6. Как следует осуществлять профессиональную подготовку для выявления неисправностей?
7. В каком виде целесообразно представлять информацию по техническому обслуживанию?
8. Какими должны быть вспомогательные средства диагностики неисправностей, чтобы существенно помочь специалистам, и каким требованиям они должны отвечать?
9. Какова наиболее оптимальная стратегия изучения эффективности выявления неисправностей? [1].
Не менее сложна и важна проблема технического обслуживания систем программного обеспечения. Так, программное обеспечение космического проекта "Аполлон" стоило 600 млн. долларов; его создавали одни из лучших программистов мира, работавшие в двух группах, контролируя друг друга. И тем не менее большинство сбоев в системе "Аполлон" было обусловлено ошибками в программном обеспечении. В области программного обеспечения имеются свои технические приемы анализа сложности и наделено сти [18].
Разработка на основе моделирования деятельности человека требований к инструкциям по использованию и обслуживанию техники — еще одна из задач эргономики. К сожалению, на практике инструкции чаще всего составляет тот, кто не занят серьезным делом. Однако составление и оформление инструкций — не только ответственная работа, но и искусство. Нужно ясно представлять тот контингент людей, для которых составляются инструкции: уровень их образования, мотивации и опыта. Последовательность действий следует описывать в том порядке, в каком они реально выполняются. При составлении инструкции следует тщательно отбирать слова, а также структуру предложений, ибо именно они определяют ее эффективность. Целесообразно, чтобы каждое предложение содержало одну мысль и было простым, тогда оно будет правильно понято. Рекомендации легче запоминаются, если они выражены в активной форме. Например, указание "закрепить люк болтом" лучше воспринимается и запоминается, чем инструкция в пассивной форме "люк должен быть закреплен болтом" [20].
Несчастные случаи, травмы, ошибки и плохое функционирование систем — это обычно симптомы проблем, которые для своего решения нуждаются в компетенции эргономиста. Основными причинами производственных травм являются неудобные позы, чрезмерные усилия, однообразие движений [21].
Проблема кумулятивных травм связана с механизацией и автоматизацией, которые, как казалось, должны были существенно оздоровить трудовую деятельность. Этого, однако, не произошло. Широко и организованно ведется борьба с кумулятивными травмами в Швеции, Австралии и США. В 1984 г. в Швеции издан законодательный акт "Декрет о рабочих позах и условиях труда", выдержка из первого пункта которого хорошо иллюстрирует природу и дух документа:
"Работа должна быть спроектирована так, чтобы можно было избежать утомления, в котором нет необходимости, или, другими словами, — вынужденных рабочих поз и движений. Проектирование должно быть направлено на то, чтобы позволить человеку изменять в процессе трудовой деятельности рабочие позы и движения. Если существует малая возможность для таких изменений, работнику должна быть предоставлена возможность
171
перерывов для внутрисменного отдыха, адекватных нагрузке" [22,23].
В 1986 г. в Австралии был принят сходный закон "Кодекс практических действий", а в 1985 г. в США разработана Национальная программа профилактики бо-• лезней костно-мышечной системы, основным пунктом которой стало указание на то, что в первую очередь необходим "эргономический редизайн форм труда и инструментов", а тренинг и профотбор — это вторая задача [24].
Основные направления работ по снижению числа травматизма и профессиональных заболеваний варьируют от чередования работ до полной их смены, от видоизменения инструмента до реконструкции рабочих мест, от отбора новых технологических процессов и оборудования до изменения времени рабочих смен, от применения новых средств противопожарной защиты до внесения в питание работников витаминных добавок, от общего медицинского обследования до консультаций хирургов.
Профессиональная деятельность, рабочие задачи и взаимоотношения на работе могут быть источником психологических стрессов (переживание угрозы безопасности, тревожность и др.), возникающих в ответ на разнообразные экстремальные воздействия или психологически трудные ситуации.
