Фізіологічні та естетичні вимоги

При проектуванні промислового обладнання (інструменту, верстатів, машин тощо) необхідно враховувати витрату робочої сили в процесі праці.

В процесі праці у людини підвищується діяльність зорово-мозкового апарата, активізується моторна сфера, в результаті чого людина втомлюється і перевтомлюється. Це різко знижує увагу, порушує точність і координацію рухів, з’являються дефекти в роботі, різко знижується продуктивність праці. Тому створення найбільш сприятливого середовища для трудової діяльності людини, всебічної пристосовуваності техніки до людини, особливо в небезпечних зонах різних виробництв, має важливе значення.

Техніка проникає у всі сфери нашої життєдіяльності: в мистецтво, промислове виробництво, сільське господарство, медицину, спорт та інші галузі. Без техніки людське життя зараз не уявляється.

Весь предметний світ створюється людиною з врахуванням її потреб, являючись в той же час потужним фактором, який виховує та формує саму людину. Вплив предметів, речей на людину величезний: він здійснюється в процесі бачення, користування, але особливо повно розкривається в процесі праці. Всі речі, що беруть участь у праці, можна розділити на три групи:

1) предмети праці; 2) знаряддя праці; 3) речі, що утворюють обстановку, умови праці.

Досконалі у функціонально-технічному і естетичному відношеннях, ці групи не лише полегшують працю, підвищують її продуктивність, але й впливають на творчу задоволеність, роблячи працю радісною, змінюють відношення людей до праці й виробництва. В цьому полягає головна мета впровадження методу художнього конструювання в промисловості при використанні всіх наукових досягнень, в тому числі і науки ергономіки.

Крім знання антропометричних розмірів людського тіла, художнику-конструктору потрібно знати анатомо-фізіологічні особливості, а саме: функціональні можливості мускулів, величину прикладених зусиль, розподіл маси людського тіла, анатомію внутрішніх органів, особливості їх функціонування в залежності від пози людини тощо.

Пов’язуючи антропометричні дані з функціональними та фізіологічними можливостями людського тіла, тобто з особливостями його моторики, зазначимо деякі принципи комплексу рухів людини в процесі праці. Так, рухи повинні бути простими та ритмічними, кожний рух повинен закінчуватися в положенні, зручному для початку наступного руху; попередні і наступні рухи повинні бути плавно пов’язані; неперервні криволінійні рухи рук здійснюються швидше, ніж одиничні рухи з раптовою зміною напрямку; обертові рухи швидші, ніж поступальні; горизонтальні рухи рук є швидшими і точнішими, ніж вертикальні.

Динамічна робота рук протікає більш скоординовано в положенні стоячи, однак у тих випадках, коли дозволяє технологія, точні рухи краще виконувати сидячи. Рухи, що виконуються однією рукою, здійснюються найбільш точно і швидко під кутом, рівним 60º до напрямку прямо вперед, а рухи, що виконуються обома руками одночасно, – під кутом близько 30º. Найменш стомлюючими є рухи у межах оптимальної зони, тобто в межах робочого простору, обмеженого дугами, що описуються руками працюючого.

Розміри робочої зони залежать від конструктивних особливостей обслуговуваної машини та визначаються експериментальним шляхом за допомогою макетів і моделей або безпосередньо в процесі проектування за допомогою прийомів соматографії.

Соматографія – наука про людину, яка аналізує положення тіла та зміни пози оператора в процесі роботи на основі анатомічних принципів.

Рухи рук (моторика) дуже тісно пов’язані з величиною зусилля, яке прикладається в процесі здійснення рухів. Підняття та переміщення вантажу до 6 кг вважається легким фізичним навантаженням, 6...15 кг – помірним, 15...30 кг – важким.

Сила натиснення ногою на педаль в положенні сидячи з упором на спинку може бути розвинена до 2000 Н (кут в коліні рівний 160º), із зменшенням кута величина зусилля знижується.

В ергономіці важливими фізіологічними відповідностями людини є зір, слух, нюх та інші особливості.

Зір.Дизайнеру, архітектору, інженеру та іншим спеціалістам в галузі художнього конструювання необхідно знати границі та основні риси зорового поля, величина якого визначається анатомо-фізіологічними особливостями зорового апарата людини.

На рис. 7 зображені розміри зорового поля людини для монокулярного та бінокулярного зору. Зорове поле ділиться на кілька зон: зона зорового спостереження (1,5–3º). Зона миттєвого зору (близько 18º) і зона ефективного бачення(близько 30º). Кут зони оглядання відповідає куту повороту голови. Кути повороту голови на 45º і на 30º в вертикальній площині не викликає надмірного напруження.

Рис. 7. Поля зору людини

Крім границь зорового поля і його зон, необхідно також враховувати інші закономірності зорового сприйняття, а саме:

1. Чутливість до розрізнення ока різко зменшується від центра до периферії.

2. Кольоровий зір здійснюється за рахунок центральних областей сітчатки ока, ахроматичне – за рахунок периферійного зору.

3. Монохроматичні кольори в межах зорового поля сприймаються в різних границях: жовтий і блакитний мають найбільш широкі границі, червоний і зелений – вузькі.

4. По мірі переміщення до периферії зорового поля деякі кольори змінюються: червоні і зелені – жовтіють, пурпурні – синіють.

5. На великій відстані найгірше сприймається синій колір.

6. Рухомі об’єкти периферійним зором сприймаються значно краще, ніж нерухомі.

7. Око людини може сприймати зором одночасно об’єм у межах 5–7 окремих об’єктів.

