Структура, предмет и основные задачи
Эргономика, как и любая наука, характеризуется следующими элементами логической структуры:
объектом, который она изучает;
предметам, т. е. той стороной объекта, которую исследует данная наука (зачастую один объект служит предметом изучения ряда наук); задачами, которые надо решать, чтобы достичь поставленных перед наукой целей;
методами, используемыми для изучения объекта.
По определению, эргономика — научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием машин (технических средств). Человека, машину и среду она рассматривает как сложное функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.
Эргономика — одновременно и научная и проектировочная дисциплина, так как ее задача – разработка методов учета человеческих факторов при модернизации действующей и создании новой техники и технологии, а также наиболее благоприятных для человека условий труда (деятельности) .
Объект исследования эргономики – система «человек (группа людей) — машина (техническое средство) — среда» (рис. 1), или кратка система «человек—машина» (СЧМ). Такие сложные системы, включающие в себя живые и технические звенья, в специальной литературе называют по-разному: человеко-машинные, эргатические, эрготехнические, системы «человек—техника», «оператор—машина—среда» и др. Встречается даже и такой термин, как социотехническая система. Однако, несмотря на разнообразие названий, содержание этих систем одно. Это, физические, целенаправленные, замкнутые системы, включающие в себя человека как главное, решающее (управляющее) звено.
Предмет эргономики — конкретная трудовая деятельность человека, использующего машины.
Рис. 1. Структурная схема системы
Одна из задач эргономики – оптимизация условий труда. Эргономика рассматривает технический и человеческий аспекты в неразрывной связи. Стремление раскрыть закономерности их синтеза в рамках единой системы «человек—машина» характеризует эргономику как науку особого типа.
Свои проблемы эргономика решает одновременно в двух направлениях:
от требований человека к технике и условиям ее функционирования;
от требований техники и условий ее функционирования к человеку.
Оба эти направления логически взаимосвязаны, а искомые решения находятся, как правило, на их пересечении. Чтобы найти компромиссное решение, недостаточно использовать отдельные рекомендации психологии, физиологии, гигиены труда, антропометрии и др. Необходимо согласовать эти рекомендации, скоординировать их и увязать в единую систему требований к исследуемому виду конкретной деятельности и условиям ее осуществления. При этом необходимо учитывать все обстоятельства, от которых зависит успех деятельности человека.
Требования человека к технике всесторонне проявляются и фиксируются в такой целостной эргономической характеристике системы «человек—машина», как эргономичность [39]. Под эргономичностью понимают свойство техники изменять эффективность трудовой деятельности в системе «человек—машина» в зависимости от степени ее (техники) соответствия физическим, биологическим и психологическим свойствам человека.
Эргономичность формируется на базе ряда свойств:
управляемость,
обслуживаемость,
освояемость;
обитаемость системы.
Первые три характеризуют технику, органично включенную в оптимальную психофизиологическую структуру деятельности человека или группы людей. Определяются они следующим образом.
Управляемость — свойство техники изменять эффективность выполнения человеком основной и вспомогательной работы при обеспечении необходимых технологических операций над предметом труда.
Обслуживаемость — свойство техники изменять эффективность выполнения человеком трудовых операций по приведению ее в состояние готовности к функционированию и поддержанию этого состояния во времени (подготовка к использованию, наладка, профилактика и восстановление).
Освояемость — характеризует эффективность приспособления техники к быстрому и высококачественному овладению ею техническим и управляющим персоналом. Под обитаемостью понимают эргономическое свойство техники, приближающее условия ее функционирования к оптимальным с точки зрения жизнедеятельности работающего человека параметрам среды, а также обеспечивающее уменьшение или ликвидацию вредных последствий ее воздействия на окружающую среду.
Эргономические свойства формируются на основе комплексных эргономических показателей, а они основываются на групповых показателях, которые представляют совокупность единичных: социально-психологических, психологических, физиологических, психофизиологических, антропометрических и гигиенических.
Основные критерии эргономичности — показатели эффективности применения (использования) живого труда человека:
производительность (количество) труда (деятельности);
качество труда (деятельности);
тяжесть (напряженность) труда.
Производительность труда — это затраты времени на выполнение человеком единицы труда. Под единицей труда понимают результат достижения определенной цели, например, выполнение технологической операции, решение задачи, замена отказавшего элемента | др.
Качество труда — это точность и безошибочность выполнения единицы труда, уровень квалификации.
Под Тяжестью труда понимают степень совокупного воздействии всех факторов рабочей среды на здоровье и работоспособность человека.
