Разработка и создание художественных изделий. Учебное пособие-1

-фундаментальные исследования;

-поисковые исследования;

-прикладные исследования; макетно-экспериментальное производство и изготовление макетов и экспериментальных узлов;

-эксперименты;

-разработка конструкторской документации на основе ЕСКД;

-макетное и опытное производство, изготовление макетов и опытных образцов;

-конструкторские испытания;

-технологические разработки;

-технологические испытания.

4.2. Стадия производства

Следующей стадией жизненного цикла является производство созданного изделия в соответствии со сформированным портфелем заказов. На стадии производства по всем технологическим переделам (заготовка, механообработка, сборка, гальваника, окраска, затаривание, транспортировка и др.) производится большой объем работ, в том числе:

-конструкторская подготовка производства;

-технологическая подготовка производства;

-экономическая и финансовая подготовка производства;

-производство установочных партий;

-мелкосерийное, серийное и крупносерийное производство;

-массовое производство;

-вспомогательное производство.

4.3. Стадия реализации.

На этой стадии изделия (продукты) поступают на рынок, превращаются в товар, начинается жизненный цикл товара. Реализация изделия на рынке требует исполнения многообразных функций, в том числе:

-коммерческих и торговых;

-маркетинга;

-ценообразования;

-налаживания сбытовой сети;

-брэндинга, т.е. создания, поддержки и развития брэнда.

41

4.4. Стадия эксплуатации и обслуживания (сервиса)

Завершающей стадией жизненного цикла является эксплуатация (для изделий длительного пользования) или потребление (для сырья, топлива и т.п.) заказчиком или потребителем, использующим данную продукцию по назначению или как комплектующие изделия при производстве другой продукции.

По рыночным законам потребителя надо поддерживать и после продажи ему изделия. И здесь очень много работ, например:

-производство запасных частей; -предпродажное обслуживание;

-гарантийное обслуживание;

-ремонтное и техническое обслуживание;

-подготовка кадров для работы с изделиями у потребителей;

-эксплуатационное обслуживание;

-модернизация;

-утилизация.

Взаимоотношения между потребителем и производителем продукции определяются договором на поставку. Важно обеспечить систематическое обновление продукции за счет выпуска новых изделий и снятия с производства устаревших.

Продолжительность жизненного цикла в каждый конкретный период научно-технического прогресса определяется физическим и моральным сроком старения техники независимо от сроков выполнения и организации работ по стадиям жизненного цикла и внутри них по этапам. Факторы, влияющие на показатели надежности системы на протяжении ее жизненного цикла, закладываются на этапе проектирования. При этом необходимо так сбалансировать затраты на разработку и проектирование системы с затратами на ее эксплуатацию, чтобы общая сумма затрат не превышала заданную при обеспечении наилучших характеристик системы.

Задачи, возникающие на этапе проектирования, подробно описаны в соответствующей литературе. В общем случае задачи из области надежности являются задачами оптимизации. Точность решения таких задач зависит от точности оцениваемых данных, в том числе и от показателей надежности. Жизнедеятельность любого технического объекта или системы протекает внутри организационных систем, причем отдельные ее стадии и даже этапы порой обеспечиваются разными организациями.

42

5. ЭРГОНОМИКА КАК ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ ОСНОВА ОПТИМИЗАЦИИ ОРУДИЙ, УСЛОВИЙ

ИПРОЦЕССА ТРУДА

5.1.Эргономика как основа процесса труда. Этапы развития эргономики

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, изучающих 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. Научно-технический прогресс начал набирать обороты, и это требовало нового объединения наук при активном привлечении психологии, гигиены и многого другого.

Предметом эргономики является изучение системы человек – машина – среда и ее действие. Содержание эргономики: распределение труда между человеком и машиной, соблюдение безопасности труда при взаимодействии с механизмами, анализ и распределение обязанностей операторов, разработка дизайна рабочих мест с учетом антропометрических данных, в том числе и для лиц с ограниченными физическими 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.

