🗊Презентация Совместимость элементов системы «человек – окружающая среда». Эргономика

Лекция 6. Совместимость элементов системы «человек – окружающая среда». Эргономика. Под системой понимается такая совокупность элементов, взаимодействие между которыми адекватно целям, стоящим перед системой. Бинарная система «человек – окружающая среда» - многоцелевая. Одна из целей, стоящих перед данной системой - безопасность, т.е. ненанесение ущерба здоровью человека.

Для того, чтобы исключить отрицательные последствия взаимодействия внешней среды и организма, необходимо обеспечить определенные условия функционирования системы «человек – окружающая среда». Характеристики человека относительно постоянны. Элементы внешней среды поддаются регулированию в более широких пределах. Следовательно, решая вопросы безопасности системы «человек – окружающая среда», необходимо учитывать, прежде всего, особенности человека.

Человек в системах безопасности выполняет 3 (три) роли: 1) является объектом защиты; 2) выступает средством обеспечения безопасности; 3) сам может быть источником опасностей. Таким образом, звенья системы «человек – окружающая среда» органически взаимосвязаны. Чтобы система «человек – окружающая среда» функционировала эффективно и не наносила ущерба здоровью человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик окружающей среды и человека.

Совместимость характеристик окружающей среды и человека достигается при помощи следующих основных направлений: Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и др.; Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека;

3. Энергетическая совместимость предусматривает согласование органов управления машиной с оптимальными возможностями человека в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений ; 4. Информационная совместимость имеет особое значение в обеспечении безопасности. В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ).

5. Социальная совместимость предопределена тем, что человек - существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости, учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и социальной группы к конкретному человеку; 6. Психологическая совместимость связана с учетом психических особенностей человека; 7. Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, от процесса труда. Для решения многочисленных и чрезвычайно важных технико-эстетических задач к разработкам привлекаются художники-конструкторы и дизайнеры

Термин «эргономика» (эргос - труд, номос – закон) был принят в Англии в 1949 г., когда группа английских ученых положили начало организации Эргономического исследовательского общества. Развитие эргономики по десятилетиям можно охарактеризовать так: 1950-е – военная эргономика; 1960-е – промышленная эргономика; 1970-е – эргономика товаров широкого потребления; 1980-е – интерфейс «человек – компьютер» и эргономика программного обеспечения; 1990-е – когнитивная и организационная эргономика.

К концу XX века выделились 3 (три) главных направления внутри эргономики: 1. Эргономика физической среды, рассматривающая вопросы, связанные с анатомическими, антропометрическими, физиологическими и биомеханическими характеристиками человека, имеющими отношение к физическому труду; 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; 3. Организационная эргономика рассматривает вопросы, связанные с оптимизацией социо-технических систем, включая их организационные структуры и процессы управления.

Ниже приведены некоторые из многочисленных определений эргономики: Эргономика - наука, изучающая различные предметы, находящиеся в непосредственном контакте с человеком в процессе его жизнедеятельности. Эргономика - эта научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности, влияние разного рода факторов на его работу. Эргономика - отрасль науки, изучающая человека (или группу людей) и его (их) деятельность в условиях производства с целью совершенствования орудий, условий и процесса труда.

Основная цель эргономики - разработать форму предметов и предусмотреть систему взаимодействия с ними, которые были бы максимально удобными для человека при их использовании. Основная цель разбивается на подцели: 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. Вторая цель эргономики – обеспечение безопасности труда. Третья цель эргономики - обеспечение условий для развития личности человека в процессе труда.

Предметом эргономики является трудовая деятельность, а объектом исследования - системы "человек - орудие труда - предмет труда - производственная среда", метод исследования - системный подход. Изучение и проектирование эргатических систем обусловили появление исследовательских задач, решаемых в эргономике: Задачи, связанные с описанием характеристик человека как компонента автоматизированной системы. Задачи проектирования новых средств деятельности, относящихся преимущественно к обеспечению взаимодействия человека и машины. Задачи системного характера, связанные с распределением функций между оператором и машиной, с организацией рабочего процесса, а также задачи подготовки, тренировки и отбора операторов.

