Предисловие

Основная задача книги – раскрыть предмет и задачи эргономики, как единственно – научной основы дизайна, ознакомить студентов с терминологией и понятиями этой науки, выработать у будущих специалистов понимание и навыки эргономического подхода к проектированию и созданию оптимальных для человека условий труда, определить место инженера в эргономике и дизайнера в их совместной творческой деятельности.

Создание благоприятных условий труда, удобства управления и обслуживания техники, снижение утомляемости, повышение привлекательности труда – важнейшие социальные и эргономические задачи. Вопросы гуманизации техники становятся в один ряд с техническими характеристиками машин.

В соответствии с маркетингом должна быть выработана философия эргономики, в полной мере учитывающая, что производить надо такие машины, системы управления, приборы, бытовое оборудование и т.д., которые удовлетворяют требованиям потребителя, соответствуют коньюктуре рынка, т.е. являются конкурентоспособными прежде всего по эргономическим и эстетическим показателям.

В книге приведены эргономические нормы, принципы и рекомендации, которые должны учитываться на всех стадиях разработки и эксплуатации системы "человек – машина – среда". Раскрываются методические основы эргономического проектирования как составной части цельного дизайн – процесса создания новых объектов.

Приводя эргономические рекомендации, авторы обращают внимание на то, что в каждом конкретном случае они должны учитывать специфические особенности той или иной деятельности и условия её осуществления на производстве.

В книге обобщены результаты исследований и разработок, выполненных в России и за рубежом.

1.Теоретические основы эргономики

1.1. Объективные причины возникновения эргономики

Без руководящей роли человека даже совершенные автоматы превращаются в груду металла. Между тем история техники знает немало случаев, когда люди оказывались не в состоянии эффективно управлять вновь созданными машинами. Что лежит в основе подобных неожиданностей? Как достичь того, чтобы в своём взаимодействии Человек и Машина представляли собой гармоничную систему? Таковы главные проблемы, исследованием которых занимается эргономика. О достижениях и перспективах этой новой и весьма увлекательной науки рассказывает предлагаемая книга.

Эргономика как наука возникла всего несколько десятилетий назад, однако её зарождение относится к тому периоду развития человечества, когда люди научились сознательно изготавливать удобные орудия труда. Многие тысячелетия, отделяющие XX, а теперь уже XXI век от первобытных культур, переменили жизнь человека, но значения орудий труда для него осталось прежним.

Да и что такое орудия труда? Посредник между рукой человека и предметом, на который обращено действие? Или нечто гораздо большее – сгусток мысли, материализованный в результате долгого опыта поколений, определённое количество информации, которое человек вкладывает в предмет? Не религия, не войны, а прежде всего орудия труда, отношение к ним связывают людей.

Как мы видим, уже тогда, в каменном веке вступил человек во взаимодействия с орудиями труда. Разумеется, тогда всё было просто.

Специалисты, занимающиеся эргономикой, любят рассказывать о первобытном охотнике. Выбрал он удобный для себя топор и вернулся с добычей. Выбрал топор неудобный – и погиб. Шёл так сказать естественный отбор эргономистов.

Ситуация резко изменилась, когда появились первые примитивные машины и исчезла прямая связь между движением руки человека и конечным результатом.

На ткацких мануфактурах в Англии начала XIX века ткачи не помышляли о том, чтобы выбирать себе орудия труда. Они вынуждены были к ним подстраиваться. Теперь машина подбирала себе людей, а создатели станков меньше всего задумывались, какие люди будут работать на них. Громоздкость и неудобство машин, изображённых на старинных гравюрах, поражает воображение современного человека. Вряд ли ткачиха с Трёхгорки сумела бы управиться с этими чудовищами. Человек становился придатком машины, её рабом. Орудия труда всё более и более усложнялись, делались более производительными и при этом, совершенно не учитывались возможности человека, которому становилось всё трудней и трудней подстраиваться под новую технику.

Такое отношение к сущности технического прогресса было характерным для инженеров. Их сознание было полностью сосредоточено на развитии "технического фактора" производства: разработку новых технологических процессов, создание нового технического оборудования и машин, увеличение их мощности, надёжности, экономичности и т.д. – вот на что были направлены творческие усилия конструкторов и технологов. Лишь в конце первого десятилетия XX века началась постепенная "переоценка ценностей".

