Текст
                    Pi
m

u

Ш

А ЛР A V * V <

v« .v« .fil
I

% * #* ф ' с

>*W
<1
Jv«v«l

:

ii 3&*1
♦♦♦ ♦♦«11
I V r# V #

*v»v.\

M v.v.
!*«>*«>>!
t


Советский Союз — одна из наиболее развитых ин­ дустриальных стран мира. По многим показателям, таким, как концентрация промышленного производ­ ства, масштабы научно-технических разработок, под­ готовка специалистов со средним специальным и выс­ шим образованием, СССР идет в авангарде мирового научно-технического прогресса. Это не только откры­ вает перед нашим обществом исключительные возмож­ ности, но и ставит перед ним проблемы, решать кото­ рые еще не приходилось никому. Справиться с решением грандиозных задач можно, лишь опираясь на самую современную, самую высоко­ производительную технику, используя ее наилучшим образом. Но, оказывается, в эпоху научно-технической революции управлять машиной наилучшим образом не так-то просто. Сегодня мало кого удивит самолет, облетающий полземли без посадки, станок, обрабатывающий мно­ готонное колесо турбины с точностью до нескольких микрон, электронная вычислительная машина, с неве­ роятной скоростью справляющаяся с работой целого счетного отдела. Год от года растет профессиональный уровень лю­ дей, управляющих машинами. У станка в цехе и за шо­ ферской баранкой человек со средним образованием — обычное дело. У мартена, в кабине самолета, за пуль­ том ЭВМ и дипломированный инженер не редкость. Все больше людей овладевает техникой, учится бес­ прекословно подчинять ее себе. Однако случается и так, что машина «не слуша­ ется» человека, не выполняет, казалось бы, простой задачи. Д а и человек порой оказывается не в состоянии
понять машину, задать ей наилучший режим работы, избежать аварии. С развитием техники подобные про­ тиворечия встречаются все чаще и становятся острее. Какое значение в нашей жизни имеет техника? От частого употребления и это слово, и такие словосоче­ тания, как «технический прогресс», «научно-техниче­ ская революция», перестали волновать людей, будить эмоции. Начнем с промышленности. Тысячи фабрик и заво­ дов, десятки тысяч станков, миллионы работающих. Важно отметить, что в промышленности существуют различные производственные сферы, которые требуют от человека разных способностей и умений. Сотни тысяч работников машиностроения заняты производством станков и автомобилей, самолетов и се­ нокосилок, многих других машин. Машиностроители трудятся, как правило, в стационарных условиях, под крышей заводских цехов, имеют дело с обрабатываю­ щими станками и со сборочными системами. В ином положении строители. У них нет постоянно­ го рабочего места с крышей над ним. И в снег, и в дождь, под слепящим солнцем и на холодном ветру возводят строители сооружения, без которых немыс­ лима наша жизнь и которые, переживая человека, становятся памятниками эпохи. И эта работа невоз­ можна без техники, без множества различных машин. Рабочие химической промышленности тоже имеют дело с машинами. Они не только выглядят иначе, чем металлообрабатывающие и строительные, но и назы­ ваются по-другому — аппаратами. Химическая продук­ ция большей частью существует в своем первоначаль­ ном виде недолго — она потребляется и перерабаты­ вается другими отраслями народного хозяйства. Имен­ но поэтому химическая промышленность — неотъемле­ мая часть индустриальной цивилизации. Еще одна совершенно своеобразная отрасль про­ мышленности— добывающая. В прошлом веке ее во­ обще не считали промышленностью, поскольку боль­ шая часть добычи полезных ископаемых велась вруч­ ную. Сегодня на добыче нефти, газа, угля, руд заняты десятки тысяч людей и тысячи сложнейших машин. Все то, что называют хлебом промышленности, добы­ вается промышленным способом.
Современная промышленность располагает целыми отраслями, прообраза которым не было в совсем неда­ леком прошлом. Без этих отраслей невозможно пред­ ставить себе настоящее. Одна из них — электроника. Радиоприемники и магнитофоны, радиолокаторы и электронные вычислительные машины производятся совершенно в иных условиях и на совсем ином машин­ ном оборудовании, чем автомобили или нейлон. Тем не менее людей в белых халатах, занятых производ­ ством электронной техники и управлением ею, с пол­ ным основанием считают промышленными рабочими. Д а ж е продукты питания сегодня являются промыш­ ленными продуктами: и хлеб, и консервы, и конфеты, и кефир производятся на предприятиях пищевой про­ мышленности опять же промышленными рабочими, с помощью специальных машин и механизмов. В сельском хозяйстве, продукция которого служит сырьем для пищевой промышленности, все шире внед­ ряются машинные методы работы. Тракторы, комбай­ ны, косилки, молотилки и многие другие машины сде­ лали работу сельского труженика в значительной мере похожей на труд промышленного рабочего. А если надо перевезти продукты труда, сырье или людей из одного места в другое? Тут тоже не обой­ тись без техники. Автомобили, локомотивы, корабли, самолеты — вот современный транспорт. И работаю­ щие здесь люди тоже имеют дело с машинами. Без огромных и сложных машин не могут сегодня вести своих исследований ученые. Радиотелескопы, электронные вычислительные машины, синхрофазотро­ ны стали столь же необходимы в научных разработках, как токарные и фрезерные станки в машиностроении. Нуждаются в технике и современная культура и искусство. Самое массовое из искусств, кино, не появи­ лось бы на свет, если бы не были созданы съемочная машина — киноаппарат и демонстрационная маши­ н а — кинопроектор. Эстрадная музыка не получила бы такого распространения, если бы не были изобретены электромузыкальные инструменты и электронные уси­ лители. Широчайшие возможности не смогли бы быть использованы, не появись на свет передающая и при­ емная телевизионная камеры, вся сложная техниче­ ская система, имя которой телевидение.
Наконец, быт цивилизованного человека ставит пе­ ред ним необходимость постоянного «общения» с р а з ­ личными машинами, такими, как холодильник, пыле­ сос, кофемолка и т. д. Все это перечислено для того, чтобы подчеркнуть: ныне человек постоянно, каждый день, в труде и на отдыхе, имеет дело с техникой, с машинами. Н аруш е­ ние «взаимопонимания» человека и машины, машин­ ные «капризы» становятся весьма опасными и доро­ гими. В Отчетном докладе Ц К КПСС XXV съезду пар­ тии сказано: «Для того, чтобы успешно решать много­ образные экономические и социальные задачи, стоя­ щие перед страной, нет другого пути, кроме быстрого роста производительности труда, резкого повышения эффективности всего общественного производства». Повышение эффективности современного производ­ ства немыслимо вне содружества производственников и инженеров-конструкторов с представителями многих фундаментальных наук, таких, как физика, математи­ ка, экономика, психология, физиология. Особое место в достижении «взаимопонимания» между человеком и машиной, а следовательно, и в борьбе за повышение эффективности производства принадлежит молодой отрасли науки — эргономике. Представляет ли интерес эта наука для кого-то, кроме самих эргономистов? Может ли знакомство с ней быть не только интересным, но и полезным для инженеров-производственников, рабочих, молодых лю­ дей, выбирающих свой путь? Безусловно. Потому что, как сказал в Отчетном докладе XXV съезду Генераль­ ный секретарь Ц К КПСС Л. И. Брежнев: «Успех на­ учно-технической революции, ее благотворное воздей­ ствие на экономику, на все стороны жизни общества не могут быть обеспечены усилиями только научных работников. Все большую роль приобретает вовлече­ ние в этот исторического значения процесс всех участ­ ников общественного производства...» Эргономика — подлинное детище научно-техниче­ ской революции, хотя корни ее леж ат в далеком прош­ лом. Об истории возникновения этой науки, об основ­ ных ее принципах и достижениях в разных отраслях техники и пойдет наш рассказ.
Образ мыслей
Человек и орудия труда Наша жизнь основана на использовании материаль­ ных благ, созданных природой и человеком. Часто, ж е ­ л ая подчеркнуть значение той или иной категории этих благ, журналисты пишут: «Представьте себе, что тогото или этого вдруг не стало...» Пойдем и мы по такому пути. Представим себе, что исчезли кинопленка и кино­ аппараты, киностудии и кинозалы — нет кино. Д есят­ ки миллионов людей лишаются привычного и люби­ мого развлечения. Скучно, не правда ли? Но жизнь продолжается. Допустим, исчезли текстильные материалы, те, из которых шьют платья и костюмы, занавески и постель­ ное белье. Человечество столкнется с грандиозными не­ удобствами. Но есть все основания считать, что полная замена текстилю будет найдена, кризис преодолен. Тогда нанесем воображаемый удар жезлом злого волшебника по одному из важнейших материальных завоеваний человека — разрушим жилые дома. Это было бы страшным бедствием. Но на развалины при­ дут экскаваторы и краны, будут созданы новые ж и ­ лища, быть может, совсем иные, чем те, к которым мы привыкли — человечество и в такой катастрофе вы­ стоит. Оказывается, почти каждой категории материаль­ ных и культурных благ можно найти компенсацию или смириться с ее потерей. И есть лишь одна, без кото­ рой вообще невозможно существование человека. Это орудия труда — токарные станки и экскаваторы, элек­ тростанции и автомобили, сложные машинные системы и обычные ножи, пилы, иглы, топоры, клещи, отверт­ ки. Предметы этой категории в том или ином качестве
и количестве прошли с человеком через все эпохи его существования, включая и те времена, когда никто по­ нятия не имел ни о кино, ни об одежде из тканей, ни о квартирах с газом и водопроводом. В истории изобретения, совершенствования и рас­ пространения орудий труда отражается вся история развития человеческого общества. И в ней же скрыты корни многих важных проблем современности. Именно изготовление орудий труда поставило пред­ ка современного человека в совершенно особое поло­ жение среди всех остальных живых существ, населяю­ щих Землю. В то время как животные могли лишь приспосабливаться к природе, человек с помощью со­ знательно созданных инструментов начал преобразо­ вывать ее себе на пользу. Уже питекантропы, жившие свыше сотни тысяч лет назад, пользовались предметами, которые позволяли делать то, что было не под силу невооруженной руке. Правда, предметы эти можно считать орудиями труда лишь условно, ибо большая их часть не подвергалась специальной обработке, а представляла собой подоб­ ранные на земле камни и палки. Прошло несколько тысячелетий, и человек научил­ ся обрабатывать дерево и камень так, что из них по­ лучались орудия труда, предназначенные для выпол­ нения самой разной работы. Каменные топоры, ножи, струги, скребки, сверла, молотки, серпы, иглы — вот лишь часть того арсенала, которым располагали наши предки несколько тысячелетий назад. Каменный топор дал человеку изобилие топлива для костра, позволил строить жилище. Каменный наконечник копья и стре­ лы был острее и крепче, чем зубы любого зверя. Те­ перь люди могли смело противостоять жаре и холоду, побеждать в схватках с самыми сильными животными. И уже тогда человек стал зависеть от орудий труда. Менее ловкий и сильный охотник, вооружившись бо­ лее совершенным инструментом, мог принести лучшую добычу, чем его более способный, но хуже оснащенный соплеменник. Лишаясь привычных орудий труда, люди становились почти беспомощными. Историки отдали должное орудиям труда этого этапа цивилизации, назвав его по материалу, из ко­ торого были изготовлены эти орудия, каменным веком.
