должны следовать друг за другом, но не чаще двух за 1 секунду. Показания счетчиков по завершении работы оборудования должны сбрасываться автоматически, однако, необходимо предусматривать и возможность ручного сброса.

Целесообразен высокий цветовой контраст цифр и фона. Блескость должна быть сведена к минимуму.

Индикаторы с подсветом – применяются для отображения качественной информации, когда требуется немедленная реакция оператора. Имеется два основных типа индикаторов с подсветом:

· подсвечиваемые панели с одной или несколькими надписями;

· простые индикаторные (или сигнальные) лампочки.

Если индикаторы предназначаются для использования в условиях различной освещенности, в них следует предусмотреть регулировку яркости. Пределы регулировки яркости должны обеспечивать хорошую различимость информации, отображаемой на индикаторе, при всех предполагаемых условиях освещенности. Индикаторы не должны казаться светящимися, когда они не светятся, и восприниматься погасшими, когда светятся.

Для индикаторов на лампах накаливания рекомендуется либо использовать лампы с резервными нитями накаливания, либо сдвоенные лампы, чтобы в случае отказа одной нити лампы сила подсвета уменьшалась, но не настолько, чтобы оператор не мог работать. Индикаторные цепи проектируются так, чтобы лампы можно было снимать и заменять, не отключая электропитания, не вызывая опасности повреждения компонентов индикаторной цепи и не подвергая опасности обслуживающий персонал. Индикаторы, содержащие информацию о критических ситуациях необходимо располагать в зонах оптимальной видимости. Индикаторные лампы, которые используются редко или исключительно для целей технического обслуживания и регулировки, должны быть закрыты или невидимы при эксплуатации системы, но легко досягаемы. Расстояние между соседними лампами должно быть достаточным для однозначного их распознавания, правильной интерпретации индуцируемой информации и удобной замены.

Печатающие устройства (самописцы) – обеспечивают простое и быстрое получение информации в виде печатных материалов. Должна быть предусмотрена надежная индикация расхода носителя.

Графопостроители – используются для записи непрерывных графических данных. Вычерчиваемые штрихи не должны закрываться элементами конструкции графопостроителя. Контраст между изображением и фоном не должен быть менее 50% (отличие по яркости не менее чем в два раза).

Знаковые светящиеся индикаторы – предназначены для вывода смысловой буквенно-цифровой (символьной) информации с электронных вычислительных устройств (аналоговых, цифровых вычислительных машин, преобразователей, бортовых вычислителей и т.п.). В настоящее время широко применяются электронно-лучевые трубки и жидкокристаллические экраны.

Сигнализаторы звуковые – предназначены для привлечения внимания оператора. К ним относятся неречевые сообщения – источники звука, используемые на рабочем месте для подачи аварийных, предупреждающих и уведомляющих сигналов в тех случаях, когда:

· сообщение одномерное и короткое;

· требует немедленных действий;

·  место приема информации слишком освещено или затемнено;

· зрительная система оператора перегружена.

Конструкция звуковых сигнализаторов должна исключать возможность создания ложной тревоги. Устройство для звуковой сигнализации и его электрические цепи должны быть сконструированы так, чтобы тревожный сигнал сохранялся при отказе системы или оборудования. В звуковых сигнализаторах при наличии ручного отключения должен быть обеспечен автоматический возврат схемы в исходное положение для получения очередного управляющего сигнала. Предупреждающие и аварийные сигналы должны быть прерывистыми. Уровень звукового давления сигналов на рабочем месте должен быть в пределах от 30 до 100 дБ на частоте 200 – 5000 Гц. Длительность отдельных сигналов и интервалов между ними должна быть не менее 0,2 с. Длительность звучания интенсивных звуковых сигналов не должна превышать 10 с. При маскировке шумом необходимо обеспечивать превышение порога маскировки звуковых сигналов от 10 до 16 дБ, предельно допустимые уровни звукового давления сигналов должны быть от 110 до 120 дБ на частоте 200 – 10000 Гц. Уровень звукового давления аварийных сигналов должен быть не выше 100 дБ на частоте 800 – 2000 Гц при длительности интервалов между сигналами 0,2 – 0,8 с, предупреждающих – не выше 80 – 90 дБ на частоте 200 – 600 Гц при длительности сигналов и интервалов между ними 1 – 3 с, а уведомляющих – не менее чем на 5% ниже по отношению к уровню звукового давления аварийных сигналов

 

 

 

Условия проектирования органов управления и контроля.