Чем быстрее развивалась техника, чем больше гражданских и военных (особенно) кораблей спускалось на воду, чем больше появлялось автомобилей, локомотивов, аэропланов, чем более сложным становилось оборудование заводских цехов и увеличивались скорости технологических процессов, тем чаще происходили различные аварии и несчастные случаи. Более того, статистика аварийности значительно опережала темпы насыщения промышленности новыми машинами.

Так, в 1930 г. в США произошло 2,5 млн. несчастных случаев. Погибло более 99 тыс. человек. Общие убытки составили огромную сумму – 1 млрд. 300 тыс. долларов. Конструкторы, устроившие это грандиозное побоище, находились в плену довлевшей над ними идеи, что человек может приспособиться ко всему.

Только научно – техническая революция в начале XX века заставила проектировщиков вспомнить о человеке. Возникла конфликтная ситуация между сферами производства сложных систем и их потребителями. Технические устройства, достаточно надёжно разработанные, отказывали, как только на них начинали работать. Уже тогда родилась догадка, что не человек своими ошибками препятствует высокоэффективной эксплуатации новой дорогостоящей техники, а сама техника, созданная без учёта целого комплекса особенностей и возможностей человека, провоцирует его ошибки. По данным статистики надёжность выполнения человеком - оператором^ всё более усложняющихся функций уменьшается. Поэтому увеличение надёжности технической части системы теряет смысл, так как надёжность всей системы, включая оператора, минимизируется надёжностью оператора, человек становится всё менее надёжным звеном, даже менее надёжным, чем техническая часть современных систем. Резкие изменения характера и условий трудовой деятельности, за которыми не поспевает биологическая перестройка организма, обусловливает возникновение целого ряда негативных явлений. Работая часто на пределе психофизиологических возможностей и в неблагоприятных условиях, человек – оператор допускает ошибки, "цена" которых в современном производстве резко возросла.

На основе вышеизложенного, можно сделать весьма важный вывод – инженеры, занятые конструированием технических устройств любой сложности, должны быть вооружены определённым объёмом психологических знаний. Таким образом возникла объективная необходимость создания нового научного направления, которое принадлежало бы одновременно к психологическим и техническим наукам. На этой основе и родилась приблизительно 90 лет назад вследствие "брака" классической, фундаментальной психологии и технических наук – "инженерная психология".

Главная цель инженерной психологии – всестороннее изучение взаимоотношений между человеком и техникой в едином комплексе "человек – машина", разработка принципов и рекомендаций по оптимальному приспособлению машины к человеку, изучение процессов информационного взаимодействия оператора и технических устройств.

Выдающийся отечественный психолог Б.Ф. Ломов в своей книге "Человек в системах управления" приводит следующее определение:

Инженерная психология – область психологической науки, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации систем "человек – машина" (СЧМ).

В чём же принципиальное отличие новой научной дисциплины от всего того, что непосредственно предшествовало её возникновению?

Во – первых, если раньше создаваемые технические средства приспосабливались к особенностям двигательно – опорного аппарата человека, то с зарождением инженерной психологии этот подход был перенесён прежде всего в сферу умственных способностей оператора: сенсорных (зрительных, слуховых, тактильных и других ощущений), перцептивных (связанных с восприятием информации), мнемических (связанных с памятью), мыслительных. На основе этих ощущений у оператора формируются данные о познавательных процессах, таких как: обнаружение, различение, восприятие, опознание, особенности памяти и мышления, скорость реакций.

Во – вторых, в конструкторской деятельности доминирующим стал принцип проектирования целостных СЧМ, в которых природные способности человека анализировались и согласовывались с техническими системами.

В – третьих, в рамках новой теории оформился целый ряд новых психологических понятий и проблем. Важнейшая среди них – проблема распределения функций между человеком и машинными компонентами проектируемой системы.

В – четвёртых, возникновение инженерной психологии дало огромный толчок развитию и совершенствованию обширного комплекса психологических наук.

В 1921 году состоялась Первая Всероссийская конференция по научной организации труда и производства. Символично, что председателем первого пленарного заседания был избран выдающийся психолог и физиолог В.М. Бехтерев. Он выступил с докладом по основным вопросам физиологии, психологии и гигиена труда. Показав многогранность и сложность изучения труда человека, В.М. Бехтерев сформулировал принципиально новый подход к проблеме, не умещающийся в рамки ни одной отдельно взятой научной дисциплины о труде. В числе докладчиков был молодой учёный, чьё выступление обратило на себя особое внимание – ученик академика В.М. Бехтерева, позднее один из ведущих психологов нашей страны В.Н. Мясищев.