Шли века. Создавая новые инструменты, механиз­ мы и машины, человек не только получал новые воз­ можности воздействия на природу, но и развивался сам, становился опытнее и умнее. Внимательный анализ взаимоотношений людей и техники открывает сильную обратную связь между че­ ловеком и орудием труда. Оказывается, созданные людьми инструменты, механизмы, машины не только выполняют их волю, помогают им, но и существенно влияют на жизнь человека и человеческого общества в целом. Примитивные каменные, костяные и деревянные орудия позволили человеку возвыситься над другими животными. Накопление простых орудий труда и соз­ дание более сложных определило организацию родо­ вой общины. От охоты и собирания плодов люди пере­ шли к скотоводству и земледелию. В это время появились первые механизмы — лук и копьеметатель и еще более хитроумное изобретение — смычковая дрель — инструмент, который возвратно­ поступательное движение стрелы деревянного лука преобразовывал во вращательное движение каменного или костяного сверла. Так был сделан шаг от единич­ ного полезного элемента к конструкции, объединяю­ щей несколько элементов. Около 5 тысяч лет тому назад произошла первая технологическая революция, приведшая к решитель­ ным изменениям качества и количества орудий труда. Оказалось, что некоторые камни плавятся в костре, а потом, затвердевая, становятся намного более проч­ ными, чем до плавки. В жидком виде этим камням можно было придавать любую форму. Прокаливая их в специальных печах, по-разному комбинируя их, люди стали получать материалы, сочетающие твердость с пластичностью и долговечностью,— металлы. Вначале это были медь и бронза. По твердости медь уступает кремню, обсидиану и многим другим по­ родам. Но медь можно лить и ковать. Сплав меди с оловом — бронза — обладает еще более совершен­ ными литейными свойствами. Температура плавления у нее ниже, после охлаждения она тверже и прочнее. Д л я изготовления каменного топора древнему чело­ веку требовались месяцы напряженного труда, а то-
ОРУДИЯ ЖЕЛЕЗНОГО ВЕКЭ
пор из бронзы можно было сделать за несколько ча­ сов. Новые материалы — медь и бронза — нашли при­ менение прежде всего в орудиях труда. Соответствен­ но этому следующие за каменным веком тысячелетия получили название бронзового века. Количество орудий труда в бронзовом веке увели­ чивалось лавинообразно. Топоры, ножи, мотыги, до­ лота, гвозди — сотни наименований, десятки тысяч ве­ щей. Человек окружил себя инструментами, без кото­ рых уже не мыслил себя. К еще более значительному прогрессу в создании и распространении орудий труда привело освоение вы­ плавки железа. Железные руды, в отличие от довольно редких минералов, содержащих медь и олово, были распространены повсеместно. Изделия из железа были более твердыми, чем медные, и менее хрупкими, чем бронзовые. Ж елезо окончательно вытеснило камень как материал для орудий труда, чего не могли сде­ лать ни медь, ни бронза. Очень скоро оно проникло во все области производства и быта. Так за несколько столетий до нашей эры начался железный век. Применение в орудиях труда металлов настолько повысило производительность, что позволило людям строить города. Оно заставило выделить тех, кто соз­ давал эти орудия, в особую общественную группу — группу ремесленников — и одновременно привело к ро­ сту имущественного неравенства, к началу широкой эксплуатации человека человеком, к развертыванию войн. Освоение прекрасных технологических качеств ж е ­ леза открыло дорогу к созданию самых различных ме­ ханизмов. Веретено и ткацкий станок совершили рево­ люцию в производстве одежды. Простейший ры чаж ­ ный подъемник позволил за час поднимать около 3 т воды на высоту 3 м. Китайское водочерпальное колесо и винтовой насос Архимеда продемонстрировали еще лучшие результаты. Блочные механизмы дали возмож­ ность одному человеку легко передвигать такие тяж е­ сти, какие прежде не могли сдвинуть с места десятки людей. Соединение механизмов и приспособлений в единую систему привело к появлению первых машин. Одно
из важнейших мест среди них занял токарный станок, изобретенный, как полагают, около 3 тысяч лет назад. Примерно в 600 г. до нашей эры появилась вращ атель­ ная ручная мельница, в которой зерно растиралось двумя каменными жерновами. Она давала муку луч­ шего качества и требовала меньших затрат энергии, чем способы толчения и растирания зерна бронзового века. Но разве предполагали люди, впервые получившие в примитивных печах кричное железо, что многие из их собратьев будут убиты оружием из этого металла? Разве думал увлеченный своим делом свободный ре­ месленник, что достижения в ковке или в корабле­ строении приведут его к положению раба-гребца на галере и сделают для него труд тяжкой мукой? Развитие ремесел в средние века привело к повы­ шению престижа тружеников, работающих с молотом, мастерком, плугом, и одновременно — к закабалению их феодалами, стремящимися поживиться за счет чу­ жого труда, продукты которого становились все более совершенными и обильными. Людям начала открываться оборотная сторона ци­ вилизации... Прогресс средств производства влек с собою появ­ ление целых технических систем, таких, как древне­ римский водопровод или древнегреческий корабль. Установка на корабле парусов показала, какие пре­ имущества человек получает при использовании иных, чем сила собственных мышц, источников энергии. Новую техническую революцию произвели паро­ вая машина и бензиновый двигатель внутреннего сго­ рания. С появлением этих компактных машин, тысяче­ кратно увеличивающих силу человека, люди получили возможность перейти от непосредственного воздейст­ вия на объект труда к управлению машинами, благо­ даря чему работа стала выполняться гораздо более эффективно. Использование энергии пара, нефтяных продуктов, электричества в двигателях превратило человека из вассала природы в ее властелина. Машины и механиз­ мы, снабженные двигателями и объединенные в систе­ мы — промышленные, строительные, транспортные, сельскохозяйственные, связные,— позволили человеку
побеждать погоду, расстояния, вырывать у Земли т а ­ кие богатства, о которых не могли и мечтать люди до­ машинной эпохи. Казалось бы, чего еще можно желать? Но... На пути от паруса до современных двигателей было много этапов. И отношение человека к технике не оста­ валось постоянным. Средние века изменили лицо об­ щественного производства. Машины проникли во мно­ гие сферы и стали привычными. Они помогали успеш­ но разрешать важные практические задачи. Человече­ ство начало обретать новую веру. Суть ее выразил в середине XIII в. английский фи­ лософ и ученый Роджер Бэкон. Он писал: «Ведь можно же создать первые крупные речные и океанские суда с двигателями и без гребцов, управляемые рулевыми и передвигающиеся с большей скоростью, чем если бы
они были набиты гребцами. Можно создать и колесни­ цу, передвигающуюся с непостижимой быстротой, не впрягая в нее животных... Можно создать и летатель­ ные аппараты, внутри которых усядется человек, з а ­ ставляющий поворотом того или иного прибора ис­ кусственные крылья бить по воздуху, как это делают птицы... Можно построить небольшую машину, подни­ мающую и опускающую чрезвычайно тяжелые грузы, машину огромной пользы... Наряду с этим можно по­ строить и такие машины, с помощью которых человек станет спускаться на дно рек и морей без ущерба для своего здоровья... Можно построить еще и еще мно­ жество других вещей...» Все перечисленные здесь машины, призванные сде­ лать жизнь человека легкой и счастливой, и «множе­ ство других вещей», таких, как станки-автоматы, теле­ визоры, микроскопы, космические ракеты, были созда­ ны, но оказалось, что, кроме пользы, они могут при­ нести с собой массу несчастий. «Каждый день над рабочей слободкой, в дымном, масляном воздухе, дрожал и ревел фабричный гудок, и, послушные зову, из маленьких серых домов выбе­ гали на улицу, точно испуганные тараканы, угрюмые люди, не успевшие освежить сном свои мускулы. В хо­ лодном сумраке они шли по немощеной улице к вы­ соким каменным клеткам фабрики, она с равнодушной уверенностью ждала их, освещая грязную дорогу де­ сятками жирных, квадратных глаз... Вечером, когда садилось солнце и на стеклах домов устало блестели его красные лучи,— фабрика выки­ дывала людей из своих каменных недр, словно отрабо­ танный шлак, и они снова шли по улицам, закопчен­ ные, с черными лицами, распространяя в воздухе лип­ кий запах машинного масла... День проглочен фабрикой, машины высосали из мускулов людей столько силы, сколько им было нужно. День бесследно вычеркнут из жизни...» Так описал Максим Горький чудо XIX в.— систему машин и механизмов, способную создать все, о чем мечтал Роджер Бэкон,— «речные и океанские суда с двигателями без гребцов», «колесницы, передвигаю­ щиеся с непостижимой быстротой», «летательные ап­ параты, внутри которых усядется человек», «машины,
поднимающие и опускающие чрезвычайно тяжелые грузы»... Быть может, спасение от отрицательных эффектов технического прогресса было в том, чтобы притормо­ зить его, остановиться на достигнутом? Почти два ты­ сячелетия назад нечто подобное, вольно или невольно, проделало римское рабовладельческое общество. Д е ­ шевый труд рабов не давал стимулов для совершенст­ вования производства. «Скотоподобие» рабов превра­ тило для свободных римлян само понятие труда в не­ что скотское. Выше всего ценилось военное искусство, правящий класс погряз в праздности, и Римская им­ перия погибла. Так называемые варвары, пришедшие на ее развалины, принесли с собой методы и орудия труда гораздо более совершенные, чем были у римлян, а вместе с ними и конец малопроизводительному р аб ­ скому труду. В конце XVIII в. английские рабочие, которых по имени одного из их вождей назвали луддитами, дове­ денные до отчаяния своим положением, стали крушить станки и машины. Это движение продолжалось не­ сколько десятилетий и захлебнулось, так и не остано­ вив технического прогресса. Потому что нельзя повер­ нуть историю вспять. Сегодня это кажется очевидным. Дело не в техническом прогрессе. В капиталистиче­ ском обществе, где рабочая сила является товаром, а свойства и способности человека оцениваются только как предмет купли-продажи, неизбежно уродование физических и духовных качеств человека. Люди XX в. привыкли относиться к машинам как к своим помощникам и друзьям. Тем не менее, и в наш век техника, даже мирная, причинила человечеству массу неприятностей. В 1907 г. самый крупный и совершенный пароход того времени «Титаник» столкнулся с айсбергом и по­ шел ко дну. Катастрофа унесла за несколько часов полторы тысячи жизней и причинила материальный ущерб в десятки миллионов долларов. Д л я достиже­ ния подобного «эффекта» пиратам древности и урага­ нам, разбивавшим о скалы средневековые парусники, понадобилось бы несколько месяцев. В 1937 г. в авиационных катастрофах погибло около 5 тысяч человек.
