Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды 1 страница

Учебник

Редактор С. Безъязычная. Переплет Е. Молчанова, С. Носова. Верстка НЮ. Спомиора. Корректор Е.В. Комарова.

Изд. лиц. ИД № 01670 от 24.04.2000

Налоговая льгота - общероссийский классификатор продукции ОК-005-93, том 2: 953000

Подписано в печать 08.12.2000. Формат 60x90/8. Печать офсетная Бумага офсетная. Печ. л. 47,5. Тираж 5000 экз. Заказ № 2731

Издательско-книготорговый дом «Логос». 105318, Москва, Измайловское ш., 4

Отпечатано с готовых диапозитивов в ГУП ИПК «Ульяновский Дом печати», 432601, г. Ульяновск, ул. Гончарова, 14

ISBN 5-94010-043-0

© В.М. Мунипов, В.П. Зинченко, 2000 ©«Логос», 2001

По вопросам приобретения литературы

обращаться по адресу: 105318, Москва, Измайловское ш., 4

Тел./факс: (095) 369-5819, 369-5668, 369-7727

Электронная почта: universitas@mail.ru

Интернет-магазин «Университетская книга»

http://www.chat.ru/~universitas/

 

 

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

 

Предисловие..........................................................................................................................7

Научно-техническая цивилизация и дефицит гуманности в ее

основании. Вместо введения...........................................................................................13

Глава I. Эргономика — научная и проектировочная дисциплина......................25

1.1. Объективные причины возникновения эргономики.................................................................................25

1.2. Эргономика — дисциплина нового типа......................................................................................................29

1.3. Объект и предмет изучения эргономики.....................................................................................................30

1.4. Эргономика — проектировочная дисциплина............................................................................................35

1.5. Микро- и макроэргономика.............................................................................................................................42

1.6. Эргономика — комплексная научно-техническая дисциплина..............................................................43

1.7. Этика профессиональной деятельности эргономиста...............................................................................44

Глава. II. Методы и технические средства эргономики..........................................46

2.1. Общая характеристика эргономических исследований...........................................................................46

_2.2 Классификация эргономических методов....................................................................................................47

2.3. Методы получения исходной информации для описания деятельности.............................................52

_ - Методы распределения функций между человеком и машиной...........................................................54

Моделирование в эргономике.........................................................................................................................55

2.5.1. Моделирование как средство выдвижения и проверки гипотез в эргономических исследованиях....................55

2.5.2. Общая характеристика математических моделей в эргономике...................................................................................58

2.5.3. Математическое моделирование деятельности человека-оператора.........................................................................59

2.5.4. Моделирование систем "человек-машина'" в эргономике..............................................................................................62

Методы эргономической оценки промышленных изделий и проектных решений..........................63

2.6.1. Эргономическая оценка технически сложных потребительских изделий.....................................................................64

2 7. Эргономические моделирующие комплексы, системы автоматизированного

проектирования и банки данных...................................................................................................................65

2.7.1. Моделирующие эргономические комплексы.........................................................................................................................65

2.7.2. Автоматизированные системы эргономического проектирования.................................................................................67

2.7.3. Банки эргономических данных...................................................................................................................................................68

2.7.4. Перспективы применения моделирования виртуальных реальностей в эргономическом проектировании.............................................................................................................................................................................69

Глава III. Принципы эргономического анализа трудовой и

других видов деятельности..........................................................................72

31. Деятельность в ее различных проявлениях — объединяющее начало эргономики.........................73

функциональный орган как собственное средство деятельности индивида......................................76

.3. Функциональная структура исполнительных (перцептивно-моторных) действий............................80

3.3.1. Стимульно-реактивный подход к анализу элементарных действий и операций.........................................................81

3.3.2. Формирование структурного, целостного, деятельностного подхода к изучению

исполнительных действий............................................................................................................................................................82

3.3.3. Преодоление альтернативы между концепциями открытого и закрытого контуров управления движениями.................................................................................................................................................. '....................................83

3.4. Функциональная структура познавательных действий............................................................................85

3.4.1. Характеристика зрительных образов......................................................................................................................................85

3.4.2. Перцептивные действия...............................................................................................................................................................90

3.4.3. Микроструктурный анализ когнитивных процессов............................................................................................................94

Информационная подготовка решения.........................................................................................................98

Глава IV. История возникновения эргономики и

организационного оформления международного

эргономического движения........................................................................102

4.1. Предпосылки возникновения эргономики.................................................................................................102

4.1.1. Истоки эргономики в далеком прошлом.............................................................................................................................102

4.1.2. Система организации производства и труда Ф.Тейлора и формирование предпосылок

возникновения эргономики......................................................................................................................................................103

4.1.3. Новые подходы к изучению человека и малых групп на производстве в начале XX века.................................106

