Первые научные исследования трудовой деятельности человека начались в середине XIX в., когда на смену человеческому пришел простой машинный труд. Человек стал выполнять вспомогательные операции по обслуживанию машин.
Научное изучение трудовой деятельности связывают с именем американского инженера Ф. Тейлора и его учеников. В результате их исследований была создана и внедрена в производство концепция инженерного проектирования методов работы, что и положило начало эргономике, хотя тейлоризм рассматривал человека как часть машины или приложение к ней. Дальнейшее развитие производства вызвало необходимость учета психологической стороны процесса труда. Поэтому были исследованы психологические свойства человека в процессе труда: восприятие, память, мышление, способность концентрировать внимание и др., а также разработаны некоторые психодиагностические методы отбора рабочей силы для реализации определенных трудовых процессов. Выполненные исследования составили следующий важный этап в становлении эргономики и способствовали все большему приспособлению машины к человеку.
В конце XIX и в начале XX вв. в промышленно развитых странах мира (США, Великобритания, Германии, Японии и др.) стали организовываться специальные лаборатории, кафедры и институты, изучающие влияние трудовых процессов и производственной среды на организм человека. В это время бурно развивались психология, физиология и гигиена труда. Результаты исследований этих наук нашли применение в промышленном производстве, например, концепция методов работы инженерного проектирования Ф.Тейлора — на заводах Форда при организации конвейерного производства.
Российские ученые в 20—30-е гг. XX в. сформулировали принципиально новый подход к организации труда — проектирование и создание
технических средств и технологических процессов, обеспечивающих работающему человеку нормальные условия труда. Они предложили создать новую научную дисциплину — эргологию (учение о работе человека) или эргонологию (учение о законах работы). Однако эта идея в СССР не была осуществлена.
К 40-м годам XX столетия во многих областях техники, физиологии, биологии, психологии и других науках были достигнуты выдающиеся успехи, использованные в годы Второй мировой войны для создания оружия и сложной военной техники, в которой производительность системы «человек—машина» была ограничена возможностями человека, а не машины. Этот новый подход к решению проблем потребовал совместной работы специалистов различного профиля: инжекеров, анатомов, физиологов и психологов.
После Второй мировой войны начались работы по обобщению достигнутого опыта и применению его к решению индустриальных проблем. Важным шагом в этом направлении было образование в 1949 г. в Великобритании Эргономического научно-исследовательского общества. Так возникло объединение ученых смежных научных дисциплин для совместной работы по решению общих проблем в проектировании эффективной трудовой деятельности человека, использующих в процессе работы технические средства и системы. Для обозначения новой научной области был применен термин «эргономика».
Новая научная дисциплина эргономика (от греческих слов «ergon» — работа, действие; «nomos» — закон) возникла в результате двух одновременно действующих процессов: дифференциации и интеграции научных знаний.
Объектом исследования эргономикислужит система «человек—машина — среда», представляющая сложное функциональное целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.
СЧМ— физические, целенаправленно замкнутые системы, включающие в себя человека в качестве управляющего звена (рис. 1.1).
Предметом эргономикикак науки является изучение закономерностей взаимодействия человека (группы людей) с техническими средствами,
Внешняя среда
i
i
i
i
ЧЕЛОВЕК
МАШИНА (орудие труда)
ОБЪЕКТ
(предмет труда)
Рис. 1.1. Структурная схема СЧМ
предметом деятельности и средой в процессе достижения цели деятельности или при специальной подготовке к ее выполнению, т.е. конкретная трудовая деятельность человека, использующего технические средства.
Задача эргономикикак сферы практической деятельности — проектирование и совершенствование процессов выполнения деятельности человека и способов подготовки к ней, а также совершенствование тех характеристик средств и условий деятельности, которые непосредственно влияют на эффективность и качество, а также на психофизическое состояние человека.