С помощью органов управления оператор СЧМ решает задачу ввода командной информации, установления необходимого режима работы, регулирование различных параметров, запроса информации для контроля и тому подобное. Проектирование органов управления должно обеспечить человеку-оператору возможность быстрого нахождения конкретного органа управления и выполнения с определенной точностью и в определенное время нужных действий. При этом следует учитывать конструктивные и технические ограничения (площадь рабочих помещений, факторы внешней среды, технологические особенности и т.д.). Характер задач, которые решает оператор, требует разработки конкретных органов управления, которые делятся на определенные группы: • по характеру движений, совершаемых человеком: 1) органы управления, которые требуют выполнения движений включения, выключения и переключения; 2) органы управления, которые предусматривают повторные движения типа вращательных, нажимных и ударных; 3) органы управления, которые требуют дозированных, точных движений для налаживания аппаратуры и установление режимов работы; • по назначению и характеру использования оператором органы управления являются: 1) оперативные - для постоянного использования; 2) вспомогательные - для периодического включения, выключения и контроля; 3) эпизодические, связанные с регулированием, настройкой, калибровкой аппаратуры, проведением регламентных работ. По конструкционным исполнением органы управления можем разделить на подгруппы: кнопки, тумблеры, рукоятки, маховики, педали и т.д. Быстрое нахождение необходимого органа управления требует их различения (визуально или на ощупь), которое зависит от: • формы органов управления; • размера органов управления, что обеспечивает их различения на ощупь с точностью 99%; • цвета (при обеспечении контрастности); • графических обозначений состояния, движения, назначение; • размещение органов управления в различных зонах досягаемости с учетом принципа экономии движений. Выбор органа осуществляется в соответствии с конкретными условиями его использования. К факторам, которые влияют на выбор органа управления, относятся температурные условия, наличие вибрации, ускорения, невесомости, специальный вид одежды, положение тела, условия освещения.

1. Правила размещения органов управления на рабочем месте.

	Эргономические требования к размещению органов управления при выполнении работ сидя в горизонтальной плоскости — Очень часто используемые и наиболее важные органы управления должны быть расположены в зоне — Часто используемые и менее важные органы управления не допускается располагать за пределами зоны — Редко используемые органы управления не допускается располагать за пределами зоны
	Эргономические требования к размещению органов управления при выполнении работ сидя в вертикальной плоскости — При размещении органов управления в вертикальной плоскости следует руководствоваться вышеприведенными данными высоты рабочей поверхности — Выше 1100 мм органы управления допускается размещать в случае, если по техническим причинам расположить их до указанного уровня невозможно. Такие органы управления должны использоваться редко
	Эргономические требования к размещению органов управления при выполнении работ стоя при размещении органов управления следует руководствоваться вышеприведенными данными высоты рабочей поверхности — Очень часто используемые и наиболее важные органы управления должны быть расположены в зоне — Часто используемые и менее важные органы управления не допускается располагать за пределами зоны, а при тяжелой работе – выше 1000 мм от площадки, на которой стоит рабочий — Редко используемые органы управления не допускается располагать за пределами зоны — Органы управления, используемые до 5 раз в смену, допускается располагать за пределами зоны досягаемости моторного поля

