Огляд сучасних ергодизайнерських тенденцій в різних сферах проектної діяльності

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Черкаський державний технологічний університет

Реферат

на тему: Огляд сучасних ергодизайнерських тенденцій в різних сферах проектної діяльності

Виконала

Барішок М.Ю.

Черкаси 2014



Зміст

Вступ

1. Історичні, соціально економічні передумови виникнення і розвитку ергономіки. Основні поняття ергономіки

1.1 Історичні, соціально-економічні передумови виникнення і розвитку ергономіки:

1.2 Основні поняття ергономіки

2. Фактори, що визначають ергономічні вимоги

3. Антропометричні фактори в дизайн-проектуванні

4. Проектування інтерфейсу

Висновок

Вступ

Праця з самих різних сторін і з використанням своїх особливих специфічних методів вивчають: фізіологи, соціологи, філософи, психологи, технологи, юристи, лікарі, дизайнери і т.д. Таким чином, психологія праці - це частина різноманітних знань про працю.

Умовно виділяють такі основні розділи вивчення людини в психології трудової діяльності: психологія праці в традиційному варіанті, інженерна психологія,психологія управління (у більш сучасному звучанні - організаційна психологія), профорієнтація, професійна освіта: професійне навчання, більше орієнтоване на цілеспрямоване формування особистості професіонала і професійне саморозвиток суб'єкта праці, передбачає психолого-педагогічну підтримку (або супровід) самовизначається в праці особистості.

Також виділяють наступні додаткові розділи психології праці, утворені на стику її основних розділів: психофізіологія праці; психогігієна праці; психологічні(і психофізіологічні) аспекти трудової реабілітації; профорієнтація інвалідів; космічна психологія; психологія юридичної діяльності; психологія менеджменту,маркетингу тощо

Відповідно, в кожній галузі психології праці конкретизується і предмет.

Предметом психології праці є суб'єкт праці, виходячи з цього в інженерній психології це суб'єкт праці, що розглядається у стосунках зі складною технікою.

На сьогоднішній день це система «людина - машина - середовище - соціум - культура - природа». У психології управління розглядається суб'єкт праці, включений у різні ієрархічні виробничі структури і взаємини.

У профорієнтації предметом є суб'єкт, що самовизначається в світі професійної праці.

Враховуючи велику кількість наук, які вивчають працю, а також різноманіття напрямів і предметів у рамках однієї лише психології праці виникла необхідність створення загального напрямку, присвяченого вивченню трудової діяльності.

Напрямок це ініціюється психологією праці і має назву - «ергономіка»



1. Історичні, соціально економічні передумови виникнення і розвитку ергономіки. Основні поняття ергономіки

1.1 Історичні, соціально-економічні передумови виникнення і розвитку ергономіки:

Ергономіка (від грецьк. Ergon - робота і nomos - закон) - область научно- прикладних досліджень, що знаходяться на стику технічних наук, психології і фізіології праці, в якій розробляються проблеми проектування, оцінки та модернізації системи «людина - колектив-машина - середовище - соціум - культура -природа ».

Ергономіка займається комплексним вивченням і проектуванням трудової діяльності з метою оптимізації знарядь, умов і процесу праці, а також професійної майстерності.

Перші дослідження, з якими безпосередньо пов'язують зародження ергономіки, відносять до 20-их рр.. 20 в., Коли у Великобританії, США, Японії та деяких інших країнах фізіологами, психологами, лікарями та інженерами робилися спроби комплексного вивчення людини в процесі трудової діяльності з метою максимального використання його фізичних і психологічних можливостей та подальшої інтенсифікації праці.

Термін «ергономіка», запропонований ще в 1857 польським натуралістом В. Ястшембовський, отримав широке поширення після 1949, коли група англійських учених на чолі з К. Марелла організувала Ергономічне дослідницьке товариство, з яким зазвичай пов'язують формування ергономіки як самостійної наукової дисципліни.

З середини 50-х рр.. вона інтенсивно розвивається в багатьох країнах світу: створена Міжнародна ергономічна асоціація (1961), в якій представлено понад 30 країн; раз на три роки проводяться міжнародні конгреси по ергономіці; в Міжнародній організації з стандартизації утворений технічний комітет «Ергономіка».

У Великобританії з 1957 видається журнал «Ergonomics», що став офіційним органом Міжнародної ергономічної асоціації, а також журнали «Applied Ergonomics» (з 1969) і «Ergonomics Abstracts» (з 1969); журнали ергономічного профілю видаються також у Болгарії, Угорщини, США, Франції. У Великобританії, Канаді, Польщі, Румунії, США, Франції, ФРН і Японії розробляються навчальні програми і ведеться підготовка фахівців в області ергономіки в університетах та інших вищих навчальних закладах.

На жаль, повною мірою ідея інтеграції зусиль різних фахівців у галузі вивчення праці так і не реалізувалася, що свідчить про складність цього питання, і про необхідність пошуку нових підходів у цьому напрямку.

Предметом ергономіки є трудова діяльність, а об'єктом дослідження - системи «людина - колектив - машина - середовище - соціум - культура - природа». Цю систему часто називають «ергономічних системою».

Ергономіка - галузь міждисциплінарна, черпаючи знання, методи дослідження та технології проектування з наступних галузей людського знання і практики: інженерна психологія, психологія праці, теорія групової діяльності, когнітивна психологія, конструювання, гігієна й охорона праці, наукова організація праці, антропологія, антропометрія, медицина , анатомія і фізіологія людини, теорія проектування, теорія управління.

Ергономіка так чи інакше пов'язана з усіма науками, предметом досліджень яких є людина як суб'єкт праці, пізнання і спілкування. Найближчою для неї галуззю психології є інженерна психологія, завданням якої є вивчення та проектування зовнішніх засобів і внутрішніх способів трудової діяльності операторів.

Ергономіка не може абстрагуватися від проблем взаємозв'язку особистості з умовами, процесом і знаряддями праці, які є предметом вивчення психології праці. Вона тісно пов'язана з фізіологією праці, яка є спеціальним розділом фізіології, присвяченим вивченню змін функціонального стану організму людини під впливом його робочої діяльності та фізіологічною обгрунтуванню наукової організації його трудового процесу, сприяє тривалого підтримання працездатності людини на високому рівні.

