Эргономика Березкина 2013

Эргономическая экспертиза - заключительный этап эрго­ номического обеспечения. Она должна оценить степень вы­ полнения заданных эргономических требований. Эргономиче­ ская экспертиза осуществляется на различных стадиях жиз­ ненного цикла изделия - при его разработке, производстве, эксплуатации (потреблении) и утилизации.

На стадии разработки экспертиза проводится подразделе­ нием, на которое возложены функции эргономического обе­ спечения - это подразделение дизайна и эргономики с привле­ чением служб стандартизации и метрологии, охраны труда, главного конструктора, архитектора и др., а также заказчика.

На стадии производства эргономическая экспертиза прово­ дится службой охраны труда, службой главного технолога, от­ делом труда и заработной платы, отделом стандартизации.

Основная методология проведения эргономической экспер­ тизы - эргономическая оценка.

12.2. Эргономическая оценка

Эргономическая оценка - это определение соответствия показателей объекта оценки эргономическим требованиям и установление эргономического уровня качества оцениваемого объекта. Эргономическая оценка может быть дифференциаль­ ной, комплексной и смешанной.

Дифференциальный принцип эргономической оценки за­ ключается в определении уровня качества объекта посред­ ством ряда показателей, отражающих важнейшие свойства оцениваемого объекта. Например, это соответствие показате­ лей системы «человек-машина-среда» качеству деятельности человека-оператора по его точностным, скоростным, силовым или надежностным характеристикам.

Комплексный принцип эргономической оценки объекта состоит в определении уровня качества одним интегральным показателем - эргономичностью (уровнем эргономичности).

Эргономичность системы «человек-машина-среда» пред­ ставляет собой совокупность эргономических свойств данной системы.

Эргономичность в зависимости от этапа использования систе­ мы «человек-машина-среда» имеет следующие свойства, спо­ собствующие взаимодействию СЧМ и человека-оператора:

• управляемость - приспособленность к управлению чело- веком-оператором;

351

•обслуживаемость - приспособленность технических средств к обслуживанию, ремонту и подготовке к применению;

•осваиваемость - приспособленность технических средств

иалгоритмов деятельности к освоению;

•обитаемость - приспособленность технических средств и среды деятельности к оптимальным биологическим параме­ трам внешней среды, при которых человеку-оператору обеспе­

чиваются здоровые и безопасные условия труда.

Смешанная эргономическая оценка объекта включает эле­ менты и дифференциальной, и комплексной оценки.

Эргономическая оценка может быть охарактеризована без­ размерной функцией

У1 =/(/>., Р,баз),

где Р;- показатель свойства (абсолютный); Р^33- базовый по­ казатель (абсолютный).

Эргономическая оценка должна включать следующие ха­ рактеристики:

-быть безразмерной;

-монотонно убывать от 1 до 0 по мере увеличения отличия измеренного в системе значения параметра от его нормативно­ го значения;

-не иметь особых точек, т.е. не обращаться в ноль или бес­ конечность во всем диапазоне значений фактора;

-быть инвариантной относительно числа учитываемых па­ раметров;

-базироваться на учете лишь тех параметров, которые под­ даются однозначному определению.

Всю возможную для различных систем совокупность пара­ метров с точки зрения задачи метризации их показателей мож­ но разделить на две группы:

-хорошо измеряемые показатели - это показатели с усто­ явшейся метрикой, имеющие установленные в нормативной документации нормативные значения (максимальные, мини­ мальные, интервальные);

-плохо измеряемые показатели - это показатели с неявной метрикой, не имеющие в связи с этим общепринятых норма­ тивных значений.

Основываясь на таких исходных принципах, можно выра­ ботать блок-схему алгоритма общей эргономической оценки (рис. 12.1).

352

Рис. 12.1. Блок-схема алгоритма эргономической оценки объекта

353

Блок 1. Структурная схема свойств системы строится с учетом всех принимаемых в расчет параметров отдельных элементов системы «человек-машина-среда» - прежде всего параметров производственных факторов условий труда. К ним относятся:

-химические вещества в воздухе;

-шум;

-вибрация;

-микроклимат;

-освещение и т.д.

