ТХОМ (экзамен по композиции) / Эргономика

ЭРГОНОМИКА

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 – орудия труда – предмет труда – производительная среда».

ЦЕЛЬ эргономики - изучение и понимание человека в работе и на отдыхе для того, чтобы улучшить в целом положение человека.

ОПТИМИЗАЦИЯ названных систем рассматривается как нахождение наилучшего из всех возможных для определенных условий и времени способа функционирования системы, эффективность которых оценивается не только с технико – экономической, но и с точки зрения сохранения здоровья и всестороннего развития работающего человека.

Термин «ЭРГОНОМИКА» (греч ergon – работа + nomos - закон) был принят в Англии в 1949г, когда группа английских ученых положила начало организации Эргономического исследовательского общества. В СССР в 20 – е годы предлагался термин «ЭРГОЛОГИЯ», а в настоящее время принят английский термин.

Эргономика так или иначе связана со всеми науками, предметом исследования которых является ЧЕЛОВЕК как субъект труда, познания и общения. Ближайшей для нее отраслью психологии является инженерная психология, задачей которой является изучение и проектирование внешних средств и внутренних способов трудовой деятельности человека (оператора).

Эргономический подход к изучению трудовой деятельности не дублирует исследований, проводимых в сфере психологии, физиологии и гигиены труда но опирается на них и дополняет их. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД, характерный для эргономики, позволяет получить всестороннее представление о трудовом процессе и тем самым открывает широкие возможности его совершенствования. Комплексный подход, характерный для эргономики, позволяет получить всестороннее представление о трудовом процессе и тем самым открывает широкие возможности его совершенствования. Именно эта сторона эргономических исследований особую ценность для научной организации труда, при которой практическому внедрению конкретных мероприятий предшествует тщательный научный анализ трудовых процессов и условий их выполнения, а сами практические меры базируются на достижениях современной науки и передовой практики.

Эргономика решает также ряд проблем, поставленных в системотехнике: оценка надежности, утомления, эмоциональных факторов и особенностей нервно – психологической организации человека на эффективность его деятельности в системе «человек - машина», изучение приспособительных и творческих возможностей человека.

ЭРГОНОМИКА органаически связана с художественным конструированием (дизайном), целью которого является формирование гармоничной предметной среды, отвечающей материальным и духовным потребностям человека. Достигается это путем формальных качеств предметов, создаваемых средствами индустриального производства. К формальным качествам предметов относятся в данном случае не только свойства их внешнего вида, но главным образом структурные связи, которые придают системе функциональное и композиционное единство (с точки зрения как изготовителя, так и потребителя). Именно последнее обстоятельство позволяет рассматривать эргономику как ЕСТЕСТВЕННО - НАУЧНУЮ основу дизайна.

Эргономика бурно развивается во всех развитых странах.

В практическом плане учет человеческих факторов – неотъемлемая часть процесса художественного конструирования. Увеличилось число организаций разрабатывающих эргономическую проблематику и решающих практические задачи эргономики. Координацию работ в области эргономики осуществляет ВНИИТЭ. Внедрение результатов эргономических исследований в практику дает ощутимый социально – экономический эффект.

Эргономика как самостоятельная наука находится сейчас в фазе своего становления. Насколько быстро и качественно будет идти процесс становления, зависит от ряда факторов. Важным фактором является

Эргономику интересуют не все возможные «первичные» качества человека, машины, среды, а лишь те, которые определяются положением и ролью человека в системе «человек – машина», - именно потому они называются ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ в технике.

Человеческие факторы понимаются как важнейшие интегральные характеристики системы «человек - машина», представляют собой некоторую суперпозицию исходных показателей или соответственно фиксированные связи между элементами и компонентами системы. В структурном аспекте человеческие факторы в технике выступают как основные системообразующие элементы, или таксономические единицы анализа функциональной структуры системы.

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ в технике не даны изначально. Они представляют собой искомое, которое может быть найдено лишь на основе предварительного анализа задач системы «человек - машина», функций человека в ней, вида и отличительных черт его деятельности. В результате такого анализа определяется номенклатура человеческих факторов в технике, учет которых необходим в целях создания нормальных условий для деятельности человека и эффективного функционирования системы.

Человеческие факторы в технике – это структурные образования различной степени сложности, в этом смысле они представляют собой некоторое временное сочетание сил, способное осуществить определенное достижение.