Профессиональный стресс оценивают в контексте следующих отдельных или совокупных измерений: физиологических, биомеханических, психологических и поведенческих. Выбор способов регуляции стресса соотносят с видами рабочих нагрузок: на органы чувств (особенно слух и зрение), скелетно-мышечный аппарат (рабочая поза) и напряженность мышц конечностей. Поэтому основная задача эргономистов — свести к минимуму нагрузки на каждую из этих систем путем:
а) соответствующей организации сенсорной среды;
б) собственно проектирования рабочего места;
в) создания комфортных условий труда [25].
Немецкими учеными была разработана эргономическая методика анализа условий труда, которая применялась группой экспертов при исследовании 4000 рабочих систем. С помощью этой методики достигнута высокая степень достоверности эргономической оценки. Описание каждой рабочей системы, состоящее из 216 позиций, было введено в банк данных. Его широко используют при решении проектных задач и эргономических проблем [26].
В целом ряде стран переходят от выполнения отдельных разработок к масштабным эргономическим программам. Так, например, внедрен проект "Введение эргономики в промышленную жизнь Финляндии". В этой же стране выполнена программа "Информационные технологии и рабочая среда", которая охватила промышленность, банковское и страховое дело. В Швеции с 1990 г. выполнялась программа, призванная способствовать проектированию отличных с точки зрения эргономики рабочих мест. Девиз программы: "Хорошая эргономика — это хорошая экономика" [27].
Национальная программа "Научные исследования в области гуманизации трудовой деятельности" осуществлялась начиная с 1974 г. по инициативе правительства ФРГ [28]. ФРГ потратила за период 1974-1981гг. около 400 млн. немецких марок на эту программу и затем приблизительно пб 100 млн. немецких марок ежегодно в последующий период. Такой размах и объемы финансирования сделали программу, по заключению экспертов, уникальной среди сопоставимых правительственных программ других стран. В новой программе "Труд и техника", разработанной в 1989 г., развиты важнейшие аспекты предыдущей программы. Значительное внимание в ней уделено мерам по охране здоровья, предусматривающим возможность полного отказа от опасных нагрузок или их предупреждения, осуществлено формирование новых видов труда и создание новой техники, отвечающей возможностям и особенностям работающих людей.
В США ежегодно президент страны присуждает одной из компаний в каждой отрасли высшие национальные награды за высокие качественные показатели деятельности. Для выявления фаворита используется набор из 33 критериев, сгруппированных в семь блоков по следующим сферам:
1) управление;
2) информация и анализ;
3) стратегия планирования качества;
4) использование человеческих ресурсов;
5) обеспечение качества в процессе производства изделий и предоставления услуг;
6) качественные результаты;
7) искусство производителя служить потребителю.
Из 33 критериев эргономика упоминается только в одном. Однако специалисты подсчитали, что критерии, непосредственно связанные с эргономикой, составля ют 42 % [29]. Если к ним добавить критерии, связанные с дизайном, социологией и социальной психологией, то их число существенно превысит 50%. Однако все это приобретает реальное значение, когда производство и экономика ориентированы на потребителя.
Важное значение придается эргономике в международных программах улучшения условий труда и окружающей среды, осуществление которых является одним из основных направлений работы Международной организации труда [30].
6.2. Эргономика в сельском и лесном хозяйстве
Интенсификация труда в сельском и лесном хозяйстве и конкурентная борьба на рынке сбыта промышленной продукции — два фактора, стимулирующих развитие эргономики в названных отраслях. Не менее существенно и то, что около 75% населения земного шара не являются жителями промышленно развитых стран. Из этого числа 80 — 90% людей работают в сельском хозяй-стве [31].
172
Во многих странах достигнуты существенные результаты в эргономическом проектировании, использовании и обслуживании сельскохозяйственных машин и оборудования, обеспечении безопасности труда, профессионального отбора и обучения (рис. 24—26 цв. вкл.). Эргономические проблемы сельского и лесного хозяйства принято рассматривать "в одном пакете", поскольку используемая в лесном хозяйстве техника базируется на модификациях сельскохозяйственных машин. Во многих странах эргономика и дизайн в сельском хозяйстве взаимосвязаны.
