Вопрос 2. Психологические аспекты эргономики рабочего места

Для обозначения общего направления, посвященного изуче­нию трудовой деятельности, используется термин «эргономика» как комплексное изучение че­ловека в труде (на стыке разных наук). Это изучение многообразной системы «че­ловек—коллектив—ма­шина—среда—социум—культура—природа», которую часто и обо­значают как «эргономическая система».

Термин «эргономика» впервые предложен в 1921 г. В. Н. Мясищевым и В. М. Бехтеревым, но тогда термин не получил широко­го распространения. В 1949 г. группа английских ученых во главе с К. Мареллом организовала Эргономическое общество, после чего началось широкое распространение термина.

Е. Б. Моргунов приводит определение предмета эргономики, используемое в отечественной традиции: «Предме­том эргономики как науки является комплексное изучение зако­номерностей взаимодействия человека (группы людей) с техни­ческими средствами, предметом деятельности и среды в процессе достижения Целей деятельности и при специальной подготовке к ее выполнению. Эргономика является одновременно и научной, и проективной дисциплиной». Однако такое определение значительно сужает перво­начальное понимание эргономики, где предметом был человек труда (а не только человек во взаимодей­ствии с «техническими средствами»). Таким образом, в по­следние десятилетия все же наблюдается некоторое сужение (обеднение) пони­мания «комплексного» изучения человека в труде. А сам эр­гономический подход все больше соединяется с инженерно-пси­хологической традицией в психологии труда.

Комплекс областей знания и практики, ориенти­рованных на изучение и оптимизацию труда челове­ка, обозначают иногда термином эргономика (древнегреческий корень "ном." - закон, правило). Иногда эргономикой называют ту часть знания и прак­тики, ориентированных на труд, которая учитывает 'организменную" (анатомо-физиологическую) и ту психологическую составляющую человека, которую можно, упрощая и типизируя предмет рассмотре­ния, выразить числом, графической схемой (иногда это приводит к кажущейся точности, но без языка чисел и форм, проектировщики техники затрудня­ются учитывать психическую реальность).

Вероятно, нельзя быть эргономистом-всезнайкой. Каждый участник эргономической работы, хорошо разбираясь в своей области приложения сил (например, в физиологии и гигиене труда, в психоло­гии восприятия, памяти, в техническом, конструи­ровании, художественном конструировании, в эко­номике и организации труда и т.д.), должен ориен­тироваться и в смежных областях, чтобы разумно координировать свои усилия и приходить к согласо­ванным, решениям, без конфликтов и без утраты своей профессиональной позиции.

Специалисты полагают, что комплексная про­ектная проработка, например, будущего технического изделия (скажем, транспортного средства, станка, пульта автоматизированной системы управления каким-либо объектом.) в отношении со­ответствия этого изделия особенностям, человека, в частности его удобства, безопасности, должна проводиться уже на самых ранних этапах проекти­рования. Заметить недостатки готового изделия проще, чем предвидеть их на стадии, например, эс­кизного проекта. Но исправить — труднее и дороже. Например, изготовили серию мощных, тракторов для работы в карьерах. Но, увы, расчетная произво­дительность труда не достигается, а трактори­сты-машинисты то и дело отказываются рабо­тать на этой новой машине. 3 чем. дело? Место водителя расположено так, что из-за больших боко­вых габаритов ходовой части он плохо видит "опасный край" грунта, родителю то и дело прихо­дится останавливать машину, вставать и загляды­вать за гусеницы!.. Итак, машина новая, но спроектиро­вана без учета некоторых требований "человеческого фактора". И при этом, речь идет не о длине или силе рук-ног, не о "досягаемости" рычагов управле­ния, а о познавательной Функции работника, кото­рая проектировщику могла казаться чем-то неве­щественным и не заслуживающим, внимания — "дыркой от бублика". 3 результате не только нет ожидаемой производительности труда, но даже возникло уже экономическое явление повышенной "текучести" кадров.

При создании конструкторами новых образцов техники необходимо обеспечить высокую эффективность функционирования системы “человек – машина”. Достижение этой цели осуществляется в процессе инженерно-психологического проектирования, предусматривающего весь комплекс работ по учету человеческого фактора и оценку его влияния на выходные характеристики системы “человек – машина” на всех стадиях ее создания.

