Эргономическое обеспечение проектирования технических средств основывается на реализации базовых эргономических требований. Под ними понимают количественно или качественно выраженное требование к свойству системы, связанное с характеристиками человека, взаимодействующего с техникой при ее эксплуатации, и предъявляемое с целью улучшения качеств «техники».
Под свойствами субъекта труда подразумевают антропометрические, психофизиологические и психологические характеристики и возможности человека. Эргономические требования — это те условия, которые учитываются на всех стадиях проектирования и эксплуатации технических систем, а также при проведении экспертизы и сертификации изделия [ 134, с. 12]. Эргономические требования делятся:
6.4. Эргономические основы проектирования рабочих мест 147
♦ на общие, имеющие межотраслевой характер и являющиеся универсальными и инвариантными по отношению к системам «человек - техника - среда» (табл. 6.2.);
♦ частные, определяемые спецификой системы и особенностями ее эксплуатации.
Соответствие спроектированного изделия эргономическим требованиям и его потенциальная эффективность оцениваются с помощью эргономических показателей.
Таблица 6.2
Структура общих эргономических требований (ОЭТ) к системе
«человек - машина - среда» (СЧМ) [134]
| Наименование групп ОЭТ к СЧМ | Наименование элементов СЧМ |
| Организация СЧМ и деятельности оператора в ней | 1 .Распределение функций между оператором и ТС, а также между операторами.2. Численность и квалификация обслуживающего персонала.3. Алгоритм и структура деятельности оператора.4. Информационная модель.5. Программные и диалоговые средства деятельности.6. Документация на рабочем месте оператора (РМО). |
| Технические средства деятельности оператора | 1. Средства отображения информации (СОИ).2. Органы управления (ОУ).3. Конструкция РМО.4. Взаимное размещение РМО и СОИ коллективного пользования.5. Кресло оператора.6. Средства связи на РМО.7. Средства обеспечения безопасности и другое оборудование.8. Инструмент на РМО.9. Обслуживаемость и ремонтопригодность ТС. |
| Качество и напряженность деятельности оператора | 1. Временные параметры деятельности оператора. 2.Точностные параметры деятельности оператора.3. Надежность деятельности оператора.4. Напряженность деятельности оператора. |
148 Глава 6. Методы изучения трудовой деятельности
Окончание табл. 6.2
| Наименование групп ОЭТ к СЧМ | Наименование элементов СЧМ |
| Обитаемость рабочего помещения | 1. Объем и форма рабочего помещения.2. Участки рабочего помещения, обеспечивающие перемещения оператора.3. Физические факторы рабочей среды.4. Химические факторы рабочей среды.5. Биологические факторы рабочей среды. |
| Система формирования и поддержания работоспособности оператора | 1. Методы и организация обучения операторов.2. Организация профессионального отбора операторов.3. Режим труда и отдыха операторов.4. Функциональное состояние операторов.5. Аппаратура обучения и тренировки операторов.6. Психологическое обеспечение операторов.7. Экипировка и специальное снаряжение операторов. |
| Технико-эстетические требования | 1. Композиционное построение ТС.2. Рациональность формы ТС.3. Информационная выразительность и декоративность ТС.4. Совершенство производственного исполнения ТС. |
Удовлетворение эргономических требований к организации рабочего места, например водителя транспорта, способствует большей эффективности деятельности человека, его меньшему утомлению, снижает аварийность в работе. Необходимость оптимального решения такого рода задач легко оценить, пересчитав резервы повышения эффективности работы одного водителя на количество выпускаемых автомобилей в стране.
Еще более убедительными примерами необходимости оптимизации рабочего места является производство военной техники. Учет антропометрических характеристик людей при конструировании рабочего кресла, размещении блоков контроля и управления самолетом, танком, боевым кораблем непременно скажется в тех долях секунд и минут, от которых зависят выполнение поставленных задач и сохранение жизни экипажа.
Антропометрические характеристики людей наряду с психологическими и медицинскими показателями учитываются как при профес-
6.4. Эргономические основы проектирования рабочих мест 149
сиональном отборе, так и при проектировании рабочих зон. Заметим, что при проектировании рабочего места большое значение имеют не только показатели роста, но и пропорции тела — соотношение длины ног и корпуса, бедра и голени, плеча и предплечья (табл. 6.3).