В своём докладе "Принципы организации научного изучения труда" В.Н. Мясищев предложил выделить изучение трудовых процессов в особую отрасль научного знания – эргологию (от греческих слов "эргон" – работа и "логос" – понятие, учение). Эргология, отмечал докладчик, должна быть комплексной дисциплиной, которая занимается изучением всех сторон трудового процесса – психической, физиологической, анатомической, механической, а также включает в себя гигиену и санитарию труда. Систему мер, направленных на практическое внедрение рекомендаций эргологии непосредственно в организацию труда, В.Н. Мясищев предложил именовать эрготехникой.

Итак, в двадцатые годы в нашей стране были сформулированы основные принципы новой научной дисциплины, очерчен её предмет, намечены организационные формы исследований и указаны пути практического приложения данных эргологии. Однако Эргология тогда не оформилась в самостоятельное научное направление главным образом из – за известных трагических событий тридцатых годов.

В пятидесятых годах в нашей стране под давлением бурного развития техники (в основном военной) и космонавтики и внедрения в промышленность методов художественного конструирования вернулись к исследованиям этого типа, но уже на новой основе.

Изучая объективные причины возникновения инженерной психологии, а затем и эргономики, следует отметить ту огромную роль в их развитии, которую сыграл военно – промышленный комплекс в годы до и после первой и особенно второй мировой войн. В те годы был дан мощный толчок научным исследованиям, направленным на выявление оптимальных условий деятельности человека, а также его предельных возможностей в процессе управления сложной военной техникой.

Особенно интенсивное развитие военная промышленность получила в послевоенные годы во время "холодной войны" между СССР и США. Создание сверхзвуковой авиации, атомных подводных лодок, мощных радаров, строительство ракетно – космических комплексов, развитие космонавтики – заставило специалистов столкнуться с совершенно новыми, не ведомыми инженерной психологии проблемами организации труда человека как звена замкнутой на него многоконтурной системы управления сложными автоматизированными объектами. Оказалось, что научно – исследовательская база, накопленная инженерной психологией по изучению "человеческого фактора" за многие годы, недостаточна для решения проблем, продиктованных качественным скачком в области военной техники. Многогранность и сложность этих проблем потребовала создания новой комплексной научной дисциплины, объединяющей на основе инженерной психологии взаимодействие различных наук, не только технических, но и физиологии, антропологии, дизайна и др.

На стыке их и возникла новая комплексная наука – эргономика (греч. эргон – работа, номос – закон). Это название она получила в Англии в 1949 году, где группой учёных (в том числе и из США), главным образом психологов, физиологов, инженеров, антропологов, работавших в годы войны над созданием военной техники, было создано Эргономическое научно - исследовательское общество. Интересно отметить, что на заседании этого общества присутствовали взятые в плен видные немецкие ракетчики во главе с фон Брауном, создателем ракетных систем "ФАУ – 1" и "ФАУ – 2".

Участники совещания приняли решение – объединить усилия учёных смежных научных направлений для решения общих проблем в проектировании эффективной, безопасной и комфортной трудовой деятельности человека в процессе управления и контроля различных сложных средств и систем управления.

Термин "эргономика" оказался наиболее удачным из всех предлагаемых, а их было немало. Во Франции эргономика длительное время называлась "психотехникой", в США – "человеческой инженерией", в Германии – "антропотехникой", в двадцатые годы в СССР – "эргология". В настоящее время в нашей стране и большинстве других стран принят английский термин.

Что же такое эргономика, как предмет научной дисциплины?

В рекомендациях Первой Международной конференции учёных и специалистов по вопросам эргономики, проходившей в Москве в августе 1972 года, дано следующее определение эргономики:

Эргономика – это наука, изучающая проблемы, возникающие в системе "человек – машина – среда", с целью оптимизации трудовой деятельности оператора, создания для него безопасных и комфортных условий, повышения за счёт этого его здоровья и работоспособности.

Из этого определения следует, что предметом эргономики является трудовая деятельность человека, а объектом исследования – система "человек – машина – среда" (СЧМС).