Инженерно-психологическое проектирование призвано оптимизировать взаимодействие оператора со средствами отображения информации (СОИ), облегчить процесс принятия решения, создать наилучшие условия для совершения исполнительных (управляющих) действий с помощью органов управления, правильно организовать рабочее место оператора, снизить негативное влияние производственной среды и т.д. Рассмотрим их особенности.

Средства отображения информации обеспечивают оператора сведениями о состоянии объекта управления. В свое время они послужили поводом для начала инженерно-психологических исследований. Для того, чтобы значимость проблемы не вызывала сомнений, достаточно напомнить, что на приборной доске у бортинженера современного самолета психологи насчитали примерно 900 всевозможных индикаторов, транспарантов, датчиков, электронно-лучевых трубок, указателей и других средств отображения информации. Для надежного считывания информации на некоторых типах самолетов даже приходится рядом сажать двух бортинженеров.

Оптимальное проектирование средств отображения информации имеет целью обеспечение оператору возможности своевременного получения необходимой информации и ее анализа для принятия нужного решения по управлению. При таком проектировании необходимо выполнить ряд оперативных, технических и инженерно-психологических требований, который не всегда согласуются.

Формируемая на средствах отображения информационная модель должна соответствовать достаточно строгим инженерно-психологическим требованиям:

1) по содержанию: информационные модели должны адекватно отображать состояние объектов управления, рабочих процессов, окружающей среды и состояние самой системы управления;

2) по количеству информации: информационные модели должны обеспечивать оптимальный информационный баланс и не приводить к таким нежелательным явлениям как дефицит или излишек информации;

3) по форме и композиции: информационные модели должны соответствовать задачам трудового процесса и возможностям человека по приему, анализу, оценке информации и осуществлению управляющих воздействий.

Большое разнообразие средств сигнализации, используемых в автоматизированных системах управления, форм представления информации, принципов действия приборов и решаемых ими задач значительно затрудняет задачу проектировщикам и вызывает необходимость классификации индикаторов СОИ.

Рассмотрим одну из таких классификаций.

По ведущему анализатору сигналы могут быть визуальными, акустическими, тактильными, обонятельными и т.д. Обычно наиболее загружен зрительный анализатор, что способствует его излишней напряженности и утомлению.

По функциональным признакам информации. Индикаторы можно разделить на командные и контрольные.

Командные (целевые) индикаторы отображают конечную цель управления и подсказывают, какими действиями она может быть достигнута. Примером командного индикатора служит командный прибор пилота. Его назначение - обеспечить точное следование самолета по курсу и глиссаде (траектории снижения) при заходе на посадку (вертикальная и горизонтальная планки при этом должны быть расположены строго по центру). Отклонение горизонтальной планки прибора от центра вверх указывает, что самолет летит ниже глиссады и нужно набрать высоту. Отклонение вертикальной планки от центра влево указывает, что самолет отклонился от курса вправо и нужно довернуть его влево.

Контрольные (ситуационные) индикаторы позволяют оценить состояние системы (к ним относится большинство приборов операторского пульта): указатели скорости, количества топлива, температуры двигателя и другие.

По способу использования показаний индикаторы делятся на три группы:

1. Для контрольного (проверочного) чтения (сигнальные лампы, табло, транспаранты и т.д.). По показаниям таких индикаторов оператор решает задачи типа “да - нет”: включен компьютер или нет, в норме или нет параметры режима. К этой группе относятся и стрелочные приборы, на шкале которых выделен участок “нормальная работа”.

2. Для качественного чтения. Индикаторы этой группы информируют о направлении изменения управляемого параметра: уменьшение или увеличение, влево или вправо и т.д. Эти индикаторы совмещают в себе возможности контрольного и качественного чтения. Например, лифтовой индикатор дает информацию о том, куда перемещается лифт – “вверх” или “вниз”.

3. Для количественного чтения. Подобные индикаторы передают информацию в виде численных значений контролируемых параметров и являются наиболее распространенными. На шкалы таких индикаторов можно наносить дополнительную цветовую раскраску секторов, разграничивающих рабочие (зеленый цвет) и предельно допустимые значения отклонений (красный цвет).

