- •Предисловие
- •1.Теоретические основы эргономики
- •1.1. Объективные причины возникновения эргономики
- •1.2. Основные цели и задачи, структура эргономики
- •1.3. Эргономическая система "человек – машина – среда"
- •1.4. Эргономика и дизайн
- •1.5. Два направления развития эргономики
- •2.Физиология труда
- •2.1. Производительность труда
- •2.2. Оптимальная производительность труда и ее колебания
- •2.3. Физиологические предпосылки целесообразной организации труда
- •2.4.Статическая работа
- •2.5. Основные принципы использования статической работы
- •2.6. Режим работы и отдыха
- •3.Психофизиологические характеристики деятельности оператора
- •3.1. Общие сведения об анализаторах
- •3.2. Зрительный анализатор
- •3.2.1. Пространственные характеристики зрительного анализатора
- •3.2.2. Энергетические характеристики
- •3.2.3. Цветоощущение
- •3.3 Слуховой анализатор
- •3.4. Тактильные и кинестетические анализаторы
- •3.5. Память и мышление
- •4.Классификация деятельности в системе "ч–м–с"
- •4.1. Классификация систем "ч–м–с"
- •4.2. Этапы и временные параметры операторской деятельности
- •Тц Тлим,
- •4.3. Количественная оценка информации
- •4.4. Критерии напряжённости работы оператора
- •5.Эргономические требования к средствам отображения информации
- •5.1. Общие положения. Информационные модели
- •«Коналог»
- •5.2. Стрелочные (шкальные) сои
- •5.3. Сои экранного типа на электронно-лучевых трубках
- •5.4. Жидкокристаллические (жки) сои
- •5.5. Мнемосхемы
- •5.6. Способы кодирование зрительной информации
- •5.7. Компоновка сои на информационной панели
- •6.Антропологическое соответствие техники человеку
- •6.1. Антропометрические данные
- •6.2. Методы построения моторных полей
- •7.Эргономические принципы построения рабочих мест
- •7.1. Эргономические требования к рабочим местам
- •7.2. Положение тела во время работы
- •7.2. Работа стоя
- •7.3. Работа сидя
- •7.4. Рабочее сиденье
- •7.5.Определение оптимальных параметров и формы рабочих мест
- •8.Рабочие движения
- •8.1. Организация движений
- •8.2. Скорость и точность движений
- •8.3. Рабочий ритм
- •8.4. Скорость работы
- •9.Физическое напряжение
- •9.1. Рабочая нагрузка
- •9.2. Мышечная сила
- •9.3. Манипулирование с грузами
- •9.4. Подъем и переноска грузов
- •10.Ручные приспособления и захватные части инструментов
- •11.Органы управления
- •11.1. Рычаги
- •11.2. Кривошипные рукоятки
- •11.3. Ручные колеса
- •11.4. Поворотные кнопки
- •11.5. Рычажные переключатели
- •11.6. Нажимные кнопки
- •11.7. Перекидные рычажные переключатели
- •11.8. Педали
- •Приложение 1.
- •Психическая нагрузка
- •1. Органы зрения
- •2. Органы слуха
- •3. Другие органы чувств
- •4. Приборы, средства сигнализации
- •Методы работы Физическая нагрузка
- •Психическая нагрузка
- •Окружающая среда Микроклимат
- •3. Другие вредные факторы
- •Организация труда
- •Рабочая и полная нагрузка
- •Производительность системы
- •Приложение 2. Человек в цифрах Антропометрия
- •Психофизиология
- •Литература
- •Оглавление
1.2. Основные цели и задачи, структура эргономики
Цели. Первой и главной целью эргономики является повышение эффективности СЧМС, под которой понимается способность СЧМС достигать поставленной цели в заданных условиях и с определённым качеством и эффектом.
Эффективность СЧМС невозможна без высокой работоспособности и надёжности оператора, которые строго определены и за обеспечение которых несёт ответственность эргономист.
Работоспособность - это свойство оператора, определяемое состоянием физиологических и психических функций и характеризующее его способность выполнять определённую деятельность с требуемым качеством и в течение требуемого интервала времени.
Надёжность - это свойство, характеризующее способность оператора безотказно выполнять деятельность в течение определённого интервала времени при заданных условиях.