Таблица 6.3
Антропометрические данные русского населения
(возраст 18-21 год), слл
| Наименование признаков | Мужчины | Женщины | ||
| М | о | М | а | |
| Положение стоя | ||||
| Высота верхушечной точки (рост) | 172,3 | 6,6 | 159,5 | 5,3 |
| Высота глаз | 159,7 | 6,3 | 148,0 | 5,1 |
| Высота плечевой точки | 142,8 | 6,2 | 131,8 | 4,9 |
| Высота пальцевой точки | 63,5 | 3,3 | 59,5 | 3,0 |
| Длина руки | 77,0 | 3,8 | 69,9 | 2,8 |
| Высота линии талии | 108,2 | 5,3 | 99,7 | 4,6 |
| Длина ноги | 93,3 | 4,8 | 85,6 | 4,3 |
| Длина стопы | 26,7 | 1,2 | 24,0 | 1Д |
| Ширина стопы | 10,0 | 0,5 | 8,9 | 0,7 |
| Размах рук | 179,0 | 8,2 | 163,2 | 6,4 |
| Размах рук, согнутых в локтях | 94,2 | 4,6 | 86,6 | 3,6 |
| Наибольший поперечный диаметр тела | 49,6 | 2,6 | 46,6 | 3,6 |
| Наибольший передне-задний диаметр тела | 25,6 | 1,9 | 26,6 | 2,1 |
| Передняя досягаемость руки | 84,2 | 4,5 | 77,1 | 3,6 |
| Положение сидя | ||||
| Высота верхушечной точки над сиденьем | 90,5 | 2,8 | 85,6 | 2,7 |
| Высота глаз над сиденьем | 77,4 | 2,6 | ■ 73,4 | 2,6 |
| Высота плеча над сиденьем | 60 | 4,8 | 56,6 | 4,4 |
| Высота локтя над сиденьем | 22,8 | 2.5 | 22,1 | 2,4 |
150 Глава 6. Методы изучения трудовой деятельности
Окончание табл. 6.3
| Наименование признаков | Мужчины | Женщины | ||
| М | а | М | а | |
| Высота линии тал ни над сиденьем | 26,3 | 2,2 | 24,6 | 2,0 |
| Высота колена над полом | 56,5 | 1,7 | 52,0 | 2,1 |
Примечание. М — средневыборочное значение; а — среднеквадратичное отклонение (Чернышева О. Н. Эргономические основы проектирования рабочих мест. М., 1983).
Согласно исследованиям, дизайном бытовой и гражданской техники (например, автомобилями), произведенной с ориентацией на «среднего потребителя», удовлетворены не более 16-18% населения. Поэтому в метрических характеристиках человека учитываются не только средневыборочные показатели, но и стандартные, или среднеквадратичные, отклонения, согласно закону нормального распределения. В зарубежной практике проектирования наиболее часто исходят из М + 1,65 среднего квадратического отклонения. Такой диапазон характеристик охватывает 90% населения страны.
Основные требования к организации рабочего места сводятся:
1) к номенклатуре и количеству средств и предметов труда (существует эргономический оптимум);
2) рабочему пространству (должны обеспечиваться легкость восприятия и свобода движений и перемещения при эксплуатации и обслуживании оборудования);
3) предметно-пространственной структуре рабочего места (элементы должны располагаться в соответствии с их функциями в технологическом процессе и пространственной конфигурацией);
4) условиям труда (требуются оптимальные освещенность, микроклимат);
5) безопасности, (необходима надежная защита от опасных и вредных производственных факторов).
Оценка трудовых движений субъекта слагается из ряда параметров:
♦ времени протекания движения;
♦ оптимальности движений с учетом биомеханики человека;
♦ непрерывности движения;
♦ оптимальности мышечной активности;
6.4. Эргономические основы проектирования рабочих мест 151
♦ величины производимой работы;
♦ экономии энергии;
♦ оптимальной координированности движений (сочетаемость работы рук, направлений движений и др.).
Пространственные характеристики движений ро многих случаях являются критериальными и включают в себя, помимо оценки рабочей позы работника, зоны досягаемости рук и ног в штатных и критических ситуациях.
Эргодизайн. Эргономика органично связана с художественным конструированием (дизайном), целью которого является формирование гармоничной предметной среды, отвечающей материальным и духовным потребностям человека. Достигается эта гармония путем определения формальных качеств предметов, создаваемых средствами индустриального производства. К качествам предметов в контексте эргодизайна относятся не только формальные и художественные свойства их внешнего вида, но главным образом структурные связи, придающие изделиям, помещениям, технологическим линиям функциональное и композиционное завершение. Именно функциональный аспект позволяет рассматривать эргономику как естественнонаучную основу дизайна. В практическом плане учет человеческого фактора — неотъемлемая часть процесса художественного конструирования [27, 153].
Дизайн как проектная деятельность. В вещных формах культуры (русской, египетской, греческой, китайской и др.) исторически кристаллизовались целесообразные для существовавших условий способы практической деятельности, потребления, социальные отношения, выработанные поколениями как опыт создания нужных обществу предметов, далеко превышающие способности отдельных людей рационально осмыслить этот опыт. Вместе с созданием вещи воспроизводилась системная целостность общественной практики в ее многочисленных аспектах, целостная культурная форма.