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

43

месте, утомления и нагрузки с учетом индивидуальных особенностей работника.

Выработка единых стандартов и критериев трудовой деятельности для каждой профессии в подобных условиях имеет большое значение для безопасности, минимизации аварийных ситуаций и оптимизации условий труда.

Принимая во внимание вышеперечисленные цели, можно сформулировать несколько основных теоретических задач эргономики:

-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.

Эргономика подразделяется на миниэргономику, мидиэргономику и макроэргономику.

Миди-эргономика – исследование и проектирование систем

человек-коллектив, человек-машина, человек-сеть, коллективорганизация. Сюда входит и проектирование организаций, и планирование работ, и обитаемость рабочих помещений, и гигиена труда, и проектирование интерфейсов сетевых программ.

В сферу интересов миди-эргономики входят:

-проектирование организаций;

-планирование работ;

-обитаемость рабочих мест;

-гигиена труда;

-проектирование интерфейсов сетевых программных продуктов.

Мини-эргономика – это исследование и проектирование систем

человек-компьютер. Собственно эргономика программного обеспечения – это подраздел микроэргономики. Сюда же относятся системы человек-компьютер-человек, человек-компьютер-процесс, человек-программа.

Макроэргономика (англ. Macroergonomics) — раздел эргономики, ориентированный на изучение и проектирование рабочей системы в целом. В основе лежит системный подход и его

44

разновидность – социотехнический подход, который рассматривает взаимодействие социальных, организационных и технических процессов, находящихся в единой неразрывной связи.

Задача макроэргономики — построение систем, в которых все процессы увязаны в одно целое и функционируют как единый согласованный, гармоничный процесс.

Термин «эргономика» был принят в 1949 году, когда группа английских ученых организовала Эргономическое исследовательское общество. В СССР в 20-е годы был предложен термин «эргология», в настоящее же время принят английский термин. В некоторых странах эта научная дисциплина имеет иные названия: в США – исследование человеческих факторов, в Германии – антропотехника.

Юридически оформившись в 1949 году, эргономика претерпела существенные изменения за эти десятилетия. Так, если 20 лет назад основные работы велись в областях антропометрии, физиологии труда, проектирования труда, биомеханики, психологии, то в последнее десятилетие приоритеты эргономики существенно сместились в область безопасности, проектирования труда, биомеханики, напряженности труда, интерфейса человек-компьютер.

В своем развитии эргономика прошла следующие этапы: 1950 г. – военная эргономика; 1960 г. – промышленная эргономика;

1970 г. – эргономика товаров широкого потребления 1980 г. – интерфейс человек-компьютер и эргономика

программного обеспечения 1990 г. – когнитивная и организационная эргономика.

К концу 20 века выделились три главных направления внутри эргономики:

1. Эргономика физической среды, рассматривающая вопросы,

связанные с анатомическими, антропометрическими, физиологическими и биомеханическими характеристиками человека, имеющие отношение к физическому труду. Наиболее актуальные проблемы: рабочая поза, расстройства опорно-двигательного аппарата, компоновка рабочего места, надежность и здоровье.

2. Когнитивная эргономика связана с психическими процессами, такими как, например, восприятие, память, принятие решений, поскольку они оказывают влияние на взаимодействие между человеком и другими элементами системы. Соответствующие проблемы: умственный труд, принятие решений, квалифицированное

45

выполнение, взаимодействие человека и компьютера. При этом акцент делается на подготовке и непрерывном обучении человека при проектировании социотехнической системы.

3. Организационная эргономика рассматривает вопросы,

связанные с оптимизацией социотехнических систем, включая их организационные структуры и процессы управления. Проблемы: рассмотрение системы связей между индивидуумами, управление групповыми ресурсами, разработка проектов, кооперация, групповая работа и управление.

Эргономика так или иначе связана со всеми науками, предметом исследования которых является человек как субъект труда, познания и общения.