4.2. Зарождение и формирование эргономики................................................................................................108

4.2.1. Возникновение эргономики в Англии и создание Международной эргономической ассоциации...................108

4.2.2. Формирование исследований человеческих факторов в технике в США...............................................................112

4.2.3. Организационное оформление эргономического движения в европейских и других странах

мира...............................................................................................................................................................................................113

4.3. Научно-техническое сотрудничество ученых и специалистов стран —членов

Совета Экономической Взаимопомощи (СЭВ) по проблемам эргономики.....................................118

Глава V. История развития эргономики в СССР и России...................................123

5.1. Является ли Россия родиной эргономики?................................................................................................123

5.1.1. Духовная и интеллектуальная атмосфера возникновения эргономики в России в 20-е годы...........................123

5.1.2. Концепции проектной культуры 20-х годов — предвестники эргономики................................................................126

5.1.3. Формирование предпосылок возникновения эргономики в России на рубеже конца XIX -

начала XX веков.........................................................................................................................................................................132

5.1.4. Зарождение эргономики в России в 20-30-х годах........................................................................................................133

5.2. Общая характеристика начального этапа развития инженерной психологии.................................139

5.3. Возрождение эргономики...............................................................................................................................142

5.4. Эргономические исследования и разработки ВНИИТЭ и его филиалов.......................................... 154

5.5. Почему два содержательных этапа формирования эргономики в 20-30-е и 60-80-е

годы не привели к нормальному ее развитию в нашей стране?........................................................160

Глава. VI. Эргономика для всех и каждого..............................................................165

6.1. Эргономика в промышленности.................................................................................7!................................165

6.2. Эргономика в сельском и лесном хозяйстве.............................................................................................172

6.3. Эргономика в строительстве, архитектуре и дизайне оборудования зданий и

помещений.........................................................................................................................................................176

6.4. Авиационная эргономика................................................................................................................................180

6.5. Эргономика наземных средств транспорта и среды движения...........................................................184

6.6. Эргономика технически сложных потребительских изделий...............................................................191

6.7. Эргономика для инвалидов и пожилых людей.........................................................................................203

6.8. Космическая эргономика................................................................................................................................212

6.9. Военная эргономика.........................................................................................................................................218

6.9.1. Общая характеристика военной эргономики на примере США...............................................................................218

6.9.2. Эргономика в НАТО.................................................................................................................................................................222

6.10. Стандартизация в эргономике.....................................................................................................................223

6.11. Подготовка кадров в области эргономики...............................................................................................226

Глава VII. Рабочая система и основные задачи ее

эргономического проектирования...........................................................235

7.1. Понятие "рабочая система" и эргономические принципы ее проектирования..............................235

7.2. Распределение функций..................................................................................................................................236

7.3. Проектирование рабочих задач....................................................................................................................240

7.4. Проектирование работ....................................................................................................................................241

 

7.5. Проектирование рабочего пространства и рабочего места...................................................................241

7.5.1. Общие положение.....................................................................................................................................................................241

7.5.2. Рабочие положения, позы, движения...................................................................................................................................242

7.5.3. Принципы расчета параметров рабочего места и его элементов............................................................................244

7.5.4. Рабочая поверхность................................................................................................................................................................246

7.5.5. Рабочие сиденья.........................................................................................................................................................................246

7.6. Рабочий инструмент.........................................................................................................................................248

7.7. Проектирование интерфейса.........................................................................................................................250

7.7.1. Построение информационных моделей..............................................................................................................................250

7.7.2. Кодирование информации.......................................................................................................................................................251

7.7.3. Средства отображения информации...................................................................................................................................254

7.7.4. Органы управления...................................................................................................................................................................258

Проектирование рабочей (производственной)среды................................................................................269

7.9. Специфика оценки проекта рабочей системы и его реализации......................................................... .271

Глава VIII. Проектирование "дружественных" к пользователю

вычислительных систем...........................................................................275

8.1. Эргономика аппаратных и программных средств вычислительной техники...................................275

8.2. Эргономические исследования и разработки средств ввода информации.......................................279

8.3. Работа с дисплеями и требования к ним....................................................................................................286

8.4. Организация компьютеризированных рабочих мест и планировка помещений............................293

8.5. Организация диалога человека и ЭВМ.......................................................................................................299

8.5.1. Основные принципы проектирования диалога "человек-ЭВМ".................................................................................301

8.5.2. Требования к интерфейсу пользователя.............................................................................................................................304

8.5.3. Рекомендации по созданию графических интерфейсов пользователя......................................................................306

 

Глава IX. Развитие теории и практики проектирования систем

"человек-машина"........................................................................................309

9.1. Техника важнее людей?..................................................................................................................................309

9.2. Социально-гуманитарные основания изменения инженерного проектирования

систем "человек — машина"............................................................................................................................311

