• психологическую (создает благоприятные стимулы и настроение);
• обеспечение безопасности (создает предпосылки к большей безопасности работы);,_..-
• гигиеническую, стимулирует поддержание чистоты. Основные параметры оптимального освещения приведены на рис.42,
Расчет необходимого количества светильников общего освещения в помещениях производится по формуле
| п= |
| а х b x. £„, х k Ф |
| где |
п — количество светильников, шт.;
а — длина помещения, м;
b — ширина помещения, м;
En,— -заданная освещенность, лк;
Ф — световой поток источников света одного светильника, лм
k— коэффициент, учитывающий цвет и тон стен потолка и пола (1,5—2,5).
Минимальные требования к освещенности помещений и рабочих мест (освещенность в лк и цвет света) приведены в приложении 7.
Сведения о различных источникахсвета (световой поток в лм, соотнесенный с мощностью в ваттах, ориентировочный срок службы) даны в приложении 8.
8.5. Методы эргономических исследований
Методической базой эргономики служит системный подход. На его основе в эргономических исследованиях используются методы различных наук и техники, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изучения системы «человек—машина(предмет)—-среда». При этом происходит определенная трансформация используемых методов, приводящая к созданию новых приемов исследования.
Специфика эргономического подхода обусловлена его направленностью на проектирование и необходимостью одновременного учета комплекса свойств и параметров системы и ее компонентов.
Любое эргономическое исследование должно начинаться с анализа деятельности человека и функционирования системы «человек—машина (предмет)».
Эргономический анализ не может основываться только на здравом смысле и интуиции, а требует системы, которая позволит проектировщику грамотно осуществлять такой анализ. Особое значение имеет эргономический анализ трудовой деятельности, в ходе которого составляется ее характеристика— профессиограмма. Профессиограмма включает в себя те требования, которые предъявляет деятельность к техническим средствам и психофизиологическим свойствам человека.
В науках о труде сложились два метода получения исходной информации, необходимой для составления профессиог-раммы: описательное и инструментальное профессиографи-рование.
Описательное профессиографирование включает:
• анализ технической и эксплуатационной документации;
• эргономическое и инженерно — психологическое обследование оборудования.сопоставление результатов обследования с руководящими и нормативными документами по эргономике;
• наблюдение за ходом рабочего процесса и поведением человека;
• беседу с работающим человеком;
• самоотчет человека в процессе деятельности;
• анкетирование и экспертную оценку;
• хронометраж отчетливо различимых составляющих рабочего процесса;
• количественную оценку эффективности деятельности. Инструментальное профессиографирование предполагает:
• измерение показателей факторов среды;
• регистрацию и последующий анализ ошибок. Сбор и анализ данных об ошибочных действиях человека является одним из важных путей анализа и получения оценки эргономических характеристик системы «человек—машина»;
• объективную регистрацию энергетических, затрат и функционального состояния организма работающего человека. Для этих целей используется комплекс медико-биологических показателей: частота пульса, кровяное давление, частота дыхания, кожно-гальваническая реакция и др. (рис. 436);
• объективную регистрацию и измерение трудноразличи-мых (в обычных условиях) составляющих рабочего процесса, таких, как направление и переключение внимания, оперирование органами управления и др. Для регистрации этих составляющих используются киновидеосъемка направления взгляда оператора и показаний приборов с последующим наложением траектории взгляда на приборную панель, циклография или кинорегистрация движений рук, измерение силы сопротивления органов управления, магнитофонная регистрация речевых сообщений. Подобные средства регистрации используются непосредственно в процессе деятельности, а регистрируемые параметры соотносятся с хронограммой трудового процесса;
• объективную регистрацию и измерение показателей физиологических функциональных систем, обеспечивающих процессы обнаружения сигналов, выделения информативных признаков, информационного поиска, оперирования исходны-
ми данными для принятия решений, а также исполнительные (двигательные или речевые) действия.