Эргономист должен поддерживать трудовые затраты оператора при взаимодействии с технической системой на таком уровне, который позволял бы обеспечить оптимальные работоспособность и надёжность оператора.
Безопасность труда является второй целью эргономики. Деятельность человека СЧМС стала настолько сложна, что именно в её организации и наполнении оказались сконцентрированы основные причины опасных ошибок, приводящих к травмам и авариям. Во многих случаях действия операторов оказывались неправильными не из – за низкой их квалификации, а по причине несоответствия конструктивных особенностей техники возможностям человека, "человеческому фактору". Согласно данным мировой статистики 80% катастроф в авиации, 64% на морском флоте происходят в результате ошибок, допускаемых лётчиками и моряками. По имеющимся данным на долю "человеческого фактора" сейчас приходится от 40 до 70% всех отказов технически сложных систем в промышленности. О высоких нагрузках (вернее перегрузках) на психику и общее состояние операторов сложных систем свидетельствуют такие данные. На предпосадочном снижении у командира авиалайнера частота переноса взгляда на приборы колеблется от 100 до 200 раз в минуту, длительность фиксации взгляда на каждом приборе составляет 0,66 с.; приходится совершать руками около 30 движений в минуту. В результате пульс при посадке 150 ударов в минуту, кровяное давление 200 мм. рт. ст. Или взять, например, гибкие быстро перестраиваемые производственные системы (ГПС). Эти системы существенным образом меняют традиционные представления о трудовой деятельности. Человек здесь выполняет в основном функции системного проектировщика и программиста, а также работы по техническому обслуживанию этих систем. Быстрое обновление продукции буквально каждый день ставит перед конструкторами, эргономистами и обслуживающим персоналом новые задачи, решать которые приходится в сжатые сроки. Как показывает практика, высокое нервно – психическое напряжение, обусловленное максимальной мобилизацией интеллектуального потенциала и предельной ответственности за выполнение каждой операции, выдерживают далеко не все работающие. Поэтому ГПС не сводят к минимуму инженерно – психологические проблемы, как считают некоторые специалисты, а порождают массу новых, которые ещё предстоит научиться решать.
Из приведенных примеров видно, что как бы не была совершенна техника, её эффективное и безопасное применение в конечном итоге зависит от того, насколько полно согласованы конструктивные параметры с оптимальными условиями работы оператора, с его психическими возможностями по приёму, переработки информации и принятию правильного решения, со склонностью к более или менее рискованному поведению, его способностью работать в состоянии утомления, эмоционального стресса, психической напряжённости, монотонии и т.д. Многие из перечисленных проблем будут подробно рассмотрены в соответствующих главах книги.
Третьей целью эргономики является обеспечение условий для развития личности работающего в процессе труда. Основным путём её достижения служит постепенное органическое соединение физического и умственного труда в производственной деятельности. Оно включает:
последовательное повышение содержательности труда всех профессий, повышение его интеллектуальной насыщенности на основе достижений научно – технического потенциала страны;
рост технической культуры, определяющей уровень развития техники и технологии производства, уровень его автоматизации и качество выпускаемой продукции;
повышение личной культуры, определяемой отношением самого работающего к труду, его профессиональной подготовкой, отношением в производственном коллективе;
повышение общей культуры, определяемой условиями труда и культурно – бытового обслуживания работающих.
Итак, рассмотренные четыре проблемы, составляющие основу третьей цели эргономики свидетельствуют, что ориентация эргономистов, проектировщиков СЧМС на человека – оператора, развитого в интеллектуальном, нравственном, волевом отношении, является залогом формирования личности.
Задачи. Приведённые выше цели эргономики определяют семь её основных задач.
Анализ функций человека в системе ЧМС. В ходе анализа изучают структуру деятельности оператора, рассматривают её цели, мотивы и способы выполнения, выявляют возможные режимы работы и оценивают их влияние на результаты труда. На основании этого предъявляются необходимые требования к характеристикам оператора и намечают возможные пути их достижения.
Изучение процессов приёма и преобразования информации оператором. Проблема взаимодействия человека и техники, связанная с большими нагрузками на нервную систему, необходимостью перерабатывать огромные потоки информации и принимать при этом ответственные решения, превратились в одну из основных проблем мировой науки. Учитывая, что наибольшее применение в деятельности оператора имеет зрительная информация, дальнейшее изложение материала будет вестись применительно к этому виду отображения информации.