Кроме того, это могут быть и параметры изделий - разме­ ры, вес, цвет и др.

Блок 2. Базовые показатели свойств (параметры) устанав­ ливаются на основании государственных нормативных требо­ ваний, действующих в Республике Беларусь и содержащихся в вышеназванных нормативных правовых и технических норма­ тивных правовых актах. Если необходимые параметры отсут­ ствуют в готовом виде, их получают расчетными или экспериментальными методами, моделируя отдельные элемен­ ты производственного процесса или эксплуатации.

Блок 3. На данном этапе проведения эргономической оцен­ ки осуществляется определение реальных значений параметров инструментальными и расчетными методиками, а также путем сопоставления качественных характеристик. Необходимо иметь в виду погрешности измерений или расчетов, допускаемые применяемыми приборами и лабораторным оборудованием:

-при измерении шума заданная погрешность составляет 10-15%;

-вибрации - 10-20%;

-инфракрасного излучения - 5%;

-температуры - 0,2%;

-относительной влажности воздуха - 1,5-70%;

-концентрации пыли и аэрозолей вредных веществ весо­ выми методами - 10%;

-концентрации паров и аэрозолей вредных веществ в за­ висимости от методов измерения - 20-25% (а при экспрессметодах - до 50%);

-освещенности - 10%.

Качественная оценка параметров (например, органолепти­ ческих свойств продукции) зависит от разрешающей способ­ ности органов чувств человека, его психофизиологического состояния на момент оценки, а также от окружающей среды.

354

Для снижения погрешности при такой оценке применяются методы экспертной оценки.

Блок 4. В квалиметрической практике используются следу­ ющие виды зависимостей между единичными параметрами и их оценкой - относительным показателем (зависимости ли­ нейные, нелинейные, не выраженные в явном виде). Чаще все­ го используются линейные зависимости

где Р - реальный измеренный параметр; Р.баз - его базовое значение; У1- относительный показатель.

Для оценки показателей, связанных с человеческим факто­ ром, использование линейных зависимостей неприемлемо. Потребление человеком свойств окружающего мира, как было сказано ранее, осуществляется в соответствии с основным по­ ложением экспериментальной психологии - психофизиологи­ ческим законом Вебера-Фехнера, поэтому при проведении эр­ гономической оценки следует пользоваться экспоненциальны­ ми зависимостями.

Регламентация показателей свойств (параметров) в виде эр­ гономических требований осуществляется интервальными значениями, значениями, ограниченными сверху и снизу, а также качественными или не выраженными в явном виде. Причем регламентация показателей интервальным значением является основным, а все остальные можно рассматривать как его частные случаи.

В человеко-машинных системах математическая зависи­ мость оценки от показателя свойства, определяемая экспонен­ циальной функцией, приобретает следующий вид:

при интервальном задании эргономических требований

2 Р ; - ( Р ™ + Р ™ П)

У1 = ехр -0,223

Р" Рп

для параметров, ограниченных сверху.

Р

У/ = ехр -0,223

355

для параметров, ограниченных снизу:

■ ~А

где р.тах, р.™11соответственно верхний и нижний пределы показателя /-го свойства.

Следует отметить, что все численные параметры должны задаваться интервально, но, к сожалению, при большом числе параметров это практически невозможно: они задаются либо максимальным, либо минимальным значением.

Имеется ряд показателей свойств, оценка которых не под­ лежит математической зависимости, так как не выражена в яв­ ном виде. Такие показатели называются качественными (в от­ личие от предыдущих - количественных) и определяются по формуле

где 1 - показатель, удовлетворяющий требованиям; 0 - показа­ тель, не удовлетворяет требованиям. В качестве эргономиче­ ских требований, задаваемых качественным образом, могут выступать, например, цвет изделия, вкус, запах и т.д.

Блок 5. Определяются значения показателей.

