Inženýrství lidských faktorů

Inženýrství lidských faktorů , také nazývané ergonomie nebo lidské inženýrství , věda zabývající se aplikací informací o fyzických a psychologických charakteristikách při navrhování zařízení a systémů pro lidské použití.

Termín inženýrství lidských faktorů se používá k označení stejného souboru znalostí, procesu a profese. Jako soubor znalostí je inženýrství lidských faktorů sbírka dat a principů o lidských charakteristikách, schopnostech a omezeních ve vztahu ke strojům, úlohám a prostředím. Jako proces se týká konstrukce strojů, strojních systémů, pracovních metod a prostředí s ohledem na bezpečnost, pohodlí a produktivitu lidských uživatelů a operátorů. Jako profese zahrnuje inženýrství lidských faktorů řadu vědců a techniků z několika oborů, které se zabývají jednotlivci a malými skupinami při práci.

Pojmy inženýrství lidských faktorů a inženýrství člověka jsou používány zaměnitelně na severoamerickém kontinentu. V Evropě, Japonsku a ve většině zbytku světa je převládajícím termínem ergonomie , slovo tvořené z řeckých slov, ergon , což znamená „práce“, a nomos , což znamená „zákon“. Navzdory drobným rozdílům v důrazu se pod pojmem „ human-factor engineering“ a ergonomiemůže být považováno za synonymum. Termíny byly používány ve 20. a 30. letech 20. století a odkazovaly se na problémy lidských vztahů v průmyslu, starší konotace, která se postupně přestávala používat. Některé malé specializované skupiny upřednostňují takové štítky, jako je bioastronautika, biodynamika, bioinženýrství a technologie systémů s posádkou; jedná se o zvláštní důraz, jehož rozdíly jsou mnohem menší než podobnosti v jejich cílech a cílech.

Data a principy inženýrství lidských faktorů se zabývají lidským výkonem, chováním a školením v systémech člověk-stroj; návrh a vývoj systémů člověk-stroj; a biologický nebo lékařský výzkum související se systémy. Kvůli jeho širokému rozsahu, inženýrství lidských faktorů čerpá z částí takových společenských nebo fyziologických věd jako anatomie, antropometrie, aplikovaná fyziologie, environmentální medicína, psychologie, sociologie a toxikologie, stejně jako části inženýrství, průmyslového designu a operačního výzkumu. .

Přístup lidských faktorů k designu

Přístup praktického projektanta pro lidské faktory charakterizují dva obecné prostory. První je, že inženýr musí řešit problémy s integrací lidí do strojních systémů přísnými vědeckými metodami a nespoléhat se na logiku, intuici nebo zdravý rozum. V minulosti měl typický inženýr tendenci buď ignorovat složitou a nepředvídatelnou povahu lidského chování, nebo se s ním souhrnně vypořádat se vzdělanými odhady. Inženýři lidských faktorů se pokusili ukázat, že pomocí vhodných technik je možné identifikovat nesoulady člověk-stroj a že je obvykle možné najít proveditelná řešení těchto neshod pomocí metod vyvinutých v behaviorálních vědách.

Druhým důležitým předpokladem přístupu založeného na lidských faktorech je to, že rozhodnutí o designu obvykle nelze učinit bez velkého množství pokusů a omylů. Existuje jen několik tisíc inženýrů lidských faktorů z tisíců inženýrů na světě, kteří vyvíjejí nové stroje, strojové systémy a prostředí mnohem rychleji, než vědci v oblasti chování mohou shromažďovat data o tom, jak na ně lidé budou reagovat. Vytváří se tedy více problémů, než na ně jsou připraveny odpovědi, a odborník na lidské faktory je téměř vždy nucen uchýlit se k vyzkoušení věcí s různými stupni přísnosti při hledání řešení. Tudíž, zatímco inženýrství lidských faktorů se zaměřuje na nahrazování vědeckých metod hádáním, jeho specifické techniky jsou obvykle spíše empirické než teoretické.