Различают два этапа развития эргономики:

Коррективный этап эргономики характеризуется независимым изучением человеческих факторов физиологами, гигиенистами, психологами и другими специалистами. Оптимизация условий трудовой деятельности на этом этапе велась по отдельным факторам. Существенным недостатком такого метода является то, что отдельные требования оставались не связанными друг с другом. В действительности все факторы действуют одновременно и взаимосвязаны друг с другом. Поэтому независимо друг от друга оптимизация различных факторов далеко не всегда соответствует реальным условиям.

Проективный этап исследует деятельность человека комплексно, выявляет всю совокупность факторов, которые оказывают влияние на человека. Она дает научную основу для проектирования.

Занимаясь комплексным изучением трудовой деятельности системы человек-машина-среда, эргономика опирается на данные многих, близких ей наук, синтезирует их достижения и исследует деятельность человека.

5.2. Методы эргономических исследований

Эргономическое исследование, проектирование или оценка, как правило, предполагают одновременное применение различных методов, отражающих взаимосвязи между компонентами и основными свойствами системы человек – машина. По способу получения данных

46

о деятельности оператора выделяют следующие эргономические методы:

−психологические, к которым относятся анкетирование, эксперимент, наблюдение;

−физиологические, состоящие из психофизиологических, электрофизиологических методов, биотелеметрии;

−математические, имитационные методы.

Психологические методы. С помощью психологических методов осуществляется анализ деятельности оператора в реальных или лабораторных условиях, проводится оценка влияния разного рода факторов на деятельность оператора и ее результаты. Применение психологических методов осуществляется по двум основным направлениям: в целях исследования или в целях испытаний. В результате исследований устанавливаются определенные факторы и закономерности, раскрываются механизмы деятельности оператора, проводится психологический анализ деятельности. В результате испытаний у человека определяется уровень тех или иных психологических качеств и характеристик.

Основными психологическими методами, применяемыми в эргономике, являются наблюдение и эксперимент. Цель наблюдения -

выявить профессионально значимые особенности психических процессов путем изучения и сопоставления внешних проявлений деятельности человека, мимики, речи и результатов его труда. Наблюдение обычно дополняется рядом способов объективной регистрации изучаемых явлений. К ним относятся: фотографирование или видеосъемка рабочей позы и выражения лица оператора, направлений взора и рабочих движений. Наблюдение может быть уточнено с помощью замеров. Это могут быть замеры геометрических размеров рабочего места, замеры времени и последовательности труда

иотдыха оператора, замеры времени выполнения отдельных действии

идвижений. В процессе наблюдения широко производятся также замеры физиологических показателей человека: частоты пульса и дыхания, кровяного давления, электрической активности сердца, головного мозга, мышц. Наблюдение обычно дополняется беседами с операторами и анкетированием. Преимущество беседы в том, что в ходе ее можно выяснить непонятные вопросы, изменить саму формулировку вопроса, если он воспринят испытуемым недостаточно правильно. Анкетирование обладает меньшими возможностями, чем

47

устная беседа. Но его преимущество в одновременном охвате большого круга лиц. Кроме того, существует возможность формализации обработки полученных ответов.

Большое значение в арсенале методов эргономики принадлежит

вызванных изменением условий, цели или способа выполнения этой деятельности. Эксперимент может быть лабораторным или естественным.

Лабораторный эксперимент представляет собой одну из разновидностей моделирования деятельности оператора. В силу искусственности лабораторных условий полученные результаты могут отличаться от тех, которые имеют место в реальных условиях деятельности человека. Поэтому они должны проверяться и сопоставляться с данными наблюдения или эксперимента в реальных условиях. Лабораторный эксперимент может быть двух видов: синтетический или аналитический. При синтетическом эксперименте пытаются воспроизвести более точно все цели и условия данного вида трудовой деятельности. Обычно для этого используют различные стенды, тренажеры, имитаторы. При аналитическом эксперименте в лабораторных условиях воспроизводят только какой-то один элемент трудовой деятельности, все остальные элементы при этом сознательно исключаются.