На основі вже встановлених загальних фізіологічних закономірностей руху очей дизайнеру, архітектору, інженеру та іншим спеціалістам необхідно знати наступне:

а) горизонтальні рухи очей швидші, ніж вертикальні;

б) вертикальні рухи очей більше втомлюють, ніж горизонтальні;

в) точніше оцінюються горизонтальні пропорції та розміри виробів, ніж вертикальні, а отже, ритмічність в горизонтальній площині сприймається чіткіше, ніж у вертикальній;

г) око, являючись фізичним тілом, володіє певною інертністю, внаслідок чого прямолінійні контури сприймаються легше, ніж ламані. Однак, це не означає, що необхідно уникати різких контурів;

д) стрибкоподібна моторика очей у певній мірі підказує доцільність застосування ритмічних композицій.

Важливим фактором в діяльності людини є зорова втома, яка значно більше зумовлена втомою рухового апарата очей, ніж втомою світлочутливого апарата сітчатки. Для попередження цієї втоми слід скорочувати рухові маршрути очей в процесі роботи. Це особливо важливо для умов роботи оператора, який знаходиться перед панеллю інформації або керування. Зорове сприйняття має ще такі особливості, як зорові ілюзії, своєрідні похибки зору.

Слух.Вивчення функцій людського організму дозволяє правильно враховувати вимоги, що визначають оптимальні умови різних психофізичних процесів, які відбуваються під час праці та відпочинку. Мова йде про слухові відчуття людини, тобто реакції слухової системи на звук.

При зростанні рівня шуму над порогом чуття збільшується мускульна напруженість, а отже, значно підвищується витрата енергії.

Високочастотний шум більше втомлює, ніж низькочастотний. Хаотично мінливі звуки дратують більше, ніж постійні звуки. Такі шуми знижують продуктивність праці та погіршують здоров’я людини.

Поряд з негативним шумом, що шкідливо впливає на психофізіологічний стан людини, існує бажаний та корисний звук – музика.

З давніх часів відомо, що музика сприятливо впливає на людину, в тому числі у ході трудового процесу. Сучасні фізіологи та психологи рекомендують використовувати музику не лише до простих трудових операцій, що вимагають фізичної напруженості, але й до тих, де люди зайняті достатньо складною роботою, що вимагає нервового й інтелектуального напруження. На діяльність, що вимагає розумової зосередженості, музика впливає негативно.

На основі отриманих досліджень зроблено висновок про те, що можна підбирати функціональну музику різних типів: для одних робіт – нейтральну зі спокійним музичним фоном, для інших робіт – бадьору, енергійну. Оптимальний рівень гучності музичної трансляції також підбирається за цими даними. Більшість спеціалістів вважає, що на виробництві потрібно транслювати не з початку і до кінця зміни, а у вигляді кількох передач різної протяжності, близько 1,5–2 год. Така трансляція дає максимальне підвищення продуктивності праці.

Перед складанням програми музичних трансляцій необхідно детально вивчити музичні смаки кожного члена колективу, здійснивши попередньо відповідні соціологічні дослідження. Швидше, основою музичних програм повинні бути твори, що пройшли достатньо довгу перевірку часом. Вони повинні бути різноманітними і повторюватися відносно рідко. До музичних трансляцій слід залучати спеціалістів з технічної естетики та інженерної психології, забезпечуючи високий рівень музичного мистецтва.

Нюх.На стику кількох наук виникла нова наукова дисципліна ольфактроніка – наука про запах. У природі існує велика кількість запахів. В даний час вчені зареєстрували близько ста тисяч їх, але це ще не все. Запахи не байдужі для людини; в одному випадку вони приємні майже всім людям, в іншому – запах може викликати серцебиття та головний біль. На багатьох підприємствах з обробки різної сировини з різними технологією та виробничим процесом зазвичай існують різні запахи, у тому числі неприємні, які негативно впливають на психофізіологічний стан людини, а отже, і на трудовий процес. Насичення чистого повітря у виробничих приміщеннях запахом з регенерацією негативних іонів, що допомагають організму краще засвоювати кисень і тим самим запобігати професійним захворюванням, – питання завтрашнього дня. Однак, уже зараз, поки ця проблема буде вирішена теоретично і практично, багато що уже зроблено.

Щоб наситити повітря бажаним запахом, потрібно добитися його чистоти за допомогою доброї вентиляції. Для максимального очищення повітря крім загальновідомих методів вентиляції та кондиціювання пропонується іонізація. Перш, ніж застосовувати запахи на виробництві, потрібно вивчити смаки людей і скласти відповідну програму впровадження різних комплексів запаху, які забезпечили б оптимальне виробниче середовище для діяльності людини.

Основи хвильової теорії запаху були закладені російським вченим М.В.Ломоносовим, який встановив, що запах утворюється “колообертанням” молекул. Загальна ідея цієї теорії зводиться до наступного: пахуча молекула коливається і посилає у всі сторони особливі хвилі; органи нюху (епітелії), подібно антенам, уловлюють ці хвилі і посилають до мозку сигнал про запах.

Естетичні вимоги або естетична відповідність – найбільш складна сфера діяльності людини, значення якої усвідомлюється лише останнім часом. Вона торкається найвитонченіших психологічних областей і виражається емоційним впливом різних об’ємно-просторових комплексів, предметів, виробів на людину.

Естетична відповідність виникає, коли, по-перше, функціональне призначення виробу оглядово легко сприймається і, по-друге, елементи форми (гармонійність частин, пластичність, пропорційність, колір) відповідають суті виробу, не суперечать його конструктивному задуму та логічній побудові.