Ергономіка використовує дані гігієни праці, яка є розділом гігієни, що вивчає вплив виробничого середовища і трудової діяльності на організм людини і розробляє санітарно-гігієнічні заходи щодо створення здорових умов праці.

Ергономіка за природою своєю займається профілактикою охорони праці, під якою розуміється комплекс правових, організаційних, технічних, економічних і санітарно-гігієнічних заходів, спрямованих на забезпечення безпеки праці та збереження здоров'я працюючих.

Ергономіка вирішує також ряд проблем, поставлених у системотехніці: оцінка надійності, точності і стабільності роботи оператора, дослідження впливупсихологічної напруженості, втоми, емоційних факторів і особливостей нервово-психічної організації оператора на ефективність його діяльності в системі «людина-машина», вивчення пристосувальних і творчих можливостей людини.

У практичному відношенні проблема взаємини ергономіки і системотехніки - це проблема організації всебічного та професійного обліку ергономічнихфакторів на різних етапах створення систем (проектування, виготовлення, випробувань, впровадження) та їх експлуатації.

Ергономіка не може ефективно вирішувати поставлені перед нею завдання поза тісних зв'язків з промислової соціологією і соціальною психологією та іншими суспільними науками. Поза цими зв'язків ергономіка не може ні повноцінно розвиватися, ні правильно прогнозувати соціальний ефект від впровадження розроблюваних нею рекомендацій. Дана група наук у певному відношенні опосередковує взаємозв'язок ергономіки з економікою.

Ергономічний підхід до вивчення трудової діяльності не дублює досліджень, проведених у сфері психології, фізіології та гігієни праці, але спирається на них та доповнює їх.

Комплексний підхід, характерний для ергономіки, дозволяє одержати всебічне уявлення про трудовий процес і тим самим відкриває широкі можливості його вдосконалення. Саме ця сторона ергономічних досліджень представляє особливу цінність для наукової організації праці, при якій практичного впровадження конкретних заходів передує ретельний науковий аналіз трудових процесів і умов їх виконання, а самі практичні заходи базуються на досягнення сучасноїнауки і передової практики.

У розвитку ергономіки можна виділити кілька етапів.

Завданням першого етапу стало підвищення продуктивності праці. Людина розглядався як певного виду ресурс. Завдання полягало в найбільш повному використанні його можливостей для даного технологічного процесі і в відсів непридатних для даної роботи. Основний зміст ергономічної роботи на першому етапі полягало в тому, щоб з'ясувати, володіє чи не володіє дана людина можливостями для виконання даної роботи і якщо має, визначити, наскільки інтенсивно його можна експлуатувати. Звідси і основні проблеми: стомлюваність, індивідуальні відмінності, відбір, профорієнтація і т.п.

Ідеологами цього етапу були Ф. Тейлор, Г. Мюнстерберг, В. Штерн, І.М. Шпількейн, А.К. Гаст, П.М. Керженцев, В.М. Бехтерєв, С.Т. Геллерштейн та ін

Окремо стоять автори, що виходили з іншого завдання: не підвищення продуктивності праці, а попередження зривів. Зрив трактувався ними не як наслідок відсутності відповідного властивості, а як наслідок граничності умов для функціонування людини. Звідси виростає ідея зменшення граничності, розриву між можливостями людини та вимогами до нього, іншими словами, узгодження людини і техніки, забезпечення нормальності умов роботи. ергономіка антропометричний інтерфейс дизайн

У Росії, мабуть, першим так поставив завдання і навіть запропонував відповідну програму робіт інженер-залізничник Ріхтер. Пізніше аналогічну програму в галузі авіації запропонував Н.М. Добротворський. Мабуть, перші експериментальні дослідження в дусі цієї ідеології провели Н.В. Зімкін і Н.А. Еппле.

Власне, ця ідеологія і була проголошена Лондонським ергономічним суспільством в 1949 р ., І навіть практична ситуація, з якої виросло це суспільство, була такою ж, як і у Н.М. Добротвірської - авіаційні катастрофи внаслідок помилок льотчиків. У результаті метою ергономічного аналізу стало з'ясування обмежень можливостей людини і закономірностей функціонування досліджуваних процесів, а не можливостей того, що людина змогла б.

Завдання аналізу людини стала більш «безкорисливої», дослідницькою. Якщо раніше розглядалися властивості людини в процесі праці (реального або імітованого), то тепер предметом став сама людина - його властивості та функції. Це дало можливість дійсно погоджувати властивості людини і машини (список Фіттса), а не лише декларувати, як це було раніше. Людина перестала бути ресурсом, він став компонентом системи. Спочатку розглядаютьсяергономіста характеристиками були прості психологічні, психофізіологічні і біомеханічні властивості: час реакції, сприйняття кольорів, довжина руки і т.п.

Далі розвиток ергономіки йшов шляхом захоплення все більш складних властивостей людини. З одного боку, це більш складні психічні функції - пізнавальні здібності (когнітивна ергономіка), розумові здібності. З іншого боку, це цілісні характеристики поведінки: стрес, психічне здоров'я, задоволеність працею - напрямок, який одержав назву гуманізація праці.

Розвитку гуманізації праці сприяло два фактори: по-перше, виявилося, що задоволення неспецифічних потреб, наприклад, такий, як задоволеність працею, призводить до підвищення продуктивності праці, і, по-друге, те, що багато нові виробництва, засновані на сучасній технології, можуть функціонувати тільки в тому випадку, якщо враховано загальнолюдські потреби працівника.

Наступним етапом розвитку ергономіки є експансія її на інші, крім праці, сфери діяльності: дозвілля, навчання і т.д. Та й сама праця в сучасному виробництві змінює свою якість: у ньому нерозривно пов'язані власне продуктивну працю, навчання, рекреація. Ергономіка починає враховувати навіть національні особливості працюючого контингенту.

Ергономіка починає усвідомлювати, що вона вступає в новий етап свого розвитку, коли вона стає «необхідним і основним компонентом планування та розробки проектів, які пов'язані із взаємодією людей і машин».