При работе двумя руками органы управления размещают с таким расчетом, чтобы не происходило перекрещивания рук. Операции, не требующие точности и быстроты выполнения, можно «доверить» ножным органам управления. Аварийные органы управления следует располагать в пределах зоны досягаемости моторного поля. Чтобы исключить возможность их самопроизвольного включения, необходимо предусмотреть специальные блокировки и выключатели. Важный элемент рабочего места – средства отображения информации, то есть табло, часы, дисплеи, мониторы и т.д. К их расположению также предъявляются конкретные требования. Если средства отображения информации, требующие точного и быстрого считывания показаний, используются очень часто, их располагают по вертикали под углом ±15° от линии взгляда и по горизонтали под углом ±15° от сагиттальной плоскости («сагиттальная плоскость» (от лат. sagitta – стрела) – термин, применяемый в анатомии животных и человека для обозначения плоскости, идущей через тело в переднезаднем направлении). Если они требуют менее быстрого и точного чтения показаний и используются часто, допустимо расположить их под углом ±30°. Редко используемые средства отображения информации помещают под углом ±60°. Именно эти общие принципы сформулированы в правилах по охране труда, а также санитарных правилах и нормах. Если этого требует сфера деятельности, они могут быть конкретизированы и дополнены. Например, сейчас большое значение приобрели эргономические правила по использованию компьютера. Они подробно описаны в ГОСТе «Эргономические требования при выполнении офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов».

1. Группирование органов управления.

Независимо от типа органы управления должны быть логически сгруппированы в определенную пространственную структуру с учетом:

♦ функционального назначения (принадлежность к одному комплексу оборудования, системе, агрегату, функциональному узлу);

♦ последовательности использования в зависимости от алгоритма деятельности оператора;

♦ времени использования (в период функционирования системы или ее подготовки к эксплуатации);

♦ характера режима работы системы; значимости органа управления для работы системы.

При затруднении с реализацией этих требований предпочтение следует отдавать принципу группирования по функциональному назначению системы. Нельзя располагать рядом органы управления, используемые при нормальной работе и в аварийных ситуациях. Одинаковые типы органов управления следует располагать так, чтобы они обеспечивали один и тот же эффект управления, если совпадает направление их манипулирования (исключением являются ручные и ножные тормоза на транспортных средствах). Если объект управления включается или выключается при помощи двух кнопок, то пусковую следует помещать выше кнопки выключения или справа от нее. Органы управления одинаковыми системами должны располагаться на пульте в соответствии с реальным расположением этих систем или объектов по отношению к его осям симметрии. Например, для объектов управления, расположенных справа от оператора, соответствующие им органы управления должны располагаться на пульте справа от сагиттальной оси симметрии. При определении расстояния между приводными элементами во внимание принимаются одновременность или последовательность использования органов управления, способ захвата приводного элемента, его размеры, направление его перемещения, необходимость работы вслепую, возможность случайного включения, наличие спецодежды и спецобуви, наличие вибрации, степень подвижности рабочего места. При последовательном использовании органов управления их следует располагать по горизонтали слева направо или сверху вниз, а в пределах ряда — сверху вниз и слева направо и как можно ближе друг к другу. При манипулировании органами управления всле­пую расстояние между смежными краями приводных элементов должно быть не менее 150 — 300 мм, в зависимости от зоны расположения органа управления. При работе с органами управления в перчатках это расстояние должно быть увеличено. При манипулировании органами управления вслепую расстояние между смежными краями приводных элементов должно быть не менее 150 — 300 мм, в зависимости от зоны расположения органа управления. При работе с органами управления в перчатках это расстояние должно быть увеличено. Ручные органы управления следует размещать так, чтобы ни приводной элемент, ни рука работающего не закрывали расположенных рядом СОИ. Перемещение органа управления при выполнении рабочих операций должно быть простым, легким, удобным и обеспечивать максимальную эффективность воздействия. Величина перемещения должна быть оптималь­ной и согласована с требованием точности.