ф аврика X I X векэ В 1967 г. отработанные газы автомобилей и про­ мышленных предприятий сделали воздух некоторых крупных городов Америки и Японии опасным для здо­ ровья сотен тысяч людей, что вынудило правительства этих стран развернуть широкие кампании по защите человека от созданных им машин. Вторая половина нашего века стала эпохой внедре­ ния в жизнь новой техники — управляющей. Электрон­ ные вычислительные машины, коротко ЭВМ, были спроектированы для того, чтобы избавить человека от рутинных функций управления, оставить за ним толь­ ко творческую работу. Подобно тому как широкое рас­ пространение в сфере производства исполнительных машин освободило людей от необходимости чрезмер­ ных физических усилий, внедрение ЭВМ рационали­ зировало умственньш труд._Кро^е. того., управляющие машины дали возможность трчно>контролировать бы2 Ю. Алексеев.. , Л [ 17
стротекущие процессы, незамедлительно решать круп­ номасштабные производственные задачи, включающие в себя множество переменных. Д ля невооруженного человеческого мозга, в силу недостаточного его быст­ родействия, это было просто невозможно. На «думающие машины», как стали их называть, возлагались большие надежды. Считали, что они помо­ гут разрешить большую часть «человекомашинных» проблем. Но надежды оправдались лишь частично. Вместе с новыми возможностями новая техника при­ несла и новые проблемы. Одной из таких проблем стала проблема «взаимо­ понимания» человека-оператора и ЭВМ. Ведь для того, чтобы заставить машину решать «человеческие» задачи, ее надо приспособить к человеческому языку, на котором эти задачи формулируются. Значит, или машину надо научить понимать мысли, выраженные словами, или оператор должен научиться переклады­ вать эти мысли на машинный язык. Учитывая, что «думающим машинам» поручаются сложнейшие задачи, можно представить себе, что и решение проблемы «взаимопонимания» очень непро­ сто. О том, что с годами она не становится менее ост­ рой, свидетельствует сравнительный анализ затрат человечества на рабочую часть ЭВМ и на ее так назы­ ваемое математическое обеспечение, то есть на систе­ му перевода человеческого языка на машинный, в те­ чение полутора десятилетий. В 1956 г. на рабочую часть ЭВМ тратилось 70% отпущенных на машину средств, а на языковую — 30%, в 1960 г. эти показатели соответственно состави­ ли 60% и 40%, в 1964 и в 1968 гг. расходы на ту и другую часть были равны, в 1972 г. на «думающую» часть уходило 40%, а на «взаимопонимание» — 60% средств. Эти 60%, выражающиеся в десятках миллио­ нов рублей, долларов, франков, взятых из сферы м а­ териального производства,— сами по себе являются нежелательным эффектом. Другая проблема широкого внедрения ЭВМ связа­ на с появлением новых профессий, таких, как оператор, программист, наладчик ЭВМ и т. п. Несмотря на то что людям, освоившим эти профессии, не приходится
сталкиваться с большими физическими нагрузками, они часто жалуются на переутомление и нервные рас­ стройства. Д а и в решении ряда важных социально-хозяйст­ венных задач, в развязывании узлов «человеко-ма­ шинных» отношений, таких, например, как перенасы­ щенность городов автотранспортом, спасение приро­ ды от промышленных отходов, управляющие машины не произвели революции. Но, быть может, тени прогресса не так уж страш­ ны? Может, не стоит уделять столь пристального вни­ мания побочным продуктам развития техники, отри­ цательной обратной связи в отношениях человека и машины? Исследования опровергают подобную точку зрения. Они со всей ясностью показывают, что такие спутники технического прогресса, как аварии, профес­ сиональные заболевания, психическое переутомление, становятся все более многочисленными и опасными. Бороться с ними необходимо. Кроме того, в условиях напряженных темпов сов­ ременной жизни, сложного хозяйства, экономического соперничества между государствами с разным соци­ альным устройством малая эффективность машины или технической системы сама по себе представляет серьезную опасность. Итак, затормозить развитие техники невозможно, пустить его на самотек — нельзя. Необходим новый подход к проблеме. Если два противоположных реше­ ния одной задачи не дают желаемого результата, вер­ ный ответ наверняка лежит где-то между ними. Что же это за решение? На каких основах можно постро­ ить гармоничные отношения между человеком и ору­ дием тоуда?
Рождение науки Всем известна сказка про Емелю, поймавшего вол­ шебную щуку. Договор со щукой сделал героя сказки всесильным повелителем вещей. Стоило Емеле скоман­ довать, и печь везла его куда надо, аккуратно объ­ езжая пеньки и ямы, а топор мог сам по себе нарубить дров на всю зиму. В этой сказке — мечта многих по­ колений изобретателей и конструкторов. Но реаль­ ность, как известно, всегда отличается от мечты. Топору, которым управлял Емеля, можно было обойтись без топорища. Вес и размер тоже значения не имели. Только длина и твердость острия определя­ ли производительность этого орудия труда. Такое воз­ можно лишь в сказке. Спросите любого плотника, что лучше — не очень острый топор с топорищем или острый, но без топо­ рища? Ответ ясен. Но ведь топорище, кажется, непо­ средственно не участвует в работе топора. И все рав­ но оно необходимо. Именно рукоять дает человеку т а ­ кую же власть над топором, какую Емеля получил, овладев волшебным заклинанием «по щучьему веле­ нью, по моему хотенью». Выражаясь точным техниче­ ским языком, можно назвать топорище органом управ­ ления топора. Уже первобытный человек сталкивался с пробле­ мами управления. Он обнаружил, что, изменяя вес и форму орудия труда, можно существенно повлиять на результаты работы. Однако на начальных стадиях развития техники проблемы управления, по правде говоря, мало занима­ ли ее создателей. Варианты решения этих проблем в каждом конкретном случае казались очевидными. В са­
мом деле, разве сложно, зная силу руки, подобрать для топора, молотка или любого другого ручного ору­ дия наилучшие вес, размер и форму? Столетиями и подбирали на глазок, не мудрствуя лукаво. В тех же случаях, когда от эффективности использования ору­ дия зависела сама жизнь, то есть когда речь шла об оружии, мастера-изготовители принимались за тончай­ шую отработку задач управления. И появлялись д а ­ масские сабли не только исключительно острые, но и удивительно легкие, тульские ружья не только дально­ бойные и надежные, но и обеспечивающие невероят­ ную точность прицела. По-настоящему значительными проблемы управ­ ления стали в период появления сложных технических систем, таких, как многомачтовые парусные суда. Тут только корпус корабля предназначался для непо­ средственного выполнения работы, все же остальное — руль, ванты, стеньги, реи, множество рычажных, блоч­ ных и иных механизмов — для того, чтобы править судном. От того, насколько удобно было перестраи­ вать такелаж, зависела скорость корабля. Эффектив­ ность руля и системы парусов определяла живучесть судна. Прошло еще несколько столетий, прежде чем чело­ век решил, что управлению машинами стоит уделять не меньше внимания, чем совершенствованию их р а ­ бочих частей. По-видимому, прежде этому мешала своеобразная родительская самоуверенность. Человек очень долго не мог до конца свыкнуться с тем, что де­ тище его рук — техника — способна не подчиняться, бунтовать и подносить массу неприятных сюрпризов. В сказке-то даж е печка превращалась в комфорта­ бельный экипаж, стоило только Емеле захотеть! К природе, которая породила самого человека, у него сложилось совсем другое отношение. Тысячеле­ тиями люди трепетали перед ее силами. Они потрати­ ли миллионы часов, чтобы понять ее, приспособиться к ней. И только несколько десятилетий назад этот почтительный страх прошел и уступил место безрас­ судной лихости. С машинами же все было иначе. Воз­ можно, сознание того, что нашествие машин способно уничтожить живую природу, стало последней каплей, склонившей чашу весов в пользу современного — со­
вершенно нового — осторожного и почтительного от­ ношения человека к машине. Начало этому повороту положил опыт второй ми­ ровой войны. Если первую мировую войну назвали войной машин, то вторая оказалась в значительной степени войной приборов. В распоряжении воюющих сторон было огромное количество смертоносной тех­ ники, которой управляли с помощью сложнейших приборов — альтиметров, эхолотов, телекоммутаторов, радиолокаторов... Ошибки в управлении приводили к потере тысяч жизней. Люди поняли, что настало вре­ мя заняться изучением сложной системы, в которую на равных входят машина, совершающая работу, че­ ловек, который этой машиной управляет, и среда, в которой действуют человек и машина. Однако от т а ­ кого понимания до становления новой науки прошло еще два десятилетия. Задачу полного подчинения машины человеку пы­ тались решать давно и подходили к ней с разных сторон. Можно выделить три главных направления попыток и соответствующие им три исторических этапа. Сначала, создавая орудия труда и машины, люди, как мы уже говорили, мало задумывались над пробле­ мами управления ими, но к каждой машине стара­ лись подобрать человека подходящего. Удача в выбо­ ре людей с определенными физическими, психически­ ми и социальными данными определяла успех действия орудия, машины, целой технической системы. Скажем, боевые качества древнегреческой галеры зависели, в основном, от силы рабов, прикованных к веслам. П ри­ митивные орудия средневековья: иглы, резцы, долота, молотки, попадая в руки людей одаренных, помогали создавать великолепные одежды, ковры, мебель. Рен­ табельность дымных и малопроизводительных фабрик XIX в. прямо зависела от социального бесправия и крайней нужды наемных рабочих, готовых отдать за кусок хлеба все свое время и силы. Период, когда связь «орудие труда — человек» зижделась, в основ­ ном, на приспособлении человека к орудию труда, про­ должался до начала XX в. С ростом стоимости и количества машин, по мере того как они становились все более сложными, чело-