Основні поняття ергономіки зосередженні в ДСТ 26387-84 « Система «людина-машина». Терміни і визначення.» Наприклад, система «людина- машина» по цьому стандарту - це система, що складається з людини-оператора ( групи операторів) і машини, за допомогою якої вона здійснює (вони здійснюють) трудову діяльність. Людина-оператор(оператор) - людина, що здійснює трудову діяльність,основу якої складає взаємодія з предметом праці, машиною і зовнішнім середовищем за посередництвом інформаційної моделі й органів керування. Машиною в системі «людина-машина» називають сукупність технічних засобів, використовуваних людиною-оператором у процесі діяльності. Діяльність людини-оператора - це процес досягнення поставлених у системі цілей, що складається з упорядкованої сукупності дій людини і т.д.

Зомна комфомрту -- область життєвого простору в якому людина почуває себе впевнено та безпечно. Іншими словами, зона комфорту -- це стан психологічної захищеності, який виникає через послідовність звичних дій та отримання передбачуваного результату.

Стабільності та впевненості у завтрашньому дні прагне кожна людина. Однак, як тільки вона досягає цього, то окреслює собі певні рамки за межі яких потім не виходить, оскільки там їй досить спокійно та комфортно.

Комфорт -- затишок, зручність; сукупність побутових зручностей.

2. Фактори, що визначають ергономічні вимоги

Систематизація ергономічних вимог здійснюється за допомогою класифікаційних ознак. Найбільш поширені два види класифікаційних ознак. Перший характеризує взаємозв'язок ергономічних вимог з людиною як суб'єктом праці. Ця ознака дає змогу класифікувати ергономічні вимоги на гігієнічні, антропометричні, фізіологічні, психофізіологічні, психологічні та соціально-психологічні. Другий характеризує взаємозв'язок ергономічних вимог із засобами праці, умовами та процесами діяльності людини. Вимоги класифікуються на групи за відношенням до інформаційних моделей, алгоритмів і режимів праці, конструкції робочого місця, засобів життєзабезпечення і т. д. Структура ергономічних вимог визначається можливістю їх практичного застосування і ступенем деталізації. Всі вимоги можна поділити на загальні й часткові.

Загальні ергономічні вимоги в ході розробки систем перетворюються в часткові через деталізацію, уточнення і коригування стосовно конкретної системи, її призначення, умов застосування і узгоджених обмежень.

Загальні ергономічні вимоги висуваються до:

I. Організації систем "людина-техніка-середовище"

II. Організації діяльності людини-оператора

III. Організації робочих місць та технічних засобів діяльності

IV. Факторів придатності для перебування

V. Техніки безпеки праці.

Кожну з цих груп вимог можна поділити на такі підгрупи й одиничні ергономічні вимоги.

І. Загальні ергономічні вимоги до:

1. раціонального рівня автоматизації;

2. раціонального рівня розподілу функцій між людиною і технічними засобами системи та всередині групи операторів;

3. Обґрунтування чисельності та кваліфікації операторського й обслуговуючого персоналу.

II. Загальні ергономічні вимоги до:

1. алгоритмів діяльності;

2. інформаційних моделей;

3. кодування зорової та звукової інформації;

4. організації раціональних режимів праці та відпочинку;

5. методів і організації психофізіологічного відбору;

6. методів комплектування груп операторів;

7. методів організації навчання й тренування;

8. методів аналізу помилкових дій оператора.

III. Загальні ергономічні вимоги до:

1. організації й конструювання робочих місць, вибору робочої пози оператора;

2. механізованих робочих місць: оргооснащення, інструменту тощо;

3. автоматизованих робочих місць: засобів відображення інформації, органів управління, одягу й обладнання, інструкцій, спеціальної документації тощо;

4. апаратури навчання і тренування: моделюючого пристрою, робочою місця навчаючого, апаратури контролю підготовки.

IV. Загальні ергономічні вимоги до:

1. функціональних приміщень: величини й форми робочих приміщень, організації простору для пересування людей і транспортування вантажів, взаємного розташування функціональних приміщень;

2. робочого середовища робочого місця людини-оператора:

а) фізичних факторів: шуму, вібрації, мікроклімату, статичних полів, електромагнітного випромінювання і т. д.;

б) хімічних факторів: продуктів згоряння, виробничих та інших шкідливих домішок і виділень.

Розглянемо кілька прикладів. Проблема організації системи пов'язана з проблемою розподілу функцій у самій системі, тобто між людьми й машинами.

Ефективний розподіл функцій базується на максимальному врахуванні можливостей людини та машини. Загального рішення ця проблема не мас, оскільки кожній системі властиві свої особливості управління і кожного разу треба по-новому оцінювати можливості людини та технічних засобів її діяльності. При цьому слід ураховувати й ступінь завантаженості операторів, напруженості праці. Відомо, що недостатня завантаженість оператора негативно впливає на його готовність до активних дій та надійність їхнього виконання, особливо в екстремальних ситуаціях. У цьому разі необхідне передання деяких функцій від машини до оператора. Які ж функції краще виконує людина, а які машина?

Вважається, що людина має переваги порівняно з машиною щодо:

здатності відчувати подразники, котрі мають малий енергетичний рівень;

сприймання блоків інформації різної модальності та порівняння їх між собою;

розпізнавання сигналів на фоні шуму;

нагромадження та збереження протягом значного часу великої кількості інформації;

здатності робити висновки за неповної інформації про події, імпровізовано реагувати на них;

знаходження та застосування евристичних методів розв'язання практичних завдань;

можливостей застосовувати нагромаджений досвід і загальні принципи вирішення конкретних проблем;

можливостей виконувати дії в умовах перевантаження.

Проте людина гірше виконує такі функції, як:

контроль за діями людей і машин;

витрата енергії значними порціями та з великою точністю;

виконання монотонних операцій;

обробка інформації з високими швидкістю і точністю;

швидке реагування на сигнал.

Тому людині доручається вирішення завдань значної відповідальності, для яких не розроблені алгоритми рішень, а машині - переважно математичні розрахунки, зберігання великого обсягу інформації, виконання швидких дій з великим навантаженням, розв'язання завдань дедуктивними, алгоритмічними способами. Ці загальні рекомендації уточнюються для кожної системи, проходячи експериментальну перевірку в різних режимах роботи.