При проектировании органов управления должен соблюдаться принцип совместимости двигательной реакции операторов и показаний индикаторов, согласно которому показания индикатора должны вызывать естественные (ожидаемые) движения, соответствующие стереотипам двигательных реакций человека (см. табл.). Направление перемещения органа управления по возможности должно быть мнемонически согласовано с воздействием, оказываемым на систему или ее отдельные агрегаты. Если на панели расположено большое количество взаимосвязанных ручных органов управления и средств отображения информации, рекомендуется каждый орган управления располагать непосредственно под связанным с ним индикатором: справа от него — для правой руки, слева — для левой руки.

При размещении органов управления и соответствующих им средств отображения информации на разных панелях необходимо, чтобы:

♦ органы управления занимали положение, соответствующее положениям связанных с ними СОИ;

♦ панели с органами управления и СОИ не размещались друг против друга;

♦ все индикаторы располагались в верхней части панели, а все органы управления — в ее нижней части.

При использовании концентрических поворотных ручек, связанных с индикаторами, последние следует располагать в ряд слева направо, причем центральная ручка должна соответствовать крайнему левому индикатору, средняя — среднему, а периферическая — крайнему правому. Если индикаторы, расположенные горизонтальными колонками, связаны с таким же образом расположенными органами управления, то крайний левый (верхний) индикатор должен соответствовать крайнему левому органу управления в верхнем ряду колонки, а крайний правый (нижний) индикатор — крайнему правому органу управления в нижнем ряду колонки.

1. Кнопки и клавиши.

Кнопки и клавиши применяются для проведения быстрых операций типа "включено —выключено", требуют при управлении незначительных физических усилий, позволяют осуществлять управляющие действия с наибольшей скоростью. Приводной элемент кнопки при нажатии перемещается вдоль оси фиксации, а клавиши — поперек оси (см. табл.). Приводные элементы кнопок и клавишей должны иметь автоматическое возвратное движение. Кнопка может быть прямоугольной или круглой, клавиша же, как правило, всегда прямоугольная. Рабочая поверхность кнопки может быть вогнутой или выпуклой, в зависимости от диаметра и способа нажатия. Покрытие кнопки должно быть гладким и выполнено из материалов с высоким коэффициентом трения либо иметь насечку, нетравмоопасную для кожи пальцев. При частом использовании этого типа быстродействующих выключателей (переключателей) целесообразно применять кнопки четырехугольной формы с закругленными углами и верхней кромкой. При редком использовании их можно заменять кнопкой круглой формы. Включение кнопки должно вызывать ощущение слышимого щелчка или ощущение других модальностей: тактильное, звуковое, световое (либо их сочетания в соответствии с избранной формой кодирования управляющего воздействия). Цвет кнопки должен отличаться от цвета панели: на темных панелях устанавливают светлые кнопки, на светлых — темные или ярких, насыщенных тонов. В целях исключения возможности случайного включения соседних кнопок расстояние между краями соседних кнопок должно составлять не менее 15 мм, при работе в перчатках — не менее 25 мм, а для кнопок, нажимаемых большим пальцем, — не менее 50 мм. В случае применения включателей (переключателей) при освещенности менее 300 лк и частоте нажатия более 5 раз в минуту размер приводных элементов между ними следует увеличить в 1.5 — 3 раза, а максимальное усилие должно быть не более 0,6 Н. Для особо важных команд целесообразно использовать клавиши, имеющие фиксатор или защелку, хорошо читаемую надпись, состоящую не более чем из трех строк. Для контроля операции включения клавишей целесообразно использовать подсвет.

 

 

 

Рычажные переключатели (тумблеры). Поворотные переключатели и регуляторы.

Рычажные переключатели (тумблеры). Применяются для быстрого включения, выключения и переключения режимов работы, не требуют при управлении больших физических усилий, хорошо опознаются на рабочем месте, позволяют осуществлять операции с большой скоростью.