По форме сигнала. Информация о свойствах объекта управления может быть: а) символической, закодированной. В качестве символов используются цифры, буквы, стрелки, табло, световые и звуковые сигналы и т.п.; б) картинной, наглядной. Сообщения в форме изображений используется значительно реже, чем в форме символов из-за технических трудностей.

По степени детализации информации средства отображения информации могут быть интегральными и детальными. В качестве примера интегральной модели можно привести текст полученного по компьютерной сети сообщения о планируемой 2 мая 2008 года в 18 часов юбилейной встрече школьных одноклассников на станции метро “Павелецкая”. Для детализации информации можно использовать возможности “Интернета” и получить на экране компьютера уточнения (где конкретно назначена встреча: на радиальной или кольцевой станции, в вестибюле станции или на платформе, у первого или последнего вагона и многом другом).

Оценка индикаторов возможна и по таким психологическим признакам как:

а) соответствие скорости передачи сообщений “пропускной способности” органов чувств оператора;

б) избыточность выдаваемой информации;

в) помехоустойчивость информации и т.д.

Обобщенных критериев психологической оценки индикаторов не существует. Поэтому обычно ограничиваются так называемой читаемостью индикатора. Она оценивается по показателям скорости и точности различения, опознания и интерпретации показаний.

Большое значение имеет различимость текстовой информации при ее восприятии с разного рода транспарантов, плакатов, схем, с доски, а также при чтении книг и т.д. В частности, имеется много комбинаций цветовой палитры транспарантов (при преобладании светлой, желтой основы), которые расцвечиваются по функциональным особенностям, степени важности, первоочередности восприятия и другим признакам (красный цвет чаще используется для особого выделения важного сообщения - часто с миганием и звуковым сопровождением для привлечения внимания оператора). Надписи, как правило, делаются черным цветом, без заглавных букв.

Размещение средств отображения в поле зрения не должно выходить за пределы оптимальных значений. Так, для объектов сложной конфигурации оптимальный угол обзора в горизонтальной плоскости при неподвижной голове равен 30 - 40°. Для простой знаковой информации угол обзора составляет 50 - 60° (включает возможности обнаружения изменений периферическим зрением с последующим подробным изучением). В вертикальной плоскости угол обзора при неподвижной голове равен 30° (по 15° вверх и вниз от горизонтальной линии взора). В соответствии с этими требованиями конструируются большие информационные экраны.

При проектировании и эксплуатации СОИ рассматриваются 3 группы факторов:

1. Размещение средств отображения на рабочем месте и в оперативных залах;

2. Оптимальные размеры знаков и их элементов в разных системах отображения;

3. Оптимальная компоновка знаков на средствах отображения информации.

Не секрет, что наиболее часто используются зрительные и слуховые индикаторы. Рассмотрим их подробнее.

Зрительные индикаторы являются самыми популярными. Поступающая к оператору зрительная информация может быть:

- непосредственной (оператор дистанционно наблюдает все так, как есть на самом деле). Это, прежде всего, использование телевидения, сильной оптики, световодов, голографических изображений. Работая с такой информацией, оператор может измерять ее характеристики, сравнивать их и т.д.;

- кодированной, т.е. в виде информационной модели;

- комбинированной, сочетающей реальное телевизионное изображение с наложением точных цифровых показателей, графиков, таблиц, диаграмм и т.п.).

Наибольшее распространение получили простые. удобные и дешевые стрелочные индикаторы. Но они недостаточно обеспечивают наглядность информации, рассчитаны на передачу информации только об отдельных параметрах, занимают относительно большую площадь и т.д. Читаемость стрелочных индикаторов зависит от формы и размеров шкалы, её оцифровки, формы стрелок.

В последнее время получают все большее распространение индикаторы, выдающие сигналы в форме изображений. Они очень удобны, так как изображение близко к реальности.

Картинные индикаторы бывают трех типов: оптические, электромеханические и электроннолучевые.

Примером оптического картинного индикатора является шкала авиагоризонта. Прибор показывает, что самолет набирает высоту, находясь в левом крене 45 градусов.

