Разработка и создание художественных изделий. Учебное пособие-1

К математическим методам в эргономике предъявляются следующие требования:

-размерность (описание процессов со многими взаимосвязанными переменными);

-динамичность (учет фактора времени);

-неопределенность (учет случайных составляющих в деятельности оператора),

-факторность (учет специфических особенностей поведения человека – напряженность, эмоции);

-описательность (возможность описания внутренних, психофизиологических механизмов деятельности человека). Каждый метод оптимален по 1-2 характеристикам, поэтому часто применяют комбинацию разных методов.

Имитационные методы являются разновидностью математических методов. Суть их сводится к моделированию (часто с помощью ЭВМ) изучаемых процессов. Имитация может носить детерминированный или статистический характер. В первом случае по результатам эксперимента строится модель, описывающая поведение человека. Тогда, используя ЭВМ, можно проверить гипотезу, откорректировать ее и рассмотреть поведение объекта в различных условиях. Статистическая имитация основана на розыгрыше воздействий случайных факторов на поведение оператора непосредственно в ходе моделирования. Имитационные методы занимают промежуточное положение между экспериментальными и математическими методами. По способу получения данных о деятельности оператора метод является математическим, а по характеру их получения и использования он копирует экспериментальный метод.

5.3. Эргономическое обеспечение проектирования

Эргономическое обеспечение проектирования - это установление эргономических требований и формирование эргономических свойств системы человек – машина (предмет) в частном случае, и человек – машина (предмет) – окружающая среда в общем виде на стадиях ее разработки и использования.

52

Основные прикладные задачи, решаемые эргономикой:

1.Придание изделиям, технике свойств для наиболее эффективного функционирования системы при минимальном расходе ресурсов человека (количество персонала, время профессиональной подготовки, вероятность профессиональных заболеваний или травм, уровень физиологического, психологического и психофизиологического напряжения) и максимальной удовлетворенности содержанием и условиями жизнедеятельности. Одновременно ведется разработка средств профессиональной подготовки и системы отбора персонала для работы с техникой.

2.Разработка требований, инструкций по эксплуатации и обслуживанию изделий и техники, облегчающих их освоение. Разработка ведется с учетом профессиональных, половых, возрастных моментов, в том числе особенностей женского организма, организма детей, подростков и пожилых людей. Актуальная проблема – проектирование изделий, оборудования и всей среды жизнедеятельности для лиц с пониженной трудоспособностью и особенно инвалидов, чему посвящены многочисленные исследования, выработаны рекомендации и нормы.

Использование эргономики в проектной практике позволяет перейти от техники безопасности к безопасной технике, надежной и удобной в эксплуатации и обслуживании.

5.4.Принципы организации рабочего места

игигиена труда.

Под рабочим местом понимается зона, которая оснащена всеми техническими предметами и средствами, которые необходимы тому или иному работнику для выполнения своих трудовых обязанностей. Рабочее место – часть рабочего пространства, функционально организованная для выполнения работником или коллективом производственной деятельности.

Требования к рабочему месту:

-наличие достаточного рабочего пространства для осуществления трудовой деятельности;

-наличие основного и вспомогательного производственного оборудования;

-обеспечение достаточных физических, зрительных и слуховых связей между сотрудниками производства;

53

-наличие удобных подходов к оборудованию; -соблюдение техники безопасности (наличие средств защиты от

опасных производственных факторов); -проведение мероприятий, направленных на поддержание

тонуса работника; -соответствие нормам рабочей среды (допустимый уровень

шума, загрязнения воздушной среды, температурного режима и др). Различают рабочее место управленческого персонала,

управленцев среднего звена и основных работников. Организация рабочего места зависит от условий труда, организации труда и производства на предприятии, статусных характеристик работника. Рабочее место должно соответствовать психологическому типу работника, способствовать наиболее эффективному его функционированию, сохранению его здоровья и совершенствованию личности работника, в связи с чем должны учитываться рекомендации психологической службы предприятия, личностные характеристики работника, факторы сохранения здоровья и рекомендации по гигиене труда, требования этики и эстетики организации.