К числу таких показателей относится, например, состояние периферического и центрального звеньев зрительной системы, речевого и двигательного аппаратов. Регистрации подлежат движения глаз наблюдателя, рабочие движения и тремор рук, электрическая активность зрительной, речевой и двигательной областей коры головного мозга, а также громкая и внутренняя речь (мысленная речь). Эти показатели регистрируются с помощью довольно сложного электрофизиологического оборудования, результаты требуют трудоемкой математической обработки. Поэтому исследования подобного типа проводятся, как правило, в лабораторных условиях, где возможна имитация некоторых существенных составляющих деятельности человека.
Перечисленные методы профессиографического исследования используются в зависимости от степени сложности изучаемой деятельности и требуемой полноты ее описания. Во многих случаях достаточно использовать метод описательного профессиографирования.
Соматографические и Экспериментальные (макетные) методы решения эргономических задач используются для выбора оптимальных соотношений между пропорциями человеческой фигуры и формой, размерами машины (предмета), ее элементов.
Соматография [от греч. soma (somatos) -—тело и... гра-фия] — метод схематического изображения человеческого тела в технической или иной документации й1я?Мзи с проблемами выбора соотношений между пропорциям^Учеловеческой фигуры, формой и размерами рабочего места.® инженерной графике используются все нормы и приемы технического черчения и начертательной геометрии (рис. 44). Большая трудоемкость затрудняет эффективное использование классической соматографии. Менее трудоемок и более эффективен метод плоских манекенов (шаблонов-моделей), тела с шарнирными сочленениями (рис. 45).
С помощью схематического изображения (шаблона) можно проверить(рис.46):
• соотношение пропорций человеческой фигуры, размеров и формы рабочего места;
• досягаемость органов управления и удобство их размещения;
• оптимальные и максимальные границы зоны досягаемости конечностей;
• обзор с рабочего места и условия зрительного восприятия, например/при слежении за объектом наблюдения (индикаторами) и т. д.;
• удобство формы рабочего места, пространства для манипулирования, сиденья, пульта и т. д.;
• удобство подхода к рабочему месту или ухода с него, оптимальные размеры проходов, коммуникаций.
Экспериментальные (макетные) методы основаны на применении макетирования проектируемого оборудования в различном масштабе и с разной степенью деталировки. При этом используются объемные антропоманекены; один из видов таких манекенов получил название «мультмены» (рис. 47) [40].
Методы с использованием манекенов позволяют решать ряд задач:
• увязывать сложно структурные конструкции оборудования между собой;
• достигать общей и детальной соразмерности оборудования человеку;
" испытывать еще проектируемое оборудование на удобство работы с ним; '
• отрабатывать пространственные параметры рабочего места и ряд других задач, связанных с учетом антропометрических особенностей пользователей проектируемого оборудования.
Пример использования манекенов при отработке высоты рабочей поверхности приведен на рис. 48. Параллельно с применением манекенов обычно проводят ряд расчетных процедур и геометрических построений на схемах и чертежах, связанных с закономерностями учета антропометрических данных.
Описанные выше методы непосредственно смыкаются, переплетаются с дизайн-проектированием, особенно в методе сценарного моделирования (проектного инсценирования). Вне зависимости от конкретного содержания и форм проект^ ных ситуаций суть сценарного метода остается одной и той же. Дизайнер сначала представляет ситуацию мысленно, затем все более опредмеченно отображает ее в серии графических эскизов, потом — в трехмерных макетах, муляжах и манекенах, наконец — в действенном • натурном воспроизведении. При необходимости ведется фиксирование фото- или видеоспособом (ранее — киносъемка).
В последнее время приемы инженерной графики и методы моделирования («ручные») дополняются и нередко заменяются компьютерной графикой за счет использования технических средств и программного обеспечения.
8-б.Рекомемдации по эргономическому обеспечению проектирования
Под эргономическим обеспечением проектирования понимается установление эргономических требований и формирование эргономических свойств системы «человек—машина (предмет)», в частном случае, и «человек—машина (предмет)—окружающая среда» в общем виде на стадиях ее разработки и использования.
Основные прикладные задачи, решаемые эргономикой,
следующие.