Примером электронно-механического индикатора является аналог визуального полета. Это экран прозрачной электронно-лучевой трубки, расположенный между летчиком и передним стеклом кабины. Скорость мелькания поперечных полос свидетельствует о скорости полета, а величина ячеек - о высоте: чем больше ячейка – тем ниже высота.

Кроме того, значительное внимание уделяется разработке индикаторов командной информации называемых ещё директорными приборами. Они выдают оператору информацию о необходимости выполнения конкретных действий. Примером директорных приборов может служить паравизуальный директорный прибор, выдающий информацию о необходимости боковых или продольных доворотов самолета по характеру мелькающих в зоне периферического зрения пилота черных полос на белом фоне сигналов.

Особо следует остановиться на трехмерной зрительной индикации. Она позволяет наиболее полно представить информацию о реальной ситуации. Трехмерные индикаторы бывают: изобразительными, “иллюзорными” и объемными.

Изобразительные индикаторы - самые простые. Обычно это двухмерный индикатор, в котором для обозначения третьего измерения применяются специальные символы. Так, механический трехмерный индикатор использует два пера с разными чернилами для двух измерений, а для третьего - глубины - используется изменение расстояния между перьями.

В “иллюзорных” индикаторах используются тоже только два измерения, а впечатление объемности создается благодаря стереоскопическому эффекту. Такие индикаторы бывают панорамными и с двойными изображениями.

По-настоящему трехмерными являются только объемные индикаторы. В объемных индикаторах для трехмерного воспроизведения применяют специальные индикаторные устройства. Это воспроизводящие глубину электронно-лучевые трубки с вибрирующим экраном, объемные гистограммы и т.п.

Но объемные индикаторы имеют электромеханические проблемы крепления экрана, сложны при коммутации, затрудняют быструю смену и запоминание информации.

Перспективным является голографическое трехмерное отображение информации, реализуемое через фотографирование интерференционной картины, получающейся при наложении опорного лазерного луча и его отражения от объекта. Повторное освещение такой фотографии лазерным лучом дает объемное изображение высочайшего качества.

Завершая рассмотрение зрительных средств отображения информации, следует отметить, что их применение ограничено при плохой видимости, в полной темноте, при наличии мешающих зрительному восприятию вибраций, перегрузок, ускорений и при засыпании на рабочем месте.

В этих условиях незаменимы звуковые (акустические) средства отображения информации. Они делятся на: предупредительные, напоминающие, уведомляющие (информационные) и аварийные индикаторы (сигнализаторы).

Сигналы звуковых средств отображения информации могут быть речевыми и неречевыми.

К неречевым звуковым сигнализаторам относятся гудки, сирены, ревуны, свистки, звонки, зуммеры и т.п.

Речевые звуковые сигналы имитируют человеческую речь.

Несмотря на важность точного и надежного восприятия показаний со средств отображения информации центр инженерно-психологических исследований постепенно перемещается на проблему оперативного мышления.

Мышление - это психический познавательный процесс основу которого составляет открытие нового, отражение человеком сложных связей между предметами и явлениями окружающего мира. Оно опирается на чувственное познание (прием информации со средств отображения) и на опыт (запасы информации).

Под оперативным мышлением обычно понимают логический процесс выбора оптимального способа решения задачи из множества возможных вариантов. Оперативное мышление осуществляется оператором на основе моделирования объектов деятельности и составления плана действий, обеспечивающего принятие решения и достижение поставленной цели.

Понятие “оперативное” употребляется в трех значениях:

- когда деятельность оператора состоит из операций;

- когда деятельность протекает оперативно (быстро), в условиях дефицита времени и эмоционального напряжения;

- когда мышление является элементом трудовой деятельности (от латинского opera - труд).

Особенности оперативного мышления:

- В процессе оперативного мышления человек имеет дело с информационными моделями действительности.

- В оперативном мышлении значительное место занимают операции декодирования.

- Результаты оперативного мышления проверяются на практике и корректируются.

- Оперативное мышление зачастую протекает в условиях стресса (экстремальных условий, вызванных опасностью, перегрузками, ответственностью, невесомостью и т.п.).

- Оперативное мышление направлено на решение конкретных задач и является составной частью практической деятельности.

Процесс принятия решения может быть 2 типов:

- алгоритмизированный (по строгой программе),

- поисковый (творческий).