Проблема розподілу функцій між людиною і технічними засобами, визначення ролі людини в системі, психологічний аналіз її діяльності безпосередню пов'язані з проблемою обміну інформацією між людиною і машиною, її кодуванням та розробкою форм і засобів передання її людині-оператору.

Раціонально спроектована система має відповідати вимогам до змісту й форми інформації, а також психічним, психофізіологічним та іншим особливостям і можливостям оператора.

Наведемо загальні ергономічні вимоги до інформаційної моделі СЛТС.

1. Обсяг, структура й форма подання інформації повинні відповідати розв'язуваним завданням і психофізіологічним можливостям оператора.

Ергономічну оцінку відображуваної інформації доцільно проводити в такій послідовності:

визначити перелік ситуацій, які вимагають втручання оператора в перебіг керованих процесів;

знайти сукупність інформаційних ознак, що характеризують кожну з цих ситуацій;

оцінити ступінь розпізнаваності оператором ситуацій у відображеній інформації;

визначити, чи існують ситуації, ступінь розрізнення яких менший від диференційного порога, який визначається характеристиками людини-оператора.

2. Інформаційна модель мас бути лаконічною, оскільки швидкість і точність прийому та переробки інформації оператором обернено пропорційна кількості елементів, що їх оператор тримає на спостереженні.

З метою спрощення процесу прийняття рішення у складних системах інформаційна модель має бути досить гнучкою, щоб давати можливість перегруповувати й перекодовувати інформацію, змінювати черговість її подання та Інші дії.

3. Форма подання інформації не повинна вимагати від оператора її додаткового перекодування.

Доцільно застосовувати інтегральні способи подання інформації, так звані контактні аналоги (рис. 1), особливо у випадку, якщо прийняття рішень вимагає від оператора:

Рис. 1. 1 -інтегральна приладова пане лами; 2 - зображення параметрів режиму г га": а - картина польоту за заданим курсе польоту за заданим курсом, але на висоті, і картина, яка виникає з відхиленням літака Й на висоті, що перевищує задану; 3 -o ек керування підводним човном (Полмер, 15 "Коналог* для керування підводним човномодночасної оцінки кількох парам" або параметрів, які змінюються у час підсумовування великого обсягу о порівнянім суперечливих або взасі ного ступеня важливості;орієнтувальної кількісної оцінки відомостей;якісної оцінки ситуації, що склалася, тощо.

Обґрунтовуючи вимоги до інформаційної моделі, треба також передбачити можливість діяльності оператора за згорнутим алгоритмом (за узагальненою інформацією) і за розгорнутим алгоритмом (з використанням детальної інформації за мінімальної кількості переключень уваги на її виклик).

4. Інформація повинна відображатися з тим ступенем точності, який потрібний для розв'язання оператором покладених на нього завдань.

5. Для забезпечення послідовності організації уваги оператора розміщення елементів інформаційної моделі мас відповідати найімовірнішій послідовності їх обслуговування оператором. Домінуючий маршрут повинен зосереджуватися в юні оптимального поля зору (рис. 62).

6. З метою вивільнення уваги оператора для продуктивних рішень потрібно звести до автоматизму виконання операцій, що входять до діяльності у вигляді стандартних, багаторазово повторюваних елементів. Це досягається застосуванням єдиного коду для ідентичних сигналів, групуванням і просторовим розмежуванням сигналів нижчих порядків від сигналів вищих порядків і т. д.

7. Інформаційна модель повинна бути спроектована так, щоб не допускати перевантаження оперативної пам'яті оператора. З цією метою з алгоритму операторської діяльності мають бути виключені:

потреба в одночасному запам'ятовуванні більше ніж трьох значень поточних параметрів;

зіставлення в думці більше ніж трьох логічних умов;

використання при плануванні відповідної дії більше ніж двох органів управління.

Інформаційні моделі повинні забезпечувати також максимально можливе розвантаження довгочасної пам'яті людини.

8. Інформаційна модель має давати змогу оператору прогнозувати характер розвитку ситуації й спостерігати як за поточними, так і за очікуваними результатами своїх лій. Модель повинна допомагати операторові негайно виявити відказ пристрою й алгоритмів обробки інформації, а також засобів її подання.

9 Організація потоків інформації має передбачити як перевантаження, так і недовантаження операторів.

10. Для зменшення навантаження оператора потрібно:

Рис. 2. Оптимальні та максимальні кути обзору; а - переводячи око, б - повертаючи голову; в - повертаючи голову та окодавати операторові інформацію з необхідним випередженням до початку виконання; скоротити потік інформації до необхідного мінімуму, відділити інформацію, що надходить епізодично, і подавати її за запитом; виділяти операторові для прийняття рішення максимальний час у межах відведеного для розв'язання завдання.



Для цього інформаційні моделі повинні містити відомості про час, який мас у своєму розпорядженні оператор для виконання алгоритму.

11. Для підвищення навантаження оператора доцільно: скоротити до мінімуму час від запиту до відтворення інформації;

забезпечити достатню інтенсивність потоку інформації;

підвищити рівень "помітності" інформації (мерехтінням сигналів, яскравістю, гучністю);

забезпечити л ос та ті по тривалість індикації до реалізації оператором своїх дій;

надати операторові можливість зворотного контролю за своїми діями.

12. Для забезпечення максимальної швидкості обробки інформації оператор повинен мати можливість сам регулювати потік інформації, тобто не бути жорстко пов'язаним з технічними характеристиками засобів подання інформації.

13. Характеристики сигналів, що подаються оператору, мають забезпечувати необхідний рівень їх диференційованого сприймання. Для цього треба:

при кодуванні сигналів ураховувати оперативні пороги сприймання;

кожний сигнал наділяти двома-чотирма ознаками для запобігання помилкам.

14. Для більш рівномірного завантаження аналізаторів оператора основна інформація мас оптимально розподілятися між зоровим, слуховим та іншими аналізаторами.

Загальні ергономічні вимоги до конструкції робочих місць стосуються: конструктивного виконання робочих місць та їхніх елементів; розміщення елементів на робочому полі; ергономічної оптимізації пульта управління.

