Основы эргономики и дизайна радиоэлектронных средств бытового назначения

1. ОСНОВЫ ЭРГОНОМИКИ

1.1Введение

По мере перехода к комплексной автоматизации производства возрастает роль человека как субъекта труда и управления. Человек несет ответственность за эффективную работу всей технической системы и допущенная им ошибка может привести в некоторых случаях к очень тяжелым последствиям.

Изучение и проектирование таких систем создали необходимые предпосылки для объединения технических дисциплин и наук о человеке и его трудовой деятельности, обусловили появление новых исследовательских задач. Во-первых, это задачи, связанные с описанием характеристик человека как компонента автоматизированной системы. Речь идет о процессах восприятия информации, памяти, принятия решений, исследованиях движений и других процессах, проблемах мотивации, готовности к деятельности, стресса, коллективной деятельности операторов. С точки зрения обеспечения эффективности деятельности человека важное значение имеют такие факторы, как утомление, монотонность операций, интеллектуальная нагрузка, условия работы, физические факторы окружающей среды, биомеханические и физиологические факторы. Во-вторых, это задачи проектирования новых средств деятельности, относящихся преимущественно к обеспечению взаимодействия человека и машины. К таким средствам относят визуальные и слуховые индикаторы, органы управления, специальные входные системы ЭВМ, новые инструменты и приборы. В-третьих, это задачи системного характера, связанные с распределением функций между оператором и машиной, с организацией рабочего процесса, а также задачи подготовки, тренировки и отбора операторов.

Эргономика занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда, а также профессионального мастерства. Ее предметом является трудовая деятельность, а объектом исследования - системы "человек - орудие труда - предмет труда - производственная среда".

Повышение эффективности и качества труда является одним из важнейших средств достижения высокой эффективности производства. Более успешное решение этой задачи требует научного теоретического исследования проблем трудовой деятельности человека, его роли в современном производстве.

Так как в основе трудовой деятельности человека лежат его психические и физиологические процессы, поэтому большую роль в решении задачи повышения производительности труда играют науки, изучающие деятельность и функции человека.

С развитием производства меняются условия, методы и организация трудовой деятельности человека, претерпевают изменения функции, роль и место человека в процессе труда.

6

Раньше преимущественно преобладал энергетический подход в изучении этого процесса, обусловленный, прежде всего, преобладанием ручного труда. В настоящее время технический прогресс вызвал появление сложных видов трудовой деятельности (особенно это касается управления сложными системами), что предъявило серьёзные требования к скорости реакции, восприятию и другим психическим процессам человека. В реальной трудовой деятельности психологические компоненты не отделены от физиологических компонентов. Более того, трудовую деятельность человека нельзя понять, не изучая её во взаимодействии с функционированием технических устройств, посредством которых человек решает ту или иную трудовую задачу. На основе накопленных знаний о труде возникла потребность в целостной системе представлений о работающем человеке, о его трудовой деятельности, о его взаимоотношениях с машиной и с окружающей средой.

Решающую роль в системном подходе к изучению работающего человека, его трудовой деятельности сыграли те объективные процессы, которые вызваны научно-техническим прогрессом (НТП).

Автоматизация производства коренным образом изменила содержание труда человека; в трудовой деятельности всё более стали проявляться человеческие творческие функции.

Но в современном производстве, которое широко оснащено сложными техническими системами, к человеку предъявляются резко возросшие требования, вынуждающие его иногда работать на пределе психологических возможностей и в крайне усложнённых условиях труда.

При этом человек несёт ещё и огромную ответственность за эффективное функционирование больших систем управления производством, транспортом, связью, космическими полётами и т.п. Технический прогресс со всей остротой сформулировал проблему «человек-машина».

Возможности человека расширяются за счёт развития орудий труда, но орудия труда часто оказываются настолько сложными или нерационально сконструированными, что становится трудно ими пользоваться. Возникла задача согласования конструкции машин и условий их функционирования с характеристиками работающего с ними человека.

