Эргономика для ЖД транспорта. Курс лекций по «Эргономике» - PDF-2. Курс лекций по Эргономике Утверждено на заседании Учного Совета Механикотехнологического факультета протокол 8 от 8
 Скачать 1.6 Mb.
|
|
биохимия, физиология и психология труда, гигиена труда, объединяя представления этих наук о трудовой деятельности человека. Эргономика тесно связана с марксистско-ленинской философией, политэкономией, экономикой, автоматикой и другими техническими дисциплинами. Эргономика успешно использует методы и идеи математики и кибернетики. Непосредственно в круг эргономических проблем можно отнести почти все разделы инженерной психологии, некоторые разделы физиологии и гигиены труда, психологии труда, педагогики, технической эстетики и общие законы конструирования, операционный анализ и отдельные специальные разделы кибернетики и прикладной математики. 21 22 Эргономика современная наука, т.к. ее появление вызвано уровнем развития техники, она перспективна, т.к. тенденции автоматизации самые прогрессивные в производстве. Следует особо подчеркнуть, что задачи эргономики - повышение эффективности труда при минимальном расходовании энергетических и психических ресурсов, максимальном сохранении и укреплении здоровья человека. Крупнейшему предпринимателю капиталистического мира Форду, приписывают такие слова: «Отныне я буду уделять человеческому фактору все то внимание, которое до сих пор уделял другому фактору машине». Капиталист использует все возможности для выколачивания сверхприбыли из рабочего. Изучение человеческого фактора ведется за рубежом именно с этих позиций. Задача эргономики сводится к оптимизации, облегчению труда человека, превращению его в источник радости и вдохновения. Современная эргономика и ее главный раздел инженерная психология, развились, главным образом, на основании изучения функций операторов у пультов управления. Такое направление понятно и закономерно, т.к. в работе именно операторов сконцентрированы как в фокусе основные черты современного взаимодействия человека с машиной. Практически инженерная психология возникла на базе военной техники, где особенно нужна точность, надежность и быстрота. Эти требования наложили отпечаток на проблематику и сам термин. В настоящее время перед этой наукой ставятся все более широкие задачи, не только работа оператора у пульта управления, но работа человека в технике вообще. Существует несколько важных аспектов эргономики в целом: 1. Социальный внедрение ее отражает уровень общества с точки зрения качества производимых материальных благ и состояния здоровья людей. 2. Экономический создание оптимальных условий труда является большим резервом повышения производительности. По данным ряда авторов, по- 22 23 вышение производительности труда на 20 30% в последние годы связано именно с «человеческим» фактором. 3. Конструкторский до последнего времени эргономическая оценка производилась post factum, т.е. оценивались готовые системы и кое-как «пришлифовывались» к человеку. Задача состоит в том, чтобы разработать общие принципы конструирования с учетом человеческого фактора. В проведенных чехословацкими специалистами обследованиях установлено, что из 210 рассмотренных выпускаемых промышленностью машин опасными с точки зрения возможного травматизма оказались 128, неудобными для операторской работы 126, требующими неоптимальной позы человека 52, чрезмерных физических усилий 30 и создающими большую нагрузку на зрительный анализатор 22. Необходимо подчеркнуть связь эргономики и инженерной психологии с вопросами техники безопасности. По данным американских авторов, ежегодно в США регистрируется около 2 млн. тяжелых и 7 млн. легких травм на производстве. Полагают, что 9/10 этих случаев связаны с «психологическими» факторами, потерей внимания, перегрузкой операторов и т.д. Развитие инженерной психологии за рубежом Инженерная психология, как самостоятельная наука сформировалась в Соединенных Штатах Америки в 50-е года. Впервые в 1949 г. Чапанисом было дано определение инженерной психологии как научной дисциплины, а в 1951 г. Фиттс сформулировал основные принципы этой науки. Исследования в США были начаты примерно в гг., но до 1950 г. проводились небольшими коллективами, в основном, в рамках Военно- Воздушных и Военно-Морских Сил. Эти работы касались лишь отдельных прикладных вопросов функции операторов, главным образом, систем наведения и летнего персонала. 23 24 В 1944 г. ВВС США утвердили программу исследований, охватывающую такие вопросы: методы профотбора инструкторов, оценки навыков и тренированности пилотов, проверки их пригодности. В 1949 г. в США насчитывалось лишь 50 специалистов в этой области, а к 1970 г. предприятия имели лаборатории со штатом человек и с увеличением к 1972 году в среднем до 150. С 1950 г. в США начинают проводиться широкие комплексные исследования в различных областях инженерной психологии. Особенно много в этом направлении работают Бартлетт, Морган, Мак-Ферланд, Мак-Кормик и др. В 1953 г. в США была созвана І конференция по инженерной психологии, а в 1957 г. создано общество инженеров-психологов. К 1966 г. в США работало 1300 чел. в этой области и помимо государственных учреждений вели работу 137 лабораторий частных компаний. Годовой «выход» за рубежом составляет примерно 3000 публикаций в год. Надо отметить, что значительная часть статей посвящена только одному вопросу зрительному анализатору (25%). По имеющимся данным, общее число публикаций по инженерной психологии на Западе к концу 1969 г.. составило тыс. наименований. Основная масса работ касается эксплуатации военной техники. Многие университеты США, как отмечает Майкл Клэр, превратились, своего рода, «четвертый вид» вооруженных сил. Они занимаются исследованиями в области анализа систем, теории игр и всесторонним изучением «человеческих факторов», что, по мнению Пентагона «одно из наиболее важных достижений университетских исследовательских центров в послевоенное время». Крупные университеты США имеют научные лаборатории по этим проблемам, насчитывающие до тыс. сотрудников с ассигнованиями до млн. долларов в год. К числу изучаемых ими вопросов следует отнести следующие: анализ деятельности человека-оператора, системы «человек машина», решение задач человеком, групповое взаимодействие операторов, 24 25 перестройка и приспособление коллективов к изменяющейся обстановке, вопросы убежденности и мотивации людей и др. Инженерная психология (и эргономика) начала развиваться и в Европе, особенно в Англии, ФРГ, Франции. В 1961 г. состоялся I Международный конгресс по эргономике. Развитие эргономики Следует подчеркнуть, что идея о необходимости приспособления техники к человеку была высказана в России задолго до начала работ по инженерной психологии за рубежом. Еще в 1880 г. Д.И. Менделеев, а затем Арендт в связи с развитием воздухоплавания указывали на необходимость таких исследований. Следует подчеркнуть, что И.М. Сеченовым было впервые начато изучение биомеханики рабочих движений человека, и основные разработки Сеченова были в дальнейшем использованы Тейлором, создавшим упрощенную систему движений при рабочих операциях. В 1915 г. Рудневым были начаты специальные разработки в области самолетостроения. В годы Советской власти организованные вопросы и роль «человеческого» фактора рассматривались Гастевым, Куйбышевым, Кржижановским, Струмлиньм и др. С большим интересом в годы были встречены психофизиологические работы Бружеса, Бернштейна, Канради, Бабджаняна, Гелерштейна и др. С первыми разработками в этой области связаны имена людей, известных каждому советскому инженеру Артоболевский, Владзиевский, Ачеркан, Эрлих, Добровольский, Зузанов, Пронинов, Капустин, Якобсон. К сожалению, в 40-е годы количество работ резко снизилось. В 1939 г. в журнале «Вестник металлопромышленности» Была опубликована блестящая работа Л.Б. Эрлиха «Архитектура станков», изложившего практически основы того, что мы называем сегодня художественным конструированием. 25 26 В развитии советской инженерной психологии и эргономики много сделано Б.Ф. Ломовым, В.П. Зинченко, Ошаниным, А.Н. Леонтьевым, А.И. Бергом, В.В. Лариным и многими другими. В 1957 году состоялась первая конференция по инженерной психологии. В 1963 г. на съезде психологов было уже представлено 42 доклада по этой проблеме. Ряд конференций и симпозиумов было проведено в последние годы в Москве, Ленинграде, Тбилиси, Киеве. В 1965 году и в 1968 г. состоялись Всесоюзные конференции по специальному биологическому и медицинскому приборостроению. В 1967 г. в Праге был проведен симпозиум социалистических стран по эргономике, а в 1968 г. в Варне конференция. Значительно возросло число публикаций в этой области. В 1968 году опубликованы первые инженерно-технические требования к системам управления, изданные в СССР. В июне 1970г. состоялась ІІІ Всесоюзная конференция по инженерной психологии, где представлено большое количество докладов, свидетельствующие об успешном развитии этой науки в нашей стране. Летом 1972 г. в Москве проходил конгресс стран СЭВ по вопросам эргономики. Интересно привести слова одного из ведущих специалистов США в области инженерной психологии Чапаниса, оценившего успехи этой науки в СССР в связи с началом освоения космического пространства: «Полет Юрия Гагарина это настоящий триумф инженерной психологии». Можно отметить два этапа развития инженерной психологии: 1. Накопление данных о психофизиологических характеристиках человека с целью улучшения отдельных конструкций (50-е годы). 2. Анализ отдельных систем «человек машина» (60-е годы). Сейчас намечается третий этап, связанный с построением больших систем (БАСУ). Однако развитие эргономики и инженерной психологии еще отстает от требований, предъявляемых техническим прогрессом. Ощущается острый недостаток специалистов в этой области, на ряде крупных промышленных пред- 26 27 приятий не ведется систематическая пропаганда знаний по эргономике и инженерной психологии среди инженерно-технического персонала. Знания основ эргономики и инженерной психологии необходимы каждому инженеру и руководителю любого ранга. Инженер и конструктор должны уметь сформулировать инженерно-технические требования с учетом физиологических и психологических особенностей человека, разработать инструкции по эксплуатации техники, методы специального обучения, выбрать и организовать наиболее оптимальный режим работы, разобраться в причинах «отказа» техники, связанных с работой оператора и т.д. Как и без математического аппарата, так и без эргономики нельзя конструировать технические системы, и добиться их надежного и эффективного использования. Мы должны готовить грамотных, стоящих на современном уровне науки инженеров сегодняшнего и завтрашнего дня и наша обязанность дать им основы знаний о человеке, которого техники открыли для себя в последние годы. В Постановлении ЦК КПСС и Совете Министров СССР (1972г.) указывалось об обязательном введении инженерной психологии в курс технических вузов. Дальнейшее развитие эргономики лежит на пути исследования больших систем. И все таки, зачем инженеру ИП? Зачем ему знания о человеческом факторе? Может быть, можно продолжать полагаться на «здравый смысл», как это делали раньше? Специальные расчеты показывают, что все время увеличивается количество информации, которой обменивается человек и машина. Никто уже всерьез не говорит о полной автономности технических систем. Участие человека в системах становится все более многоплановым. Функции человека становятся все более и более легкими по энергетическим затратам и все более сложными - по психическим. И уровень техники, обгоняя наши знания о человеке, делает его «узким звеном», а от него зависит работа системы в целом. 27 28 На первый взгляд такие «мелочи», как скорость реакции человека, влияние монотонных раздражителей, надежность, не имевшие значения в простых системах и на малых скоростях, становятся главными. Нарушение пропускной способности может принести колоссальный экономический ущерб, о чем говорилось выше. Именно в связи с изменением качества труда, человек выходит на первое место. Кроме того, В течение миллионов лет природа методом «проб и ошибок» «конструировала» человека, доведя его, как автономную систему до высокой степени совершенства. Знание законов функционирования живых систем подскажет инженеру новые мысли и идеи для реализации их в технических устройствах. Уже сейчас тому много примеров. Не случайно, что развитие кибернетики в значительной степени было связано с рассмотрением функционирования организмов. И, наконец, инженер командир производства. Он работает не только для людей, но и с людьми. Поэтому знание законов физиологии и психологии поможет ему взаимодействовать с ними в самом оптимальном режиме. Причем нас в этом плане интересуют не средние характеристики человека, как элемента системы, а индивидуальные особенности каждого работника, т.к. они довольно широко варьируют. А именно с этими индивидуальными особенностями связан профотбор, обучение и т.д. Несомненно, что внедрение достижений эргономики в практику является необходимым условием технического прогресса. Именно в нашей стране, где забота о человеке является основной задачей прописанной в Конституции, имеются все условия для успешного развития этой науки. Особо следует подчеркнуть важность задач эргономики по учету «человеческих факторов» в управлении и по прогнозированию деятельности. Литература к 1 лекции 1. Бобнева М.И. Техническая психология. М., 1966 г. 2. БСЭ, П изд., т.34, стр.626 ст. «Производительность труда» 28 29 3. Виноградов М.И. Руководство по физиологии труда. М., Вудсон У., Кановер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников конструкторов. М. : Мир, ГОСТ г. 6. Зинченко В.П., Панов Д.Ю. Узловые проблемы инженерной психологии. Вопросы психологии 5 ст.15 30, Зинченко В.П. ред. «Эргономика» вып.1, М., Зинченко В. П. Инженерно-психологические требования к 9. системам управления. М., Казаринов М.А. Основы военно-инженерной психологии, Хв., Котик М.А. Основы инженерной психологии, Тарту, Левандовский Н.Г. Некоторые проблемы англо-американской инженерной психологии. Вопросы психологии 5, с , Леонтьев А.Н. Что тате инженерная психология. М. : Знание, Леонтьев А. Инженерная психология и охрана труда. Охр.труда и соц.страхование, 8, с.16, Ломов Б.Ф. Человек в системах управления. «Знание», Ломов Б.Ф. Военная инженерная психология. М. : Военгиз, Ломов Б.Ф. Человек и техника. М., Ломов Б.Ф., Николаев Д.И., Рубахин В.Ф. Теоретические проблемы инженерной психологии. Вопросы военно-инженерной психологии, вып. ІІІ, Харьков, с Мунипов В.М. Эргономика на службе производства. М. : Знание, Обухов В.И. Человек и автоматика. Минск, Мовилейка Р., Левицкий Л. О приспособленности современной техники к человеку. Ч.1. : Новосибирск, Прохоров А., Белоус В. Военная инженерная психология и повышение боеспособности войск. «Военная мысль», 10, стр , 30 23. Фокин Ю.Г. и др. Прикладные вопросы военно-инженерной психологии. М., Яковлев В. Умы, купленные Пентагоном. «Правда», 59 (1970 г.) от Венда В.Ф. Вводная статья. Кн. «Эргономика» : Мир,1971г. 26. Мадиевский Ю.М., Розенбаум М.Д. Что такое инженерная психология. Текстильн.пром. 3, 1971, стр Мадиевский Ю.М. Вводная лекция по эргономике. 1971, ХПИ. 28. Денисов В.Г. Ергономіка. К., Ломов Б.Ф. Проблемы управлении народным хозяйством важная сфера деятельности психологов. Тбилиси, Горшков С., Золина З. Физиология труда и эргономика. Мед. Газета, Мадиевский Ю.М. Проблемы эргономики. «Военно- инженерная психология», Х-в, 1971, 1, Дабагян А.В., Мадиевский Ю.М. Средства отображения информации в АСУП, «Военно-инженерная психология», Х-в, 1971, 1, Парин В., Баевский Р., Козырева Е. Медико-биологические аспекты научно-технического прогнозирования. «Экономика». М., «Теория и практика прогнозирования развития науки и техники в странах СЭВ». 1971, стр Алексашин В.И. Мышление и кибернетика. М., 31 Лекция 2 Человек в системах управления и современные комплексы «Человек Машина» Основные функции человека в производственном процессе. Общие понятия о системах. Виды «человеческих» звеньев. Человек в АСУП. Этапы деятельности: информационный поиск и обслуживание. Виды связей в системах. Принципы управления и регулирования. В связи с коренным изменением характера производства, а именно автоматизацией и механизацией, коренным образом меняются функции человека в технике. Современное производство охватывает огромный комплекс людей, машин и механизмов и на смену двигательным качествам человека производителя продукции приходит совершенно другие. Главными функциями человека, взаимодействующего с техникой, становятся: программирование, управление и контроль. Можно отметить четыре основные тенденции изменения трудовой деятельности человека в условиях современной техники: 1. Перед человеком ставится задача одновременного управления все большим числом объектов (станков, механизмов и т.д.) или параметров технического устройства. Это усложняет анализ и оценку обстановки (учет многих переменных), а также операции программирования, управления и текущего контроля. 2. Человек все больше «удаляется от обрабатываемых изделий и управляемых объектов. Между органами чувств человека («входными» каналами информации) и объектами труда (управления) «вклинивается» целая система технических устройств по передаче информации от объекта к оператору и управлению. Зачастую объект совершенно не воздействует (непосредственно) на органы чувств, т.к. человек может находиться на очень большом расстоянии (например, управление луноходом), либо по условиям технологического процесса абсолютно не контактирует с объектом, на который направлено воздей- 31 32 ствие, либо, наконец, информация о состоянии объекта не может быть воспринята человеком в силу несовершенства зрения, слуха и т.д. Иными словами, информация о состоянии объекта чаще всего попадает к человеку в «закодированном» виде показаний приборов и др. и он должен осуществить «перевод» этих абстрактных показателей в привычные образы через эталоны памяти, сформировавшиеся в процессе обучения, а также представить себе последствия управляющих действий (решений). 3. В условиях современной техники резко возрастают требования к точности и скорости действия, надежности и оптимизации процесса. В ряде случаев человек работает в состоянии постоянной ответственности за правильность своих действий, ибо ошибка может привести к дезорганизации работы сложного комплекса, к аварии или к угрозе жизни оператора (например, водитель транспортного средства и т.д.). 4. В условиях современного производства мы все чаще встречаемся с комплексом «человек машина», или «человек автомат». Под этим термином мы понимаем любой комплекс, состоящий из человека и машины, выполняющий единую задачу, причем достижение заданной цели определяется как свойствами как технического, так и человеческого звеньев. Под термином «машина» понимают любое устройство, преобразующее энергию, материю, информацию. Когда мы говорим, что человек действует в комплексе «человек машина», то имеется в виду любой элемент оборудования, с помощью которого осуществляется производственный процесс. В современной технике имеют место более сложные ситуации, взаимодействие человека с агрегатами, комплексами машин. В |