Основные задачи эргономики:
1) анализ и синтез деятельности операторов СЧМ;
2) изучение комплекса эргономических свойств человека, определяющих эффективность его деятельности;
3) организация рабочего места оператора с учетом комплекса его эргономических свойств;
4) профессиональный отбор и профессиональная подготовка операторов;
5) эргономическое проектирование и оценка СЧМ;
6) определение эффективности эргономических разработок. К основным принципам эргономики относятся:
1) комплексный, системный подход к решению эргономических проблем;
2) решение эргономических проблем одновременно в двух направлениях:
— от требований человека — к технике,
- от возможностей техники — к человеку;
3) исследование деятельности человека в СЧМ как решающего звена — части комплексной системы;
4) рассмотрение человека как сложной биологической динамической системы;
5) органическая связь со многими другими науками о человеке и технике и использование их достижений при решении эргономиче ских задач.
1.2. Основные направления
эргономических исследований и разработок
на железнодорожном транспорте
Рассмотрим основные направления развития эргономических исследований применительно к железнодорожному транспорту (рис. 1.2). Во всех производственных и вспомогательных помещениях структурных подразделений транспорта, в кабинах транспортных средств необходимо
Эргономические исследования на железнодорожном транспорте
Снижение
психологических
нагрузок
Обеспечение
комфортной
рабочей среды
Т
Обеспечение удобства работы I--------------
I
Рациональная организация производства
J
Работа с кадрами
1------
Снижение
физиологических
нагрузок
Автоматизация и централизация
систем
регулирования
и контроля
Создание
комфортного
воздушного
климата
Создание
и использование
удобного
оборудования
Рациональное
размещение
оборудования
Профессиональный отбор
Механизация
и автоматизация
процессов
управления
Обеспечение
безопасности
работы
Создание комфортного
светового и цветового
климата
Создание и использование удобной мебели
Правильная организация рабочих зон
Профессиональное обучение
Правильная
организация
рабочего места
Обеспечение надежности
работы оборудования
Мероприятия по борьбе с шумом
и вибрацией
Создание
и использование
удобного
инструмента
Правильная
организация
труда и отдыха
Обмен опытом
Правильный
выбор и размсщс-|
ние органов
управления
Снижение
объема
информации
до нормы
Улучшение производственного интерьера
Создание
и использование
удобной
спецодежды
Правильная организация
бытового обслуживания
Повышение квалификации
Централизация процессов управления
Рис. 1.2. Основные направления эргономических исследований на железнодорожном транспорте
создать нормальные условия труда, в которых человек может производительно работать без лишних физических и психологических нагрузок и не испытывать на себе каких-либо вредных воздействий окружающей среды. Несмотря на различные мероприятия в области охраны труда и технической эстетики, проведенные за последние годы, на железных дорогах существуют рабочие места с неблагоприятной производственной средой. В некоторых случаях ситуация усугубляется необходимостью работать в старых и неприспособленных помещениях. Далеко не всегда правильно организовано освещение рабочих мест, а их интерьер не удовлетворяет эстетическим требованиям. На ряде рабочих мест (в цехах, кабинах локомотивов) высок уровень шумов. Сохранилось еще и значительное число видов работ, связанных с тяжелыми физическими нагрузками. Что же касается психологических нагрузок, то они систематически возрастают.
Для снижения физических нагрузок проводят много различных мероприятий. Все они непосредственно связаны с эргономикой. Важнейшие из них — механизация и автоматизация производственных процессов, внедрение новой техники. Конструкторы и изготовители транспортных машин, механизмов и устройств в течение длительного времени не обращали достаточного внимания на условия работы человека в системе «человек —машина». Поэтому на железных дорогах страны используется большое количество хорошего по техническим показателям оборудования и техники, которые тем не менее неудобны для эксплуатации и обслуживания. Даже вновь поступающие машины и механизмы часто не лишены недостатков.
Значительное количество операций выполняется вручную как в цикле работы с машиной, так и вне этого цикла. Для всех этих операций необходимо выбрать правильные и рациональные движения, учитывая величину нагрузки, нужные точность выполнения, повторяемость и скорость. Это позволит регулировать степень утомляемости и производительность труда работающего, а также существенно снизить травматизм.
В связи со значительным увеличением скорости движения транспортных средств, усложнением конструкции машин и механизмов большое значение приобрели правильный выбор и расположение органов управления ими.