9.3. Формирование человекоориентированного проектирования...............................................................318

9.3.1. Как умерить крайности техникоцентрированного проектирования?.........................................................................318

9.3.2. Новый тип проектирования.....................................................................................................................................................321

9.4. Исследования духовного роста человека — зона ближайшего развития человекоориентированного проектирования............................................................................................327

9.4.1. Метафора духовного роста и развития человека...........................................................................................................327

9.4.2. Вертикаль духовного развития...............................................................................................................................................329

9.4.3. Геном (двойная спираль) духовного развития....................................................................................................................336

Фактографические приложения..................................................................................342

Фактографическое приложение №1...................................................................................................................342

Первые практические шаги на поприще эргономики................................................................................................................342

Эргономические контрольные карты...............................................................................................................................................342

Фактографическое приложение №2 (к главе VII)...........................................................................................349

Максимум внимания к человеку через конструкцию станка....................................................................................................349

Фактографическое приложение №3 (к главе VII)...........................................................................................351

Человекоориентировсшное проектирование копировальных машин..................................................................................351

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебник выходит в свет в трудные времена, пережи­ваемые Россией, когда освоение богатого научного и проектного опыта эргономики промышленностью и сель­скохозяйственным производством, лесным хозяйством и строительной индустрией, транспортом и связью, сфера­ми управления и услуг, быта и отдыха оказалось невоз­можным. Может вызвать даже удивление появление учебника в условиях, когда человек бесследно исчез из поля зрения экономистов и политиков, а осуществляемые программы выхода страны из кризиса игнорируют нужды людей, в них вновь просматривается пренебрежи­тельное отношение к их судьбам и даже жизням. Однако именно сегодня такой учебник крайне необходим, так как особое значение в сложившихся обстоятельствах приоб­ретает изучение эргономики в высшей школе, т.е. овла­дение ее теорией и практикой теми, кому предстоит не столько возродить, сколько создать, по существу, новое производство и соответственно экономику страны, все­цело подчиненные удовлетворению запросов потребите­лей, улучшению качества жизни людей, включая и жизнь на работе. При этом важно избежать крайностей — идеологизированного представления о Западе и упро­щенного, "западного" взгляда на Россию. И как можно скорее осознать пагубность сложившейся ситуации, при которой страна заимствует у Запада прежде всего потре­бительство, но не уважение к окружающим или деловую этику.

В условиях, когда новые формы экономики приоб­ретают у нас какой-то уродливый, дикий характер, в которых нет света и духа, учебник всесторонне раскры­вает существо эргономической деятельности, утверж­дающей ценность человеческой жизни и практически ориентированной на улучшение жизни каждого человека на работе, в средствах транспорта, дома, на отдыхе, в сфере услуг. Сверхзадача учебника: оказать посильное сопротивление процессу духовного обмеления, смертель­ного для эргономики, да и многих других научных и практических дисциплин. При осуществлении любого дела, убежден один из авторов философии японского управления К.Мацусита, необходимо учитывать и его духовную сторону.

Эргономисты не просто создают проекты совмест­но с другими специалистами и прежде всего дизайнерами, но хотят представить, каким будет XXI век. Для россий­ских эргономистов это особенно значимо потому, что страна, духовно обогатившая мировую культуру, так и не создала подлинной цивилизации. Взять хотя бы неудачу Просвещения в России. Общеизвестна, что Просвеще­ние — это борьба против церкви и религии. В действи­тельности же, говорил М.Мамардашвили, Просвещение есть продолжение евангельской культуры, реализации истинного смысла Евангелия. Какого смысла? Что такое Просвещение? "Это взрослое состояние человечества или взрослое состояние человека, когда он способен и имеет силы на то, чтобы думать своим умом, действовать и идти, не нуждаясь в помощи и костылях... А это и есть одновременно следование Евангелию. Там задан образ... Все внутри, — заключает философ, — ничего нет вне. Никаких авторитетов, никаких помочей. Это и есть еван­гельская точка зрения".

Учебник на конкретном материале эргономики по­казывает, что в конечном счете развертывание челове­ческого потенциала определяет успех всех социальных начинаний или их крах, если им пренебрегают. В про-мышленно развитых странах стало аксиомой, что усло­вия, а не управляющие побуждают рабочих и служащих эффективно трудиться. Все чаще девизом зарубежных фирм становится лаконичная и емкая формула: "Хоро­шая эргономика — хорошая экономика".