КуЗНЕЦ
веку было все труднее работать с ними. Резко возрос­ ла цена ошибок в управлении машиной. Суточный про­ стой фабрики прошлого века приносил убытки, равные стоимости одного-двух паровозов. В тридцатые годы всего лишь часовой простой конвейера на авто­ мобильном заводе обходился гораздо дороже — при­ водил к срыву выпуска нескольких десятков автома­ шин. Кстати, с введением конвейерной системы про­ мышленного производства работа стала доступна любому человеку, прошедшему непродолжительный курс профессиональной подготовки. Конвейерное про­ изводство уже характеризовалось значительным при­ способлением машины к человеку, оно подняло произ­ водительность труда по сравнению с прошлым веком в несколько раз. Шли годы. Все больше внимания в совершенствова­ нии связи «человек — машина» уделялось приспособ­ лению машины к человеку, улучшению органов управ­ ления ею, основанному на учете психических и физио­ логических возможностей человека. Однако во время второй мировой войны обнару­ жилось, что специально отобранные и хорошо обучен­ ные операторы радиолокаторов и других приборов делают дорогостоящие ошибки, несмотря на то, что органы управления этими приборами конструирова­ лись с учетом человеческого фактора. В конце сороко­ вых годов медики отметили рост таких профессиональ­ ных заболеваний промышленных рабочих, как нервное переутомление, ухудшение зрения, расстройство ко­ ординации движений. В пятидесятые годы увеличилось число столкновений морских судов из-за ошибок в управлении радиолокаторами. Исследованием всего этого занялись инженерымеханики и инженеры-электроники, физиологи, психо­ логи, социологи, педагоги, математики, физики, хими­ ки... Они пришли к выводу, что высокого совершенст­ ва системы «человек — машина» нельзя добиться, улучшая лишь ее отдельные части. Ни отбор и подго­ товка операторов, ни подгонка техники «под человека» сами по себе не гарантировали полной надежности си­ стемы и отличных результатов. Огромное значение имеют среда, в которой производится работа, харак­ тер и интенсивность этой работы, форма и содержание
связей человека-оператора с машиной и с продуктом труда. Успешное выполнение работы, хорошее самочувст­ вие, скажем, токаря зависят не только от его квали­ фикации и физических данных, от того, насколько удобно управление станком, но и от физического и мо­ рального климата цеха, от времени суток, в которое он работает, от размера серии деталей, от того, что это за детали, от языка и шрифта производственной доку­ ментации и еще от десятков, казалось бы, малознача­ щих, второстепенных факторов. Ученые разных специальностей пришли к выводу, что изучать и совершенствовать систему «человек — машина — среда» нужно только с учетом постоянного взаимодействия ее составляющих, всего многообразия существующих между ними связей. На стыке механи­
ки, электроники, психологии и физиологии родилась новая наука — эргономика. Начался новый этап в р а з ­ витии отношений между человеком и машиной. Как появилась эргономика? В 1921 г. в СССР на первой Всероссийской инициативной конференции по научной организации труда и производства, проходив­ шей под руководством академика В. М. Бехтерева, бы­ ла выдвинута идея о создании новой системы исследо­ вания трудовой деятельности человека — эргологии. Идея опередила свое время. Она не получила развития в течение двух с лишним десятилетий. В 1949 г. в Англии группа ученых организовала общество по исследованию процессов работы людей в современных технических системах. Особое внимание было уделено анализу связей между человеком и м а­ шиной в процессе управления, взаимодействию р а з ­ личных элементов систем. Несколько изменив предло­ женный Бехтеревым термин, новое направление ис­ следований назвали эргономикой (производное от гре­ ческих слов «эргон» — работа, действие и «номос» — закон). Каждому, кто хочет познакомиться с этой интерес­ нейшей наукой и на практике воспользоваться ее до­ стижениями, надо усвоить ее основные термины. М а ш и н а — в эргономике любое техническое уст­ ройство, предназначенное для целенаправленного из­ менения материи, энергии или информации. С этой точки зрения машиной считаются и металлообраба­ тывающий станок (преобразует заготовку), и автомо­ биль (перемещается в пространстве, значит, преобра­ зует пространство — форму существования материи), и аккумулятор (преобразует химическую энергию в электрическую), и радиоприемник (преобразует ин­ формацию, принимаемую в виде высокочастотных электромагнитных сигналов, в слышимую). О п е р а т о р — любой человек, управляющий м а­ шиной. Д ля эргономиста и диспетчер электростанции, и машинист электровоза, и рабочий-станочник—опе­ раторы. С р е д а — внешние факторы, оказывающие влия­ ние на работу оператора и машины. Это свет и шум в цехе для токаря или фрезеровщика, дорожные знаки и покрытие проезжей части дороги для шофера, коман­
ды и пояснения руководителей работ, различные про­ изводственные правила и инструкции и многое другое. Ошибка о п е р а т о р а — любое действие (или бездействие) оператора, мешающее успешной работе системы «человек — машина — среда». Зачастую ошиб­ ку нельзя поставить в вину оператору, так как она мо­ жет быть вызвана не только, скажем, рассеянностью или низкой квалификацией, но и тем, что безошибоч­ ные действия в определенных ситуациях оказываются за пределами физических или психических возмож­ ностей человека. Вот пример. Поворачивая на перекрестке по всем правилам уличного движения, троллейбус сбил пеше­ хода. Произошло это потому, что голова переходивше­ го улицу человека находилась ниже ветрового стекла кабины и водитель просто не мог увидеть пешехода. С точки зрения работников автоинспекции, водитель не совершил ошибки и не заслуживает наказания, но с точки зрения ученых-эргономистов, произошла ошиб­ ка оператора, и наказания заслуживают те, кто, про­ ектируя кабину, допустил возможность подобных оши­ бок. С и с т е м а — объединенное определенной целью со­ четание взаимодействующих факторов, каждый из ко­ торых может меняться во времени. Чаще всего в эр­ гономике речь идет о системе «человек — машина — среда», которую сокращенно обозначают ЧМС. Но мо­ гут рассматриваться и другие системы, например си­ стема взаимодействующих машин в поточной линии или система взаимодействующих людей в производст­ венной бригаде. Естественно, подобных систем может быть великое множество. Важно не забывать о таком важном качестве эрго­ номической системы, как объединение входящих в нее элементов единой целью. Отсутствие этого качества не позволяет назвать системой ни станки на складе, предназначенные для отправки на разные заводы, ни группу людей, случайно собравшуюся на заводском дворе. Отметим еще, что в эргономике выделя­ ются два основных вида систем: «один человек-опера­ т о р — одна машина — среда» и «группа людей-операторов — группа машин — среда» («группа людей-операторов — одна машина — среда», «один человек-опе­
ратор — группа машин — среда»). Первые системы ЧМС можно назвать единичными, вторые — массо­ выми. Пользуясь приведенными терминами, попробуем дать определение и самой эргономике: Э рг оно ми ка — наука, и з у ч а ю щ а я свя­ зи в с и с т е м а х « ч е л о в е к — м а ш и н а — с р е д а » и с о в е р ш е н с т в у ю щ а я эти с в я з и с ц е л ь ю увеличения производительности таких систем, уменьшения возможностей оши­ бок о ператора, с о х р а н е н и я з д о р о в ь я и хорошего самочувствия работника. В 1955 г. бельгийский профессор Ж . Фаверж в со­ авторстве с доктором М. Омбреданом опубликовал работу «Анализ труда», которая стала одним из пер­ вых фундаментальных трудов по эргономике. В 1959 г. в Европе была создана Международная эргономическая ассоциация, которая объединила пред­ ставителей новой науки из всех европейских промыш­ ленно развитых стран. В 1962 г. в США насчитывалось около 1300 ученых, занятых исключительно эргономическими проблемами. На Всесоюзном съезде психологов СССР в 1963 г. 16% сообщений было посвящено эргономике. В 1961, 1964 и 1967 гг. состоялись международные конгрессы по эргономике в Стокгольме, Дортмунде и Бирмингеме. З а этот промежуток времени советские ученые Д. А. Ошанин, Б. Ф. Ломов, А. Н. Леонтьев, В. П. Зинченко выступили с работами, привлекшими внимание эргономистов многих стран. В 1972 г. в Москве состоялась 1-я Международная конференция ученых и специалистов стран СЭВ и Юго­ славии по вопросам эргономики. На всех этих международных форумах рассматри­ вались не только цели и задачи эргономики, но и ме­ тоды достижения этих целей и решения задач. Как считают некоторые ученые, разработка эргономиче­ ских методов важна не менее, чем составление кон­ кретных эргономических «рецептов». «Именно потому, что перед эргономикой стоят конкретные проблемы, эти проблемы являются комплексными, почти всегда новыми и отличными от уже решавшихся ранее. И т а ­ кое положение будет сохраняться еще долгое время.