Высший уровень рассматриваемой иерархической структуры - ЭРГОНОМИЧНОСТЬ системы «человек - машина» - взаимосвязан с критериями производительности, надежности, экономичности, экологичности и эстетичности.

ЭРГОНОМИЧНОСТЬ – это целостность эргономических свойств, к которым относятся управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость. Первые три описывают свойства системы, при которых органично включается в структуру и процесс деятельности человека управлению, обслуживанию и освоению. Происходит это в тех случаях, когда в проект системы закладываются решения, создающие наилучшие условия для удобного , эффективного и безопасного выполнения указанных видов деятельности.

Каждое ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ СВОЙСТВО представляет определенную целостность человеческих факторов в технике, которые являют собой разные но взаимосвязанные существенные признаки указанных свойств.

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ в технике формируются на основе базовых ХАРАКТЕРИСТИК: социально – психологических, психологических, физиологических и психофизиологических, антропологических, гигиенических в их соотношении с техникой.

Исследователям и проектировщикам важно не только знать базовые характеристики и их номенклатуру, но представлять, как на их основе формируются человеческие факторы в технике, эргономические свойства и эргономичность систем «человек - машина».

Эргономика не может эффективно решать стоящие перед ней задачи вне тесных связей с промышленной социологией и социальной психологией и другими общественными науками.

В конце 60 –х годов в нашей стране введено различие двух видов эргономики – КОРРЕКТИВНОЙ И ПРОЕКТИВНОЙ. Последняя призвана разработать научно обоснованный инструмент эргономического проектирования систем «человек – машина» и нейтрализовать имевшуюся в то время тенденцию «РЕЦЕПТУРНОЙ» эргономики, ограничивающей роль творческого начала в гуманизации техники, условий труда и быта людей.

ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ восполняет недостающее звено общего процесса проектирования систем «человек - машина». Требования к человеку и деятельности , задаваемые техникой и системой как побочный и непредсказуемый результат проектирования, впервые начинают целенаправленно проектироваться и исследоваться адекватными методами и средствами с начальных этапов общего процесса проектирования.

ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (СОПРОВОЖДЕНИЕ)

Первая заповедь эргономики – «ЧТИ СВОЕГО ПОТРЕБИТЕЛЯ». Акцент в проектировании переносится с предвосхищения требований человека в распределении функций на процесс оценки деятельности и удовлетворенности человека работой, а также функционирование системы.

Дизайн является творческой деятельностью – цель которой - определение формальных качеств предметов, производимых промышленностью. Эти качества, формы относятся не только к внешнему виду, но главным образом к структуре и к функциональным связям, которые превращают систему в целостное единство (с точки зрения как изготовителя так и потребителя).

ЦЕЛЬ художественного конструирования – создание изделий, наиболее полно удовлетворяющих запросы человека, максимально соответствующих условиям эксплуатации, имеющих гармонически целостную форму и высокие эстетические качества. Художественное конструирование, есть не что иное, как мост между инженерным конструированием и человеком – потребителем.

Полный учет «ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ФАКТОРОВ» является неотъемлемой частью процесса художественного конструирования, в результате чего обеспечиваются удобства пользования, максимальное соответствие условиям эксплуатации, в конечном счете, оптимизация условий трудовой деятельности.

Моделирование изделия сначала в масштабе, а затем и в натуральную величину позволяет тщательно отрабатывать компоновку, композицию и эстетическую выразительность изделия, проверять его удобство в эксплуатации и технологичность.

Человекоориентированное проектирование

Композиционно эргономическое проектирование

Основа комплексного подхода к дизайн -проектированию

Эргономические предпосылки

Эргономика (греч.- работа, закон ) - специальная научная дисциплина, комплексно изучающая человека в процессе его деятельности в определённой искусственной среде, особенностью которой является использование технических средств.

Возникнув в связи с задачами повышения надёжности деятельности человека-оператора в сложных технических системах, эргономика долгое время притязала лишь на усиление человеческих качеств производственной среды. Сегодня, опираясь на интеллектуальный потенциал философской антропологии, гуманистической психологии, на концептуальные психотехнические проекты, эргономика выстраивает достаточно цельный образ человека, что позволяет ей распространить своё влияние на любую жизненную среду и исследовать все виды деятельности — трудовую, бытовую, досуговую, спортивную, игровую, учебную и т. д.

Эргономика — наука неклассического типа, включающая в себя одновременно научные исследования и проектную практическую деятельность.

Система «человек — машина — среда» (СЧМС) — система, включающая в себя человека, машину, посредством которой он осуществляет свою деятельность, и среду на рабочем месте. Машиной в СЧМС называют совокупность технических средств, используемых человеком в процессе деятельности.