Как уже отмечалось, эргономика, как наука возникла на базе инженерной психологии, и поэтому непосредственно связана с ней. Более того термин "эргономика" иногда употребляют как синоним термина "инженерная психология". Это понятно: как явствует из приведённого выше определения, эргономика имеет ту же направленность, что и инженерная психология, но между этими научными дисциплинами существуют и определённые отличия. Так основным объектом инженерной психологии является система "человек – машина"; в эргономике исследуют её же, но с фактором внешней среды – физической, химической, социальной, существенно влияющей на эффективность деятельности оператора. Таким образом, у эргономики более широкий охват объектов исследования, да и сам исследовательский подход несколько иной. Прежде всего для эргономики характерен системный^ подход изучения всех аспектов рабочего процесса и работы оператора на основе группы методов (психофизиологических, математических и методов моделирования), с помощью которых реальный объект (СЧМС) описывается как совокупность взаимодействующих компонентов (психологических, анатомических, физиологических, гигиенических и др.). Все указанные компоненты системы, чтобы получить требуемый эффект, должны работать целенаправленно, так как цель, во – первых, определяет деятельность создателей СЧМС и во – вторых, позволяет оценить, правильно ли работает СЧМС. Если цель СЧМС определена качественно, то это устанавливает эталон рабочих характеристик, которого нужно достигнуть. Из этого следует, что измерение, оценка, обратная связь являются неотъемлемыми элементами системной организации эргономической системы ЧМС.

Признаками эргономического качества СЧМС являются её высокая эффективность, полная безопасность взаимодействия оператора с техническими устройствами, удовлетворённость человека содержанием, характером, результатами своего труда.

Эргономическую оценку СЧМС можно осуществлять комплексным методом, при котором оценка производится по двум эргономическим уровням.

Эргономический показатель первого уровня характеризует определённую группу эргономических свойств оборудования однородных по функциональному назначению:

• обеспеченность эффективности приёма и переработки информации;

• обеспеченность эффективности действий при работе на оборудовании;

• уровни факторов, генерируемых оборудованием в рабочую зону.

Его дополняет комплексный эргономический показатель второго уровня, характеризующий эргономические свойства оборудования, однородных по соответствию тем или иным свойствам человека в процессе трудовой деятельности, и образованный следующими групповыми показателями: антропометрическими, психофизиологическими, гигиеническими.

Перечисленные уровни показателей формируют состав эргономики.

Суммируя вышеизложенное, можно сделать вывод, что главное содержание трудовой деятельности оператора составляют умственные, психофизиологические процессы – активное восприятие, память, мышление. В чём состоят и как протекают, какими законами управляются психические процессы оператора непосредственным простым наблюдением обнаружить нельзя. Для этого требуются инженерно – психологические и медицинские исследования в специальных лабораториях.

Зарождение инженерной психологии и эргономики в нашей стране, создание фундаментальной научно – теоретической базы, необходимой для развития этих направлений, связано с именами выдающихся учёных: академиков В.М. Бехтерева, В.Н. Мясищева, Б.Ф. Ломова, профессоров В.П. Зинченко, В.П. Мунипова, В.Ф. Венда и др. Среди зарубежных психологов следует отметить А. Чапаниса, К. Моргана, Д. Миллера, Е. Мак – Кормика.

Объективная основа развития эргономики в нашей стране и за рубежом – это коренные изменения в производственных силах как целостной системе, включающей три основные компонента – средства труда, предмет труда и целесообразную деятельность человека. При этом самые решающие изменения происходят в сфере собственно трудовой деятельности, особенно в настоящее время, в период бурного внедрения средств автоматики и вычислительной техники, чрезвычайно широкого распространения операторских и диспетчерских профессий. Меняется характер и содержание труда, увеличиваются поисковые, творческие функции, повышаются требования к квалификации кадров, увеличивается доля высококвалифицированных специалистов в обслуживании высокотехнологичной техники. Это создаёт условия для всестороннего физического и духовного развития человека, он должен стать творчески развитой личностью. Разумеется, необходимы общественные условия, которые стимулировали бы творческие способности. Из этого следует – отличительной чертой эргономики является гуманизм, всё, что делает она, делается для человека. К сожалению, вследствие милитаризма мировой экономики ряда развитых стран и качественного скачка в области военной техники, многие эргономические разработки предназначаются для уничтожения человека. Таков печальный парадокс нашей действительности! И всё же, технический прогресс и его экономический эффект всё в большей степени будут определяться развитием науки, в том числе и эргономики, темпами и масштабами внедрения её достижений во все отрасли промышленности.

Итак, на качественно новом уровне человечество вернулось к тем счастливым и бесконфликтным взаимоотношениям человека со своими орудиями труда, которые озаряли его деятельность в пору младенчества нашей цивилизации.