Предметы и задачи эргономики

Вопросы эргономики в последние годы приобрели большое значение и в некоторой степени стали определяющими в развитии техники и особенно при конструировании, производстве и эксплуатации машин и сложных систем управления. Это связано с тем, что в условиях бурного развития научно-технического прогресса и появления новой техники трудовая деятельность человека становится все более сложной и напряженной. По дан­ным статистики надежность выполнения человеком-оператором все более усложняющихся функций уменьшается, поэтому увеличение надежности технической части системы теряет смысл, так как надежность всей системы «человек-машина» лимитируется также надежностью человека.

Изменения условий трудовой деятельности, за которыми не поспевает биологическая перестройка организма человека, обусловливают возникновение целого ряда негативных явлений. Работая иногда на пределе психофизиологических возможностей и в неблагоприятной производственной среде, человек допускает ошибки, «цена» которых в современном производстве резко возросла. В большинстве случаев действия операторов указываются неправильными не из-за низкой их квалификации, а по причине несоответствия конструктивных особенностей техники воз­можностям человека.

По имеющимся данным на долю человеческого фактора сейчас приходится от 40 до 70% всех отказов технически сложных систем. В соответствии с мировой статистикой 80% катастроф на автомобильном транспорте происходят в результате ошибок, называемых логическими и моральными. О высоких нагрузках на психику и общее состояние операторов сложных систем свидетельствуют такие данные. При движении в автомобильном потоке с большой интенсивностью движения у водителя большегрузного автомобиля частота переноса взгляда на внешних участников движения, контроля за ними колеблется от 150 до 300 в мин. В эту частоту входит работа с зеркалами заднего вида. Длительность фиксации взгляда на каждом приборе составляет 0,7 с; приходится совершать руками около 30-60 движений в мин. В результате — пульс во время движения доходит до 150 ударов в мин, кровяное давление 200 мм рт. ст.

Из приведенных примеров видно, что как бы ни была совершенна техника, ее эффективное и безопасное применение в конечном итоге зависит от того, насколько полно согласованы конструктивные параметры с оптимальными условиями работы человека, с его психофизиологическими возможностями и особенностями. Поэтому и возникает необходимость изучения работы машин (систем) и деятельности операторов в едином ком­плексе «человек-техника-среда».

Эргономика — это наука, изучающая проблемы, возникающие в системе «человек-техника-среда», с целью оптимизации трудовой дея­тельности оператора, создания для него комфортных и безопасных условий, повышения за счет этого его производительности, сохранения здоровья и работоспособности.Из этого определения видно, что предметом эргономики является трудовая деятельность человека, а объектом исследования — система «человек-техника-среда».

Для эргономики большое значение имеет проблема взаимосвязи ее со сложными науками. Схематично эти связи можноизобразить следующим образом.

Возникновению и развитию эргономики послужили проблемы, связанные с внедрением и эксплуатацией новой техники и технологии на современном этапе развития экономики и оказавшиеся неразрешимыми средствами только технических и медицинских наук. Необходимо было согласовать рекомендации психологии, физиологии, гигиены труда, органи­зации труда, дизайна и объединить их в общую систему требований к содержанию и характеру труда в системе «человек-техника-среда».

Эргономика является одновременно и исследовательской и проектировочной дисциплиной, так как одной из её задач является разработка методов учета человеческих факторов при проектировании новой и модернизации старой техники и технологии, а также существующих условий труда.

Объектом исследования эргономики является система “человек – машина – среда” (СЧМ). Эргономика рассматривает СЧМ как сложное функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.

Предмет эргономики – конкретная трудовая деятельность человека, использующего машины.

Эргономика рассматривает технический и человеческий аспекты в неразрывной связи. Сочетание способностей человека и возможностей машины существенно повышает эффективность функционирования СЧМ. Поэтому решение прикладных проблем эргономики предполагает движение одновременно в двух направлениях:

– от требований человека к машине и условиям ее функционирования и, наоборот;

– от требований машины и условий ее функционирования к человеку.

Оптимальные решения находятся, как правило, на пересечении этих направлений. Тем самым эргономика решает задачи рациональной организации деятельности людей в СЧМ, целесообразного распределения функций между человеком и машиной.