Количественные показатели эргономичности технических средств оценивают:
управляемость
среднее время занятости человека выполнением определенной единицы труда (операции, цикла и др.);
производительность труда человека или норма времени на единицу труда;
вероятность выполнения человеком определенной единицы труда (или продукции) с заданным качеством (точностью, быстродействием) или процент брака по его вине;
интегральный показатель работоспособности или тяжести (напряженности) труда человека в заданных условиях использования техники;
обслуживаемость
среднее оперативное время занятости человека подготовкой техники к применению;
среднее оперативное время занятости человека восстановление (профилактикой) техники.
освояемость
среднее календарное время профессиональной подготовки человека;
уровень
квалификации технического персонала,
необходимый
для технического обслуживания техники.
Методологическое значение приведенной структуры эргономических свойств и показателей состоит в том, что она позволяет содержательно эргономически описать, т. е. изучить на функциональном уровне систему «человек—машина» и в дальнейшем строить модели ее функционирования. Следует особо подчеркнуть, что исследование межуровневых переходов структуры эргономических свойств и показателей, и прежде всего выявление закономерностей формирования эргономических свойств техники (управляемости, обслуживаемости, освояемости и обитаемости) — одна из центральных проблем эргономики.
!!!! Эргономика решает задачи рациональной организации деятельности людей в системах «человек—машина», целесообразного, распределения функций между человеком и машиной, определения критериев оптимизации СЧМ с учетом возможностей и особенностей работающего человека, разрабатывает типологии таких систем. К числу эргономических задач относится оценка изменения функционального состояния работающих людей и оптимальных показателей среды СЧМ.
Определенное представление о конкретных эргономических задачах дает следующий их перечень [9]:
Человек, как компонент системы [перцептивные (входные) процессы (зрение, слух и др.), процессы в центральной нервной системе (кратковременная и долговременная память, принятие решений, внимание и др.), основные моторные процессы (слежение, двигательные навыки, сноровка и др.), характеристика перцептивно-моторной деятельности и факторы, влияющие на нее, основные физиологические процессы, условия работы (статическая и динамическая нагрузка), антропометрические и биомеханические данные, характеристики органов чувств и факторы, влияющие на их физиологические и биомеханические функции (утомление, стресс и др.)];
проектирование средств взаимодействия человека с машиной [визуальных, слуховых, кинестетических и тактильных индикаторов, органов управления и специализированных входных устройств, рабочего пространства, конструкций оборудования, инструментов, механизмов и машин, специального защитного снаряжения, физических факторов среды (освещенность, шум, вибрация, температура, атмосферные условия и др.)];
проектирование и организация человеко-машинных систем [распределение функций между человеком и машиной; характер и регламент работы (темп, продолжительность рабочих смен и т. п.); тренировка, отбор, мотивация и отношение к работе];
методы исследования и экспериментальная техника (приборы измерения, анализа и оценки данных, программы тренировки, процедуры отбора, тестирование, методики опроса и др.; моделирование, статистическая обработка данных и планирование эксперимента, в том числе с помощью ЭВМ).
Основные задачи эргономических разработок.
1. Анализ и синтез деятельности оператора в системе «человек—машина—среда». В ходе анализа изучают структуру деятельности оператора, рассматривают ее цели, мотивы и способы выполнения, выявляют возможные режимы работы и оценивают их влияние на результаты труда. На основании этого предъявляют необходимые требования к характеристикам оператора и намечают возможные пути их достижения (синтез).
2. Изучение комплекса эргономических свойств (характеристик.) человека-оператора1. Исследуют работу органов чувств человека, его центральной нервной системы, моторно-двигательного аппарата и др. Поскольку эти системы человека изучают и другие науки о труде, эргономика рассматривает лишь их оптимальные, а не экстремальные значения.
1 Комплекс свойств человека, обусловливающих эффективность его деятельности в системе «человек—машина—среда», называется эргономическими свойствами человека.
Организация рабочего места оператора с учетом комплекса его эргономических свойств. Разрабатываются требования, которые должны быть предъявлены к рабочему месту в целом и к отдельным его элементам, чтобы обеспечить максимальные удобства и эффективность работы.
Профессиональная подготовка операторов. Эргономика рассматривает ее как сложный процесс, включающий отбор, обучение, тренировку операторов и формирование коллективов.
Эргономическое проектирование и оценка систем «человек—техника—среда». При решении этой задачи используют результаты всех предыдущих задач. Частными вопросами здесь могут быть учет «человеческого фактора» на каждом этапе проектирования, разработка критериев и методов эргономической оценки вариантов при проектировании, производстве и эксплуатации систем «человек—техника—среда».
Определение экономического эффекта эргономических разработок. Конечная цель эргономических исследований — повышение эффективности систем «человек—техника—среда». При этом целесообразно учитывать основные положения существующих методик оценки научно-технических разработок и новой техники.