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, он требует системы, которая позволит про-

ектировщику 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 профессиограммы: опи­сательное и инструментальное профессиографирование.

Описательное профессиографирование включает:

• анализ технической и эксплуатационной документации;

• эргономическое и инженерно-психологическое обследование
оборудования, сопоставление результатов обследования с руко­
водящими 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 дан­
ных об ошибочных действиях человека является одним из важ­
ных путей анализа и получения оценки эргономических харак­
теристик системы «человек — машина»);

• объективную регистрацию энергетических затрат и функцио­
нального состояния организма работающего человека. Для этих
целей используется комплекс медико-биологических показате­
лей: частота пульса, кровяное давление, частота дыхания, кож-
но-гальваническая реакция и др. {рис. 16);

• объективную регистрацию и измерение трудноразличимых (в
обычных условиях) составляющих рабочего процесса, таких как
направление и переключение внимания, оперирование органами
управления и др. Для регистрации этих составляющих исполь­
зуются кино- и видеосъемка направления взгляда оператора и
показаний приборов с последующим наложением траектории
взгляда на приборную панель, циклография или кинорегистра­
ция движений рук, измерение силы сопротивления органов уп­
равления, магнитофонная регистрация речевых сообщений. По­
добные средства регистрации используются непосредственно в

ектировщику грамотно осуществлять такой анализ. Особое значе­ние имеет эргономический анализ трудовой деятельности, в ходе которого составляется ее характеристика — профессиограмма. Про-фессиограмма 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 профессиограммы: опи­сательное и инструментальное профессиографирование.

Описательное профессиографирование включает:

• анализ технической и эксплуатационной документации;

• эргономическое и инженерно-психологическое обследование
оборудования, сопоставление результатов обследования с руко­
водящими 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 дан­
ных об ошибочных действиях человека является одним из важ­
ных путей анализа и получения оценки эргономических харак­
теристик системы «человек — машина»);

• объективную регистрацию энергетических затрат и функцио­
нального состояния организма работающего человека. Для этих
целей используется комплекс медико-биологических показате­
лей: частота пульса, кровяное давление, частота дыхания, кож-
но-гальваническая реакция и др. (рис. 16);

• объективную регистрацию и измерение трудноразличимых (в
обычных условиях) составляющих рабочего процесса, таких как
направление и переключение внимания, оперирование органами
управления и др. Для регистрации этих составляющих исполь­
зуются кино- и видеосъемка направления взгляда оператора и
показаний приборов с последующим наложением траектории
взгляда на приборную панель, циклография или кинорегистра­
ция движений рук, измерение силы сопротивления органов уп­
равления, магнитофонная регистрация речевых сообщений. По­
добные 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 исходными 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 профессиографиро-вания.

Соматографические и экспериментальные (макетные) методырешения 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 ... графия] — метод схематического изображения человеческого тела в техничес­кой или иной документации в связи с проблемами выбора соотно­шений между пропорциями человеческой фигуры, формой и разме­рами рабочего места. В инженерной графике используются все нор­мы и приемы технического черчения и начертательной геометрии {см. рис.17). Большая трудоемкость затрудняет эффективное ис­пользование классической соматографии. Менее трудоемок и более эффективен метод плоских манекенов (шаблонов-моделей) тела с шарнирными сочленениями (рис. 18).

Метод плоских манекенов состоит в использовании плоских моделей фигуры человека (с соблюдением действительных пропор­ций). В основе построения манекенов лежит костная система чело­века, на которой определены центры окружностей — суставов, а кон­туры фигуры образуют касательные к этим окружностям. Манеке­ны снабжены шарнирами (в местах расположения суставов), позво­ляющими придавать фигурам необходимые положения (позы), за­нимаемые человеком в процессе жизнедеятельности, в том числе сидя, лежа, стоя с наклонами тела, приседанием, подъемом на нос­ки, сгибанием, вытягиванием рук, ног и т.д.

Манекены-шаблоны обычно выполняются в масштабах 1:5; 1:10 и «функционируют» на чертежах, эскизах интерьеров, рабочих мест, выполненных в том же масштабе. Для большей достоверности ре­зультатов этого метода манекены должны соответствовать не толь­ко средним, но и пороговым антропометрическим размерам.

С помощью схематического изображения (шаблона) можно про­верить (рис. 19):

• соотношение пропорций человеческой фигуры, размеров и фор­мы оборудования, мебели, рабочего места и пр.;

67

• досягаемость элементов интерьера, органов управления и удоб­
ство их размещения;

• оптимальные и максимальные границы зоны досягаемости ко­
нечностей;

• обзор и условия зрительного восприятия, например, с рабочего
места при слежении за объектом наблюдения (индикаторами)
и т.д.;

• удобство формы рабочего места, пространства для манипулиро­
вания, сиденья, пульта и т.д.;

• удобство подхода к функциональным зонам, рабочему месту или
ухода с них, оптимальные размеры проходов, коммуникаций.
Экспериментальные (макетные) методыоснованы на примене­
нии макетирования проектируемого оборудования в различном
масштабе и с разной степенью деталировки. При этом используются
объемные антропоманекены; один из видов таких манекенов полу­
чил название «мультмены» (рис. 20) [29].

Методы с использованием манекенов позволяют решать ряд за­дач:

• увязывать сложно-структурные конструкции оборудования
между собой;

• достигать общей и детальной соразмерности оборудования чело­
веку;

• испытывать еще проектируемое оборудование на удобство рабо­
ты 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. 21. Параллельно с применением манекенов обычно проводят ряд расчетных процедур и геометричес­ких построений на схемах и чертежах, связанных с закономерностя­ми учета антропометрических данных [25].

Описанные выше методы непосредственно смыкаются, перепле­таются с дизайн-проектированием, особенно в методе сценарного моделирования (проектного инсценирования). Вне зависимости от конкретного содержания и форм проектных 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.

РАЗДЕЛ 2.