Каждый из компонентов этой системы имеет свои свойства и характеристики и развивается по своим законам. При этом человек рассматривается не просто как «человеческое» звено в системе управления, а как основное, центральное звено, олицетворяющее «разум» системы. Основным системообразующим фактором является организация взаимосвязей и взаимодействия между человеком, машиной и средой.

Взаимодействие — процесс взаимного влияния тел друг на друга, наиболее общая, универсальная форма изменения их состояний. Во всякой целостной системе взаимодействие сопровождается взаимным отражением телами свойств друг друга.

Эргономическое обеспечение — установление эргономических требований и формирование эргономических свойств системы «человек-машина» на стадиях её проектирования, разработки и функционирования.

Потребность в эргономическом обеспечении архитектурного проектирования всё более осознаётся по мере усложнения создаваемой искусственной среды за счёт её активного насыщения техническими средствами. В процедурах эргономического обеспечения проектирования актуализируются эргономические знания проектировщика.

Эргономическое обеспечение включает три взаимосвязанных и логически обусловленных этапа: задание, реализация и контроль реализации эргономических требований. Задаваемые единичные требования выступают здесь как элементарные параметры, реализация которых способствует созданию СЧМС, а контроль реализации — оценке спроектированной системы и, через посредство обратной связи, её реализации.

Эргономические требования — требования к изделию (объекту), обусловленные свойствами человека и устанавливаемые с целью оптимизации его деятельности; необходимый уровень свойств, который должны приобрести система, изделие и другие объекты в процессе их разработки.

Эргономическая норма — функциональный оптимум, под которым принимают протекание всех процессов в системе с наиболее возможной слаженностью, надёжностью, экономичностью и эффективностью. Оптимальное состояние — это наилучшее и наиболее адекватное из реально возможных однородных состояний, более всего соответствующее определённым условиям и задачам функционирования систем.

Эргономические свойства СЧМС — свойства структурных функциональных элементов системы, которые проявляются в результате реализаций эргономических требований.

Эргономичность — совокупность эргономических свойств системы «человек — машина — среда», качественная характеристика системы, изделия или технологического процесса.

Человеческие факторы — свойства системы «человек — машина — среда», обусловленные положением и ролью в ней человека; интегральные характеристики связи человека, машины, предмета деятельности и среды, проявляющиеся при их взаимодействиях в системе, по отношению к свойствам компонентов системы, представляют качества второго порядка, возникающие как результат интеграции, воплощение в единое целое природных качеств, характеризующих среду, предметных качеств, свойственных машине и предмету деятельности, функциональных и социальных качеств, а также психологических и психофизиологических характеристик, присущих человеку.

Характеристики человека подразделяются на базовые — анатомические , физиологические, психофизиологические, биомеханические, социокультурные, и производные, являющиеся результатом формирования функциональных систем целеустремлённой деятельности, - социальные ориентации и мотивационные установки, знания, умения, навыки, характеристики психофизиологических систем адаптации к определённым условиям деятельности (к её интенсивности, микроклиматическим факторам, социальным факторам, уровню риска).

В качестве характеристик рассматриваются показатели, количественно и качественно определяющие процессы приема, переработки и передачи информации человеком в процессе деятельности и определяющие условия нормального функционирования физиологических систем человека в проектируемой среде.

Целесообразная деятельность человека основывается на постоянном приёме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних систем организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов.

Анализаторы — подсистемы центральной нервной системы, обеспечивающие приём и первичный анализ информационных сигналов. В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы: внешние — зрительный, слуховой, тактильный, болевой, температурный, обонятельный, вкусовой; внутренние — вестибулярный, висцеральный.

Зрительный анализатор воспринимает до 90% общего объёма информации в процессе деятельности. Его назначение — приём и анализ информации в световом диапазоне 400-760нм. Основные характеристики, учитывающиеся в процессе проектирования среды, - границы поля зрения, острота зрения, частотно-контрастная характеристика глаза, инерция зрительных ощущений, критическая чистота слияния мельканий, цветовые ощущения, пороги цветоразличения, световая и цветовая адаптация.

Зрительная деятельность — процесс, требующий активного контроля с помощью зрения, качество и скорость выполнения зависит от условий, в которых протекает зрительная работа, от степени адаптации человека к условиям работы, от анатомо-физиологического состояния зрительного анализатора, от степени усталости и способов преодоления зрительного и общего утомления.