Конструкція робочого місця повинна забезпечувати: можливість оператора швидко зайняти його, змінити положення тулуба і кінцівок, прийняти зручну позу для відпочинку; відсутність постійного контакту життєво важливих частин тіла з корпусом, механізмами та агрегатами об'єкта; можливість надання першої допомоги пораненим, їх евакуації, швидкого покидання об'єкта в аварійних ситуаціях.

Основою для обґрунтування вимог до робочого місця є раціонально вибрана робоча поза оператора. Як правило, перевага надається положенню оператора "сидячи", оскільки це вимагає меншого напруження різних груп м'язів і сприяє успішному протіканню процесів сприймання й переробки інформації (рис. 3, 4).

Конструкція пульта та його компонування мають забезпечувати:

логічне групування засобів відображення інформації та органів управління за функціональним призначенням і відповідно до алгоритму діяльності оператора;

єдність і простоту мнемоніки в процесі аналізу інформації й виконання управлінських дій. Компонування робочого поля треба здійснювати виходячи зі значущості й частоти використання засобів відображення інформації та органів управління, із просторового поєднання стимулу й реакції, структурної відповідності, функціонального групування, оперативного групування, виділення масивів елементів.

Ергономічна оптимізація конструкції пульта управління і вибір того чи іншого його варіанта здійснюються на основі порівняння значень показників, що характеризують якість діяльності оператора в процесі роботи з пультом. В окремих випадках можуть використовуватися непрямі (побічні) показники, певним чином пов'язані з якістю діяльності, такі, наприклад, як показник невпорядкованості, довжина маршруту обслуговування й т. ін. Найпридатнішим показником є довжина маршруту обслуговування. Величину цього показника вимірюють на макеті або кресленні з точністю до сантиметра.

Значення показника невпорядкованості розміщення елементів залежить від їх групування на пульті, послідовності розміщення алгоритму діяльності й відповідності мнемонічним закономірностям типу "горизонтальний", "вертикальний", "похилий" ряди. Третій непрямий показних оцінки (порівняння) варіантів конструкції й компонування робочого місця - математичне очікування (дисперсія) еталонного часу виконання алгоритму. Він ураховує вплив на якість діяльності оператора необхідних механічних переміщень, складності інформаційного пошуку, розмірів робочого поля, групування елементів та характеру їх позначень.

Загальні ергономічні вимоги до органів управління. Вибір органу управління визначається властивостями параметрів

Рис. 3. Форма панелей (план)



Рис. 4. Розміщення й кути нахилу панелей пульта керування для роботи в позі "сидячи"

об'єкта або системи управління й залежить від типу впливу, який оператор має здійснити на систему, а також тих змін, які він повинен викликати в системі або об'єкті.

Вибір органу має здійснюватися відповідно до конкретних умов його використання. До факторів, які впливають на вибір органу управління, належать температурні умови, наявність вібрації, прискорень, невагомості, спеціальних видів одягу, положення тіла, умови освітленості.

Загальні ергономічні вимоги до тренажерів:

1. Тренажери повинні забезпечувати:

формування і вдосконалення професійних навичок та умінь операторів;

контроль та оцінку діяльності операторів у процесі навчання й тренування;

управління процесом навчання й тренування;

проведення професійного відбору на початковому етапі навчання; і

контроль за функціональним станом оператора в процесі навчання й тренування.

2. Навички, які формуються на тренажері, за своєю структурою мають відповідати навичкам реальної трудової діяльності.

3. Тренажери повинні складатися з таких основних пристроїв: моделюючого пристрою; робочого місця навчаючого; робочих місць учнів; апаратури контролю підготовки.

4. Моделюючий пристрій має забезпечувати: моделювання умов навчальних задач у реальному масштабі часу; можливість зміни складності навчальних задач у процесі підготовки; можливість дозованого подання навчальних задач; моделювання аварійних ситуацій і типових несправностей ; тощо.

5. Навчальна інформаційна модель повинна бути подібною до інформаційної моделі в системі "людина-техніка- середовище".

6. Робоче місце навчаючого мас бути устатковане засобами двобічного зв'язку з учнями.

7. На робоче місце навчаючого в усіх режимах підготовки повинна надходити інформація: використовувана учнем у процесі підготовки; про якість роботи учнів; про функціональний стан учнів.

8. Для стимулювання учня й оперативного усунення помилок, які виникають у процесі навчання, на його робоче місце мас подаватися відповідна інформація. і

9. Величини зусиль, необхідні для зміни положення органів управління на робочому місці учня й відповідному робочому місці оператора, мають бути однакові

10. З робочого місця учня має забезпечуватися можливість управління параметрами навчальної інформаційної ( моделі в режимі самонавчання.

11. Апаратура контролю повинна забезпечувати:

автоматичну обробку й аналіз інформації;

автоматичну реєстрацію необхідних параметрів, що характеризують якість роботи;

багаторазове відтворення всієї інформації, зафіксованої В процесі підготовки;

можливість оцінки придатності учнів для роботи операторами у конкретних системах.

Загальні ергономічні вимоги до умов зовнішнього середовища на робочому місці оператора виходять із таких установлених рівнів чинників зовнішнього середовища:

оптимальних, тобто таких, що цілком відповідають екології людини й забезпечують найвищий рівень працездатності, не викликаючи порушень фізіологічних механізмів компенсації при тривалому впливі чинників;

гранично допустимих, які використовуються тоді, коли передбачається епізодичне перебування людини в екстремальних умовах середовища, а характер роботи допускає тимчасове зниження рівня працездатності;

гранично стерпних, за яких забезпечується життя людини і можливість мінімальної трудової діяльності. Ці рівні використовуються тільки в аварійних ситуаціях.

Нормуванню відповідно до наведених вище рівнів підлягає такий комплекс умов зовнішнього середовища.

1. Фізичні фактори:

а) мікрокліматичні фактори. Включають основні параметри (температура повітря, відносна вологість, швидкість руху повітря і т. д.), які справляють безпосередній вплив на теплообмін організму з навколишнім середовищем, і комплексні показники, що кількісно характеризують загальний тепловий ефект спільного впливу на організм основних параметрів мікроклімату.

Нормування мікрокліматичних факторів здійснюється окремо для холодного й теплого періодів року;

б) механоакустичні фактори (акустичні шуми; ударні й вібраційні перевантаження; зміни тиску повітря);

в) електромагнітні фактори (освітлюваність; профілактичне ультрафіолетове опромінення; радіочастотне і рентгенівське випромінювання);

г) напруга в освітлюваних мережах. Нормуються гранично допустимі рівні номінальної напруги.