В США разработаны критерии, которые позволяют не только прогнозировать отношение потребителя к тому или иному, скажем, варианту кабины, но и оценивать качество такой разработки, т.е. качество разработки оценивается не по соответствию различным требованиям и нормам, как это практикуется во многих странах, а по тому, как может потребитель принять новое решение. Разработанный фирмой "Интернешнл Харвестер" метод индекса потребительских предпочтений предполагает вычленение трех категорий удобств [32]. Первая, являющаяся критической, связана с надежностью и безопасностью кабины и ее оборудования, вторая — с соответствием кабины рабочим действиям фермера (тракториста). Здесь имеются в виду, с одной стороны, анализ "привычных" действий фермера, а с другой — моделирование его деятельности в новой кабине. Третья категория определяется с учетом тех психологических критериев, которые связаны с ощущением комфорта или удобства.
Нетрудно заметить, что категории удобств дают вполне определенную ориентацию проектировщику, с одной стороны, использовать все методы и средства, в том числе социологические, чтобы принять во внимание тонкие, подчас трудно уловимые мотивации, с другой — достаточно тщательно и всесторонне оценивать решения, которые могут быть предложены потребителю и вызывать реакцию с той или иной степенью предсказуемости. Умение моделировать деятельность и отношение к технике потребителя — профессиональное качество проектировщика, создающего изделия для сфер, где позицию потребителя формируют традиции.
Метод индекса потребительских предпочтений и другие ему подобные стимулировали разработку и широкое применение при создании новой сельскохозяйственной техники моделирующих стендов и тренажеров, посредством которых проектировщик не просто "назначает" те или иные приемы управления, а встраивает их в систему действий потребителя, определяет не только самоценность новых приемов, но и их согласованность с другими. То, насколько совокупность действий потребителя складывается в целостную, рациональную, удобную и красивую систему, определяет "качество вождения" трактора, или "качество управления" машиной.
Для отработки процедур "качества вождения" трактора фирма "Джон Дир" построила в своем техническом центре в Молине, штат Иллинойс, моделирующий стенд, который дает возможность исследовать зависимость процесса от индивидуальных данных тракториста (возраста, роста, веса, опыта и других факторов) и оборудования кабины. От моделирующего стенда с его преимущественно исследовательскими функциями прямой путь к тренажеру, функции которого внедренческие (освоение новых методов управления техникой) и диагностические (определение подготовленности оператора к управлению данным видом техники, влияние системы управления на здоровье человека и т.п.). Специально изучаются и моделируются ситуации, в которых недостаточно опытный водитель проявляет склонность к растерянности и даже к панике, разрабатываются, испытываются и внедряются средства мгновенной остановки машины. Ситуации эти предполагается включать в программы обучения фермеров на тренажере. Более того, предпринимаются исследования с целью решить проблему использования лиц, не получивших профессиональной подготовки, для управления сельскохозяйственной техникой.
Дело в том, что современная сельскохозяйственная техника при внешней своей простоте трудно осваивается не только новичками, но и проектировщиками, технологами, эксплуатационниками и другими специалистами, имевшими ранее дело с другой техникой. Но есть лица, контакт которых с этой техникой носит эпизодический характер, и на них она обычно не рассчитана. Поэтому ставится вопрос о том, чтобы использовать возможности эргономики для создания систем управления сельскохозяйственной техникой с высокими качествами адаптации. Речь идет о том, чтобы заменить ориентиры фермерской культуры на общекультурные. Движение в этом направлении практически началось в США с создания разного рода малых сельскохозяйственных систем рекреационного назначения: в стране полным ходом реализуется концепция "фермер после службы", согласно которой горожане и лица, имеющие загородные дома, в целях отдыха, воспитания детей обрабатывают небольшие участки (газоны, цветники, спортивные площадки с травяным покровом и т.п.). Применяемая для этих целей техника настолько проста в освоении, что ее используют для формирования первичных навыков управления и обслуживания у детей и подростков [33].
О комплексных эргономических разработках сельскохозяйственных машин можно составить определенное представление, ознакомившись с самоходными зерноуборочными комбайнами фирмы "Клаас" (Германия). Они оснащены кабиной с полностью остекленной передней панелью. Тонированное (светло-голубого цвета) отражательное стекло установлено с небольшим наклоном вперед, массивные вертикальные стойки в поле зрения комбайнера не попадают. При работе в условиях атмосферных осадков оптимальная обзорность обеспечивается круговым стеклоочистителем, обрабатьшающим более 70 % площади переднего стекла. При недостаточном освещении и в темное время суток используется шесть фар.
Комфортные условия на рабочем месте комбайнера обеспечены эффективной вибро- и шумоизоляцией (кабина установлена на четырех резинометаллических прокладках — сайлент-блоках), кондиционированием воздуха. Оптимизированы форма и размещение органов управления: рычаг, находящийся по правую руку от ком-
173
байнера, позволяет одной рукой управлять всей гидравлической системой комбайна. На нем сгруппированы все органы управления системой.
Особое внимание уделено информационным и контрольным приборам. Главный комплекс контрольных приборов, снабжающих оператора информацией о работе двигателя и ходовой части комбайна, вмонтирован в рулевую колонку непосредственно за штурвалом. По правую сторону от колонки размещено контрольное табло, информирующее о функционировании жатки и других агрегатов комбайна: транспортеров, молотилки, копнителя и др. Использование на зерноуборочном комбайне бортового компьютера позволяет быстро и точно определять такие параметры, как производительность машины, суммарная обработанная площадь в гектарах, время работы и др.
Сложной задачей является создание сидений для сельскохозяйственных машин. Интересна концепция рабочего сиденья для сельскохозяйственной техники фирмы "Граммер" (Германия). Она основана на том, что поза сидя для человека не вполне естественна. Исторически она сформировалась сравнительно недавно. В результате скелет, позвоночник, мышцы и внутренние органы сидящего человека функционируют зачастую в ненормальных условиях, деформируются и перегружаются, что приводит к утомлению, снижению эффективности труда, а затем и к потере трудоспособности. Положение усугубляется еще больше, когда человек во время работы начинает испытывать вибрацию и толчки (что особенно характерно для колесных тракторов, движущихся по неровной поверхности на сравнительно большой скорости).
Разработка сидений для сельскохозяйственной и других видов мобильной рабочей техники проводилась на основе данных, полученных при обследовании здоровья большого контингента рабочих, т.е. сиденье моделировалось применительно к конкретным физиологическим и психологическим данным. В 1980—1981гг. фирма обследовала 500 трактористов и водителей транспортных и строительно-дорожных машин. Результаты показали, что 14% обследованных испытывают боли в желудке, 45% — в спине, у 40% наблюдалось эпизодическое снижение трудоспособности.
Улучшение рабочей позы достигалось изменением конструкций сиденья путем включения высокой спинки и подголовника, профилированных мягких частей и регулируемых подлокотников. Большое число регулируемых элементов — отличительный признак современных сидений для сельскохозяйственной техники. Они позволяют обеспечить водителю удобную позу, соответствующую характеру работы, а также индивидуальным особенностям. Их наличие дает возможность изменять углы наклона мягких частей, высоту установки подголовника и самого сиденья относительно пола кабины. Сиденье может поворачиваться в горизонтальной плоскости (у некоторых моделей они могут совершать даже полный оборот и фиксироваться через каждые 10 градусов), иметь наклон в вертикальной плоскости, равной 7 градусам, при большом крене машины (при пахоте и т.д.) [34].
Эргономисты принимают участие в разработке концепции кабины как "центра оперативного мышления", в соответствии с которой основной функцией тракториста и водителя сложной машины становится программирование технологического процесса и режима движения агрегата на основе информации, поставляемой устройствами отображения типа мониторов и дисплеев. Мониторные системы устанавливаются на некоторых сельскохозяйственных тракторах, выпускаемых американскими фирмами "Джон Дир", "Интернешнл Харвес-тер" и др. Это породило своего рода концепцию-спутник "обитаемой кабины", в которой было реализовано представление о среде и интерьере кабины, рассчитанных на тракториста-программиста.
В целом ряде стран производится сельскохозяйственная техника, рассчитанная на женщин. Доля женского труда в сельском хозяйстве в большинстве стран весьма значительна: число женщин, занятых в сельскохозяйственном производстве, более чем на 20% превышает число женщин, работающих на промышленных предприятиях и в ремесленных мастерских.
Тракторы, по своим параметрам рассчитанные на женщин, выпускает фирма "Гольдони" (Италия). По заказу Кубы 1300 таких тракторов были изготовлены для кофейных плантаций. Затем "женские" тракторы были изготовлены для французского рынка. Эти машины отличались небольшими размерами и массой, простотой и легкостью управления, достаточно высокими эстетическими качествами. Последний момент особенно важен для "женских" тракторов, да и не только тракторов.
В развитых странах "корпус" фермеров постепенно стареет. Американские фирмы "Джон Дир" и "Кейс" создали тракторы для пожилых фермеров (рис. 6-6, рис. 6-7). Фирма "Кейс", например, предлагает тракторы классического типа серии "Магнум" из четырех моделей мощностью от 130 до 195 л.с. Это тракторы примерно того же класса, что уже имеются в крупных, рентабельных фермерских хозяйствах, хотя они и дороже. Дело в том, что тракторы серии "Магнум" и им подобные других фирм отличаются тем уровнем потребительских свойств, который можно отнести к разряду сверхудобных. Комфортабельная кабина, электронизация и компьютеризация, легкость и простота управления, надежность и экономичность — все это имеет под собой не только сугубо функциональную, но и достаточно тонкую психологическую основу.
Тракторы предназначены для опытных фермеров, экономическое благополучие которых позволяет приобрести новую технику, от которой ожидают не столько выгод в смысле прямого роста производительности труда, сколько сохранения собственного здоровья и "деловой формы", поддержания работоспособности на протяжении всего дня, в том числе и после напряженных полевых работ. С помощью сверхудобной техники фермер как бы вознаграждает себя за экономический успех и создает дополнительные возможности для развития этого успеха за счет поддержания тонуса и, следовательно, способности энергично заниматься делами фермы, невзирая на возраст и сложность проблем. Не говоря уже о том, что
174
сверхудобная техника обеспечивает фермеру достаточно долгую трудовую жизнь и тем продлевает его экономическое благополучие [33].
Эргономическая программа для сельского и лесного хозяйства Норвегии разработана и выполнена в 1982 — 1987гг. под руководством Л.Съефлота. Он начал с социологического и эргономического описаний сельскохозяйственного производства, которое включало характеристику работников ферм, их половозрастную структуру, профессиональную подготовку, характер участия в полевых работах (постоянный, сезонный), затем определил наиболее распространенные заболевания, установил их причины. Ученый как бы нащупывал наиболее острые эргономические проблемы.
Работа тракториста или комбайнера приводит к возникновению болезненных ощущений в области шеи и позвоночника (80% фермеров указали на это), вызываемых необходимостью постоянно поворачивать голову и тело для контроля полосы движения, функционирования рабочих органов и качества обработки. Для норвежцев интенсивная телесная моторика — особая проблема, поскольку небольшие размеры, неправильная конфигурация полей и сложный рельеф не позволяют заранее выбрать ту или иную траекторию движения и поддерживать устойчивую рабочую позу, как это бывает на больших равнинных полях.
Ученый решил эту проблему, создав систему больших зеркал, каждое из которых имеет размеры не менее 20x30 см. Опыт показал, что при правильной установке таких зеркал можно легко находить нужный объект и следить за ним, тогда как обычное стандартное зеркало заднего вида требует выбора определенного положения тела и поворота головы для восприятия объекта (небольшое зеркало само становится дополнительным объектом контроля). Большое зеркало прямоугольной формы с хорошо различимой рамкой облегчает трактористу поиск необходимого изображения, создает как бы систему координат. Чтобы можно было легко ориентировать зеркала и уверенно пользоваться ими, рекомендуется их располагать на расстоянии не менее 35 и не более 90 см от глаз водителя. При соблюдении этих условий и приобретении навыков тракторист получает возможность работать в сравнительно устойчивой позе, лучше контролировать технологический процесс и меньше уставать.
Испытания показали, что без больших зеркал тракторист проводит в положении, обернувшись назад, 42.1% рабочего времени, а при их наличии — всего лишь 0.7%. Таким образом, с помощью несложного устройства почти устраняется одна из главных причин, вызывающих преждевременное утомление и заболевания тракториста, значительно повышается комфорт на рабочем месте. Необходимо только выработать навыки работы с зеркалами (правильно устанавливать их, определяя информативные участки изображения, делать поправки на освещенность и т.п.).
