Ергономіка та дизайн. Предмет, завдання, методи та засоби

Научно-технический прогресс наряду с огромными поло­жительными результатами уже принес и продолжает прино­сить с собой определенные отрицательные социальные по­следствия. Все новые технические средства (машины, механизмы, «умные» приборы, в том числе компьютерное оборудование и пр.), новейшие технологические процессы, синтетические материалы и т. д., с одной стороны, облегчают процесс труда, повышают его производительность, ускоряют передвижение в пространстве людей и грузов, позволяют до­стигать высот в космосе и глубин в океане, совершенствовать архитектурную среду. С другой стороны, одновременно рас­тет количество аварий, техногенных катастроф, ухудшается экологическая обстановка. Многие негативные моменты обу словлены «сбоями» в деятельности людей, невозможностью их адекватно реагировать на изменяющиеся условия природ­ной и рукотворной окружающей среды. Как современное про­изводство, авиация, водный и наземный транспорт, офисы, конторы и т. д., так и бытовая среда, широко оснащаемые сложными техническими системами, предъявляют к человеку требования, вынуждающие его нередко работать на пределе психофизиологических возможностей и в экстремальных си­туациях.

Недостаточная двигательная активность в труде и бытовой обстановке становится все более распространенным факто­ром, снижающим физические показатели и ухудшающим здо­ровье. Неблагоприятные условия окружающей среды, несо­гласованность ее элементов (особенно технически сложной аппаратуры, приборов) с объективными потребностями и воз­можностями человека затрудняют или делают практически невозможным выполнение жизненных функций. Проектируя среду, в которой человек живет, работает и отдыхает, нельзя забывать о таких понятиях как «эффективность», «удобство», «комфорт», «безопасность», «удовлетворение» и пр., т. е. не­обходим максимальный учет человеческих факторов. Под че­ловеческими факторами понимается совокупность анатоми­ческих, физиологических и психологических особенностей человека, оказывающих влияние на эффективность его жизне­деятельности в контакте с машинами и средой.

До начала двадцатого века целенаправленно исследова­лись во взаимодействии с человеком главным образом ручной инструмент и оружие, в первой половине века — машины: станки, механизмы, транспортные средства. Только после вто­рой мировой войны учет человеческих факторов выделился в самостоятельную научную дисциплину, которая возникла на стыке между науками о человеке и техническими дисциплина­ми. В разных странах она получила разное название: в США — «исследование человеческих факторов», в Англии — «эргономика», в Германии (Западной) — «антропотехника» и др. В Советской России был принят английский термин, кото рый сейчас распространен практически повсеместно. Разви­тие эргономики началось с военной техники; в США, Вели­кобритании и других странах были привлечены к ее созданию значительные силы ученых, изучавших человека. Затем (60-е годы) эргономика все больше использовалась при проектиро­вании средств транспорта и оборудования для управления их движением, станков и производственной среды, космической техники. 70-е годы—годы развития эргономики потребитель­ских товаров и услуг; 80-е — эргономики компьютеров. По­следнее десятилетие приоритетными являются направления эргономики информации, досуга, не ослабевают работы в об­ластях военной и космической техники.

Эргономика (от греч. ergon — работа и nomos — закон) — научная дисциплина, комплексно изучающая функциональ­ные возможности человека в трудовых процессах, выявляю­щая закономерности создания оптимальных условий высоко­эффективной жизнедеятельности и, в первую очередь, высокопроизводительного труда.

Предметом эргономики как науки является изучение сис­темных закономерностей взаимодействия человека (группы людей) с техническими средствами, предметом деятельности и средой в процессе достижения цели деятельности или при специальной подготовке к ее выполнению.

Цель эргономики — повышение эффективности и качест­ва деятельности человека в системе «человек — машина — предмет деятельности — среда обитания» (сокращенно «чело­век— машина — среда») при одновременном сохранении здо­ровья человека и создании предпосылок для развития его лич­ности.

Система — сочетание взаимодействующих факторов, компонентов, объединенных определенной единой целью. Чаще всего в эргономике речь идет о системе «человек — ма­шина— среда» (рис. 39). Но могут рассматриваться и другие системы, например система взаимодействия людей в произ­водственном или ином коллективе..

Задачей эргономики как сферы практической деятельно­сти является проектирование и совершенствование процессов (способов, алгоритмов, приемов) выполнения деятельности и способов специальной подготовки (обучения, тренировки, адаптации) к ней, а также тех характеристик средств и усло­вий, которые непосредственно влияют на эффективность и ка­чество деятельности и психофизиологическое состояние чело­века.

Эргономические требования — это требования, которые предъявляются к системе «человек—машина—среда» в целях оптимизации деятельности человека-оператора с учетом его социально-психологических, психофизиологических, психо­логических, антропологических, физиологических и гигиени­ческих характеристик и возможностей. Эргономические тре­бования являются основой при формировании конструкции машины, дизайнерской разработке пространственно-компози­ционных решений системы в целом и отдельных ее элементов.

Эргономические свойства — это свойства изделий (пред­метов), которые проявляются в системе «человек—пред­мет—среда» в результате реализации эргономических требова­ний.

Эргономика органически связана с дизайном, одной из главных целей которого является формирование гармоничной предметной среды, отвечающей материальным и духовным потребностям человека. При этом отрабатываются не только свойства внешнего вида предметов, но главным образом их структурные связи, которые придают системе функциональ­ное и композиционное единство (с точки зрения, как изготови­теля, так и потребителя). Именно последнее обстоятельство позволяет рассматривать эргономику как естественно-науч­ную основу дизайна. В практическом плане учет человече­ских факторов — неотъемлемая часть процесса дизайнерского проектирования.