2. Хімічні фактори:

а) основні компоненти газового складу повітря. Визначаються гранично допустимі концентрації кисню і вуглекислого газу в повітрі приміщень залежно від часу перебування в них людини, режиму роботи й системи вентиляції;

б) концентрація шкідливих хімічних домішок повітря Вимоги до таких концентрацій висуваються з урахуванням часу перебування операторів у робочих приміщеннях.

Обґрунтовуючи ергономічні вимоги до умов зовнішнього середовища, треба враховувати вплив факторів на якість діяльності і функціональний стан операторів. На якість діяльності операторів найбільший вплив справляють мікрокліматичні умови, акустичні шуми та рівень штучної освітлюваності робочих поверхонь.

Найповніший перелік нормованих факторів зовнішнього середовища й конкретні значення норм містяться в санітарно-гігієнічних вимогах і документах.

Діють понад 40 держстандартів ергономічного спрямування.

3. Антропометричні фактори в дизайн-проектуванні

Антропометричні вимоги. Антропометричні дані людини базуються на антропологічному розділі анатомії та фізіології, які досліджують біологічну природу людини та розміри.

Антропометричні дані людей різних країн і континентів відрізняються між собою. Так середній ріст мужчин в Японії - 164 см., Англії, ФРН - 173, США - 176. Відповідно при виготовленні багатьох видів виробів на експорт слід враховувати антропометричні населення країни, в яку ці вироби експортуються. У кожному випадку 95% людей будуть забезпечені достатнім комфортом і лише 5% будуть відчувати деякі незручності.

Людина працює стоячи, сидячи, лежачи та в інших положеннях. Залежно від цього, для кожного положення роботи створюється обладнання чи інвентар.

У даний час гостро постає питання про вивчення нових контингентів населення. До сих пір антропометричні дослідження в ергономіці проводились головним чином на дорослому здоровому населенні. Зараз ставиться питання про необхідність дослідження дітей, юнаків, людей похилого віку, інвалідів.

Антропометричні ознаки - це соматичні якості людини (лінійні, параметричні метричні, кутові розміри тіла, сила м'язів та ін.), котрі зумовлюють внутрівидові варіації її будови та закономірності розвитку. Орієнтирами їхнього визначення виступають антропометричні точки, лінії та площини.

Антропометричні ознаки за практичною і науковою значимістю поділяють на дві групи: класичні та ергономічна й. Перші широко використовують у процесі вивчення пропорцій тіла і конституції, вікової морфології, для порівняльної морфологічної характеристики різних груп населення; другі -- под годину проектування, ергономічних досліджень, у системі ноп.

Антропометричні точки фіксуються за елементами зовнішньої будови тіла людини, точно локалізованих на кістних утвореннях, а й за так званими "найбільш виступаючими точками", розташованими на м'яких тканинах тулуба, плеча, передпліччя, кисті, стегна, гомілки, ступні.

Перцентиль - ( . Англ Percentile ) - частка площі екосистем ( у%) яка не буде захищена від впливу аналізованого несприятливого фактора при прийнятої для розрахунків величиною екологічного нормативу ( критичного навантаження , критичного рівня і ін.. ) .

Комплекс рухів людини в процесі праці: рухи повинні бути прості і ритмічні;кожен рух повинен закінчуватися в положенні зручному для почутку наступного руху; рухи повинні бути плавно зв'язаними, горизонтальні рухи є швидкими і точнішими вертикальних.

Моторика рук тісно пов'язана з величиною зусиль, якіі необхідні в процесі здійснення руху. Підняття і переміщення вантажу до 6 кг - легке фізичне навантаження, 6-15 кг - помірковане, 15-30 кг - середнє, 30-50 - важке.

Сила натиску ногою на педаль в положенні сидячи з упором в спинку може сягати до 2000 Н ( кут згину в коліні 160 ^? ). Із зменшенням кута, величина зусилля зменшується.

В ергономіці важливими фізіологічними відповідностями людини є зір, слух, запах, тощо.

4. Проектування інтерфейсу

Інтерфемйс- сукупність засобів і правил, що забезпечують взаємодію пристроїв обчислювальної системи та (або) програм; сукупність описів і узгоджень про процедуру передачі управління в підпрограму та повернення в вихідну програму.

Інтерфейс (від англ. Interface -- поверхня розділу, перегородка) -- сукупність засобів, методів і правил взаємодії (управління, контролю і т. д.) між елементами системи. Цей термін використовується в багатьох галузях науки і техніки. Його значення відноситься до будь-якого сполучення взаємодіючих сутностей (як природничих, так апаратних і людино-машинних). Під інтерфейсом розуміють не тільки пристрої, але й правила (протокол) взаємодії цих пристроїв.

Розроблювачі інтерфейсів завжди повинні враховувати фізичні й розумові здібності людей, які будуть працювати із програмним забезпеченням. Люди роблять помилки, якщо доводиться вводити вручну великі обсяги даних або працювати в напружених умовах. Фізичні можливості людей можуть суттєво різнитися, тому при проектуванні інтерфейсів користувача необхідно постійно пам'ятати про це.

Принцип	Опис
Облік знань користувача	В інтерфейсі необхідно використовувати терміни й поняття, узяті з досвіду майбутніх користувачів системи
Погодженість	Інтерфейс повинен бути погодженим у тому розумінні, що однотипні операції повинні виконуватися однаковим способом
Мінімум несподіванок	Поведінка системи повинна бути прогнозованою
Здатність до відновлення	Інтерфейс повинен мати засоби, що дозволяють користувачам відновити дані після помилкових дій
Посібник користувача	Інтерфейс повинен надавати необхідну інформацію у випадку помилок користувача й підтримувати засоби контекстно-залежної довідки
Облік різнорідності користувачів	В інтерфейсі повинні бути засоби для зручної взаємодії з користувачами, що мають різний рівень кваліфікації й різні можливості

Принцип обліку знань користувача припускає наступне: інтерфейс повинен бути настільки зручний при реалізації, щоб користувачам не знадобилося особливих зусиль, щоб звикнути до нього. В інтерфейсі повинні використовуватися терміни, зрозумілі користувачеві, а об'єкти, керовані системою, повинні бути прямо пов'язані з робітничим середовищем користувача. Наприклад, якщо розробляється система, призначена для авіадиспетчерів, то керованими об'єктами в ній повинні бути літаки, траєкторії польотів, сигнальні знаки й т.і. Основну реалізацію інтерфейсу в термінах файлових структур і структур даних необхідно сховати від кінцевого користувача.