Россия стоит на пороге всеобъемлющей модерниза­ции, так как сегодня практически все требует коренного преобразования или замены. Массированное перевоору­жение промышленности невозможно на прежних технок­ратических принципах и требует новой социотехничес-кой парадигмы, составной частью которой являются научный и проектный потенциалы эргономики. Парадиг­ма эта стала одним из живительных источников форми­рования проекта экономически, экологически и социально устойчивого развития мирового сообщества, предло­женного участниками крупнейшей в истории встречи глав государств и правительств 179 государств Земли, которая состоялась в 1992 г. в Бразилии в Рио-де-Жаней­ро. В документах встречи указывается, что просвещение может помочь людям в усвоении таких экологических и этических норм, ценностей и отношений, профессио­нальных навыков и образа жизни, которые требуются для обеспечения устойчивого развития.

Как и экологическое, эргономическое мышление становится не только экономическим фактором, но и открывает путь к новым сложным явлением в развитии науки, техники, производства. Естественно, все это может состояться при одном предварительном условии. Всякое общество, отметил как-то В.О.Ключевский, впра­ве требовать от власти, чтобы им удовлетворительно управляли, сказать своим управителям: "Правьте нами так, чтобы нам удобно жилось". Пока же бюрократия в России, продолжал историк, думает иначе и расположена отвечать на такое требование: "Нет, вы живите так, чтобы нам удобно было управлять вами, и даже платите нам хорошее жалованье, чтобы нам весело было управлять вами; если же вы чувствуете себя неловко, то в этом виноваты вы, а не мы, потому что не умеете приспосо­биться к нашему управлению и потому что ваши потреб­ности несовместимы с образом правления, которому мы служим".

Сегодня многие задаются вопросом, о котором Вл.Соловьев заметил: "Спрашивать прямо: что делать? — значит предполагать, что есть какое-то готовое дело, к которому нужно приложить руки, значит пропускать другой вопрос: "Готовы ли сами делатели?" Нетрадици­онные подходы, методы и средства эргономики, а также ее тесная связь с дизайном — это не роскошь для за­втрашнего дня, а необходимые инструменты решения целого комплекса проблем вывода экономики из кризиса иперевода её на рыночные рельсы. Наиболее очевидным

условием такого развития экономики является востре­бованность эргономики и дизайна, т.е. тех видов научной и проектной деятельности, которые обеспечивают раз­работку промышленных изделий и систем намного эконо­мичнее, функциональнее, удобнее, безопаснее и красивее, чем те, которые проектируются и производятся в Рос­сии в настоящее время. Такое ненормальное положение в экономике — одно из проявлений непреложного факта, что мы не бедны, а расточительны.

Эргономика и дизайн играют ключевую роль в пред­принимательской деятельности, которую рассматрива­ют как центральный элемент механизма экономического развития. В названном качестве указанные виды научной и проектной деятельности выступают прежде всего по отношению к инновационной направленности (нацелен­ность на нововведения) предпринимательства и его ори­ентации на потребителя. Если на фирме или предпри­ятии развито эргономическое мышление, то там часто приходят к нововведениям, которые требуют новых тех­нологий. И это технологии не ради технологий, а для людей (рис. П-1-П-9). Но дело не только в рыночной экономике. Эргономика и дизайн являются индикатора­ми технического и культурного развития. Поэтому не только студентам, но и руководителям промышленности, предпринимателям, менеджерам, инженерно-техничес­ким работникам, дизайнерам, архитекторам, экономис­там и другим специалистам придется осваивать и исполь­зовать в своей деятельности, хотят они этого или нет, современный научно-практических арсенал эргономики.

Эргономика еще до 1985 г. пыталась привнести в промышленность нашей страны новизну подходов к эф­фективности, качеству и надежности, которая происте­кала из стремления воплотить на практике принцип — максимум внимания к человеку через конструкцию инструмента, прибора, машины, системы и харак­теристики рабочей или бытовой среды. Именно такая направленность эргономики делает ее эффективным

средством рыночной экономики — так она существенно повышает потребительную стоимость производимых промышленных изделий, которые должны удовлетворять потребности не того, кто их спроектировал и произвел, а поступать для потребления другим людям, определенным категориям потребителей с их требованиями, предпочте­ниями и вкусами. Эргономика жизненно необходима там, где хотят и умеют хорошо работать. "Последнее время, отмечает К.Мацусито, мы стали очень заняты. Даже по телефону спокойно не поговоришь. То, на что уходило в разговоре три минуты, мы теперь должны успевать в одну, да еще за эту минуту изложить суть дела. Точно также обстоят дела у нас на производстве, поэтому рабо­чие теперь за восьмичасовой рабочий день устают больше, чем прежде". Эргономика реально содействует предупреждению утомления, профессиональных за­болеваний и сохранению здоровья.

Содержание учебника подводит к мысли о том, что рыночная экономика не ведет к повсеместному исполь­зованию результатов эргономических исследований и разработок. Она лишь создает для этого более благопри­ятные предпосылки, которыми следует умело и профес­сионально воспользоваться. Важное значение приобрета­ет маркетинг эргономических идей и услуг.