При оценке напряженности труда важную роль играет рабочая поза. Нормальной рабочей позой считается такая, при которой работнику не приходится наклоняться больше чем на 10–15 град. и он поддерживается минимальными мышечными напряжениями. Считается, что поза сидя более удобна и более функциональна, чем поза стоя, но на некоторых производствах необходима именно поза стоя, поскольку она дает больший простор движениям и позволяет более динамично реагировать на условия трудового процесса.

Также на рабочем месте при выполнении трудовых обязанностей напряженность можно рассматривать в трех аспектах, а именно как напряженность анализаторных функций, эмоциональную напряженность и интеллектуальную.

Рассмотрим все три типа напряженности:

Напряженность анализаторных функций обычно возникает при напряжении сигналов различной модальности, таких как зрение, слух, обоняние, тактильная чувствительность. Эти сигналы можно разделить на несколько типов физической силы возникновения:

а) слабые – ниже оперативного порога; б) оптимальные – в интервалах границ оперативного порога;

в) раздражающие – выше оперативного порога.

54

Другой подход к оценке степени нагрузки на анализаторы состоит в том, что степень нагрузки сравнивают с категорией нормативных показателей.

Степень напряжения зрения можно характеризовать в зависимости от категории работ. Выделяют шесть разрядов зрительных работ в зависимости от размера объекта, находящегося в поле зрения. Степень напряжения слуха оценить сложнее, так как она может быть определена по слышимости речи и по нормам допустимых уровней звука непосредственно для определенного рабочего места.

Эмоциональная напряженность на современных предприятиях является основным фактором определения успешности трудовой деятельности. Эмоциональную напряженность можно оценить по производственным критериям, которые возникают при неблагоприятных эмоциональных состояниях. К таким критериям можно отнести временные (работа по индивидуальному графику или работа в условиях острой нехватки времени) и мотивационные факторы (аварийные ситуации, ответственность за безопасность).

Величину интеллектуальной напряженности нельзя разделить на категории. Можно определить степень интеллектуальной напряженности только по таким факторам, как работа, связанная с необходимостью разработки алгоритмов деятельности разной сложности; работа, связанная с принятием решений разного уровня; работа, связанная с необходимостью участия нестандартных, творческих компонентов деятельности.

5.5. Динамика изменений функционального состояния человека в процессе труда и проблема снижения его утомляемости

Основными вопросами физиологии и гигиены труда являются обеспечение удобного и устойчивого рабочего положения тела сидя или стоя, траектории движений конечностей человека, характер мускульного утомления, определение функциональных зон эксплуатации и видимости, исключение травмоопасных элементов, создание благоприятного микроклимата в помещениях.

В процессе выполнения работы функциональное состояние организма переходит из одной фазы в другую. Каждая фаза характеризуется определенным изменением физиологических функций и оказывает влияние на успешность выполняемой работы. Установлено семь таких фаз.

55

1 фаза. Характеризует период до начала работы: человек настраивается, обдумывает особенности предстоящей работы, мобилизуется, отвлекается от внешних раздражителей.

2 фаза. Физиологический механизм связан с внешним торможением в результате изменения характера раздражителей. Эта фаза длится несколько минут, а при отчетливо выраженной первой фазе может вообще не наблюдаться.

3 фаза. Соответствует началу работы, человек приспосабливается к оптимальному режиму работы. Реакция его организма еще неадекватна внешней нагрузке, так как организм еще не приспособился к работе и реагирует на внешние раздражители с большей силой, чем это необходимо.

4 фаза. Соответствует оптимальному режиму работы органов человека и систем его организма, производительность труда максимальна.

5 фаза. Функциональное состояние организма начинает ухудшаться. Необходимый уровень его работы поддерживается за счет ослабления менее важных функций.