С середины 1980-х годов за рубежом и в нашей стране упо­требляется понятие эргодизайн для обозначения сферы деяте­льности, возникшей на стыке эргономики и дизайна. Эргоди­зайн объединяет в единое целое научные эргономические исследования «человеческого фактора» с проектными дизай­нерскими разработками таким образом, что установить грани­цы между ними порой оказывается просто невозможно.

Факторы, определяющие эргономические требования

Эргономика как научная дисциплина базируется на синте­зе достижений социально-экономических, технических и ес­тественных наук. Эргономический подход к решению задачи оптимизации жизнедеятельности человека определяется ком­плексом факторов. Главные из них, обусловленные индивиду­альными особенностями человека, приведены ниже.

Социально-психологические факторы предполагают со­ответствие конструкции машины (оборудования, оснащения) и организации рабочих мест характеру и степени группового взаимодействия, а также устанавливают степень опосредова­ния межличностных отношений содержанием совместной дея­тельности по управлению объектом.

Антропометрические факторы обусловливают соответ­ствие структуры, формы, размеров оборудования, оснащения и их элементов структуре, форме, размерам и массе человече­ского тела, соответствие характера форм изделий анатомиче­ской пластике человеческого тела.

Психологические факторы предопределяют соответст­вие оборудования, технологических процессов и среды воз­можностям и особенностям восприятия, памяти, мышления, психомоторики закрепленных и вновь формируемых навыков работающего человека.

Психофизиологические факторы обусловливают соот­ветствие оборудования зрительным, слуховым и другим воз­можностям человека, условиям визуального комфорта и ори­ентирования в предметной среде.

Физиологические факторы призваны обеспечить соот­ветствие оборудования физиологическим свойствам человека, его силовым, скоростным, биомеханическим и энергетиче­ским возможностям.

Гигиенические факторы предопределяют требования по освещенности, газовому составу воздушной среды, влажно­сти, температуре, давлению, запыленности, вентилируемости, токсичности, напряженности электромагнитных полей, раз­личным видам излучений, в том числе радиации, шуму (зву­ку), ультразвуку, вибрациям, гравитационной перегрузке и ускорению.

Антропометрические требования к изделиям (оборудованию)

Форма и функциональные размеры всей предметной сре­ды, ее объемно-пространственных структур неразрывно свя­заны с размерами и пропорциями тела человека на протяже­нии всей истории цивилизации. Древние народы, да и во всей Европе вплоть до XIX века пользовались системами мер, основанными на параметрах человеческого тела (локоть, фут — англ. — ступня и т. д.). Строители, архитекторы возво­дили постройки, в которых не только отношения частей были созвучны пропорциям человека, но и абсолютные размеры са­мих построек были сомасштабны людям. Художники и скуль­пторы, руководимые желанием получить простые средства для воспроизведения фигуры без непосредственного обраще­ния к натуре, а также стремясь к созданию гармоничного обра­за человека, предлагали и пользовались системами пропор­ций— канонами.

Методы эргономических исследований

Методической базой эргономики служит системный под­ход. На его основе в эргономических исследованиях использу­ются методы различных наук и техники, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изуче­ния системы «человек—машина(предмет)—среда». При этом происходит определенная трансформация используемых ме­тодов, приводящая к созданию новых приемов исследования.

Специфика эргономического подхода обусловлена его на­правленностью на проектирование и необходимостью одно­временного учета комплекса свойств и параметров системы и ее компонентов.

Любое эргономическое исследование должно начинаться с анализа деятельности человека и функционирования системы «человек—машина (предмет)».

Эргономический анализ не может основываться только на здравом смысле и интуиции, а требует системы, которая позволит проектировщику грамотно осуществлять такой анализ. Особое значение имеет эргономический анализ тру­довой деятельности, в ходе которого составляется ее харак­теристика — профессиограмма. Профессиограмма включает в себя те требования, которые предъявляет деятельность к техническим средствам и психофизиологическим свойствам человека.

В науках о труде сложились два метода получения исход­ной информации, необходимой для составления профессиог-раммы: описательное и инструментальное профессиографи-рование.

Соматографические и экспериментальные (макетные) методы решения эргономических задач используются для вы­бора оптимальных соотношений между пропорциями челове­ческой фигуры и формой, размерами машины (предмета), ее Элементов.

Соматография [от греч. soma (somatos) — тело и... гра-фия] — метод схематического изображения человеческого тела в технической или иной документации 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. Большая трудо­емкость затрудняет эффективное использование классической соматографии. Менее трудоемок и более эффективен метод плоских манекенов (шаблонов-моделей), тела с шарнирными сочленениями.

Экспериментальные (макетные) методы основаны на применении макетирования проектируемого оборудования в различном масштабе и с разной степенью деталировки. При этом используются объемные антропоманекены; один из ви­дов таких манекенов получил название «мультмены».

Методы с использованием манекенов позволяют решать ряд задач:

увязывать сложно структурные конструкции оборудова­ния между собой;

достигать общей и детальной соразмерности оборудова­ния человеку;

испытывать еще проектируемое оборудование на удоб­ство работы с ним;

отрабатывать пространственные параметры рабочего места и ряд других задач, связанных с учетом антропометри­ческих особенностей пользователей проектируемого оборудо­вания.

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.

Использование эргономики в проектной практике позво­ляет перейти от техники безопасности к безопасной технике, надежной и удобной в эксплуатации и обслуживании.