Основными компонентами оперативного мышления являются: структурирование, динамическое узнавание и формирование алгоритма решения.

Структурирование - это объединение отдельных единиц информации в более крупные с учетом их взаимосвязей и местоположения, организация и упорядочение элементов задачи в отдельное целое.

Пример: пилот обнаружил значительное увеличение температуры масла. Это может быть либо из-за неисправности двигателя или из-за погрешностей термометра. Сопоставив показания температуры масла с температурой выхлопных газов, давлением масла и другими показателями приборов пилот определил, что они выше нормы. Следовательно, можно сделать вывод о том, что термометр исправен, а двигатель перегрелся.

Динамическое узнавание. Это обнаружение частей конечной ситуации в исходной, проблемной ситуации.

Формирование алгоритма решения или другими словами выработка принципов и правил решения, определение последовательности действий.

Функции оперативного мышления:

1. Решение задач (основная функция) при непредвиденном отклонении в процессе управления от нормального режима. Сводится к принятию решения через выбор одного из возможных его вариантов.

2. Планирование - или упорядочение, организация действий по управлению процессом в нормальных условиях его протекания. Важной особенностью планирования является предвидение возможных изменений процесса управления и выбор оптимального варианта регулирования (из нескольких возможных вариантов).

3. Декодирование - перевод образа сигнала в оперативный образ управляемого объекта или процесса.

Структура оперативного мышления (этапы):

- уяснение задачи

- оценка обстановки

- оформление решения

Обычно различают следующие группы уровней решений:

- перцептивно-опознавательный (перцепция - восприятие);

- уровень представлений;

- рече-мыслительный уровень.

Перцептивно-опознавательный уровень предполагает обнаружение сигналов, их различение и опознание. Основным методом решения перцептивно-опознавательных задач является информационный поиск - процесс активного выделения информации об объектах управления для приведения ее к виду, удобному для принятия решения.

Уровень представлений позволяет принимать решение при работе с образами объектов управления.

Рече-мыслительный уровень предполагает активное участие в процессе принятия решения речи и мышления.

В практике операторской деятельности выделяют 3 категории управленческих задач (по сложности и интеллектуальному уровню решений):

1. Простейшие (стереотипные, стандартные) задачи - решаются путем прямого замыкания связей между входом и выходом по программе, хранящейся в долговременной памяти. Они характерны для сенсомоторной деятельности.

2. Репродуктивные мыслительные задачи, для решения которых оператор располагает набором соответствующих способов или правил действий. Решение чаще всего носит детерминированный характер, реже - вероятностный. Психологической основой решений является оперативное мышление на алгоритмическом уровне со строго последовательной реализацией мыслительных операций по заданной программе.

3. Проблемные (творческие) задачи не решаются с помощью заранее известных действий и правил. Преобладают вероятностные либо предельные решения. Их психологическая основа - оперативное мышление на эвристическом уровне.

Но независимо от уровня принятия решения оно не является самоцелью и совершается, как правило, для последующей реализации в управляющей деятельности.

Управляющая деятельность оператора - это система управляющих действий (как правило, двигательных актов – моторных и, как исключение, речевых) при реализации принятого решения.

Управляющие действия можно разбить на 3 группы:

1. Рабочие и исполнительные действия, посредством которых осуществляется воздействие на орган управления

2. Гностические действия, направленные на познание объекта и условий труда (ощупывание, измерение и т.п.).

3. Приспособительные действия (установочные, уравновешивающие и т.д.).

Управляющие действия оцениваются по таким пространственным, силовым и скоростным и прочим проявлениям (показателям) как: - точность,

- время выполнения,

- вероятность безошибочной работы,

- экономичность,

- производительность

В основном управляющие действия сводятся к нажатию кнопок, включению тумблеров, повороту рукояток, маховиков и т.д., то есть могут быть выполнены без длительного специального обучения. Это связано с тем, что вся сложность управления переместилась с исполнительной части на центральные механизмы их регуляции (например, ручное управление самолётом Ньюпора и автоматизированное у современного сверхзвукового истребителя).

В управляющей деятельности оператора можно выделить несколько компонентов:

- мотивационный,

- познавательный,

- эмоциональный,

- волевой,

- психомоторный.