Высокая практическая эффективность рекомендаций Л.Съефлота объясняется тем, что он сам умеет управлять любыми сельскохозяйстве иными машинами и в совершенстве владеет приемами выполнения любых механизированных полевых работ. Поэтому он в состоянии сам демонстрировать преимущества эргономических рекомендаций и показывать приемы правильного и простого выполнения любых полевых работ. Фермеры охотно пользуются его рекомендациями.
Причина успеха норвежского эргономиста и быстрого развития всей норвежской школы сельскохозяйственной эргономики заключается в том, что объектом их изучения всегда была ферма в целом, а не какой-либо отдельный фрагмент, отдельная машина или отдельная эргономическая задача. Норвежская эргономическая программа междисциплинарная и межотраслевая: она охватывала работы, выполняемые в поле и помещении, машинные и ручные, особое внимание уделялось здоро-
175
вью сельских жителей и их удовлетворенности работой, а также организации и планированию сельского хозяйства. Программа состояла из специальных подпрограмм, которые по существу были исследовательскими проектами. Их тема выбиралась с учетом того, чтобы в нее входил относительно самостоятельный фрагмент сельскохозяйственной проблематики, пригодный для получения конкретных и эффективных в социально-экономическом отношении результатов.
Блок выполнен из 12 исследовательских проектов. Темы основных из них: "Сельскохозяйственный трактор как рабочее место", "Сельскохозяйственный труд и здоровье", "Женский труд на ферме", "Эргономика в сооружениях сельскохозяйственного назначения", "Труд в лесном хозяйстве и здоровье", "Информационное обеспечение тракториста". Таким образом, впервые в эргономической практике было положено начало разработке системы предложений, адресованных непосредственно фермерам, а уже затем машиностроительным фирмам [33, 35].
Для эргономики в сельском хозяйстве 80-е годы означали не только новый уровень достижений, но и своего рода концептуальный перелом, связанный с расширением границ профессиональной ответственности: от повышения качества различных машин к повышению качества фермерской жизни. Перелом концептуальный, поскольку заметного изменения организации и структуры проектно-исследовательских работ не произошло, да и сама техника в принципе осталась той же. Все дело в том, что любой проектировщик или исследователь всегда ставит сверхзадачу: не просто создать чем-либо замечательное изделие, а рационализировать с его помощью жизнь на ферме. И реклама чаще всего строится не на выпячивании характеристик изделий, а на том эффекте, который оно дает ферме в целом. Такой "социальный заказ" способствует формированию специфических направлений исследовательской и проектно-эксперимен-тальной работы, в том числе и в такой области, как эргономика в сельском хозяйстве.
6.3. Эргономика в строительстве, архитектуре и дизайне оборудования зданий и помещений
Комплекс производственных процессов, технических средств и оборудования, включающий строительные, монтажные, вспомогательные, транспортные работы, а также работы, связанные с восстановлением, реконструкцией и ремонтом зданий и сооружений, их разборкой и передвижкой, нуждается в эргономических исследованиях и разработках [36]. Однако пока они не получили должного развития. Не случайно строительная индустрия в подавляющем большинстве стран имеет самый высокий уровень травматизма и профессиональных заболеваний по сравнению со всеми остальными отраслями промышленности.
В мире все еще мало институтов или центров, которые специализируются на проведении эргономических исследований и разработок в строительстве. К странам, в которых достаточно интенсивно проводятся работы в этой области, относятся Швеция, Германия, Нидерланды, Финляндия, США. Большинство исследований связано с изучением вредных и опасных факторов в строительстве, где еще крайне высока физическая нагрузка работающих по сравнению с другими отраслями производства. Подъем и перенос грузов во многих случаях осуществляются вручную. Превышение предельно допустимых концентраций пыли в воздухе, высокий уровень шума, вибрации, плохое освещение, особенно в зимнее время года, работа в неблагоприятных климатических условиях — основные вредные и опасные факторы в строительстве [37].