Все оценки при удовлетворительном выполнении заданных эргономических требований имеют значение, равное алгорит­ му деятельности оператора. Если значение реального параме­ тра выходит за установленные пределы, то оценочный показа­ тель приобретает оценку менее 1. Эта оценка тем меньше, чем более реальный показатель свойства отличается от регламен­ тированного.

Пример

Освещенность в производственных помещениях в соответствии с ТКП 45-2.04-153-2009 должна быть не менее 300 лк (параметр, ограниченный сни­ зу). Рассмотрим два варианта - несоответствие и соответствие эргономиче­ ским требованиям.

Вариант 1. Реальные измерения показали, что освещен­ ность составила 200 лк. Поскольку речь идет о параметре,

356

ограниченном снизу, подставляем измеренное значение осве-

и получаем оценку ^.=0,028.

Вариант 2. Реальные измерения показали, что освещен­ ность составила 400 лк. Подставляем реальные и измеренные значения в эту же формулу и получаем оценку ^=1,0.

Выбор шкалы размерностей оценки производится с при­ вязкой к установленным минимальной и максимальной грани­ цам оценки. При эргономической оценке как относительной оценке достигнутого уровня по отношению к базовому шкала установлена в пределах от 0 до 1,0. С учетом характеристиче­ ских точек принятой при оценке экспоненциальной зависимо­ сти шкала будет выглядеть следующим образом:

- 1,0 - максимальный уровень (1,0 - характеристическая точка); |

характеристическая точка); - 0,37-0 - неудовлетворительный уровень (0 - характери­

стическая точка).

Блок 6. Определение весомостей показателей при эргоно­ мической оценке производится экспертными методами. Для этого можно использовать государственные стандарты, посвя­ щенные экспертной оценке - комплекс ГОСТ 23554.0- 79 - ГОСТ 23554.2-81, в основе которых лежит метод Делфи. В соответствии с этим методом для того, чтобы экспертную оценку сделать более объективной, процедура оценки разбива­ ется на несколько этапов. Специально подбираются эксперты. Одним из условий подбора экспертов является то, что они не должны быть связаны с оцениваемым объектом по признакам проектирования или зависеть от проектировщиков организа­ ционно. Проводится согласование оценок. Психофизиологиче­ ские возможности человека с точки зрения его способности различать градации в интенсивности какого-то свойства срав­ нительно ограничены. Так, например, при использовании 100-балльной шкалы оценок эксперт не способен использо­ вать весь диапазон значений этой шкалы, а оперирует в луч-

357

шем случае оценками, отличающимися друг от друга не менее чем на 5 баллов. Иначе говоря, точность выносимых им оце­ нок (± 5 баллов) колеблется в этом случае в среднем в преде­ лах 10%. В связи с этим в экспертной оценке не используется более чем 10-балльная шкала, а чаще всего 5-балльная. Для устранения невысокой точности экспертной оценки использу­ ется не один, а группа экспертов.

Блок 7. Выбор метода сверки показателей отдельных свойств для получения общей эргономической оценки - уров­ ня эргономичности сводится к выбору способа определения среднего взвешенного, которое подразделяется на среднее арифметическое, среднее геометрическое, среднее гармониче­ ское, среднее квадратичное и т. д. Все методы свертки облада­ ют свойствами усреднения. Средняя арифметическая взвешен­ ная (V) с учетом коэффициентов весомости (общая оценка) определяется по формуле:

п

/=1

где V- - относительный показатель; а1 - весомость.

Сумма весомостей свойств данного иерархического уровня показателей есть величина постоянная и чаще всего выглядит следующим образом:

п

1=1

Общая оценка представляет собой оценку уровня эргоно­ мичности изделия или общую оценку системы «человек-ма- шина-среда» в целом. Шкала размерностей общей оценки яв­ ляется такой же, как и для единичных показателей (блок 5).

12.3. Эргономика в проектной деятельности

Результаты дизайнерской деятельности наглядны. Они ле­ жат на поверхности и легко оцениваются потребителем, тогда как эргономическая деятельность проявляется опосредованно и требует определенной интеллектуальной работы для осозна­ ния ее результатов.