6 фаза. Характеризуется неуклонным ухудшением функционального состояния человека: появляются ошибки, производительность падает, начинается фаза утомления.

7 фаза. Фаза срыва, реакция организма неадекватна внешним сигналам, и работоспособность резко снижается.

Одним из важных физиологических мероприятий по снятию утомления является правильный режим труда и отдыха. Чередование периодов работы и перерывов для отдыха должно быть обосновано физиологически и психологически.

56

6. ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ

Творческий процесс – это совокупность трех составляющих: творчество, управление творческим воображением, формирование идей.

Творчество - «полет» мысли за пределы известного (в область фантастики). Оно дополняет знания и способствует созданию вещей, которые не были известны ранее. Творческой личности присущи огромная любознательность и стремление создать что-то необычное, используя не традиционный, а оригинальный путь решения. Конструктор с творческим мышлением считает, что стоящая перед ним задача всегда решается оригинальным способом.

Большую роль в рождении творческих идей играет личный опыт, ценность которого состоит в том, что он всегда с нами, и при необходимости им легко воспользоваться. Знания, полученные на основе личного опыта, называют активными. Пассивные знания дает косвенный опыт. Это чтение, слушание лекций, размышления.

Человек с творческими наклонностями тратит много времени на приобретение личного опыта, наблюдая, изучая механизмы и работу многочисленных современных изделий. Такой человек всегда имеет представление о потребностях общества в устройствах и приспособлениях, экономящих время, облегчающих труд и создающих комфорт. Инженерное творчество ближе к изобретательству, чем к научному исследованию. Успеха в творчестве чаще всего добиваются лица, способные дать волю своему воображению, но при этом умеющие своевременно «вернуть его на землю». Творческое воображение можно заставить трудиться, если стремиться достичь невозможного, выработав при этом иммунитет против критики типа «это не будет работать».

Обычно решения, найденные с помощью имеющихся технических средств, являются временными и часто служат источником новых проблем. Управление творческим воображением построено так, что воображение находит выход из любой тупиковой ситуации, а затем возвращается к реальной действительности. Таким образом, можно отыскать решения многих существующих проблем.

Формирование идей – процесс, посредством которого осуществляется отыскание вариантов решения творческой идеи из

57

большого числа менее значимых идей. Для этого требуются тщательность, творческое воображение, внутренняя дисциплина.

6.1. Способы формирования идей

Изобретательство - древнейшее занятие человека. С изобретения орудий труда начался процесс очеловечивания наших далеких предков, Первые изобретения не созданы человеком, а обнаружены им в готовом виде. Люди заметили, что острыми камнями можно разрезать шкуры убитых животных, и начали собирать и применять камни. После лесных пожаров было обнаружено, что огонь греет и защищает, начали сохранять огонь. Люди еще не ставили задач, они открывали готовые решения. Творчество состояло в том, чтобы догадаться применить эти решения. Но почти сразу возникли и изобретательские задачи. Как заострить затупившийся камень? Как сделать, чтобы камень удобнее было держать в руке? Как уберечь огонь от ветра и дождя? Как переносить огонь с места на место?

Решать изобретательские задачи приходилось методом проб и ошибок, перебирая всевозможные варианты. Долгое время перебор вариантов вели наугад. Но постепенно появились определенные приемы, накапливались факты, наблюдения, сведения о свойствах веществ. Использование этих знаний упорядочивало процесс решения задач, но менялись и сами задачи, становясь сложнее. Сегодня, чтобы найти один нужный вариант решения, необходимо проделать множество "пустых" проб.

Метод проб и ошибок – наиболее старый, при этом наименее эффективный метод формирования идей. Заключается в последовательном выдвижении и рассмотрении различных идей решения задачи. Неудачная идея отбрасывается, и на ее место выдвигается новая.

Достоинства метода:

-этому методу не надо учиться;

-методическая простота решения;

-удовлетворительно решаются простые задачи (не более 10 проб и ошибок).