В настоящее время происходит мощное усложнение (структурное и функциональное) технических средств и технологических процессов, централизация управления крупными комплексами. Анализ эффективности АСУ показывает, что именно ошибки оператора зачастую оказываются причиной отказов в системе.

Тенденции развития современного производства таковы, что основные трудности в их проектировании, вероятно, будут связаны уже не с исследованием характеристик оборудования, а с определением путей и средств оптимизации взаимодействия человека и техники.

Машина должна быть во всех отношениях удобной для обслуживания её человеком, она должна соответствовать его психологическим характеристикам.

7

В процессе проектирования сложных комплексов возникает также проблема прогнозирования деятельности человека, которую нельзя решить старым правилом: «построим машину – потом посмотрим, почему она не работает».

Современное развитие техники характеризуется резко возросшей стоимостью технических средств, особенно при управлении сложными системами. Поэтому при проектировании новой и модернизации существующей техники необходимо заранее и с максимально доступной полнотой учитывать возможности и особенности людей, которые будут управлять и пользоваться ею.

Показатели физической среды на производстве также должны быть согласованы с характеристиками человека, только при этом условии можно рассчитывать на высокую эффективность его труда.

Часто человек в течение рабочего дня должен находиться в помещении с искусственным освещением, с определённым химическим составом воздуха, повышенным или пониженным атмосферным давлением. Некоторые профессии связаны с ускорением, изменением гравитации, шумами, вибрацией и т.д. Создание новых машин и разработка новых технических процессов есть создание дополнительной новой среды для человека. Иногда эта среда представляет собой сочетание естественных и искусственных условий, иногда может быть полностью искусственной. Поэтому, когда создаётся новая машина, речь должна идти не о машине как таковой, а о системе «человек - машина - производственная среда».

Комплексный, системный подход к изучению перечисленных проблем, установление взаимосвязи параметров человека и машины явились основой рождения новой отрасли знаний – эргономики (от греческого ergon-работа, nomos-закон) и её раздела – инженерной психологии. Термин "эргономика" был принят в Англии в 1949 г., когда группа английских ученых положила начало организации Эргономического исследовательского общества. В СССР

в 20-е годы предлагался термин "эргология", но в настоящее время принят английский термин. В некоторых странах эта научная дисциплина имеет иные названия, в США - "исследование человеческих факторов", в ФРГ - "антропотехника" и др.

Эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием машин (технических средств). Человек, машина и среда рассматриваются в эргономике как сложное, функциональное целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.

Изучение процесса проектирования систем «человек - машина - производственная среда» создали предпосылки для объединения технических дисциплин и наук, появления новой психофизиологической проблематики. Эргономика сложилась на стыке психологии, физиологии, гигиены труда и технических наук.

Если раньше развитие техники обеспечивалось в основном успехами физико-математических, химических и технических наук, то в настоящее

8

время к решению задач, возникающих в технике, привлекаются данные биологических, психологических, социально-экономических наук.

Предметом научного исследования в области трудовой деятельности становится не сама техника, и не только человек как субъект производства, а согласование его физических и психологических возможностей, эстетических вкусов и других социальных качеств со свойствами современных технических систем.

Надо также правильно понимать, что сколь бы техника не развивалась, она всегда остаётся «продолжением» естественных органов человека, его рук и мозга. Бесконечность технического прогресса, принципиальная возможность «передачи» трудовых функций субъекта технике ограничена целями человека, её назначением быть средством человеческого труда.

Вэргономике по-иному рассматривают проблему качества труда. Качество представляет интегральную характеристику данного вида труда, в которой фиксируются показатели качества и количества производимой продукции, взятые в отношении к трудовым затратам, психологической и физиологической «цене» деятельности, а также по отношению к показателям здоровья и развития личности работника.