Форма приводного элемента (рычажной части) тумблера может быть конусообразной, многогранной или цилиндрической с расширением на конце в виде шарика или лопатки. При кодировании тумблеров их форму можно изменять, однако не должно быть острых кромок и граней. Можно кодировать тумблеры и разные позиции приводного элемента цветом, надписями и символами. На приводном элементе тумблера не допускаются плоские грани с радиусом перехода менее 0,2 мм — для тумблеров легкого типа и менее 0,5 мм — для тумблеров тяжелого типа. Приводной элемент тумблера должен иметь длину не менее 10- 15 мм и толщину в расширенном участке 3 — 5 мм. Межпозиционные перемещения рычажка должны выполняться в секторе 40 — 60 градусов — для двухпозиционного тумблера и в секторе 30 — 50 градусов — для трехпозиционного. Положение тумблера, характеризующее его состояние, должно легко распознаваться визуально, тактильно и на слух (как щелчок). Позиция приводного элемента "верх" должна соответствовать состоянию "включено", "низ"— состоянию "выключено". Тумблеры легкого типа должны рассчитываться на усилия до 7 Н, тяжелого — на усилия 7 - 25 Н.

Поворотные переключатели и регуляторы. Применяются для операций включения—выключения, плавного непрерывного или ступенчатого регулирования. Действия с ними требуют незначительных усилий, кодирование их легко осуществимо. Конструкция их должна обеспечивать сигнализацию об установлении каждой дискретной позиции посредством слышимого щелчка или ощущаемого скачкообразного изменения. Приводные элементы поворотных переключателей ступенчатого действия (селекторные переключатели) должны иметь указатель (стрелку, точку, метку и др.), а также надежное устройство подпружинной фиксации положения, которое должно обеспечивать возможность быстрого и однозначного определения позиции переключения. На регуляторы не следует наносить никаких надписей. Исключение составляют органы управления, расположенные близко друг к другу, а также приводные элементы шкального типа (с лимбом). Торцевые переключатели используются для ввода цифр при одновременном их считывании (проверке). Торцевой переключатель дискретного действия должен иметь в каждой позиции приводного элемента либо слегка вогнутую рабочую поверхность, либо несколько выступающий участок с накаткой. Кодирование можно осуществлять положением, пометками и цветом. Для позиций "включено" и "нормально" следует использовать цветовое кодирование. Возможность цифрового отсчета позиций торцевого переключателя должна быть обеспечена для всех рабочих поз оператора. Переключатели дискретного действия необходимо снабжать пружинными фиксаторами. Селекторные переключатели следует использовать для дискретного переключения от 3 до 24 исполнительных позиций. Они должны быть снабжены пружинным фиксатором положений, движущейся стрелкой, ориентирной опорной линией, а также неподвижной шкалой. Контрастность ориентирной линии должна составлять не менее 50% цвета всего переключателя. Стрелка должна быть максимально приближена к шкале, чтобы параллакс от расстояния между позициями шкалы составлял не более 25%. Возможно кодирование стрелок формой при группировании нескольких селекторных переключателей с различными функциями. При этом необходимо избегать расположения позиций переключателей друг против друга. Для крайних позиций приводного элемента необходимо предусматривать стопоры. При манипулировании переключателями шкала не должна прикрываться рукой. Если управление переключателями осуществляется левой рукой, то деления на шкале и надписи следует размещать сверху и справа от переключателя; если правой рукой — то сверху и слева от него. Отметки часто используемых режимов включения целесообразно располагать в наиболее удобной для обзора части шкалы. Размеры рукоятки электронного переключателя должны находиться в пределах: диаметр — 20—120 мм, ширина — 2-15 мм, высота — 10 — 55 мм. Ручкам, рассчитываемым на точную регулировку, необходимо обеспечить диапазон поворотов на 30—60 градусов в каждую сторону от нулевой точки, а у рассчи­тываемых на большое усилие боковые поверхности долж­ны быть ребристыми для обеспечения надежного захвата. Расстояние между краями соседних ручек при работе пальцами должно составлять не менее 20 мм, при работе в перчатках — не менее 25 мм, при работе кистью — не менее 50 мм, при работе двумя руками — не менее 70 мм.