Управляющие действия осуществляются органами управления, для облегчения проектирования которых они классификации по разным основаниям.

1. Так, по цели управляющих действий органы управления могут использоваться для:

- ввода информации,

- установки режимов,

- регулировки параметров.

2. По характеру использования:

- используемые постоянно, для программного управления, установки режимов работы, длительного регулирования параметров системы, ввода управляющей и командной информации,

- используемые для периодического контроля работоспособности системы и проведения вспомогательных работ,

- используемые эпизодически, при возникновении потребности в настройке, регулировке и калибровке основной аппаратуры и вспомогательного оборудования, при проведении регламентных работ и прочих эпизодических операций.

3. По конструктивному исполнению (в ручном, ножном, сенсорном и дистанционном варианте):

- кнопки,

- клавиши,

- рычаги,

- тумблеры,

- педали,

- переключатели,

- штурвалы (двуручные и для одной руки),

- номеронабиратели,

- сенсорные органы (акустические).

Наиболее часто в деятельности оператора используются всевозможные ручные органы управления. При проектировании следует помнить, что они удобны, легко контролируются визуально, позволяют достигать высокой точности управляющих действий, имеют небольшие размеры, требуют незначительных физических усилий.

При критической загруженности рук оператора, при плохой доступности (расположение ниже пояса), а также при необходимости применения больших мышечных усилий используются ножные органы управления.

Возможно также применение сенсорных органов управления. Они удобны для страховки от случайного поражения электротоком, радиацией, от попадания в опасную зону (срабатывают от инфракрасного излучения человеческого тела, от его электромагнитного поля, от статического электричества и т.п.).

В особых случаях (при необходимости перемещений вблизи от рабочего места оператора) используются дистанционные пульты управления.

4. По значению:

- главные,

- вспомогательные.

При проектировании учитывается также классификация органов управления по характеру движений (4 класса):

Первый класс: Органы управления, ориентированные на операции включения, выключения, переключения.

Органы переключения в свою очередь делятся на виды по характеру процесса переключения на:

- органы управления с последовательным включением, где соблюдается определенная очередность переходов от одного включения к другому (с использованием промежуточных включений) - переключатель коммутаторного типа.

- органы управления с избирательным включением, позволяющим переходить от одного включения к любому непосредственно (минуя промежуточные состояния) - кнопочные переключатели.

- органы управления с предварительным выбором необходимого включения, дающие возможность подготовить последующие включения, не нарушая предыдущего, и в нужный момент быстро произвести переключение.

Большое значение имеет адекватность направления управляющих движений с направлением перемещения стрелки индикатора, т.е. согласованность по пространственным и временным характеристикам.

Основные параметры рабочих движений хорошо изучены и широко применяются в инженерной психологии. Рассмотрим некоторые из них, опираясь на результаты исследований одного из основоположников отечественной инженерной психологии Бориса Федоровича Ломова (1927 – 1990):

- Скорость движения руки может изменяться в больших пределах от 0,01 до 8000 см/сек (пальцами и кистью). На практике скорость колеблется в пределах от 5 до 800 см/сек.

- Движения рук в направлении к телу совершаются быстрее, чем в направлении от тела, но последние более точные. Скорость движений в вертикальной плоскости больше, чем в горизонтальной. Наибольшей скоростью обладают движения сверху вниз, наименьшей – от тела и снизу вверх.

- Вращательные движения совершаются в полтора раза быстрее, чем поступательные. Наиболее экономичны движения толчком, т.е. с максимальной начальной скоростью при постепенном её уменьшении.

- Целесообразно располагать органы управления на высоте 100 – 105 см от пола, чтобы они находились в районе пояса (при работе стоя). Если же управление требует больших усилий, то органы управления целесообразно разместить примерно на высоте 85 – 90 см от пола для использования становой силы.

- Наибольшая сила развивается при толкании от себя и при вытягивании на себя. При этом сила отличается у разных операторов почти в 3 раза. Проектировщики исходят из показателей слабых операторов.

- Точность различия временных параметров движения заметно уступает точности различения его пространственных признаков. Причём эти характеристики оказываются взаимосвязанными. Так, медленные движения оцениваются с большими ошибками как по различению длительности, так и по амплитуде и направлению.