Слуховой анализатор — второй по значению (после зрительного) анализатор, воспринимающий информацию в процессе деятельности. Его назначения — приём и анализ сигналов, передаваемых колебаниями воздушной среды в звуковом диапазоне 16-20000 Гц. Основные характеристики, определяющие восприятие звука, - уровень звукового давления, интенсивность звука, громкость, дифференциальная чувствительность к изменению громкости и высоты тонов, аудирование речи.

Громкость — субъективное ощущение интенсивности звукового давления, измеряется в фонах. Уровень громкости в фонах равен интенсивности звука в децибелах для чистого тона с частотой 1000 Гц.

Аудирование речи — восприятие и понимание речи; зависит от темпа произнесения, длины слова, длины фразы, начального звука слова.

Из большого перечня психологических характеристик, описывающих интеллектуальную деятельность человека, наиболее важное значение при анализе и проектировании СЧМС имеют восприятие, внимание, память и мышление.

Восприятие — процесс отражения в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств, в ходе которого происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы предметов и событий. Основные характеристики восприятия — осмысленность, обобщённость, целостность, константность и апперцепция.

Константность восприятия — сохранение постоянного, неизменного зрительного образа воспринимаемых объектов при изменении их освещённости, положения в пространстве, расстояния наблюдения.

Апперцепция — зависимость восприятия от особенностей личности человека, его прошлого опыта, профессии, уровня образования и интеллекта.

Внимание — направленность психической деятельности на определённые предметы или явления действительности. Непроизвольное внимание носит пассивный характер, не требует волевых усилий, возникает без заранее поставленной цели. Произвольное внимание возникает вследствие сознательно поставленной цели, носит активный характер, требует определённых волевых усилий. Основные характеристики — избирательность, объём внимания, устойчивость (колебание), распределение внимания, переключаемость.

Колебание внимание — повторяющееся непроизвольное отвлечение, ослабление внимания к данному объекту или деятельности.

Память — процессы запоминания, сохранения, узнавания и воспроизведения информации. По различным признакам выделяют разные виды памяти. По длительности сохранения информации — кратковременная (непосредственная и оперативная) и долговременная (статическая и постоянная); по отношению к цели — непроизвольная и произвольная: по характеру запоминаемого материала — логическая, образная, эмоциональная, моторная; по модальности — зрительная, слуховая, осязательная и т.д. Основные характеристики — объём, скорость запоминания, длительность сохранения, полнота и точность воспроизведения, готовность к воспроизведению.

Воспроизведение — процесс извлечения информации из памяти; различают произвольное и непроизвольное воспроизведение. Условиями систематизации воспроизведения являются рациональная организация и структурирование информации, хранящейся в памяти, использование специальных приёмов, учёт состояния ЦНС.

Оперативная память — способность сохранять текущую информацию на время, необходимое для решения тех или иных практических задач.

Мышление — процесс познавательной деятельности, который характеризуется обобщённым и опосредованным отражением действительности. Выделяют следующие виды мышления — абстрактно-логическое , наглядно-образное, наглядно-действенное; по отношению к цели — непроизвольное и произвольное. В процессе функционирования СЧМС развёртывается как оперативное мышление.

Оперативное мышление — процесс построения последовательности действий к управляемым объектами, осуществляемый на основе динамического моделирования этих объектов, их свойств и взаимоотношений. Целью оперативного мышления в СЧМС является достижение обязательно положительного результата в любых условиях и ситуациях. Информационное решение — совокупность действий и операций по приёму в обработке информации о внешней среде, состояния системы управления, виде управляемого процесса, а также вспомогательной и служебной информации; представляет собой анализ условий задачи и формированием образно-концептуальной модели, осознание конфликта и формирование проблемной модели, построение программ решения, выбор и принятие решения.

Оптимальность условий деятельности предполагает, что параметры предметно-пространственной среды соответствуют антропометрическим признакам любого человека или группы людей.

Антропометрические признаки — это соматические свойства человека (линейные, периметрические, угловые размеры тела, сила мышц, форма грудной клетки и т. д.), обусловливающие внутривидовые вариации его строения и закономерности развития и зависящие от возраста, пола, этнотерриториальной принадлежности, профессии, социальных и других факторов. Основные факторы, влияющие на различия в антропометрических признаках, - пол, возраст, национальность.