Во-первых, придание изделиям, технике свойств для наиболее эффективного функционирования системы при минимальном расходе ресурсов человека (количество персонала, время профессиональной подготовки, вероятность профессиональных заболеваний или травм, уровень физиологического, психологического и психофизиологического напряжения) и максимальной удовлетворенности содержанием и условиями жизнедеятельности (труда, отдыха и т. д.). Одновременно ведется разработка средств профессиональной подготовки и системы отбора персонала для работы с техникой.
Следующая задача включает в себя разработку требовании к инструкциям по эксплуатации и обслуживанию изделий и техники, облегчающих их освоение. Это не только серьезная научная проблема, но и искусство, по словам английского эр-
гономиста Д. Оборна.
Особо надо подчеркнуть, что разработка ведется с учетом профессиональных, половых, возрастных и прочих моментов, в том числе особенностей женского организма, детей, подростков и пожилых людей. Актуальнейшая проблема— проектирование изделий, оборудования и всей среды жизнедеятельности для лиц с пониженной трудоспособностью и особенно инвалидов. Этому посвящены специальные довольно многочисленные исследования, выработаны рекомендации и нормы.
Использование эргономики в проектной практике позволяет перейти от техники безопасности к безопасной технике, надежной и удобной в эксплуатации и обслуживании.
Рабочие места. К рабочему месту относится часть пространства, в котором человек преимущественно осуществляет трудовую деятельность и проводит большую часть рабочего времени. Это пространство оснащается необходимыми техническими средствами (органами управления^ средствами отображения информации, вспомогательным оборудованием). В нем осуществляется деятельность одного исполнителя или группы исполнителей. Рабочее место — наименьшая целостная единица производства, жизнедеятельности, в котором присутствуют три основных элемента: предмет, средство и субъект труда (деятельности).
Рабочее место включает как основные, так и вспомогательные средства труда. Специфика организации рабочего места зависит от характера решаемых задач и особенностей предметно-пространственного окружения.
Рабочее место у станка—это место, с которого осуществляется управление и контроль его функционирования (рис. 49,50), на подвижных технических средствах—это кабина или место водителя, в технологической линии — может быть место перед пультом управления (рис. 51), в энергосистемах, диспетчерских авиапортов и пр. — пункт управления. [42]
Довольно простым объектом (с точки зрения эргономики) является письменный стол в доме или на службе — рабочее место для умственного труда. Оснащение же рабочих мест в жилых помещениях, а тем более офисах, банках, учреждениях компьютером и другой оргтехникой требует учета комплекса эргономических факторов и является более сложной задачей (рис.52).
Офисное оборудование. Изменения в организации интеллектуального труда, тесно связанные с социальными процессами и развитием техники, существенно изменили офисное оборудование. В недавнем прошлом рабочие места руководителя и служащих олицетворял конторский (двухтумбовый или однотумбовый) стол, а символом статуса были стул или кресло. Традиционное решение конторской мебели во многом диктовалось функцией хранения в ее емкостях различных предметов, главным образом деловых бумаг. Теперь решение офисной мебели в основном определяется количеством и видом используемой техники. Среди многих реалий современной практики функционирования административных зданий выделяется главная: массовая оснащенность рабочих мест разнообразными машинами, ускоряющими сбор, обработку и передачу информации. Современное управление деятельно-
стью фирмы, банковские операции, творчество дизайнеров и даже писателей немыслимы без компьютерного оснащения и использования телекоммуникационных сетей.
Современный уровень инженерного оснащения позволяет достаточно успешно решать задачи по созданию физиологического комфорта (искусственное освещение, акустика, кондиционирование воздуха). Однако проблемы психологического климата, связанные с обеспечением эффективной работы в одном помещении одновременно нескольких человек, а то и десятков человек не потеряли актуальности.
Определенный успех в этом плане достигнут благодаря созданию индивидуальных микропространств, с использованием специальных экранов, боковых перегородок, шкафов и пр. (рис. 53) непосредственно на рабочих местах. Широкие возможности открывает применение современных по конструкции и используемым материалам системы офисных перегородок. Они позволяют в короткие сроки без значительных затрат на капитальное строительство производить перепланировку и создавать рабочие места в помещениях любой конфигурации в соответствии с изменениями функциональных требований к рабочему пространству. Перегородки существенно снижают шум, содействуют необходимому уровню психологического комфорта,
Возможность в соответствии с конкретными условиями легко изменять планировку помещения, организацию функциональных зон, т. е. свободно варьировать пространство офиса, предопределяют разнообразие компоновки рабочих зон (рис.536),
В Последнее десятилетие при проектировании офисов, оборудования для них произошло «врастание» эргономики внутрь творческой деятельности дизайнеров, обозначаемое термином «эргодизайн». Движение «эргодизайн» возникло в связи с электронной революцией в офисе; первый международный симпозиум и выставка под этим девизом состоялись в Швейцарии в 1984 г. Основу движения положило понимание, что традиционная форма «учета» эргономических норм и рекомендаций не дает необходимого эффекта при проектировании технизированной среды конторы и электронных (компьютерных) рабочих мест.
Особая роль в современном офисе отводится креслу. Необходимость работать и с компьютером, и с телефоном, и с факсом, и просто с бумагами, а также требования физиологического комфорта предопределяют его конструкцию, форму, используемые материалы и отделку.
И2
щ
Применительно к креслу говорят о пассивном и активном комфорте. Активный комфорт охватывает различные механизмы и системы регулировки. Главные из них показаны на рис. 54. Обычная регулировка: пневматическое / устройство регулировки высоты сидения, высоты и наклона спинки для оптимальной поддержки поясницы. Регулировка глубины сидения с шагом от 50 до 70 мм. Механизм постоянного контакта: спинка в постоянном контакте со спиной, фиксация в любом положении либо в нескольких запрограммированных положениях. Синхронный механизм: согласованное изменение положения спинки и сидения в зависимости от позы человека, регулировка интенсивности давления по желанию. Механизм наклона с центральной осью: наклоны кресла вперед и назад, регулировка интенсивности в зависимости от веса человека. Механизм наклона со смещенным центром.
Восприятие визуальной информации. Качество восприятия информации обусловлено (рис. 55):
• характеристиками зрительного аппарата человека, пороговыми и др. значениями ощущений (формой поля зрения, видимым спектром, разрешающей способностью и т. п.);
• угловыми размерами элементов информации, ее формой и положением в пространстве, движением (статичные сигналы, динамичные дискретные и непрерывные).
Поле зрения обоими глазами (бинокулярное зрение) ограничено угловыми размерами и предельными расстояниями от глаза до наблюдаемого предмета при нормальной освещенности последнего. Диаграмма (рис. 55А) показывает обзор без напряжения для глаз, т. е. для длительного и точного наблюдения при фиксированном положении головы и всего корпуса. Точность восприятия изображения предмета зависит от того, под каким углом оно рассматривается. При рассматривании изображения сбоку допустимый угол обзора не должен превышать 45° к нормали экрана, так как при больших углах изображение значительно искажается.
Видимые размеры объектов, в том числе знаков определяются в угловых величинах (рис. 55В). Угловые размеры (в градусах, минутах и секундах) определяются по формуле
где а — угол зрения;
S— линейный размер объекта (знака);
/— расстояние до объекта (знака) по линии взора.
\ Линейные размеры буквенно-цифровых знаков для больших индикаторных устройств приведены в таблице на рис. 56. Для обеспечения читаемости цифр необходимо выдерживать оптимальные соотношения основных параметров знака: высота, ширина, толщина линии. Для знаков прямого контраста толщина линии должна составлять '/<,—'/s высоты знака, для знаков обратного контраста —; /ю.
Наибольшего внимания и напряжения требует работа человека-оператора при эксплуатации сложного оборудования и большой долей ответственности (в частности, диспетчеров воздушного сообщения, операторов атомных электростанций и пр.). При этом оператор, чаще всего, вынужден переносить взгляд с одних объектов на другие, отвлекаться от наблюдения для выполнения манипуляций с органами управления и других моторных функций.
На перенесение взгляда, а также на последующие процессы конвергенции —дивергенции (сведение и разведение зрительных осей глаз), аккомодации и адаптации, какследствие изменения расстояний до точки фиксации взгляда, освещенности зон наблюдения, требуется определенное время (от 0,2