- По моторным функциям в 90 % случаев правая рука оказывается ведущей. Но по сенсорным функциям зависимости более сложные. Так по пространственно-двигательной ориентировке более развита правая рука, по уровню различения статистических напряжений, тактильной чувствительности и скорости осязания – левая рука.

Полное решение вопроса о выборе оптимальных параметров органов управления возможно только при учёте, наряду с двигательными возможностями человека, характеристик всего механизма двигательного акта.

При проектировании важно учитывать также стереотипы и привычки человека. Так, например, перемещения аппарата вверх, влево, вправо должны сопровождаться аналогичными движениями органов управления. Для педалей при нажатии осуществляется либо включение, либо увеличение параметра.

Сопротивляемость органов управления - это устойчивость к внешним воздействиям.

У моторных органов сопротивляемость может быть:

- за счет упругости,

- за счет фрикционности (механического сопротивления шестерен передачи),

- за счет вязкости или инерционности.

Упругая сопротивляемость возрастает по мере отведения органа управления от нулевого положения и способствует его возврату в исходное положение.

Помимо этого для повышения эффективности работы оператора большое значение имеет согласование индикаторов и органов управления по положению. Это особенно важно при проектировании видов деятельности, в которых требуется незамедлительная ответная реакция оператора на поступивший сигнал (например, при загорании лампочки нужно немедленно нажать на кнопку). В этом случае при применении панели, на которой кнопки управления размещены в непосредственной близости от сигнальных лампочек, темп работы оператора в 2 - 4 раза выше, чем при использовании панелей, где сигнальные лампочки расположены отдельно от кнопок.

Следовательно, наилучшим вариантом взаимоотношения индикаторов и органов управления является такой, при котором информация используется там, где она возникает, т.е. место приложения сигнала совпадает (или находится рядом) с местом его появления. Оптимальным случаем является совмещение индикатора и органа управления в одном устройстве. Примером такого конструктивного решения может служить люминесцентный индикатор, являющийся одновременно кнопкой или клавишей. На основе подобных устройств могут быть созданы новые типы мнемосхем и табло состояний, совмещенных с панелями управления.

Инженерно-психологическое проектирование позволяет в значительной мере оптимизировать рабочее место оператора.

Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается деятельность.

По уровню механизации рабочие места делятся на:

- автоматизированные,

- механизированные,

- “ручные”.

Рабочее место оператора - место в системе “человек-машина”, оснащенное средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием для осуществления трудовой деятельности оператора.

Человек всегда предпринимал попытки проектирования своего рабочего места, создания обстановки, позволяющей ему реализовать свои способности и профессиональное мастерство.

Не умаляя значения эргономики, изучающей комплексные возможности (т.е. с позиций разных дисциплин) оптимизации орудий, условий и процесса труда оператора в системе “человек-машина”, необходимо так же тщательно учитывать требования инженерных психологов.

В частности, при конструировании рабочего места оператора к числу основных условий, способствующих реализации его профессионализма следует отнести:

* достаточное рабочее пространство, позволяющее человеку осуществлять рабочие движения и перемещения при эксплуатации и техническом обслуживании оборудования;

* надежные физические, зрительные и слуховые связи оператора с оборудованием и другими операторами;

* оптимальное размещение рабочего места в производственных помещениях (с безопасными проходами);

* необходимое естественное и искусственное освещение;

* допустимый уровень акустического шума и вибрации;

средства защиты оператора.

В зависимости от условий, в которых работает оператор, различают три зоны его действий: минимальную, максимальную, оптимальную.

Минимальные и максимальные зоны соответствуют предельным возможностям оператора. Максимум и минимум определяют границы, в которых осуществляются конкретные функции операторской деятельности. За их пределами функция либо не проявляется, либо происходит её нарушение. Чем ближе характеристики условий деятельности оператора к этим границам, тем менее эффективно и надёжно он работает. Эффективнее всего физиологические и психологические функции и деятельность оператора реализуются в оптимальной зоне.

Требования к компоновке рабочего места оператора.

1. Командная функция должна совершаться с помощью минимального числа операций.

2. Количество и траектория рабочих движений должны быть сокращены до минимума.