Количественное выражение антропометрического признака (в миллиметрах, градусах, баллах и т. п.) определяется как антропометрический показатель. С учётом антропометрических показателей рассчитываются параметры проектируемой среды, оборудования, рабочих мест.

Эргономические антропометрические признаки — антропометрические признаки, определяющие характер взаимодействия человека с техническими средствами деятельности в определённой среде и, соответственно, используемые при анализе, проектировании и оценке систем «человек — машина — среда».

Эргономические антропометрические признаки ориентированны в пространстве соответственно параметрам проектируемого объекта.

Разработка эргономических признаков связана с выявлением их конкретного функционального значения с той или иной СЧМС. Это значение непостоянно. Одни и те же признаки в различных СЧМС могут быть ведущими и, напротив, могут не играть существенной роли. Анализ взаимодействия человека с каждым новым объектом может требовать привлечения новых признаков.

Эргономические антропометрические признаки по способам измерений и в зависимости от сферы использования антропометрических данных можно разделить на статические и динамические признаки. Те и другие, в свою очередь, делится на габаритные размеры и размеры отдельных звеньев тела, а также на линейные, периметровые и угловые.

Статические антропометрические признаки — это размеры тела, измеренного однократно в статическом положении испытуемого. Условность и сохранение постоянства позы обеспечивают идентичность измерений. Эти признаки используются для расчёта свободных (несопряжённых) параметров элементов рабочих мест, для определения диапазона регулирования изменяемых параметров, конструирования манекенов, создания математических моделей тела человека.

Динамические антропометрические признаки — это размеры тела человека, изменяющие свою величину при угловых и линейных перемещениях части тела в пространстве. Линейные изменения могут выражаться в абсолютных величинах и в виде приростов (эффект движения тела). Эти признаки используются для определения амплитуды рабочих движений, размеров зон моторного пространства, величины рабочих перемещений приводных элементов органов управления.

Габаритные антропометрические признаки — это наибольшие и наименьшие размеры тела человека в различных его положениях и позах, ориентированные в разных плоскостях. Эти признаки используются при расчёте максимального и минимального пространства, занимаемого телом человека, при определении величины и конфигурации проходов, подходов, люков, лазов, замкнутых объёмов.

Перцентиль — сотая для измеренной совокупности людей, которой соответствует определённое значение антропометрического признака.

Метод перцентилей — основа общих правил использования антропометрических данных при расчёте параметров среды, рабочих мест и оборудования. Базируется на методах теории вероятностей и математической статистики.

Каждый антропометрический признак как случайная величина подчиняется нормальному закону распределения случайных величин, который служит теоретическим обоснованием для решения многих прикладных задач.

Числовые значения антропометрических признаков, соответствующие 1-му, 5-му, 50-му, 95-му и 99-му перцентилям, производят в антропометрических атласах, справочниках и нормативных документах.

Минимальная нижняя и максимальная верхняя граница 90градусов объёма работающих используются одновременно для расчёта нерегулируемых параметров рабочих мест в оборудовании и соответствуют 5-му и 95-му перцентилям определённой группы населения.

Неизменяемые размеры оборудования , связанные с вертикальной досягаемостью в верхних зонах и с горизонтальной досягаемостью (по ширине и глубине), рассчитываются исходя из значений антропометрического признака, соответствующего 5-му перцентилю каждой половой группы. Если оборудование используется и мужчинами, и женщинами, эти размеры должны соответствовать 5-му перцентилю женской половой группы.

Неизменяемые размеры оборудования, связанные с вертикальной досягаемостью в нижних зонах, рассчитываются исходя из значений антропометрического признака, соответствующего 95-му перцентилю мужской половой группы.

Такие размеры, как проходы, люки, лазы, подходы, которые обеспечивают прохождение тела и его частей, должны соответствовать значению признака по 95-му перцентилю соответствующей группы населения.

При использовании антропометрических данных не рекомендуется:

• рассчитывать параметры среды и оборудования на основе только средних арифметических значений антропометрического признака;

• пользоваться источниками антропометрических данных, в которых не указаны год сбора материалов, пол, возраст, национальность контингента исследуемых;

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

• получать основные эргономические размеры путём сложения отдельных классических анатомических размеров;

• выделять основные и второстепенные антропометрические признаки следует считать все множество антропометрических признаков одинаково необходимыми, выявляя их значимость только при анализе конкретных объектов.

Рабочее место (РМ) — часть пространства в системе «человек — машина — среда», оснащённая средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием и предназначением для осуществления различных видов деятельности человека или группой людей. РМ складывается из пространства: