Тема 1. Сучасний стан ергономічної науки

План

1. Виникнення ергономіки
2. Розділи ергономіки та підходи до її вивчення
3. Основні проблеми ергономіки

1.Виникнення ергономіки

Що таке ергономіка?

Ергономіка (від грець. ἔργον - «робота» і νόμος - «закон» - «закон роботи») - у традиційному розумінні - наука про пристосування посадових обов’язків, робочих місць, обладнання та комп’ютерних програм для найбільш безпечної та ефективної праці працівника, виходячи з фізичних і психічних особливостей людського організму.

Войтех Ястшембовський, який вперше запропонував термін «ергономіка» в 1857 р., мав на увазі науку про працю, засновану на закономірностях науки про природу. Такий же зміст В. М. Мясищев вкладав у поняття «ергологія», а В.М. Бехтерєв - у зміст науки «ергонологія». Автори проектів цих нових навіть для 20-х років XX століття наукових дисциплін вказували на те, що трудова діяльність не вивчається в цілому жодною з існуючих наук, не вміщається в рамки жодного з існуючих предметів, незважаючи на свою крайню важливість.

Більш широке визначення ергономіки, яке було прийняте в 2010 Міжнародною Асоціацією ергономіки (IEA) (Міжнародною ергономічною асоціацією), звучить так: «Ергономіка це наукова дисципліна, що вивчає взаємодію людини та інших елементів системи, а також сфера діяльності щодо застосування теорії, принципів, даних і методів цієї науки для забезпечення благополуччя людини та оптимізації загальної продуктивності системи».

З цього визначення випливають такі головні завдання ергономіки:

1. Проведення досліджень спрямованих на пристосування елементів системи «людина - трудовий процес» до природних фізичних і психічних можливостей працюючого.
2. Прагнення забезпечити таким шляхом умов для максимальної ефективності праці.
3. Прагнення виключити всі можливі загрози для здоров’я працюючого.
4. Прагнення до оптимальної витраті біологічних ресурсів у процесі праці.

Процес адаптації знарядь праці та машин до трудової діяльності людини своїм корінням йде в давню історію. Так англійський психолог Бріан Шеккел у введенні до роботи, присвяченої проблемам ергономічних досліджень трудових процесів, пише: "В доісторичні часи люди самі виготовляли необхідне їм зброю та інструменти. Зручність і точна відповідність знарядь праці потребам людини були питанням життя і смерті. Якщо людина виготовила погану зброю і не може досить ефективно її застосувати, на світі дуже скоро ставало одним поганим конструктором менше". Зазвичай вважають, що збереження форми знарядь праці протягом сотень і тисяч років означає, що такому знаряддю вдалося з самого початку надати досконалу форму. Таку думку зазвичай пов’язують з тим, що в давні часи їх творцями були самі майстри, яким доводилося застосовувати ці інструменти на практиці. Положення докорінно змінилося, коли ремісник, а пізніше промисловий робочий перестали самі виготовляти необхідні їм інструменти, а спеціалізація привела до появи особливих груп працівників, що виробляють інструменти або конструюють машини. Створювані ними знаряддя праці не завжди мали оптимальну форму та інші основні характеристики. Історія розвитку знарядь праці показує, що самовільного поліпшення якості цих знарядь праці, як правило, не відбувається. Причиною тому є звичка людини і негативне його ставлення до змін методів праці, до яких він звик з самого дитинства.

Крім цього, в давнину найманий працівник не був зацікавлений у збільшенні продуктивності праці, а правлячий клас не був знайомий з методами виробництва, існуючими технічними проблемами і не володів знаннями для зміни знарядь праці.

Нові форми знарядь праці виникають тільки тоді, коли формуються нові трудові процеси, що не мають безпосереднього зв’язку зі старими.

На цей час теоретична і практична ергономіка робить в різних країнах значні успіхи. Однією з причин цього є зростаючі вимоги робітників і профспілок до поліпшення умов праці і бажання виключити процеси, що призводять до виникнення втоми. Крім цього, посилення міжнародної конкуренції призводить до того, що машини, апарати, обладнання, якщо вони сконструйовані без урахування вимог ергономіки, знаходять все менше покупців на світовому ринку.

У багатьох країнах ергономіка (часто у вигляді фізіології чи психології праці) є предметом вивчення у технічних і економічних вищих навчальних закладах або на семінарах з підвищення кваліфікації керівних працівників.

Ергономіка, так чи інакше, пов’язана з усіма науками, предметом яких є людина як суб’єкт праці, пізнання і спілкування.

Ергономіка використовує дані гігієни праці, яка є розділом загальної гігієни, і вивчає вплив виробничого середовища і трудової діяльності на організм людини і розробляє санітарно-гігієнічні заходи щодо створення здорових умов праці. За своєю природою ергономіка займається профілактикою охорони праці, під якою мається на увазі комплекс правових, організаційних, технічних, економічних та санітарно-гігієнічних заходів, спрямованих на забезпечення безпеки праці та збереження здоров’я працюючих.

Ергономічний підхід до вивчення трудової діяльності не дублює дослідження, що проводяться у сфері психології, фізіології та гігієни праці, але спирається на них і доповнює їх.

Таким чином, ергономіка є комплексною міждисциплінарної наукою. У зв’язку з цим природним чином виникає питання, чи не слід продовжувати самостійні фізіологічні, психічні, медичні, інженерні дослідження в області пристосування праці до людини, об’єднуючи тільки їх результати. Іншими словами чи потрібна взагалі ергономіка, якщо є традиційні науки про трудову діяльність людини?

Якщо ігнорувати міждисциплінарний, комплексний характер проблем трудової діяльності, то в цьому випадку фахівцям з різних областей знань доведеться розглядати спірні питання на спільних засіданнях, або піти на таке розширення кордонів власної спеціальності, щоб охопити всі споріднені їй дисципліни.

Другий шлях у вирішенні проблем трудової діяльності людини передбачає об’єднання різних фахівців в одну групу. Саме таким шляхом і зародилася ергономіка.

З іншого боку, ергономіка органічно пов’язана з художнім конструюванням (дизайном), метою якого є формування гармонійного і предметного середовища, що відповідає матеріальним і духовним потребам людини. Саме це дозволяє розглядати ергономіку як природничо-наукову основу дизайну.

Ергономіка не може ефективно вирішувати поставлені перед нею завдання поза тісних зв’язків з промислової соціологією і соціальною психологією та іншими суспільними науками. Поза цих зв’язків ергономіка не може правильно прогнозувати соціальний ефект від впровадження розроблених нею рекомендацій. Впровадження результатів ергономічних досліджень у практику дає відчутний соціально-економічний ефект. Як вітчизняний, так і зарубіжний досвід впровадження ергономічних вимог свідчить про те, що це призводить до суттєвого підвищення продуктивності праці. При цьому облік людського фактора є постійним резервом збільшення ефективності суспільного виробництва.

Таким чином, ергономіка виникла на стику біології, психології, техніки і науки про організацію праці. У своїй розвинутій формі у вигляді комплексної науки ергономіка при аналізі системи «людина – машина» у все більшій мірі використовує поряд з іншими науками кібернетику (або теорію інформації).

З розвитком виробництва змінюються умови, методи і організація трудової діяльності людей, зазнають суттєвих змін функції, роль і місце людини в праці. Відповідно на різних історичних етапах виступають на перший план ті чи інші аспекти дослідження трудової діяльності. Переважно енергетичний підхід до її вивчення, обумовлений перевагою в минулому ручної праці, був типовим для досліджень у сфері фізіології праці, що виникла в XIX столітті. З фізіологією праці тісно пов’язана гігієна праці - профілактична дисципліна, що вивчає вплив трудового процесу і виробничого середовища на організм працюючих. На початку XX століття, коли з’явилися складні види трудової діяльності (управління автомобілем, локомотивом, літаком, тощо), які пред’явили підвищені вимоги до швидкості реакції, сприйняття та інших психічних процесів людини, виникла психологія праці.

Диференціація наук, які вивчають людину в праці, зіграла і продовжує відігравати позитивну роль у розвитку наших знань про неї. Проте, на ряду з цим стала проявлятися цехова відособленість наукових дисциплін, з’явилися ознаки втрати уявлення про цілісність людини в трудовій діяльності. По мірі накопичення знань виникали контакти між науками. Гігієна праці змушена була звертатися до даних фізіології і психології праці, психологія праці - до даних гігієни та системотехніки і т.д. Це й зрозуміло, оскільки насправді людина в трудовій діяльності являє собою не суму розрізнених елементів, а органічне ціле. У результаті трудової діяльності психологічні компоненти не відокремлені від фізіологічних і соціальних. Певний вплив на них роблять і технічні засоби, з якими людина взаємодіє.

Історично в удосконалюванні діяльності можна виділити два періоди: традиційний (емпіричний) і науковий. Традиційний період обчислюється багатьма сотнями років. Удосконалювання діяльності, наприклад, рятувальників складалося на основі особистого і колективного досвіду, традицій і емпіричних знань. На зміну традиційному періоду прийшов науковий. Об’єктивними передумовами цього періоду з’явилися, у першу чергу, створення високопродуктивних зразків спеціальної техніки і виникнення таких професій як пожежний, рятувальник, газодимозахисник. З’явилася необхідність організувати їхню бойову роботу на основі наукових досягнень і рекомендацій.

Першим з цільною системою поглядів на удосконалювання трудової діяльності, результатом реалізації яких були конкретні розробки, виступив американський інженер Ф.Тейлор (1856-1915 р.). Основні принципи, сформульовані їм, зводилися до наступного:

- адміністрація повинна взяти на себе роботу зі збирання всієї сукупності знань і навичок, якими володіють її робітники;

- з’ясування наукових основ кожної операції, установлення строгих правил для кожного руху, а також удосконалення і стандартизація всіх знарядь і умов праці;

- ретельний добір і наступне тренування робітників з метою створення з них першокласних виконавців установлених наукових методів роботи і звільнення нездатних;

- надання систематичної допомоги й уваги робітникам, переведеним на нові методи роботи, включаючи виплату кожному робітникові щоденного збільшення за прискорену роботу і за точне виконання покладених на нього завдань.

Принципи, як видно, досить серйозні і звучать сучасно. Це й узагальнення досвіду, і підведення наукових основ, і стандартизація, і система підготовки кадрів, і економічне стимулювання процесів праці.

У 1921 році на Першій Всеросійській ініціативній конференції по науковій організації праці й виробництва серйозному обговоренню піддалося питання про комплексне вивчення трудової діяльності людини представниками різних наук, у кожній з яких вона розглядалася під визначеним кутом зору. При цьому було визнано доцільним систематизувати наявні знання з погляду відношення до праці.

На початку двадцятих років були створені Центральний інститут праці в м. Москві, Казанський інститут наукової організації праці, Всеукраїнський інститут праці в м. Харкові й ін. Основний напрямок діяльності вчених цих й інших подібних науково-дослідних установ у той час складало вивчення робочих рухів людини з погляду фізіології. Тут були досягнуті конкретні успіхи. Зокрема, були розроблені методики навчання оптимальним прийомам праці й автомати для вироблення навичок у роботі з різними інструментами (фактично тренажери). Ці методики застосовувалися не тільки в промисловості, але й у процесі підготовки льотчиків.

У самостійний науковий напрямок роботи, зв’язані з удосконалюванням діяльності персоналу, оформилися в 1949 р. в Англії, коли група британських вчених організувала ергономічне дослідницьке товариство. У цей же період у США проводилися дослідження в області «людської інженерії» з явно вираженою психологічною спрямованістю. В 1957 р. там виникло Товариство по вивченню «людського фактора» (human factors), яке займається ергономічними дослідженнями. У ФРН вони виконуються в рамках «антропотехніки».

В даний час найбільшого поширення набув англійський термін «ергономіка».

Стосовно становлення ергономіки необхідно відмітити, що раніше, ніж в інших сферах людської діяльності, розв’язанням питань удосконалювання діяльності персоналу почали займатися в армії. Фахівець з наукової організації праці двадцятих років А.Верховський писав : «... коли вивчаєш праці Файоля Тейлора й інших, то з очевидністю бачиш, що вони йдуть по дорозі уже давно практично пройденою військовою організацією, яка, проте, не знайшла ще відображення в надрукованих працях». Дійсно, армія завжди виділялася в порівнянні з іншими сферами людської діяльності більш чіткою і продуманою організацією бойової роботи, її узагальненням у різних керівних документах. Так, наприклад, у 30-і роки була розроблена спеціальна методика навчання деяким спеціальностям інженерних частин: понтонним, саперним, залізничним, автомобільним. У розробці була дана характеристика робочих місць, тренувальних пристосувань, навчальних програм, інструкційних карток і теоретичних коментарів.

Ергономіка в сучасному розумінні виникла в 1920-х роках у зв’язку зі значним ускладненням техніки, якою повинна керувати людина у своїй діяльності. Практично одночасно перші дослідження з ергономіки почали проводитися у Великобританії, США, Японії, Радянському Союзі.

Як правило, розглядають п’ять етапів становлення ергономіки:

1)Події, що відбулися до Першої світової війни

До Першої світової війни відбувалось тільки випробування на сумісність людини та машини методом проб і помилок. Дослідження були спрямовані на поліпшення ефективності роботи людей на робочому місці. В першу чергу доцільно виділити дослідження F W Taylor. Наступним кроком було отримання оцінок формального часу і руху в дослідженнях Frank Gilbreth, Sr. та Lillian Gilbreth. Окремо доцільно відмітити американського винахідника Simon Lake, який провів дослідження впливу психологічних чинників на ефективність застосування підводного човна.

2)Події під час Першої світової війни

З початком Першої світової війни було розроблено більш складне устаткування. Нездатність персоналу до використання таких систем привела до збільшення інтересу до людських здібностей. Раніше в центрі авіаційної психології льотчик перевіряв все на собі. Але з плином часу акцент змістився на літак, зокрема, дизайн елементів управління та індикації, а також вплив природних ефектів (наприклад, висоти) на пілота. Війна сприяла появі аеромедичних досліджень і необхідності проведення випробувань та появлення відповідних методів вимірювання. Проте, війна не створила дисципліну Ергономіка (HF), як таку, в першу чергу через те, що на той час технологія була не дуже просунута.

3)Події між першою світовою війною та Другою світовою війною

У цей період були порівняно повільний розвиток ергономіки. Хоча, протягом цього періоду почали набирати силу дослідження поведінки водія, оскільки Генрі Форд надавав мільйонам американців автомобілі. Іншою важливою подією в цей період став розвиток аеромедичних досліджень. Ще до кінця Першої світової війни в США були створені дві авіаційні лабораторії (в Техасі та штаті Огайо). На початку 1930-х було розроблено перший імітатор польоту. В подальшому ця тенденція продовжилася і були створені більш складні тренажери та випробувальне обладнання. Іншою важливою подією були дослідження ефектів освітлення на продуктивність праці у цивільному секторі. Було показано, що мотиваційні чинники можуть чинити істотний вплив на результати людської діяльності.

В цей же час в СРСР розробили проект Ерrолоrічного інституту (1920 р.), де в 20-30-ті роки була сформована концепція ерrонолоrіі і були проведені перші ергономічні дослідження.

4)Події під час Другої світової війни

З початком Другої світової війни вже було неможливо прийняти Tayloristic принцип відповідності людини існуючому робочому місцю. Тепер конструкція обладнання почала враховувати обмеженість і можливість людини. Було проведено багато досліджень з метою визначення людських можливостей і обмежень, які необхідно виконувати. Прикладом цього є дослідження, проведене Fitts та Jones, які вивчили найбільш ефективну конфігурацію ручки управління, якою необхідно користуватись в кабіни пілотів. Багато що з цього дослідження було використано при розробці іншого обладнання з тим, щоб зробити органи управління і індикатори легшими для операторів у використанні. Після війни Військово-повітряні сили США опублікували 19 томів узагальнення наукових результатів, які були отримані під час війни.

5)Події після Другої світової війни

Початок холодної війни привів до значної підтримки міністерствами оборони нових науково-дослідних лабораторій. Крім того, почали розширюватись створені під час війни лабораторії. В більшості досліджень після війни був військовий спонсор. Великі суми грошей були надані в університети, щоб провести ергономічні дослідження. Сферу дослідження також розширили від невеликого обладнання до всієї робочої станції і системи в цілому. Одночасно з цим, багато можливостей почали відкривати і в цивільній сфері. Акцент змістився від дослідження до участі через раду інженерів при проектуванні обладнання. Дозрівання дисципліни відбулось після 1965 року з розвитком комп’ютерів і комп’ютерних програм.

Заснована в 1957 році Міжнародна Ергономічна Асоціація (IEA) є найбільшою у світі організацією професіоналів, присвячених науці людського фактора і ергономіки. Місією Асоціації є сприяння відкриттю та обміну знаннями про особливості людини, які поширюються на проектування систем і пристроїв всіх видів.

На основі накопичених знань виникла потреба в цілісній системі уявлень про працюючу людину, про її взаємини з технікою і з навколишнім середовищем. Але справа, звичайно, не тільки в логіці розвитку наук.

Сучасні виробництво і транспорт, оснащені складними технічними системами, пред’являють до людини нові вимоги, оскільки змушують його іноді працювати на межі психофізіологічних можливостей і в екстремальних ситуаціях.

Різні види трудової діяльності пов’язані з відповідальністю людини за ефективне і надійне функціонування складних систем. Різко збільшується ціна помилки людини при проектуванні систем, а також у процесі їх використання.

Показники фізичного середовища на виробництві, в установах, в кабінах літаків, тракторів і т.д. (освітленість, склад повітря, атмосферний тиск, шум і т.п.) також повинні бути узгоджені з психофізіологічними можливостями та особливостями людини. Тільки тоді можна розраховувати на високу ефективність і якість праці людини при одночасному збереженні його здоров’я.

Раніше кожен варіант обладнання міг буквально століттями вдосконалюватися. Зараз же суспільство не має часу для цього (за останнє десятиліття, наприклад, змінилося кілька поколінь ЕОМ). Тому при проектуванні нової і модернізації існуючої техніки необхідно заздалегідь і з максимальною повнотою враховувати можливості і особливості людей, які будуть нею користуватися. Тепер в роботі з великими системами можна діяти тільки одним способом - заздалегідь теоретично все розрахувати і перевірити, а на практиці діяти напевно.

2.Розділи ергономіки та підходи до її вивчення

Ергономіка вивчає дії людини в процесі роботи, швидкість засвоєння ним нової техніки, витрати його енергії, продуктивність і інтенсивність при конкретних видах діяльності. Сучасна ергономіка підрозділяється на

• мікроергономіку,

• мідіергономіку,

• макроергономіку.

Мікроергономіка (іноді її невірно згадують як мініергономіку) займається дослідженням і проектуванням систем «людина - машина». Зокрема, проектування інтерфейсів програмних продуктів знаходиться у віданні мікроергономікі.

Мідіергономіка займається вивченням і проектуванням систем «людина - колектив», «колектив - організація», «колектив - машина», «людина - мережа». Саме мідіергономіка досліджує виробничі взаємодії на рівні робочих місць і виробничих завдань. До відання мідіергономікі, зокрема, відноситься проектування структури організації та приміщень; планування і встановлення розкладу робіт; гігієна і безпека праці .

Макроергономіка досліджує і проектує більш загальні системи, такі як «людина - суспільство »,« організація - система організацій».

При вивченні і створенні ефективних керованих людиною систем в ергономіці використовується системний підхід. Для оптимізації керованих людиною систем ергономіка використовує результати досліджень в психології, фізіології (особливо нейрофізіології ), гігієні і безпеці праці, соціології, культурології та багатьох технічних, інженерних та інформаційних дисциплінах. Деякі терміни ергономіки стали широко вживатися в побуті, наприклад людиногодина (міра тимчасової ємності діяльності). В даний час відкриття ергономіки використовуються не тільки на виробництві , але також в побуті, спорті і навіть у мистецтві.