Разработка эргономических принципов проектирования рабочих мест операторов. Разрабатываются методы и требования (антропологические, физиологические, психологические), предъявляемые к рабочему месту, чтобы обеспечить максимальные удобства и эффективность работы оператора или группы операторов.
Эргономическое проектирование и оценка системы ЧМС. При решении этой задачи используются результаты всех предыдущих задач. Одним из главных вопросов при решении этой задачи является создание метода структурного анализа деятельности. Основная цель метода состоит в выделении структурных уровней коллективной и индивидуальной деятельности, режимов работы и задач, решаемых оператором. Для этого проводятся операции по: выделению круга обязанностей каждого из операторов, выделению режимов работы, выделению подмножества задач для каждого режима и каждого оператора. Такое моделирование, развёрнутое для конкретной ситуации, позволяет интерпретировать в виде, удобном для инженерного решения, задачу компоновки оборудования на рабочих местах.
Профессиональная подготовка операторов. Эргономика рассматривает её как сложный процесс, включающий отбор, обучение, тренировку операторов, формирование коллектива и управление им.
Определение экономического эффекта эргономических разработок. Конечная цель эргономических исследований – повышение эффективности систем "человек – машина – среда". При этом целесообразно учитывать основные положения существующих методик оценки научно – технических разработок и новой техники.
Выдвижение и проверка гипотез о перспективах развития технических систем и связанных с ними условий труда человека. Известно, что автоматизация меняет отношения человека и техники. Человек становится регулировщиком технологического процесса, наладчиком, программистом. В связи с этим повышаются требования к квалификации и интеллектуальной подготовке кадров. Вместе с тем, учёные высказывают мнение о том, что массовая автоматизация и компьютеризация обучения, труда и быта может изменить свойства интеллекта, сделать человека рациональнее, сузить его духовный мир, привести к переоценке нравственных ценностей. Однако, до сих пор не установлена точно возможность таких изменений в психике человека, отсутствуют чёткие рекомендации по проектированию деятельности человека в автоматизированных и роботизированных системах.
Недостаточная эффективность эргономического проектирования приводит к тому, что упускаются из вида психологические проблемы, связанные как с организацией непосредственного взаимодействия человека и компьютера, так и внедрения средств автоматизации в уже сложившиеся организационные структуры человеческой деятельности.
Эргономические прогнозы и гипотезы должны также обеспечить подготовку СЧМС к деятельности в изменённых условиях существования. С развитием авиации, освоением космоса и гидросферы, добычи полезных ископаемых на больших глубинах и в труднодоступных местах планеты появились новые виды деятельности и усложнились традиционные профессии.
Эргономисты и психологи изучают различные виды экстремальных воздействий на человека:
изменённую афферентацию (нервную возбудимость) в космическом полёте, полётах на самолётах (особенно на сверхзвуковых), в условиях строгой сенсорной (зрительной, слуховой и т.д.) дозировке при погружении в воду и др.;
изменённую информационную структуру в космических и авиационных полётах, при работе в шахтах, на различных специальных тренажёрах;
социально – психологические ограничения при плавании на кораблях, подводных лодках, работе в Арктике, полётах в космос;
угрозу жизни в процессе изложенной выше деятельности.
Это лишь небольшой перечень проблем, которые Эргономисты должны прогнозировать и решать при проектировании СЧМС.
Структура. Эргономика, как и любая наука, характеризуется следующими элементами логической структуры:
объектом (система ЧМС), который она изучает;
предметом (трудовая деятельность человека), который она исследует;
задачами, которые надо решать, чтобы достичь поставленных перед наукой целей;
методами, используемыми для изучения объекта.
В конечном итоге, структуру эргономики формируют её цели и задачи: эффективность СЧМС; безопасность работы в ней; создание комфортных условий, обеспечивающих развитие личности оператора. Очевидно, что значимый результат может быть достигнут при согласованном взаимодействии специалистов из разных областей знаний: психологов, физиологов, эргономистов, дизайнеров, системотехников, врачей и др. Их усилия должны сочетаться с работой конструкторов СЧМС, заинтересованных в её максимальной эффективности и надёжности, специалистов по охране труда, организаторов и руководителей производства, обеспечивающих комплектование персонала СЧМС и решение социальных вопросов.