Вусловиях все ускоряющегося обновления запаса знаний, а соответственно техники и технологии, эргономическое совершенствование отдельных сторон производства должно быть включено в программу образования человека, при этом более эффективно будут решаться не только задачи приспособления техники к человеку, но и активного формирования способностей человека, в соответствии с требованиями, которые предъявляет к нему технический прогресс, и возможностями, которые перед ним открываются с развитием техники.

Развитие эргономики приводит к необходимости применения разрабатываемых ею методов и критериев к любой сфере человеческой деятельности, как на производстве, так и в быту.

Сегодня одна из наиболее новых сфер применения результатов эргономических исследований – проектирование технически сложных промышленных изделий, а также изделий культурно-бытового назначения. Эргономика в тесном содружестве с технической эстетикой и инженерной психологией обеспечивает высокие потребительские свойства этих изделий, их красивый внешний вид и повышенное удобство эксплуатации. Эргономика призвана способствовать не только созданию оптимальных условий для труда, быта и отдыха людей, но и формированию новых культурных ценностей, созданию условий для всестороннего развития личности.

Эргономика относится к тем наукам, которые можно различать по предмету и специфическому сочетанию методов, применяемых в них. Она в значительной мере использует методы исследований, сложившиеся в психологии, физиологии и гигиене труда. Проблема состоит в координации различных методических приемов при решении той или иной эргономической задачи, в последующем обобщении и синтезировании полученных с их помощью результатов. В ряде случаев этот процесс приводит к созданию новых

9

методов исследований в эргономике, отличных от методов тех дисциплин, из которых она возникла. Эргономика так или иначе связана со всеми науками, предметом исследования которых является человек как субъект труда, познания и общения.

1.2Возникновение эргономики и её современное состояние

Вгоды Великой Отечественной войны был дан мощный толчок междисциплинарным исследованиям, направленным на выявление оптимальных условий деятельности человека, а также его предельных возможностей. Произошло это потому, что сложная военная техника зачастую не могла эффективно использоваться, т.к. предъявляла к обслуживающему персоналу требования, которые превосходили психофизиологические возможности человека.

Быстрое развитие техники, такой как радарная, высокоточная авиация привело к появлению ситуаций, в которых никакой отбор и никакая тренировка не гарантируют полного использования оператором всех возможностей оборудования. Поэтому стало необходимым приспособить «работу к человеку», т.е. проектировать такое оборудование, в котором были бы учтены границы человеческих возможностей.

Психологи в массовом порядке были привлечены к проектированию новой военной техники, новых сложных систем, эксплуатация которых характеризовалась резко возросшими требованиями к психическим свойствам человека. Под проектированием и исследованием понимается выявление с помощью физиологических и психологических методов путей повышения эффективности деятельности, безопасности и комфорта операторов в различных условиях окружающей среды; а также приспособление кораблей, боевых транспортных средств, самолётов, вооружения, другой техники, а также операторских пультов различных систем к психофизиологическим возможностям тех людей, которые должны их использовать.

Конечно, возникновение и развитие эргономики не следует жестко связывать с войной, т.к. предпосылки эргономики были заложены ещё раньше, но как самостоятельное направление она оформилась после войны.

Начиная с 1945 года, возникают различные организации в странах, где изучаются вопросы психологии и эргономики. Так в 1945 году возникла лаборатория инженерной психологии в военно-воздушных силах США, затем лаборатория человеческой инженерии в ВМС США. С 1921 года функционирует научно-исследовательский институт труда в Японии; однако бурное развитие эргономики в Японии отмечается после второй мировой войны, когда в стране происходит энергичный рост промышленности и осуществляется перевооружение производства на высоком техническом уровне. С 1964 года в Японии создаётся множество эргономических групп в развитых отраслях промышленности, на транспорте, в университетах, в НИИ.

Эргономика быстро развивается в ФРГ, Франции, Италии, Швеции и в других промышленно развитых странах.

10