Недостатки метода:

-плохо решаются задачи средней сложности (более 20—30 проб и ошибок), и практически не решаются сложные задачи (более 1000 проб и ошибок);

58

-нет приёмов решения;

-нет алгоритма мышления, мы не управляем процессом думанья, идет почти хаотичный перебор вариантов;

-неизвестно, когда будет решение и будет ли вообще;

-отсутствуют критерии оценки силы решения, поэтому неясно, когда прекращать думать: вдруг в следующее мгновение придет гениальное решение?

-требуются большие затраты времени и волевых усилий при решении трудных задач;

-иногда ошибаться нельзя (не будет человек резать на бомбе провода наугад).

Проверка идеи в методе проб и ошибок осуществляется только путем физического эксперимента. В последнее время физические эксперименты замещаются мыслительными или виртуальными.

Метод проб и ошибок наиболее эффективен при решении простых задач. При решении сложных задач приходится перебирать множество всевозможных вариантов. Поэтому путь к правильному решению может растянуться на долгое время. При этом правильное решение вообще можно не заметить или, заметив, неверно оценить, счесть неудачным.

Метод проб и ошибок и основанная на нем организация творческого труда пришли в противоречие с требованиями современной научно-технической революции. Нужны новые методы управления творческим процессом, способные резко уменьшить число пустых проб. И нужна новая организация творческого процесса, позволяющая эффективно применять новые методы.

Сущность метода мозгового штурма заключается в том, что

отбирается группа квалифицированных экспертов для генерации альтернатив. Главный принцип отбора — разнообразие профессий, квалификаций, опыта (такой принцип позволяет расширить фонд априорный информации, которой располагает группа). Все эксперты делятся на две группы: первая генерирует идеи (выставляет оценки), а вторая — их анализирует. Сообщается, что приветствуются все идеи, возникшие как индивидуально, так и по ассоциации при выслушивании предложений других участников, в том числе и лишь частично улучшающие чужие идеи (каждую идею рекомендуется записывать на отдельной карточке). При этом запрещается критиковать ту или иную идею. Идея, с которой согласится большинство экспертов, и считается правильной.

59

Достоинства метода мозгового штурма:

-достаточно оперативен и надежен;

-максимум идей за короткий отрезок времени;

-отсутствие какой-либо критики;

-это развитие, комбинация и модификация как своих, так и чужих идей.

Этот метод специально разработан для получения максимального количества предложений. Его эффективность поразительна: 6 человек за полчаса могут выдвинуть 150 идей. Бригада проектировщиков, работающая обычными методами, никогда не пришла бы к мысли о том, что рассматриваемая ими проблема имеет такое разнообразие аспектов. Число альтернатив можно впоследствии значительно увеличить, комбинируя сгенерированные идеи. Среди полученных в результате мозгового штурма идей может оказаться много глупых и неосуществимых, но глупые идеи потом легко исключить последующей критикой.

Метод наглядного представления заданной функции (functional

visualization), разработанный старшим консультантом по экономическим вопросам фирмы «Харбридж хаус» Тейлором, служит переходным звеном между постановкой задачи и ее решением и способствует соответствующему построению мыслей и расширению информационной основы творчества. Основная цель наглядного представления состоит в такой постановке задачи, при которой особое внимание уделяется назначению проекта и обеспечивается постепенный и обдуманный переход от заданной функции к концепции, которая наилучшим образом отвечает поставленным требованиям. Естественно, что, пытаясь придумать, например, новую конструкцию газонокосилки, конструктор должен иметь наглядное представление о существующих двухили четырехколесных ротационных газонокосилках.

В целом метод наглядного представления предполагает изображение заданной функции, изобретение способов осуществления этой функции и создание на их основе соответствующего устройства. Наглядное представление некоторых идей содействует их более четкому пониманию, что побуждает конструктора к более творческому подходу. Сюда относятся такие приемы, как функциональная визуализация (наглядное представление объектов конструирования), использование разного рода диаграмм и матриц,

60