Вот почему решения, принятые в каком-либо частном случае, не могут быть непосредственно использованы в другом, пусть подобном частном случае. Следова­ тельно, единственной гарантией эффективного реше­ ния является качество методов, используемых при изу­ чении и решении каждой отдельной задачи»,— пишет французский специалист по эргономике М. де Монмоллен. В отличие, скажем, от методов ядерной физики или высшей математики, эргономическими методами мо­ жет воспользоваться не только ученый, но и производ­ ственник-рационализатор. Конечно, речь в данном слу­ чае идет не о деятельности сложнейших систем типа «космонавт — ракета — космос» или «заводской кол­ л екти в— завод — производственная среда». Но при­ менительно к более простым системам подобным си­ стеме «шофер — автомобиль» или «токарь — токарный станок» эргономические методы общедоступны. Эргономические исследования можно разделить на два вида: анализ труда и экспериментирование. Ана­ лиз труда, проводимый в условиях реального произ­ водства, позволяет определять задачи, которые пред­ стоит решать в процессе эргономического совершенст­ вования системы. Например, если известно, что авто­ мобили определенной модели чаще других попадают в аварии и управление ими больше утомляет водителя, чем работа на других машинах, есть смысл понаблю­ дать за шофером в процессе работы. Это даст возмож­ ность выяснить, какие именно органы и операции уп­ равления неудобны, чем плоха среда обитания водите­ ля и т. п. Иными словами, анализ труда позволяет определить переменные, характеризующие трудовой процесс, и выбрать среди них главнейшие, по которым можно судить об успехе эргономических преобразова­ ний. Д ля того чтобы не потонуть в огромном количест­ ве факторов, связанных с работой системы ЧМС, ис­ следователи обычно создают так называемую модель системы, в которую включают только важнейшие ее элементы и связи. Такой моделью может стать схема, макет, система графиков или движущихся элементов. Часто строят эргономические модели отдельных эле­ ментов системы ЧМС или даже отдельных произвол-
ственных операций. Так, моделью системы «маши­ нист — локомотив — дорога» может стать схема, на­ черченная на бумаге, моделью моста — его объемный макет, а моделью операции проточки детали на токар­ ном станке — снятое на кинопленку движение лампо­ чек, прикрепленных к рукам рабочего, управляющего станком. Суть моделирования во всех случаях одна — в многообразии элементов и связей, образующих си­ стему ЧМС, выделить важнейшие и сосредоточить на них внимание исследователей. Руководствуясь моделью, специалисты проводят скрупулезное изучение системы с помощью хрономет­ рирования (замеров времени) отдельных действий оператора, машины, системы, посредством фотографи­ рования характерных положений и киносъемки в а ж ­ нейших движений, путем анкетных опросов операторов и т. п. Особое место среди методов эргономики занимает анализ ошибок оператора. Иногда специалистов по э р ­ гономике даже называют специалистами по человече­ ским ошибкам. Точно выполняемая операция обычно становится настолько естественной для оператора, что он не осознает ее механизма, не может объяснить сво­ их действий. Зато в ошибках, и особенно в ошибках, совершаемых при обучении,— невоспринятых сигна­ лах, несвоевременных или неправильных решениях и т. д.— легко обнаруживаются слабые места системы. В лабораторных экспериментах картины и положе­ ния, «подсмотренные» во время производственных ис­ следований, многократно воспроизводятся, обмеряют­ ся, обсчитываются. Д л я этого применяют и моделиро­ вание, и хронометрирование, и другие приемы, строят специальные макеты, привлекают людей-испытателей с заранее изученными данными. Достаточно привести несколько примеров для того, чтобы представить себе возможности эргономики. Внедрение ее рекомендаций в центральном пункте управления Щекинского химического комбината сократило персонал этого пункта с 49 до 29 чело­ век, что позволило в условиях проводящегося на комбинате экономического эксперимента соответ­ ственно повысить зарплату оставшимся работникам. Внедрение эргономически мотивированных сборочных
операций на московском арматурном заводе привело без каких-либо материальных затрат к повышению производительности труда рабочих и увеличило их з а ­ работки на 11,3%. После перестройки эргономистами рабочих мест мотальщиц на Херсонском хлопчатобу­ мажном комбинате резко снизилась утомляемость р а ­ ботниц. Производительность труда возросла на 30%. Эргономика не утвердилась окончательно, пока не размежевалась с другими науками и научными на­ правлениями, занимающимися проблемами трудовой деятельности человека. Поначалу ученым-эргономистам приходилось объяснять, что они не дублируют исследований по физиологии, психологии и гигиене труда, а опираются на них в своих разработках, что их работа не ограничивается инженерной психологией, то есть наукой о психологических закономерностях пове­ дения человека в трудовом процессе, а включает ис­ следования инженерной психологии в собственные, го­ раздо более широкие разработки. Непростым делом оказалось и определение отношений между эргономи­ кой и научной организацией труда. Иные готовы были свести эргономику к организации рабочего места, к ис­ следованиям «о рычагах и кнопках». Это не только принижало значение эргономики, но и лишало подлин­ но научной базы труды по улучшению рабочих мест. Сейчас эргономика бурно развивается во всех ве­ дущих промышленных странах. Но в капиталистиче­ ских государствах рационализация труда и управле­ ния на основе данных эргономики ведется с единствен­ ной целью повышения эффективности производства, в котором человек рассматривается как второстепенный, подчиненный элемент. Социалистическая система оп­ ределяет науке о труде иное применение. В странах социализма эргономика используется прежде всего для того, чтобы улучшить условия труда, сделать его более содержательным, интересным и эффективным. Человеческий фактор здесь наиглавнейший. В СССР ведутся исследования по всем основным направлениям эргономики. Создана разветвленная сеть эргономических лабораторий — в Институте психоло­ гии Академии наук СССР, Институте общей и педаго­ гической психологии Академии педагогических наук СССР, Институте гигиены труда и профессиональных
заболеваний Академии медицинских наук СССР, Все­ союзном центральном научно-исследовательском ин­ ституте охраны труда ВЦСПС, Научно-исследователь­ ском институте труда, в Ленинградском, Московском, Киевском, Тартуском, Харьковском и Тбилисском уни­ верситетах, в некоторых других организациях, а также на многих промышленных предприятиях. Эти лабора­ тории работают в тесном взаимодействии с отделами и лабораториями научной организации труда, физио­ логии, психологии и гигиены труда, а также техниче­ ской эстетики. Координацию работ по эргономике в Со­ ветском Союзе осуществляет Всесоюзный научно-исследоЕательский институт технической эстетики. Практические задачи, решаемые эргономикой на современном этапе, в общем виде можно сформули­ ровать так: 1) научно обосновать принципы создания систем ЧМС, рассчитанных на определенную производитель­ ность и обеспечивающих необходимые удобства опе­ ратору, исходя из возможностей человека, техники и особенностей производственной среды; 2) распределить функции между оператором и ма­ шиной в системе ЧМС так, чтобы обеспечить ее опти­ мальную производительность и комфортность при максимальной надежности; 3) разработать и научно обосновать методы про­ фессионального отбора и эффективной подготовки операторов, объединения их в слаженные, высокопро­ изводительные коллективы. Решение этих задач ведется по нескольким направ­ лениям, включая множество частных вопросов и проб­ лем. Подобно огромной мозаике, сложенной из мно­ жества мелких разноцветных камешков, из разнопла­ новых и разноликих работ по решению частных задач эргономики складывается весь ее облик. 3 Ю. Алексеев
Л ет двадцать тому назад на наших киноэкранах появился лихой бригадир-ударник, «организовываю­ щий» работу своей бригады возгласами: «Шуруй! В ка­ лывай! Лады!» В этом комедийном образе воплотились черты производственника той поры, когда понятия «комфорт» и «работа» казались многим несовместимы­ ми. В те времена некоторые считали, что качество и количество продукции зависят прежде всего от совер­ шенства машины, от трудового энтузиазма, от усло­ вий быта рабочего. А насколько удобно рабочему на его рабочем месте, в расчет часто не принимали. Сло­ вом, дай предприятию высокопроизводительную тех­ нику, организуй трудовой подъем по системе «шуруй — вкалывай!», и все будет «лады!» Однако на деле оказалось по-иному. Управляя более производительной техникой, рабочие зачастую гораздо сильнее утомлялись, делали большее количе­ ство ошибок. И тут-то на помощь пришли ученые. Эргономисты ввели в обиход такие понятия, как «комфортность рабочего места» и «биофизическая со­ вместимость в системе «человек — машина — среда». Суть этих понятий заключается в том, чтобы создать человеку и управляемой им машине такую среду оби­ тания, в которой производительность была бы наи­ большей, а самочувствие человека-оператора — наи­ лучшим. Из чего же состоит эта среда? И как ее составляю­ щие влияют на работу эргономической системы? Ж ел ая подчеркнуть крайнюю необходимость чеголибо, мы говорим: «Нужен как воздух!» Очевидно, воз­ дух — именно то, что в первую очередь определяет комфортность рабочего места оператора. Н ем а­
ловажное значение имеет воздух и для работы многих машин. Например, содержание в нем кислорода з а ­ метно влияет на мощность двигателей внутреннего сгорания, запыленность — на качество работы многих точных станков. Но рассмотрим все по порядку. Прежде всего — газовый состав воздуха. Наиболее важная его часть — кислород. В обычном воздухе со­ держится около 20% кислорода. Уменьшение его до­ ли до 14% вызывает кислородное голодание организ­ ма человека. Если кислорода в воздухе еще меньше — 6—9%, то возникает опасность для жизни. Сходным образом влияет содержание кислорода на работу не­ которых машин. Например, мощность автомобильных и самолетных поршневых двигателей при уменьшении кислородной нормы в 1,5—2 раза падает на 30—60%. Иную картину дает увеличение содержания кисло­ рода в воздухе по сравнению с нормой. Д л я машин в этом случае применима поговорка «маслом кашу не испортишь». Человеку заметный избыток кислоро­ да грозит неприятностями — при длительном его вды­ хании развиваются отек и воспаление легких. Наибольшей по объему составной частью воздуха является азот. Его доля — около 78%. До недавних пор азот считали биологически инертным газом. В на­ стоящее время твердо установлено неизвестное ранее свойство животных и высших растений усваивать азот атмосферы. Оказалось, что азот необходим для нор­ мальной жизнедеятельности. Поэтому при проектиро­ вании, например, космических систем для длительного полета человека в герметичной камере с ограниченным объемом предусматривают обычную азотно-кислород­ ную смесь. А на работоспособность машин азот почти не влияет. Значительно меньше, чем азота и кислорода, содер­ жится в воздухе углекислого газа — всего около 0,03% в обычных условиях. Тем не менее этот газ оказывает существенное воздействие на систему «человек — ма­ шина», прежде всего — на человека. Само по себе на­ личие углекислого газа в воздухе необходимо для су­ ществования живых организмов, но при увеличении его доли до 3% и более он становится опасен. Р а зд р а ­ жаются дыхательные пути, появляются шум в ушах, головные боли, головокружение, вялость. При концен­
трациях выше 8— 10% углекислый газ вызывает удушье и смерть. В производственных помещениях сле­ дят, чтобы содержание этого газа в воздухе не превы­ шало 0,1% в обычных условиях и 0,5% в условиях кратковременной работы. Среди примесей, загрязняющих воздух, больше всего неприятностей доставляет пыль. Д а ж е кратко­ временное пребывание в сильно запыленной среде утомляет человека, снижает точность его действий. А длительное вдыхание запыленного воздуха приво­ дит к серьезным легочным заболеваниям, таким, как силикоз. Пыль вредна и машинам — быстрее изнашизаются трущиеся части, разлаживаются приборы и ме­ ханизмы. Кроме того, некоторые виды пыли, например угольная, могут образовывать с воздухом взрывоопас­ ные смеси. Другая весьма нежелательная примесь — окись уг­ лерода. Она образуется при горении различных видов топлива. В связи с широким использованием двигате­ лей внутреннего сгорания — на автомобилях, сельско­ хозяйственных машинах, компрессорных и насосных установках, передвижных электростанциях и т. д.— этот ядовитый газ выбрасывается в атмосферу в коли­ чествах, часто превышающих санитарные нормы. Осо­ бую опасность представляет то, что окись углерода, или, как еще ее называют, угарный газ, не имеет ни цвета, ни запаха. При ее сверхкритической концентра­ ции человек теряет сознание и умирает. Были случаи, когда в кабину автомобиля из моторного отсека совер­ шенно незаметно просачивались выхлопные газы, и шофер погибал. Д а ж е в незначительных концентра­ циях (0,2—0,5 мг/л) окись углерода вызывает сла­ бость, снижение работоспособности, расстройство ко­ ординации движений. Принимаются энергичные, меры по борьбе с загрязнением воздуха этой примесью. Еще одна вредная примесь — сернистый газ, обра­ зующийся обычно при сжигании минерального топли­ ва. Этот газ нарушает нормальную жизнедеятель­ ность растений, вызывает коррозию металлов, разру­ шает строительные материалы, отрицательно влияет на самочувствие и здоровье человека. У сернистого газа резкий запах, поэтому его присутствие в воздухе можно легко определить. Подобным же образом об-
стоит дело с другими вредными примесями, такими, как хлор, сероводород, аммиак, попадающими иногда в воздух на промышленных предприятиях. Один из важнейших параметров воздушной сре­ д ы — температура. Какой она должна быть? Тепловое равновесие обнаженного человеческого тела наступает при температуре 25—29° С. При резком понижении температуры тело чрезмерно охлаждается, а при повышении увеличивается выделение пота. И спа­ ряясь, он охлаждает организм. Может показаться, что нет необходимости заботиться об оптимальной темпе­ ра ту р е — следует только при ее понижении одеть опе­ ратора потеплее, а при повышении — полегче. Но теп­ лая одежда затрудняет движения, усиливает потоотде­ ление, что, в свою очередь, вызывает ж аж ду и неравно­ мерный тепловой режим разных участков тела, как при
высокой температуре. Поэтому при неблагоприятной температуре человек может лишь очень недолго рабо­ тать без заметного снижения производительности. Длительное отклонение температуры рабочей сре­ ды от оптимальной утомляет, приводит к резкому уве­ личению операторских ошибок. Причем температурные отклонения могут быть незначительными. Например, при температуре 13° С и ниже руки уже не в состоянии выполнять многие виды работ, требующие значитель­ ной точности движений. А повышение температуры в рабочем помещении радиотелеграфистов с 25° С до 35° С приводит к увеличению операторских ошибок в 3—5 раз. Тот, кто водил зимой автомобиль на дальние рас­ стояния, знает, как непросто подобрать режим обогре­ ва кабины. В тепле внимание работающего шофера притупляется, появляются расслабленность, сонли­ вость. Д л я каждого рода деятельности, для каждой си­ стемы ЧМС существуют свои значения оптимальной температуры, при которой система становится наибо­ лее надежной, а ее работа — наиболее производитель­ ной. При большой затрате физической энергии и дли­ тельном напряжении внимания благоприятны более низкие температуры (16—20°С). Д л я умственной р а ­ боты больше подходит температура 21—30° С. В преде­ лах этих интервалов есть много значений, каждое из которых лучше всего для какой-то определенной про­ фессии, для определенных условий работы системы ЧМС. Большое влияние на самочувствие оказывает в л а ж ­ ность воздуха. Д л я человека наиболее благоприятна относительная влажность воздуха 40—60%. Значи­ тельное понижение влажности может вызывать непри­ ятное ощущение сухости, но в делом оно не снижает работоспособности. Гораздо более вредна повышенная влажность. При высокой температуре она способству­ ет перегреву организма, так как затрудняет потоотде­ ление. При низких температурах влажный воздух, об­ ладающий большой теплопроводностью, вызывает пе­ реохлаждение тела. Движение воздуха тоже влияет на человеческий ор­ ганизм. Легкий ветерок со скоростью до 1 м/с обычно
действует благоприятно, более сильные ветры (сквоз­ няки) могут быть опасны, если несут с собой слишком холодный или, наоборот, горячий воздух. Допустим, определены наиболее благоприятные со­ став, температура, влажность и скорость движения воздуха в механообрабатывающем цехе завода. З н а ­ чит ли это, что во всех точках цеха, во все часы дня, месяца, года эти параметры должны быть неизменны­ ми? Нет. В любых сферах производства эргономисты рекомендуют создавать так называемый динамический климат, характеристики которого меняются в зависи­ мости от места, времени суток, времени года. Еще одна важнейшая характеристика среды — освещенность. Влияние ее на работоспособность систе­ мы «человек — машина» очень велико. Шофер ведет машину по ночной дороге. Сильные фары хорошо освещают дорожное полотно, в кабине ярко светятся шкалы приборов управления. И вдруг на крутом повороте колесо машины попадает в яму. При­ чина аварии в том, что зона освещенности слишком узка, на поворотах не охватывает всего пути. А если сделать эту зону как можно шире? Луч света вырвал из темноты пешехода, находившегося в нескольких метрах от дорожного полотна, и тот, испугавшись, ос­ лепленный, метнулся под колеса... Значит, и слишком широкая зона освещения — тоже плохо. Имеют значе­ ние и распределение пучка света по высоте, и соотно­ шение освещенности рабочей зоны и органов управле­ ния машиной, и поляризация света, когда автомобиль попадает в туман. Возьмем другой пример. Слабый свет заставляет фрезеровщика напрягать зрение, приводит к снижению точности работы. Но и слишком сильная освещенность утомляет. Кроме того, она может, «переосветив» де­ таль, скрыть ее рельеф. Где же золотая середина силы светового потока, не­ обходимая для нормальной работы? И как лучше рас­ пределить освещение — равномерно по всему цеху или высветив рабочие места? А если принять последний ва­ риант, то как должны соотноситься между собой уров­ ни общего светового фона и освещенности рабочего ме­ ста? И какие светильники лучше — обычные лампы на-

наливания, лампы дневного света, натриевые или ртут­ ные? Влияние освещения на трудовую деятельность опре­ деляют, изучая восприятие оператором световых сиг­ налов, его сердечный ритм, моргание, мышечное на­ пряжение, удовлетворенность работой. Проблема орга­ низации освещения ставится учеными как проблема Вид работы С борка к р уп н огабари тн ы х маш ин и м е х а н и з­ мов С борка средн егабари тны х ко н стр у к ц и й (э л е к ­ тром оторов, двигателей автом оби л ей и т. п .) С борка приборов (радиопри ем ни ков, т е л е в и зо ­ ров и т. п .) С борка м иниатю рны х при боров (часов, м и к р о ­ схем и т. п .) О перации в литейны х ц е х ах Г р у б ая м ехан и ческая обр аб о тка д етал ей на. ста н к ах и в ер с т ак а х О б раб отка детал ей на стан к ах и в ер с т ак а х со средней степенью точности Р а б о т а на с та н к ах и в е р с т а к а х с вы сокой т о ч ­ ностью Н аблю дени е за складским и пом ещ ениям и П ерем ещ ен и е к руп н огабари тн ы х об ъ ек то в (строй м атери ал ов, автом обилей и т . п .) на с кл ад ах П ерем ещ ен и е м алогаб ари тны х объ ектов (радиод етал ей и т. п.) на с к л а д а х Рем онт автом обилей П ерем ещ ен и е автом обилей и их а гр е га то в на стан ц и ях о б с л у ж и ва н и я П ерем ещ ен и е автом обилей при въ езд е в га р а ж Н аблю дение за автом обилям и в га р а ж е К артограф и ческ и е, к о н стр у к то р ск и е, ч е р т е ж ­ ные работы Б у х г а л т е р с к и е работы С овещ ания, приемы п осетителей П роходы в к о ри д орах и на л естн и ц ах Т орговы е операции в м агази н ах с обычной формой обсл у ж и ван и я Т орговы е операц ии в м агази н ах с ам о о б с л у ж и ­ в ан и я М ытье посуды и п род уктов на к у х н е П р и го то вл ен и е пищи Оптимальный уро­ вень освещеннос­ ти (лк) 300 1 ООО 5 000 10 000 500 500 1 000 10 000 50 100 500 1000 200 500 50 2 000 1 500 1000 200 1 000 2 000 700 500
повышения качества выполнения различных операций в системе ЧМС. Американский ученый И. Блэкуэлл провел боль­ шую работу по определению освещенности, необходи­ мой для эффективного выполнения различных трудо­ вых процессов (см. таблицу на стр. 41). Отметим, что настольная лампа мощностью 100 Вт, лампочка которой расположена в 70 см от поверхности стола, обеспечивает освещенность в точке, находя­ щейся прямо под ней, около 1 тыс. лк. Нетрудно заметить, что оптимальные величины освещенности для выполнения различных работ колеб­ лются в широких пределах. Значит, к определению силы света, необходимой для высокопроизводительной работы системы ЧМС, надо подходить с большим вни­ манием и осторожностью. Но обеспечить требуемую силу света — это еще, как говорится, полдела. Нужна и верная его направлен­ ность, иначе могут появиться слепящие блики, неж ела­ тельные тени или, наоборот, будет наблюдаться бесте­ невое высвечивание поверхности, скрывающее ее рельеф. Различают два вида ослепленности: прямую, вы­ зываемую непосредственно источником света, и кос­ венную, вызываемую отражением от поверхностей предметов, чаще всего металлических. При прямой ослепленности легко принять защитные меры — поме­ стить источник света за пределы поля зрения, исполь­ зовать козырьки, экраны и т. п. Гораздо труднее свое­ временно предусмотреть косвенную ослепленность и бороться с ней. В одном рекламном фильме есть такой эпизод. Грабитель удирает на автомобиле от преследующих его полицейских. Неожиданно слепящий луч света бьет ему в глаза. Потеряв управление, автомобиль летит в кювет. Настигнутый полицейскими гангстер ищет, что же ослепило его, и останавливает свой взгляд на бле­ стящих ботинках. Нечто похожее с некоторых пор на­ чало проникать в реальную жизнь. Например, когда конструкторы стали украшать капоты автомобилей хромированными деталями, а строители — облицовы­ вать фасады зданий алюминием. Сейчас, благодаря развитию эргономики, проекти­