3. Органы управления следует располагать так, чтобы работа распределялась равномерно между правой и левой рукой оператора, при этом правой рукой должны выполняться наиболее ответственные операции, требующие наибольшей точности или наибольшей силы.

4. Следует избегать расположения последовательно используемых органов управления на разных высотах, когда требуется попеременно то поднимать, то опускать руки или часто наклоняться.

5. Все органы управления нужно располагать так, чтобы по возможности, свести рабочие движения к движениям предплечья, кисти пальцев рук, допуская движения плечевого сустава только в виде исключения.

6. Основные органы управления, наиболее важные и часто используемые, размещаются в оптимальном рабочем пространстве, где обеспечены наилучшие условия для ручного управления и контроля.

7. Оптимальное рабочее пространство ограничено дугами, которые описываются каждой рукой оператора при вращении в локтевом суставе (радиус дуги 340 мм).

8. Максимальное рабочее пространство ограничено дугами, описываемыми вытянутыми руками при их повороте в плечевом суставе (радиус руки 550 мм).

9. Аварийные и ответственные органы управления размещаются в оптимальной зоне досягаемости руки.

10. Второстепенные органы управления и индикаторы размещаются в зоне максимальной досягаемости руки (при большом общем числе органов управления).

11. Неудобные места отводятся для устройств, связанных с настройкой, калибровкой и проверкой. Они могут быть размещены за пределами нормальной рабочей зоны или скрыты под панелью.

12. Когда органы управления размещены рядом с индикаторами, то рука оператора не должна закрывать индикатор, а ручка, управляемая правой рукой оператора, помещается правее или ниже соответствующего или взаимосвязанного индикатора (аналогично и для левой руки). Следует избегать перекрёстной работы двумя руками.

Как известно, основу рабочего места оператора любого типа составляет пульт управления. Он должен обеспечивать удобное и достаточное по размерам рабочее пространство для операторов, свободное перемещение в зоне пульта, рациональное размещение на пульте средств связи, место для ведения записей, просмотра и хранения текущей документации.

Проектированию наилучших условий актуализации профессионализма оператора в процессе деятельности способствует внедрение сформулированных исследователями принципов оптимизации его рабочего места. К ним, в частности, можно отнести следующие из них:

1. Принцип соответствия рабочего места возможностям человека. Он требует размещения элементов в оптимальных и доступных зонах.

2. Принцип значимости требует размещения важных элементов вблизи центра панели на видном и удобном для оператора месте.

3. Принцип учёта частоты использования требует помещать у центра панели часто используемые элементы.

4. Принцип структурного соответствия предполагает размещать индикаторы в зоне визуальной информации, а органы управления – в зоне управления.

5. Если требуется срочная, немедленная реакция, то по принципу пространственного совмещения индикатор совмещают с органом управления (например, подсветка клавиш с надписями).

6. По принципу функциональной группировки вместе размещают группу приборов и индикаторов, функционально относящихся к одному узлу (агрегату) оборудования. Также размещаются и органы управления.

7. Принцип оперативного упорядочения предполагает размещение приборов и органов управления вдоль некоторой линии в очерёдности их использования при выполнении алгоритма (это возможно лишь при выполнении в системе одного или повторяющихся алгоритмов).

8. Принцип уменьшения длины массивов однотипных элементов требует учёта при размещении элементов на рабочем поле психологической закономерности 7 плюс-минус 2, то есть желательно группировать 5 – 7 – 9 элементов в группе.

В согласовании конструктивных особенностей рабочих мест с характеристиками человека важную роль играет техническая эстетика. Художественная форма технических объектов является продуктом совместной работы инженера, психолога и художника.

Выразительными средствами технической эстетики являются: художественная форма, функциональный цвет и свет, пространственная композиция.

Этими средствами можно повлиять на деятельность оператора и повысить ее эффективность, выявить функции тех или иных элементов аппаратуры, привлечь к ним внимание оператора. Можно также облегчить операции приема и переработки информации, улучшить концентрацию и переключение внимания, повысить скорость восприятия и экономичность управляющих действий, улучшить их пластику и координацию, нейтрализовать ощущение жары или холода, снять монотонность или напряженность работы. Организация рабочего места оператора с учетом описанных требований способствует повышению эффективности его работы, а, следовательно, и всей системы “человек - машина”.