При централизации управления необходимо организовывать пульты управления и устройства отображения информации (индикаторы) с учетом рабочей позы, нагрузок и ряда других факторов. Неправильное расположение оборудования может резко повысить физические и
психологические нагрузки, увеличить количество ошибок в действиях оператора и, как следствие, привести к авариям и травматизму.
Отдельная эргономическая проблема — рациональное оформление рабочего инструмента. Пока этим вопросом на транспорте занимались мало, но следует надеяться, что пробел в ближайшее время будет устранен.
Учет требований эргономики очень важен и при разработке спецодежды. Сшитая без учета этих требований, она неудобна, связывает и ограничивает движения, вызывает раздражение и ухудшает самочувствие работающих. Следствием этого становятся повышенная утомляемость и снижение производительности труда. В некоторых случаях спецодежда при неудачном покрое может стать причиной травматизма.
Снижение психологических нагрузок на транспорте — тоже эргономическая задача. Один из путей ее решения — создание комфортного светоцветового климата и снижение уровня шумов. В некоторых случаях решению этой задачи способствует централизация контроля и управления транспортными объектами со специальных пультов. Очень важно для снижения психологических нагрузок обеспечить безопасность и повысить надежность работы оборудования, механизмов и машин.
Одна из причин психологической перегрузки работников транспорта — обилие информации, воспринимаемой органами зрения. Поэтому дальнейшее изучение особенностей человеческого зрения и поиск возможностей отсеивать излишнюю информацию — эргономическая задача, для правильного решения которой необходим тщательный и детальный анализ условий работы, характера и объема воспринимаемой человеком информации. При этом надо иметь в виду, что резко сократить объем информации можно, обеспечив надлежащую надежность работы транспортных устройств. Уменьшить зрительную нагрузку помогают рациональное освещение рабочих мест и зон, правильное размещение индикаторов на пультах управления.
В процессе работы иногда возникают психологические нагрузки из-за несовместимости работников в одном коллективе, поэтому оптимальному взаимодействию людей также необходимо уделять пристальное внимание. Как показывает опыт, рациональный режим труда и отдыха, функциональная музыка и ряд других мероприятий могут существенно снизить физическую и психологическую утомляемость работающих и повысить производительность их труда.
Систематическая работа с кадрами, их грамотный профессиональный отбор, повышение квалификации, обучение рациональным и эргономически обоснованным методам труда, инструктаж и обмен опытом также позволяют снизить нагрузки.
Сферы применения эргономики на транспорте определяются тремя группами задач:
1. Улучшение условий труда:
—уменьшение психологических нагрузок за счет снижения объема информации, автоматизации процессов управления и контроля, обеспечение безопасности работы;
—работа с кадрами — профессиональный отбор, профессиональное обучение, обмен опытом, повышение квалификации.
2. Обеспечение условий для производительной работы: удобных оборудования, мебели, инструмента, одежды.
3. Создание комфортной рабочей среды, в том числе благоприятного воздушного, светового и цветового климата; реализация мероприятий по борьбе с шумом и вибрацией, улучшение производственного интерьера.
1.3. Методы эргономики
Рассматривая человека, машины, предмет деятельности и среду как единую систему, эргономика решает проблему оптимального распределения и согласования функций между человеком и машиной, а также внутри трудового коллектива, проектирует процесс деятельности, обосновывает оптимальные требования к ее средствам и условиям и разрабатывает методы их учета при создании и эксплуатации систем.
Методология эргономики — это идейные позиции, определяющие значение, направление и содержание всех исследований.
Эргономика использует методы, которые применяются как при теоретических исследованиях для выяснения закономерностей процессов в СЧМ и испытаниях новых образцов техники, проводимых в целях оценки их соответствия свойствам и возможностям человека. Для правильного определения сфер применения этих методов в эргономике их классифицируют. В основу классификации положен способ получения
Методы эргономики
Психологические
Физиологические
Моделирование
Наблюдение
Опрос
Анкетирование
Эксперимент
Тест
Методы оценки функционального состояния человека
Физическое
Математическое
Имитационное
Рис. 1.3. Методы эргономики
данных о деятельности оператора. С этой точки зрения можно выделить психологические, физиологические, математические и имитационные методы (рис. 1.3).