ровщики стараются убрать из зон, расположенных пе­ ред глазами операторов, все бликующие предметы, з а ­ тенить светоотражающие поверхности. Разработаны нормы отражения для различных элементов среды про­ изводственных помещений. Так, для потолков рекомен­ дуется коэффициент отражения 80—92%, для стен — 40—60, для полов — 21—39%. Желательные пределы отражательной способности мебели и оборудования — 26—44%. Эти величины выбраны не только из расчета ликвидации бликов, но и во избежание резких свето­ вых переходов при переводе оператором взгляда с од­ ного предмета на другой. Следующая в нашем перечне характеристика сре­ ды — шум, или точнее звуковой фон, поскольку речь идет не только о неприятных, мешающих работе зву­ ках, но и о звуках, оказывающих положительное влия­ ние на работающего человека. Диапазон слухового восприятия человека составля­ ет примерно 5— 130 дБ. Шум спокойного дыхания равен 10 дБ, шум листьев на ветру — 20 дБ, приглушен­ ный шум в аудитории — 50 дБ, шум поезда метрополи­ т е н а — 95 дБ, самолета при взл ете— 140 дБ, космиче­ ской р а ке ты — 175 дБ. Как эти звуки действуют на че­ ловека? Прежде всего заметим, что абсолютная тишина ока­ зывает угнетающее воздействие на психику. Известно, что безмолвие может свести с ума. Не случайно мрач­ ный образ полной тишины запечатлелся в поговорке «тихо, как в могиле». Но войдем в мир звуков. Шум ли­ ствы, пение птиц, далекая песня, тихая музыка... Уро­ вень этих шумов составляет 15—25 дБ. Это уровень максимального слухового комфорта. Шум в 30 дБ в ночное время и в 35 дБ днем долго считали безвредным. Однако последними исследова­ ниями доказано, что именно с этих уровней при дли­ тельном воздействии шума начинается расстройство нервной системы человека. Работа в течение 3—4 лет на производстве с постоянным уровнем шума выше 80 дБ вызывает у 70% работающих нервные заболева­ ния, у 25—30% — болезни желудка, у 10% — гиперто­ нию. Восемь — десять лет работы при шуме 100 дБ приводят к частичной потере слуха, а в более тяжелых случаях — к глухоте. Шум в 140 дБ вызывает судорож­
ное сжатие мышц среднего уха и потерю равновесия — его действие подобно удару по голове. Шум в 180 дБ порождает усталость металла, а в 190 дБ — вырывает заклепки из конструкций. Увеличение уровня шума на одну величину в р а з­ ных частях шкалы децибелл воспринимается человече­ ским ухом по-разному. К примеру, изменение этого уровня с 40 до 60 дБ соответствует переходу с шепота на речь средней громкости, а со 100 до 120 дБ — пере­ ходу от шума буровой лебедки к шуму поршневого авиационного мотора. В первом случае мы имеем дело с переходом от нормального к нормальному, во вто­ р о м — с превращением звука, терпимого в течение не­ скольких часов, в непереносимый. Это важно знать по­ тому, что, когда речь заходит о снижении шума на 10 — 15 дБ, многие думают, будто такая работа малорезуль­ тативна, и ошибаются. Начиная борьбу с шумом, необходимо знать и дру­ го е — его уровень мало зависит от числа источников шума, если их мощности приблизительно одинаковы. Допустим, в цехе работают 10 агрегатов, уровень шума каждого из которых 100 дБ. Суммарный уровень шума составит 110 дБ. Уменьшение числа источников шума с 10 до 3 в этом случае даст снижение суммарного уровня шума всего на 5 дБ. Значит, в подобных случа­ ях заметного эффекта можно добиться, лишь снижая уровень шума каждого из источников. Если их шумо­ вые мощности неодинаковы, начинать надо с самого сильного. Звук имеет такую важную характеристику, как ча­ стота. Частотный диапазон человеческой речи — 100 — 10 000 Гц, музыки — 3 0 — 18 000 Гц. Д л я шума он прин­ ципиально неограничен. Наше ухо воспринимает ча­ стоты от 16 до 20 000 Гц, легче перенося низкочастот­ ные, чем высокочастотные шумы. Поэтому для частот до 350 Гц, в зависимости от вида производства, уста­ навливаются пределы уровня шума до 100 дБ, от 350 до 800 Гц — до 90 дБ, от 800 Гц и далее — не свыше 85 дБ. Но и шумы, расположенные за порогом слышимо­ сти, влияют на человека. Звук частотой ниже 16 Гц называется инфразвуком. Генераторами инфразвука могут быть медленно работающие агрегаты, например
дизельные двигатели. У внутренних органов человека собственные частоты колебаний, лежащие в пределах 6—9 Гц. При воздействии инфразвука внутренние ор­ ганы могут прийти в состояние резонансного колеба­ ния и разрушиться. В малых дозах инфразвук вызы­ вает недомогание типа морской болезни. В диапазоне слышимого звука низкочастотные шу­ мы на производстве порождаются, в основном, маши­ нами и станками неударного действия — автомобиль­ ными двигателями, вентиляторами, токарными станка­ ми. Высокочастотные шумы генерируются потоками воздуха и газов, быстроходными моторами и механиз­ мами. За отметкой 20 тыс. Гц на шкале частот начинается область ультразвука. Ультразвук на производстве всегда сопровождается слышимым звуком. Он вызы­ вает у человека слабость, быструю утомляемость, рас­ стройство сна, нарушение равновесия. Ультразвук мо­ жет изменять ход химических процессов, например, в жидкостях, что грозит авариями. Проблема борьбы с шумом привлекает все боль­ шее внимание ученых и производственников. В этой борьбе используются самые разные средства, которые можно разделить на две большие группы — активные и пассивные. К пассивным средствам защиты от шума относятся всевозможные ушные вкладыши (типа «Бе­ руши»), шумопоглощающие наушники, противошум­ ные ковры, прокладки, перегородки, глушители. Ак­ тивные методы борьбы с шумом зиждутся на реконст­ рукции самих источников шума. За последнее время на этом пути достигнуты значительные успехи — многие двигатели внутреннего сгорания стали тише, появились малошумящие трамваи. Принципиальные изменения конструкций ткацких станков заметно улучшили среду обитания на участках одного из самых шумных про­ изводств — ткацкого. В создании слухового комфорта особое место при­ надлежит музыке. Надо сказать, что исследование ее влияния на работающего человека только начинается. Но и на этой стадии уже получены интересные резуль­ таты. Установлено, что большинство предпочитает слу­ шать во время работы инструментальную, а не вокаль­ ную музыку. Наблюдается обратная зависимость меж­
ду возрастом и желанием работать под музыку — оно свойственно более молодым людям. Наибольший эффект музыкальный «допинг» дает при выполнении однообразных, повторяющихся произ­ водственных операций, таких, как у сборщиков на кон­ вейере или при управлении транспортными средствами в длительных и спокойных поездках. Причем музыку в этих случаях рекомендуется давать не непрерывно, а небольшими «порциями», несколько раз в день, в пе­ риоды, когда обычно замечается падение производи­ тельности труда. Учитывая, что разные люди предпо­ читают разные виды музыки, специалисты советуют обеспечивать производство несколькими музыкальны­ ми программами и индивидуальным звуковым выходом на каждом рабочем месте. Времена, когда бодро ре­ вущий громкоговоритель считался надежным генерато­ ром хорошего настроения, прошли, так же как и те, когда музыка на производстве считалась излишней роскошью. Перейдем к таким составляющим среды обитания системы «человек— машина», которые, безусловно, мешают работе и которые не так-то просто свести к ну­ лю. Из этих факторов самый старый, злой и одинаково вредный как для живых существ, так и для механиз­ мов — вибрация. Под вибрацией подразумевают механические коле­ бания с частотами от 10 до 8000 Гц и с амплитудами от тысячных долей миллиметра до миллиметров. Воздей­ ствие таких колебаний на машину приводит к появле­ нию трещин металла, расшатыванию клепочных и вин­ товых соединений, нарушению точности работы при­ боров. У человека длительная вибрация вызывает вибра­ ционную болезнь. Она характеризуется понижением чувствительности, изменением частоты и силы сокра­ щений сердца и артериального давления, нарушением пищеварения и нервными расстройствами. Вибрация может передаваться человеку от соприкосновения с вибрирующими предметами и через промежуточные среды — воздух, жидкость и т. д. Считают, что вибра­ ция воспринимается специфическими виброрецептора­ ми, находящимися во всех тканях человеческого тела. Поскольку работа многих механизмов, таких, как
отбойные молотки, клепальные аппараты, виброкон­ вейеры, основана именно на вибрации, специалисты по эргономике сосредоточили свои усилия в основном на создании виброгасящих звеньев в цепочке «человек — машина». Так, советским специалистам удалось соз­ дать виброгасящую рукоятку для пневматического ин­ струмента. Она соединяется с инструментом ориги­ нальными креплениями, выполненными из резиновых жгутов. Рукоятка значительно уменьшает воздействие вибрации на организм рабочего. Там, где возможно, узлы машин, совершающие возвратно-поступательное движение, заменяются конструкциями, основанными на вращении, более тщательно уравновешиваются вра­ щающиеся части механизмов. Новым быстро распространяющимся вредным воз­ действием стало воздействие на человека сверхвысоко­ частотного (СВЧ) электромагнитного излучения. Впер­ вые с ним столкнулись американские моряки. На па­ лубах их кораблей, обросших за годы второй мировой войны лесом радиолокационных антенн, начались странные заболевания. У людей появлялись ощущение «песка в глазах», слабость, потеря аппетита. Когда стала ясна причина заболеваний, был найден простой способ защиты от СВЧ-излучения: не попадать в зону действия передающих антенн радиолокаторов. Но в настоящее время, при широком распростране­ нии радиоэлектронной техники, учитывая возможность малозаметной утечки электромагнитной энергии в при­ борах, опасностью СВЧ-излучения нельзя пренебре­ гать. Вообще сейчас, когда буквально каждый месяц вводятся в действие новые машины, организуются но­ вые системы ЧМС, необходимо очень тщательно и ос­ торожно изучать связанную с ними среду обитания, ибо она может проявить совершенно неожиданные, трудно предвидимые свойства.
«Машинное» и «человеческое» «Отдайте кесарю кесарево...» Это древнее выраже­ ние по праву считается одним из эталонов мудрости — пусть каждому отдастся то, чего он достоин, чего з а ­ служивает. Но если надо распределить нечто не между людьми, а между человеком и машиной? Автор одного из научно-фантастических романов, вышедшего в середине тридцатых годов, так предста­ вил расцвет машинной цивилизации. Человек просыпа­ ется, принимает душ, завтракает. Автоматы прибирают за ним постель, убирают комнату, подают приготовлен­ ную ими еду. Человек приходит на работу. Садится в удобное кресло, нажимает длинный ряд кнопок и уг­ лубляется в чтение душещипательного романа. А м а­ шины, которые он включил, выполняют весь трудовой процесс — подают детали, обрабатывают их, оценива­ ют качество работы, собирают изделие, испытывают его, отправляют на склад. В конце рабочего дня чело­ век выключает машины и, воспользовавшись комфор­ табельным средством передвижения, управляемым опять же нажатием кнопки, отправляется в центр от­ дыха. Там люди играют в теннис, слушают пение птиц и беседуют об искусстве. Прошло несколько десятилетий. Люди поняли, что подобная «идиллия», начисто избавляющая человека от волнений и физических нагрузок, не сделает его счастливым. Кроме того, даж е при фантастическом развитии техники, превзошедшем многие ожидания тридцатых годов, описанная в романе автоматизация недостижи­ ма, так как в некоторых «мелочах» машины не только не могут превзойти человека, но даж е не в состоянии приблизиться к его возможностям.