Эргономическую оценку системы «человек – техника - среда» можно осуществить дифференцированным методом, при котором используются эргономические показатели: - антропометрический; - гигиенический; - физиологический; - психо-физиологический; - психологический. Первый показатель (антропометрический), отражает соответствие машины размерам и форме тела работающего человека, подвижности частей тела и другим параметрам. Он характеризует рациональную и удобную позу, правильную осанку, оптимальную хватку рукояток, максимальные и оптимальные зоны рук и ног и т.д.

Второй показатель (гигиенический) характеризует гигиенические условия жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с системой «человек-техника-среда». Третья и четвертая группа показателей (физиологический и психофизиологический) -характеризуют те эргономические требования, которые определяют соответствие системы «человек-техника-среда» силовым, скоростным, энергетическим, зрительным, слуховым, осязательным, обонятельным возможностям и особенностям человека. Пятый групповой показатель (психологический), отражает соответствие машины возможностям и особенностям восприятия памяти, мышления, психомоторики, закрепленным и вновь формируемым навыкам работающего человека, степени и характеру группового взаимодействия межличностных отношений, совместной деятельностью по управлению системой «человек – техника - среда».

В эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий, антропометрия (от греч. антропо - человек и метрия - измеряю) является базовой научной и прикладной дисциплиной. Антропометрия занимается изучением размеров и формы человеческого тела и его составных частей, исследует направления и пределы движений частей тела и силы мускулов. Она является частью общей науки о человеке - антропологии. Без знания основных антропометрических характеристик невозможно правильно разместить органы управления автомобилем или трактором.

Поскольку все люди различны, в антропометрии применяются статистические методы. Размеры тела человека и его отдельных частей определяются антропометрическими характеристиками (АХ). Антропометрическая характеристика - это величина, измеряемая в линейных, угловых единицах или единицах массы, соответствующая размерным характеристикам и характеристикам массы частей человеческого тела и взаимного их расположения. Антропометрическими характеристиками являются, например, рост человека, окружность головы, длина голени, масса тела, углы вращения в суставах и т.д.

Антропометрические характеристики являются случайными величинами, подчиняющимися нормальному закону распределения (См. рисунок).

В антропометрии вероятность попадания какой-либо антропометрической характеристики в ту или иную зону кривой распределения принято оценивать в перцентилях. Перцентиль - сотая доля объема всей совокупности людей, подвергавшихся антропометрическим исследованиям.

Антропометрические характеристики можно условно разделить на статические и динамические. Условно - потому что все антропометрические характеристики определяются в статике, при неизменной позе обследуемого.

Под статическими антропометрическими характеристиками понимаются линейные или угловые величины, характеризующие размеры частей тела человека, а под динамическим - линейные и угловые размеры, характеризующие углы вращения в суставах, зоны досягаемости при различных позах человека и т. п. Статические антропометрические характеристики используют для определения общих размеров рабочего места оператора, расположения и размеров сиденья, органов управления и других параметров. Динамические антропометрические характеристики - для назначения амплитуды рабочих движений рычагов, педалей и других органов управления, определения зон досягаемости при различных положениях тела человека и т. п.

На рисунке показаны основные антропометрические характеристики.

На рисунке приведены зоны видимости, достижимые с учетом поворота головы в сторону взгляда.

Минимальное пространство рабочего места, необходимое для выполнения работы при различных положениях тела показано на рисунке.

Важное эргономическое значение имеет рабочая поза человека. Рабочая поза «стоя» требует больших энергетических затрат и приводит к быстрому утомлению. Рабочая поза «сидя» менее утомительна, и она более предпочтительна.

Автомобиль Mazda RX-7 (MkI, 1978 – 1985)

Автомобиль Mazda RX-7 для рынка Японии (Japan version)

Автомобиль Mazda RX-7 для рынка США (USA version)

В чем отличие экспортного варианта для США от варианта для Японии, исходя из требований эргономики ?

Антропометрическими характеристиками являются, например, рост человека, окружность головы, длина голени, масса тела, утлы вращения в суставах и т.д. Средний рост мужчины - японца – 160 см. Средний рост мужчины – американца – 178 см. Разница в росте 178 см – 160 см = 18 см.

Салон автомобиль Mazda RX-7 для рынка Японии (Japan version)

Салон автомобиль Mazda RX-7 для рынка США (USA version)