Model lidského stroje

Inženýři lidských faktorů považují člověka za prvek v systémech a model člověk-stroj je obvyklým způsobem, jak tento vztah reprezentovat. Nejjednodušší model jednotky člověk-stroj se skládá z individuálního operátora pracujícího s jedním strojem. V jakémkoli strojním systému musí lidský operátor nejprve zjistit, co se nazývá displej stroje, signál, který jednotlivci řekne něco o stavu nebo fungování stroje. Displej může být poloha ukazatele na číselníku, světlo blikající na ovládacím panelu, odečet digitálního počítače, zvuk varovného bzučáku nebo mluvený příkaz vydávaný z reproduktoru.

Poté, co si operátor všiml displeje, jej interpretuje, možná provádí nějaký výpočet a dospěje k rozhodnutí. Přitom může pracovník využít řadu lidských schopností, včetně schopnosti zapamatovat si a porovnat současné vnímání s minulými zkušenostmi, koordinovat tyto vnímání se strategiemi vytvořenými v minulosti a extrapolovat z vnímání a minulých zkušeností k řešení románu problémy. Psychologové běžně označují tyto činnosti jako vyšší mentální funkce; inženýři lidských faktorů je obecně označují jako zpracování informací.

Poté, co dospěl k rozhodnutí, lidský operátor obvykle podnikne nějakou akci. Tato akce je obvykle vykonávána na nějakém druhu ovládání - tlačítko, páka, klika, pedál, spínač nebo klika. Akce na jeden nebo více z těchto ovládacích prvků má vliv na stroj a na jeho výstup, což zase mění zobrazení, takže se cyklus neustále opakuje.

Systém člověk-stroj neexistuje izolovaně; existuje v prostředí nějakého druhu. Protože povaha tohoto prostředí ovlivňuje účinnost a výkonnost obsluhy, musí se inženýr lidských faktorů zabývat takovými faktory prostředí, jako je teplota, vlhkost, hluk, osvětlení, zrychlení, vibrace a škodlivé plyny a znečišťující látky.

Příklad lidského stroje

Řízení automobilu je známý příklad jednoduchého systému člověk-stroj. Při jízdě obsluha přijímá vstupy z vnějšku vozidla (zvuky a vizuální podněty z provozu, překážek a signálů) a ze displejů uvnitř vozidla (jako je tachometr, indikátor paliva a měřič teploty). Řidič tyto informace průběžně vyhodnocuje, rozhoduje o akcích a převádí tato rozhodnutí do akcí na ovládací prvky vozidla - hlavně na plynový pedál, volant a brzdu. Konečně je řidič ovlivňován takovými faktory prostředí, jako je hluk, výpary a teplota.

Jednoduchý model člověk-stroj poskytuje pohodlný způsob, jak uspořádat některé z hlavních problémů lidského inženýrství: výběr a návrh displejů a ovládacích prvků stroje; uspořádání a design pracovišť; design pro udržovatelnost; a pracovní prostředí.

Lidské faktory ve velkých systémech

Bez ohledu na to, jak důležité může být přizpůsobení jednotlivého operátora stroji, některé z nejnáročnějších a nejsložitějších lidských problémů vyvstávají při navrhování velkých systémů člověk-stroj a při integraci lidských operátorů do těchto systémů. Příklady takových velkých systémů jsou moderní tryskové dopravní letadlo, automatizovaný poštovní úřad, průmyslový závod, jaderná ponorka a systém vypouštění a využití kosmických vozidel. Při navrhování takových systémů inženýři lidských faktorů studují, kromě všech výše uvedených úvah, tři faktory: personál, školení a provozní postupy.

Systémy jsou obecně určeny pro konkrétní druhy operátorů. Například kosmické vozidlo je určeno pro velmi vybranou hrstku astronautů. Na druhé straně jsou automobily navrženy tak, aby vyhovovaly širokému spektru lidí. Ve velkých systémech je specifikace osobních požadavků nedílnou součástí návrhu systémů.

Zaměstnanci jsou školeni; to znamená, že dostávají vhodné informace a dovednosti potřebné k provozu a údržbě systému. Návrh systému zahrnuje vývoj školicích technik a programů a často se vztahuje i na návrh školicích zařízení a školicích pomůcek.

Pokyny, provozní postupy a pravidla stanoví povinnosti každého operátora v systému a stanoví, jak má systém fungovat. Přizpůsobení provozních pravidel požadavkům systému a lidí v něm velmi přispívá k bezpečným, řádným a efektivním provozům.