Принцип погодженості інтерфейсу користувача припускає, що команди й меню системи повинні бути одного формату, параметри повинні передаватися в усі команди однаково й пунктуація команд повинна бути схожою. Такі інтерфейси скорочують час на навчання користувачів. Знання, отримані при вивченні якої-небудь команди або частини додатка, можна потім застосувати при роботі з іншими частинами системи.

Принцип мінімуму несподіванок: кількість несподіванок повинна бути мінімальним, тому що користувачів дратує, коли система раптом починає поводитися непередбачено. При роботі із системою у користувачів формується певна модель її функціонування. Якщо дія користувача в одній ситуації викликає певну реакцію системи, природно очікувати, що така ж дія в іншій ситуації приведе до аналогічної реакції. Якщо ж відбувається зовсім не те, що очікувалося, користувач, або дивується, або не буде знати, що робити. Тому розроблювачі інтерфейсів повинні гарантувати, що схожі дії зроблять схожий ефект.

Дуже важливий принцип поновлення системи, тому що користувачі завжди допускають помилки. Правильно спроектований інтерфейс може зменшити кількість помилок користувача (наприклад, використання меню дозволяє уникнути помилок, які виникають при введенні команд із клавіатури), однак усі помилки усунути неможливо. В інтерфейсах повинні бути засоби захитсу від помилок користувача, а також засоби, що дозволяють коректно відновити інформацію після помилок.

Принцип підтримки користувача. Засоби підтримки користувачів повинні бути вбудовані в інтерфейс і систему й забезпечувати різні рівні допомоги й довідкової інформації. Повинне бути кілька рівнів довідкової інформації - від основ для початківців до повного опису можливостей системи. Довідкова система повинна бути структурованою й не перевантажувати користувача зайвою інформацією при простих запитах до неї.

Принцип обліку різнорідності користувачів припускає, що із системою можуть працювати різні типи користувачів. Частина користувачів працює із системою нерегулярно, час від часу. Але існує й інший тип - «досвідчені користувачі», які працюють із додатком щодня по кілька годин. Випадкові користувачі потребують такого інтерфейсу, який «керував» би їх роботою із системою, у той час як досвідченим користувачам потрібен інтерфейс, який дозволив би їм максимально швидко взаємодіяти із системою. Крім того, оскільки деякі користувачі можуть мати різні фізичні недоліки, в інтерфейсі повинні бути засоби, які допомогли б їм перенастроїти інтерфейс під себе. Це можуть бути засоби, що дозволяють відображати збільшений текст, заміщати звук текстом, створювати кнопки великих розмірів і т.і.

Інформація про стан керованого об'єкта поступає відзасобів відображення інформації (ЗВІ), якими є різні прилади і які формують сенсорне поле на робочому місці. За функціями інформації ЗВІ поділяються на командні (цільові) і ситуаційні. Перші дають відомості про необхідні дії для досягнення мети, другі -- інформацію щодо протікання технологічного процесу та описують наявну ситуацію.

За способом використання показників ЗВІ поділяються на три групи:

для контрольного читання. Оператор встановлює наявність чи відсутність умов роботи, норму чи відхилення від неї якихось параметрів;

для кількісного читання. Ці індикатори передають інформацію у вигляді числових значень;

для якісного читання. Інформація вказує на напрямок зміни керованого параметра.

За формою сигналів розрізняють абстрактні ЗВІ, які передають інформацію у вигляді символів (цифри, букви, геометричні фігури), і ЗВІ, які передають інформацію у формі зображення об'єктів, властивостей.

За рівнем деталізації інформації ЗВІ можуть бути інтегральними і детальними. На інтегральних індикаторах інформація видається в узагальненому вигляді.

Засоби відображення інформації є технічною основою для побудови інформаційної моделі процесу керування.

Інформаційна модель повинна відповідати таким вимогам:

за змістом адекватно відображати об'єкти керування і навколишнє середовище;

за кількістю інформації забезпечувати оптимальний інформаційний баланс і запобігати як дефіциту, так і перевантаженню інформацією оператора;

за формою і композицією відповідати завданням оператора щодо управління і його психофізіологічним можливостям щодо сприймання і переробки інформації.

Системи відображення інформації виконуються у вигляді табло, мнемосхем, приладних панелей і щитів.

Відповідність швидкості інформації, що надходить, пропускній здатності оператора забезпечується шляхом організації потоків інформації.

Для зменшення перевантаження інформацією необхідно:

подавати інформацію завчасно, до початку виконання дій;

зменшити потік інформації до необхідного мінімуму;

передбачити можливість фільтрації інформації, тобто дати можливість оператору відбирати дані відповідно до умов роботи;

виділити максимально можливий час для прийняття рішення;

зберігати на індикаторі інформацію за бажанням оператора протягом необхідного часу.

Усі сигнали, які надходять до оператора, поділяються на:

аварійні;

важливі відхилення від технологічного режиму, які можуть перейти в аварію;

відхилення другорядних технологічних параметрів і техніко-економічних показників;

незначні порушення правил технічної експлуатації.

Насамперед мають з'являтися сигнали, які вимагають екстреного втручання. Останні сигнали подаються по черзі, по мірі обробки найбільш важливих. Аварійні сигнали подаються негайно в оптимальну зону сприймання (центральна панель). Якщо в цей час з'являються сигнали другої групи, то вони надходять до периферійної зони сприймання. Сигнали третьої і четвертої груп в цей час затримуються в пам'яті машини.

При компонуванні приладів необхідно враховувати важливість, послідовність, частоту і тривалість використання кожного з них.