Одним из наиболее продуктивных методов изучения деятельности оператора является естественный эксперимент. В естественном эксперименте испытуемый трудится, не зная, а чаще всего забывая, что он является объектом исследования. Но естественный эксперимент не может быть применен во всех случаях, поэтому он дополняется результатами других видов исследований.

Физиологические методы. Физиологические методы применяются для изучения функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности, для определения реакции различных систем организма на выполнение данной деятельности. Анализ физиологических характеристик оператора позволяет оценить, какими средствами и какой ценой достигается выполнение им задач.

В методический арсенал эргономики входят многие психофизиологические методики:

- измерение времени реакции (простой сенсомоторной реакции, реакции выбора, реакции на движущийся объект и т.д.);

48

-психофизические методики (определение порогов и динамики чувствительности в различных модальностях);

-психофизические методы исследования перцептивных, мнемонических, когнитивных процессов и личностных характеристик.

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:

-электроэнцефалограмма (ЭЭГ) – измерение суммарной электрической активности головного мозга, отводимой с поверхности головы. Дает возможность качественного и количественного анализа функционального состояния собственной активности мозга и его реакций на действия раздражителей;

-электромиограмма (ЭМГ) - измерение электрической активности мышц - чувствительный показатель включения в двигательную активность или статическую работу определенных мышечных групп;

-электрокардиограмма (ЭКГ) - измерение электрической активности сердца – индикатор состояния сердечно-сосудистой системы;

-электроокулограмма (ЭОГ) - запись электрической активности наружных мышц глазного яблока – объективный показатель перемещения взора человека при рассматривании какого-либо объекта.

-пневмограмма (ПГ) - определение характера дыхания. Исследование только одного физиологического показателя, как правило, не может дать однозначного ответа о состоянии оператора. Поэтому на практике применяется обычно полиэффекторный метод, заключающийся в одновременной записи и анализе целого комплекса показателей.

Особое значение имеет эргономический анализ трудовой деятельности, в ходе которого составляется ее характеристика – профессиограмма. Она включает в себя те требования, которые

предъявляет деятельность к техническим средствам и психофизиологическим свойствам человека. Существует два метода составления профессиограммы: описательное и инструментальное профессиографирование.

49

Описательное профессиографирование включает:

-анализ технической и эксплуатационной документации;

-эргономическое и инженерно-психологическое обследование оборудования, сопоставление результатов обследования с руководящими и нормативными документами по эргономике;

-наблюдение за ходом рабочего процесса и поведением человека;

-беседу с работающим человеком;

-самоотчет человека в процессе деятельности;

-анкетирование и экспертную оценку;

-хронометраж отчетливо различимых составляющих рабочего процесса;

- количественную оценку эффективности деятельности.

Инструментальное профессиографирование включает:

1.Измерение показателей факторов среды.

2.Регистрацию и последующий анализ ошибок. Сбор и анализ данных об ошибочных действиях человека является одним из важных путей анализа и получения оценки эргономических характеристик

системы человек – техника.

3. Объективную регистрацию энергетических, затрат и функционального состояния организма работающего человека. Для этих целей используется комплекс медико-биологических показателей: частота пульса, кровяное давление, частота дыхания, кожно-гальваническая реакция и т.д.

4. Объективную регистрацию и измерение трудноразличимых (в обычных условиях) составляющих рабочего процесса, таких, как направление и переключение внимания, оперирование органами управления и др. Для регистрации этих составляющих используются киновидеосъемка направления взгляда оператора и показаний приборов с последущим положением траектории взгляда на приборную панель, циклография или кинорегистрация движений рук, измерение силы сопротивления органов управления, магнитофонная регистрация речевых сообщений. Подобные средства регистрации используются непосредственно в процессе деятельности, а регистрируемые параметры соотносятся с хронограммой трудового процесса.

5. Объективную регистрацию и измерение показателей физиологических функциональных систем, обеспечивающих процессы обнаружения сигналов, выделения информативных признаков, информационного поиска, оперирования исходными данными для

50