3.Основні проблеми ергономіки

Першою, найбільш істотною проблемою є недостатня ефективність систем «чоловік – машина – середовище» (СЧМС), яка часто виявляється нижче розрахункової, очікуваної. У багатьох випадках людина-оператор не в змозі повністю використовувати весь потенціал СЧМС з безлічі причин. До них відносяться: неузгодженість параметрів обладнання і можливостей людини працювати в умовах дефіциту часу та інформації, потужного впливу зовнішніх факторів (шум, вібрація, випромінювання, мікроклімат тощо); недооцінка зацікавленості людини у використанні нової техніки, рівня її інтелектуального і морального розвитку та ін. Незнання або ігнорування розробником і конструктором цих причин, що утворюють людський фактор, призводило до того, що продуктивність нових СЧМС в 70-х-початку 80-х років підвищувалася не більше ніж на 25-30%.

Другою проблемою СЧМС є феномен зростання травматизму людей, взаємодіючих з технічними системами на виробництві, транспорті та в побуті. Так, згідно зі статистичними даними, що приводила на VI конгресі ергономічної асоціації (Вашингтон, 1976), в 1946 р. в Англії та Уельсі смертність від інфекційних захворювань в два рази перевищувала смертність в результаті різних нещасних випадків. У 1961 р. картина тут різко змінилася: смертність внаслідок нещасних випадків в три рази перевищила смертність від інфекційних захворювань. У США поява в 60-70-х роках нових поколінь техніки змінило звичні уявлення про їх небезпеку для людини на виробництві та корисності в побуті. На виробництві в США щорічно гине близько 14 тис. чоловік і отримують каліцтва 2,3 млн. чоловік. На транспорті відповідно гине приблизно 45 тис. осіб і більше 2 млн. залишаються каліками. А у взаємодії з сучасною складною побутовою технікою щорічно гине 27,5 тис. осіб і 4,2 млн. стають інвалідами. В цілому, якщо врахувати всі нещасні випадки в світі, пов’язані з використанням машин, устаткування, технічних пристроїв, то щорічно страждають від них більше 10 млн. чоловік, причому близько півмільйона з них гине.

Третя проблема трудової діяльності людини в СЧМС пов’язана з дуже високою плинністю кадрів. Головною причиною кадрової нестабільності є незадоволеність працівника своєю працею, тим, як спроектовано технологічний процес, як організовано його виконання. Задоволеність визначається мірою збігу уявлень працівника про зміст, характер, організацію його праці з тим, яким чином праця здійснюється в дійсності.

Четверта, проблема сучасних СЧМС пов’язана зі зростанням числа нервово-психічних захворювань, викликаних так званим «індустріальним стресом». На думку фахівців, в сучасних умовах збільшився вплив на центральну нервову систему факторів, що часто мають стресогенний характер, на виробництві, в побуті, на відпочинку. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, в 65 країнах світу, де проживає понад 3 / 4 населення Земної кулі, на обліку в психоневрологічних закладах перебуває приблизно від 72 до 80 млн. психічних хворих, які потребують обов’язкового стаціонарного лікування, а прямі грошові витрати, пов’язані з лікуванням цих хворих, обчислюються сумою в 30 млр. дол.

Значна частина цих захворювань обумовлена темпами і особливостями організації сучасного виробництва.

Цілком очевидно, що при проектуванні, впровадженні та експлуатації систем «людина-техніка-середовище» повинні враховуватися реальні можливості людини, якій належить працювати в системі. Ергономіст повинен чітко уявляти розмір допустимих фізичних, інтелектуальних, емоційних витрат, яких потребує робота з конкретною технічною системою, і відповідно до цього коригувати дії як її творців: інженера-розробника, конструктора, технолога, - так і тих, хто безпосередньо працює на робочому місці.

Питання для самоперевірки

• Чому вибрали термін «ергономіка»?
• Етапи становлення ергономіки?
• Чим розрізняються основні завдання різних розділів ергономіки?
• Проблеми ергономічного забезпечення робітничої діяльності?