Основні принципи компонування засобів відображення інформації такі:

принцип лаконічності. Засіб містить лише ті елементи, які необхідні для забезпечення оператора інформацією про стан об'єкта і вибору оптимального способу впливу;

принцип узагальнення і уніфікації означає, що не слід виносити на засоби відображення елементи, які позначають несуттєві конструктивні особливості керованих об'єктів;

принцип акценту на елементах контролю і керування. Це значить, що незалежно від розмірів цих елементів їх символи повинні виділятися дуже чітко;

принцип автономності. Засоби відображення, які відповідають автономно контрольованим і керованим агрегатам і об'єктам, необхідно відокремити від інших;

принцип просторового співвідношення елементів контролю і керування. Розміщення індикаторів має бути погоджено з розміщенням відповідних їм органів керування;

принцип використання звичних асоціацій. Доцільно застосувати символи, які асоціюються з об'єктами і явищами, які вони позначають.

Мнемосхемма -- сукупність сигнальних обладнань і сигнальних зображень устаткування й внутрішніх зв'язківконтрольованого об'єкта, розташовуваних на диспетчерських пультах, операторських панелях або виконаних на персональному комп'ютері.

Інформація, яка виводиться на мнемосхему може бути представлена у вигляді аналогового, дискретного й релейного сигналу, а також графічно.

На мнемосхемах відбивається основне устаткування, сигнали, стан регулювальних органів. Допоміжний і довідковий матеріал повинен бути розташований у додаткових формах відображення, з можливостями максимально швидкого відображення цих допоміжних форм на екрані.

Для полегшення сприйняття інформації в сенсорному полі диспетчера, оператора технологічного процесу інтерфейссистеми керування виконується у вигляді мнемосхеми установки.

Органи управління можна розділити на дві великі групи. Перша трупа призначена для одномоментних (періодичних або одноразових) впливів на систему або об'єкти управління. Друга група органів управління використовується для виконання операцій, пов'язаних з уведенням у систему сигналів, що розрізняються за своєю величиною або тривалістю, операцій стеження та деяких інших безперервних впливів.

У всіх випадках, коли це можливо, слід надавати перевагу органам управління, що ґрунтуються на дискретному принципі впливу на систему. Органи управління однаковими системами або об'єктами повинні розмішуватися на пульті відповідно до реального розміщення цих самих систем або об'єктів щодо його осі симетрії, враховуючи зони досягнення в моторному полі людини (рис. 5 (1, 2)).

Незалежно від використовуваного типу органів управління вони мають бути логічно згруповані, їхнє просторове розміщення - відповідати розміщенню пов'язаних з ними груп індикаторів або мнемосхем, а розташування органів управління всередині групи - розташовуванню індикаторів на панелі інформації або мнемознаків на мнемосхемі У тому разі, коли послідовність використання органів управління при виконанні різних операцій неоднакова, перевага, як правило, надається операціям уведення системи в дію, зокрема операціям пуску.

У конструкції органів управління мають ураховуватися раніше сформовані сенсомоторні навички - стереотипи. З метою використання позитивного перенесення навичок у конструкцію систем ураховується вимога, відповідно до якої органи управління при одному й тому самому спрямуванні руху повинні давати той самий ефект.

Потрібно також зважати на те, що в більшості людей функціональнішою є права рука. Саме цією рукою виконуються дії, які вимагають найбільшої точності або сили. Органи управління, які приводяться в рух руками, точніші, ніж ті, що приводяться в рух ногою. Зусилля, необхідні для

Рис. 5 (1). Зони досяжності оператора у вертикальній площині під час роботи в позі "стоячи"

Рис. 65 (2). Зони досяжності оператора в горизонтальній площині під час роботи в позах "стоячи" та "сидячи" переміщення органів управління, мають відповідати можливостям людини-оператора з урахуванням умов її діяльності.



Візуальна інформація та її сприйняття

Людина отримує понад 80% інформації через зоровий канал. Можуть бути виділені наступні види візуальної інформації:

1) Для оформлення

2) Як ілюстрації

3) Як форма надання інформації

4) Для покращення сприйняття текстової

5) Фото та мистецькі картини

Оформлення

Існує широкий арсенал засобів оформлення. Можно виділити комбінацію текстово-графічних засобів та суто графічні засоби. Їх особливий розвиток ми маємо з розширенням використання InterNet - оформлення титульних сторінок,банери,логотипи та інше.Основне призначення зосередити увагу користувача,а ще краще змусити користувача звернути увагу на товар, послугу та інше. Створення засобів оформлення це повинна бути комбінація художнього смаку, знання особливостей сприйняття інформації в InterNet, знання у галузі маркетингу та інше.

Ілюстрації

На протязі багатьох років це була одна з популярних робіт художників, які оформлювали книги ,брошури,рекламні проспекти та ін.. Суть ілюстрацій в наданні роз'яснювальної чи додаткової інформації до тексту. Як форма надання інформації.

Можна виділити клас інформації(крім фото та художньої),яка в текстовому вигляді змісту немає чи дуже важко і довго в текстовому вигляді описувати цю інформацію. В технічній галузі це можуть бути поля кольорової чи на півтонової інформації. Аналізуючи ці поля користувач отримує чи може отримати інформацію про деякий процес, який описується цим полем чи в результаті виконання процеса зявляється це поле. Так в минулі роки фахівці фірми Локхід знайшли пошкодження у соплі реактивного двигуна аналізуючи теплове поле,яке надавалось на екрані у вигляді кольорового зображення.

Покращення сприйняття текстової інформації

Перше використання комп'ютерної графіки було пов'язано з цією функціжю. Масив цифр людина сприймає погано, а графіки,які відповідають цьому масиву, це нормально форма сприйняття.

Фото та мистецькі картини

Фото - зображення це спроба відобразити на екрані, папері чи іншому носії світ який є навколо нас. Треба виділити два напрямки використання комп'ютерної графіки в яких фото-зображення мають велике значення - видавництві та InterNet. При цьому фото-зображення можуть мати різне призначення , починаючи від справедливого вислову - «фотографія - це мистецтво» до ілюстраційної, допоміжної,рекламної та інших функцій фото. Але загальним є надання інформації у формі, яка наближує користувача до навколишнього світу. Фотографії у тексті як ілюстрації створюють умови для більш глибокого розуміння тексту, роблять текст більш привабливим. Збільшується ступінь наближення до реального світу за допомогою анімації та звуку.