358

Искусство, на языке которого дизайн оформляет свои про­ ектные инициативы, является достаточно выразительным, что­ бы возбуждать общественную потребность в дизайне. Эргоно­ мика, получив огромное количество рациональных знаний, фактологического и аналитического материала, может в полной мере актуализироваться именно в дизайнерском проекте.

Проектирование —это род деятельности, который осущест­ вляется в самых разных областях общественной практики - в технике, политике, культуре, образовании и т.д.

Представления о проектировании как самостоятельном типе деятельности, сравнимым по значимости с познанием, управлением или коммуникацией, вошли в общественное со­ знание и науку в значительной степени благодаря дизайну. Первые работы по философии проектирования, методологии системного подхода к организации проектной деятельности, по социально-культурным проблемам проектного процесса так или иначе были связаны с возрождением в 1960-е годы ди­ зайна. Дизайн, несущий определенную эстетическую про­ грамму, базирующуюся на совокупности ценностей, идеалов и культурных образцов, сегодня включен в систему промышлен­ ного производства и участвует в общем процессе освоения и внедрения новых технологий.

Промышленные изделия, выполненные по проектам дизай­ неров, обеспечивают эффект присутствия в определенном фрагменте, слое культуры. К эффекту социально-художествен­ ному добавляется эффект социально-экономический. Работы дизайнеров появляются на производстве, приходят в каждый дом, делают возможной эстетическую коммуникацию для всех членов общества, рационализируют систему человеческих за­ нятий и как бы переформировывают образ жизни каждого из нас, обеспечивая нам присутствие в определенном слое циви­ лизации. Таким образом, дизайн представляется не только профессионально-проектным явлением, но и экономическим и культурным.

Промышленность, по сути, является одним из самых мощ­ ных источников трансляции культуры. Дизайнер, который способен морфологизировать достижения науки в полезных вещах, в том числе в таких, каких раньше не было, является, посредником между научно-техническим прогрессом и чело­ веком. Социальная функция дизайна заключается в том, чтобы содействовать превращению промышленности в такой фраг­ мент общественного устройства, который был бы способен ре­

359

шать задачу формирования и обновления культурных слоев в соответствии с целями и прогнозами общественного развития.

Эргономика рассматривается как естественнонаучная ос­ нова дизайна. Помимо научного обоснования проектного ре­ шения эргономика акцентирует внимание проектировщика на той особенности, что сами цели проектирования формируют­ ся человеком как носителем определенных ценностей - исто­ рических, национальных, нравственных, эстетических, куль­ турных. Человеческий смысл выдвигаемых целей может быть понят и выявлен только внутри широкого культурного контек­ ста с его ценностями, идеалами, образцами и значениями. Следовательно, речь идет о глубине и ширине моделирования смыслового контекста культуры, о точности, адекватности перевода его в цели проектирования, планирования и управ­ ления во всех областях и на всех уровнях человеческой дея­ тельности.

Новые формы деятельности не только влияют на психоло­ гию и сознание человека, но и изменяют (более того, опреде­ ляют) и строят его. Достижение оптимальных контактов меж­ ду человеком и машиной - задача не только техническая, но и социальная. Она не может быть решена без высокой проект­ ной культуры, неотъемлемой частью которой должны стать фундаментальные знания о человеке и его деятельности.

По определению, дизайн - проектная деятельность, имею­ щая целью формирование эстетических и функциональных ка­ честв предметной среды. Исходным пунктом этой деятельности является преобразование предметного мира в соответствии с прогрессивными целями развития общественного производ­ ства, материальной и духовной культуры. Эргономика - науч­ ная дисциплина, комплексно изучающая деятельность человека с техническими средствами в определенной среде. Целью эрго­ номики является гуманизация техники и оптимизация условий труда.

Исходя из общепринятых определений, можно сделать вы­ вод о том, что дизайн и эргономика имеют общую цель преоб­ разования мира, а также имеют дело с одним и тем же объек­ том. Этим объектом является человеческая деятельность, осу­ ществляемая в предметном мире.

Использование эргономического знания в практике дизай­ на прошло несколько организационных форм.

360