Следует особо подчеркнуть, что эргономика изучает определенные свойства СЧМ, которые получили название человеческих факторов. Они представляют собой интегральные характеристики связи человека и машины, проявляющиеся в конкретных условиях их взаимодействия при функционировании системы.

Знание человеческих факторов позволяет формулировать требования к профессиональному отбору и обучению персонала, техническим средствам подготовки, согласованию внешних средств трудовой деятельности и способов ее осуществления. Увеличивается роль человеческих, факторов применительно к задачам проектирования, создания и использования технически сложных изделий культурно-бытового назначения (радиоаппаратура, магнитофоны, телевизионная техника и др.).

Человеческие факторы всесторонне проявляются и фиксируются в такой целостной эргономической характеристике СЧМ, как эргономичность.

Под эргономичностью понимают свойство техники изменять эффективность трудовой деятельности в СЧМ в зависимости от степени ее соответствия физическим, биологическим и психическим свойствам человека. Эргономичность формируется на базе таких свойств техники, как управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость.

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 техники в состояние готовности к функционированию и поддержанию этого состояния во времени.

Освояемость – характеризует эффективность приспособления техники к быстрому и качественному овладению техникой техническим и управляющим персоналом.

Обитаемость – эргономическое свойство техники, приближающее условия её функционирования к оптимальным биологическим параметрам внешней среды, при которых работающему человеку обеспечивается нормальное развитие, хорошее здоровье и высокая работоспособность.

Можно сформулировать и основные задачи эргономических разработок, реализуемые при решении любой эргономической задачи.

1. Анализ и синтез деятельности оператора в СЧМ. В процессе анализа изучается структура деятельности оператора, выявляются цели, мотивы и способы выполнения трудовой деятельности, рассматриваются возможные режимы работы и оценивается их влияние на результаты труда. На основании этих исследований определяются необходимые требования к характеристикам человека – оператора.

2. Изучается комплекс эргономических свойств (характеристик) человека – оператора. Исследуется работа органов чувств человека, его центральной нервной системы, моторно-двигательного аппарата и т.д. Причем рассматриваются только оптимальные значения этих характеристик, а не экстремальные.

3. Организация рабочего места оператора с учетом комплекса его эргономических свойств, определенных ранее. Разрабатываются требования, предъявляемые к рабочему месту в целом и к отдельным его элементам, с целью обеспечения максимальных удобств и эффективности работы.

4. Профессиональная подготовка операторов, включающая в себя профотбор, профобучение, тренировку и формирование коллективов.

5. Эргономическое проектирование и оценка СЧМ.

6. Определение экономического эффекта эргономического обеспечения.

Разработка методологии эргономики осуществляется соответственно трем уровням методологического анализа, выделяемым в философии.

Основные цели эргономики

Первая цель эргономики— повышение эффективности систе­мы «человек-техника-среда», под которой следует понимать спо­собность системы достигать поставленной цели в заданных условиях и с определенным качеством.

Например, использование ЭВМ и робототехники значитель­но увеличивает эффективность трудовой деятельности, но может и резко повысить психофизические затраты работника в случае пренебрежения эргономическим анализом и проектированием рабочего места оператора, параметров дисплея.

Вторая цель эргономики— безопасность труда. К системе техники безопасности относятся службы техники безопасности и производственной санитарии во всех отраслях. Надзор и контроль за соблюдением правил по охране труда осуществляют специально уполномоченные государственные органы.

Третья цель эргономики— обеспечение условий для развития личности человека в процессе труда.

Основные понятия эргономики сосредоточены в ГОСТ 26387—84 «Система «человек-машина». Термины и определения». Например, «система «человек-машина» по этому стандарту — система, состоящая из человека-оператора (группы операторов) и машины, посредством которой он осуществляет, (они осуществляют) трудовую деятельность. Человек-оператор (оператор) — человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой через посредство информационной модели и органов управления. Машиной в системе «человек-машина» называют совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в процессе деятельности. Деятельность человека-оператора — это процесс достижения поставленных в системе целей, состоящий из упорядоченной совокупности действий человека и т. д.