В последнее десятилетие на сверхавтоматизированных американских заводах начались забастовки рабо­ чих, требующих не повышения зарплаты или иных благ, а... деавтоматизации труда, возвращения к «от­ жившей» системе индивидуально-бригадной сборки. Причина — потеря рабочими интереса к производст­ венному процессу, протекающему при высокой авто­ матизации практически без их участия. Следствие — депрессия и психические травмы. Советские ученые признали одним из самых утоми­ тельных труд на штамповочных автоматах, не требую­ щий, как правило, никаких иных действий, кроме н а ­ жатия кнопки в нужный момент. Несложность и одно­ образие подобных операций вызывают раздражение и психическую усталость. Проведенные социологами опросы пенсионеров по­ казали, что большая часть тех из них, кто не страдает тяжелыми недугами, предпочитают работать за з а р ­ плату, равную пенсии, нежели получать те же деньги «за так». Волнение, напряжение, поиски решений, свя­ занные с трудовой деятельностью, являются необходи­ мыми составляющими в нормальном жизненном — фи­ зическом и психическом — балансе человека. Можно привести немало и других примеров. В наши дни электронные вычислительные машины рассчиты­ вают траектории полета ракет, а десятки тысяч, ска­ жем, продавцов в своих простых, но тем не менее тру­ доемких и утомительных расчетах вынуждены пользо­ ваться такими доисторическими приспособлениями, как счеты. Машина в состоянии слушать голоса звезд и обнаруживать частицы размером в тысячные доли миллиметра, но отличить кошку от собаки она не мо­ жет. На производстве машины могут заменить труд многих людей, но они не в состоянии ни отремонтиро­ вать себя, ни перестроиться на новую программу без помощи человека. Значит, в каких-то случаях машина помогает чело­ веку, а в других сама нуждается в его помощи. Что-то лучше удается машине, а что-то — человеку. Возника­ ет серьезная проблема рационального распределения рабочих функций между оператором и машиной. Эта проблема стала одной из главных в эргономике. Реш е­ ние ее начали с тщательного исследования возможно4 Ю. Алексеев 49
стей, преимуществ и слабых мест каждого звена систе­ мы. Человек в системе ЧМС может выполнять много функций. Это наблюдение, распознавание, вычисление, логический анализ, прогнозирование, кодирование и расшифровка сигналов, принятие решений, передача команд, отбор данных, манипулирование органами уп­ равления и т. д. Машина как элемент системы ЧМС обладает рядом преимуществ перед человеком. Ее мощность, по суще­ ству, не ограничена, она способна действовать в усло­ виях, которые губительны для человека,— в вакууме, при сверхвысоких и сверхнизких температурах и т. п. Машине неведомы страх, раздражение, скука и другие отрицательные человеческие эмоции, влияющие на про­ изводительность труда. Сегодня машина легко выпол-
няет простые логические операции, точно и быстро счи­ тает, безошибочно совершает разнотипные действия в сложной последовательности, подчиняясь заданной программе — алгоритму. У машин появились «память» солидного объема, большая энергоемкость и способ­ ность к быстрой и точной выборке данных. Вместе с тем некоторые человеческие качества не­ досягаемы для машины. Это способность к творчеству, т. е. к созданию чего-то принципиально нового, не по­ хожего ни на что созданное ранее, необыкновенно ши­ рокая приспособляемость, обучаемость и пластичность, социальное сознание, ответственность за результаты работы, заинтересованность в ее качестве. Сведя воедино рабочие функции, которые можно отнести как к машине, так и к человеку, мы получим вот какую картину: Функция С к орость передвиж е­ ния М ощ ность Возможности человека Возможности машины Д о 20—30 к м /ч Д о 40 000 к м /ч Д о 1 л. с. Д о 1 000 000 л . с. О гран ичен органам и ч у в с тв ни ж ни м пределом чувстви тельн ости по о т ­ нош ению к малым в ел и ­ чинам Способна восприним ать в д е сятк и р а з больш е видов сигн алов, чем ч е л о ­ век (радиоволны , у л ь т р а ­ зв у к и т . п .) Н и ж ний п ред ел ч у в с т ­ ви тел ьн ости в сотни раз м еньш е, чем у чел ов ек а (о б н ар у ж и в ае т объ екты микронны х разм еров, м иллиграм м ны х весов и т. д .) О хв аты в ает очень Р а зл и ч е ­ ние о б ъ е к ­ больш ое кол и чество ф и ­ тов и си гн а­ зи чески х данны х лов С пособен вы дели ть и с ­ ком ы е х а р ак т ер и с т и к и на фоне больш их помех Е м кость к ан ал ов вос­ п р и яти я посред ствен ная О х ваты вает небольш ое кол и чество ф и зи ч ески х данны х О б л а д а е т слабой спо­ собностью о т д ел е н и я х а р ак т ер и с т и к и от пом е­ хи Е м кость кан ал ов восп­ р и яти я больш ая О б н ар у ­ ж ен и е с и г ­ налов и объ екто в
Функция Возможности человека С пособ­ О чень б ольш ая ги б ­ ность прини­ ко сть програм м и рован и я м ать р е ш е ­ и перем ены программы. ния С пособность сам ом оди­ ф икации программ и при няти я непрограм м ны х реш ений П ам ять Возможности машины Г ибкость програм м иро­ в ан и я и перем ены прог­ рамм м ала. Способность сам остоятельной модифи кац ии программ (сам ообу­ чения) и при няти я непро­ грам мны х реш ений п р ак­ тически о т су тств у ет Е м кость 105— 108 д в о ­ Е м ко сть 109— 1013 д в о ­ ичных единиц ичных единиц В ы сокая (бы строе и Н ев ы сок ая (вы числен ия С пособ­ вы ность п р о и з­ в ед у тся медленно и не- точное проведение чи слительны х операций) точно)3|^. в о д и ть вы ­ ч и сл ен и я Реакция Ч и сл о различн ы х р е а к ­ В озм ож ны самы е р а з ­ ные р еак ц и и на один ций на один си гн ал ог раничено сигнал Реакции значительно Р еакц и и м едленны е и б ол ее бы стры е и точны е не всегда точны е Н адеж ­ ность и усто й ч и ­ вость ф унк ций во вре мя работы П редел в о зм о ж н о с ­ тей В д е с я т к и р аз б ол ее Н евы сок ая, особенно бы стро п адает при д л и ­ вы со к ая, не зав и си т от тельн ом повторении одн о­ п р о д олж и тел ьн ости рабо ты и повторяем ости о п е­ типны х операций раций Т вердо устан овл ен М о ж ет зн ачительно превы ш аться на к о р о т ­ превы ш аться не м о ж ет к ое врем я в р езу л ьт ат е сам ом оби ли зации, с тр е с ­ са Д л я того чтобы получить более наглядное представ­ ление о сравнительных возможностях человека и м а­ шины, дадим эту информацию в более компактной форме, где оценке «хорошо» будет соответствовать зна­ чок « + + » , «удовлетворительно» — «+»> а «плохо» — «—»;
С корость Сила (м ощ ность) Ч у в с тв и те л ьн о с ть (об н ар у ж ен и е) Р азб орчи вость (разл и ч ен и е) Реш ител ьность (способность реш ать) П ам ять У м ение счи тать Реакция * Н ад еж н о сть П р ед ел возм ож н остей __ — __[_ - |— \- +4-f~f+ + + '_ _L -j—L -J— + + _|__l j_ ' _i_ j, Хорошо видно, что возможности человека и маши­ ны резко различаются только по некоторым показате­ лям, в большей же части характеристик разница непро­ стая и неявная. А ведь речь идет не о какой-то единст­ венной системе «человек — машина», а о тысячах самых разных систем, включающих в себя десятки тысяч м а ­ ло похожих машин и миллионы разных людей. Нетруд­ но понять, что ученым, разрабатывающим рекоменда­ ции по выделению «человеческого» и «машинного», приходится решать нелегкие задачи. Еще надо учесть экономическую сторону пробле­ мы, ведь экономичность — главный ориентир в разви­ тии народного хозяйства. Экономические задачи реша­ ются просто лишь в одном случае — когда в процессе работы системы жизнь человека может оказаться в опасности. «Жизнь» любой самой дорогой маши­ ны дешевле человеческой. И когда при испытаниях на критические нагрузки разбиваются автомобили и ко­ рабли, оснащенные дорогими контрольно-испытатель­ ными приборами, никто не думает о том, что замена их человеком, подвергающимся смертельной опасности, могла бы обойтись дешевле. Ясно и другое — нет нужды создавать автомат для домашнего приготовле­ ния яичницы, так как стоимость его наверняка превысит стоимость всех яичниц, съедаемых человеком за не­ сколько лет. Но в большинстве случаев экономическое обоснова­ ние наивыгоднейшего сочетания «человеческого» и «машинного» начал в системе ЧМС очень непросто. Хотя выполнение большинством машин их функций об­ ходится значительно дешевле, чем выполнение того же
\11рЕимущ ЕСтво чЕловЕка п еред машиной объема работ людьми, но разработка и постройка т а ­ ких машин, как правило, очень дороги. «Неумение» машины приспосабливаться к новым условиям, в широ­ ких пределах менять программу работы в эпоху быст­ рого технического прогресса приводит к более раннему ее моральному износу, чем износу физическому. Р е ­ зультат — дополнительное вздорожание машинных операций. Поэтому зачастую с автоматикой не спешат даже там, где технические вопросы ее внедрения уже решены. Скажем, на фрезерном станке может быть установ­ лено электронное управляющее устройство, и работа фрезеровщика сведется к закреплению заготовки, кон­ тролю за работой автоматики, извлечению готовой де­ тали из станка. Нужно ли ставить на станок этот при­ бор и передавать часть исконно человеческих функций
машине? Ответы на этот вопрос могут быть совершен­ но разными. Они зависят и от количества деталей, об­ рабатываемых на станке за смену, и от числа однотип­ ных деталей в партии, и от требуемой точности обра­ ботки, и от квалификации рабочего, и от технического состояния станка, т. е. в конечном счете от цены обра­ батываемых деталей, станка, рабочей силы — от ф ак­ торов экономических. Но вот поставлена задача. Хозяйственные руково­ дители определили, какую работу должна выполнить новая система ЧМС. Инженеры представили проекты машин, технические возможности которых соответству­ ют задаче. Специалисты производственного обучения заверили, что могут подготовить для системы операто­ ров требуемой квалификации. Тут-то и вступают в де­ ло эргономисты. Они ищут такое распределение функ­ ций между человеком и машиной в проектируемой си­ стеме, которое обеспечит ее максимальную производи­ тельность, надежность и удобство. Д ля успешного решения этой проблемы предложен определенный метод. Сначала вся работа, которую должна производить система ЧМС, рассматривается как последовательность конкретных операций. Ска­ жем, для системы «электростанция» такими операция­ ми будут производство электроэнергии, передача ее на линию, изменение уровня выработки энергии в зависи­ мости от нужд потребителя, контроль режима работы системы, компенсация отказов в работе и т. д. Когда дело дойдет до эргономических проектов организации отдельных подсистем системы, каж дая из названных операций может быть разбита на ряд еще более про­ стых. Второй этап разработки — отбор операций, которые заведомо не могут выполняться человеком или, как уже показал опыт, выполняются машиной намного ус­ пешнее. В примере с электростанцией такими операци­ ями будут производство электроэнергии и передача ее на линию. На нынешнем этапе технического развития машинам безоговорочно отдаются и те операции, кото­ рые могли бы выполняться человеком, но требуют от него большого физического напряжения. Затем наступает время более тонкого анализа. Все остальные операции, т. е. те, в которых машина и че­
ловек могут сколько-нибудь успешно конкурировать, делятся по основным признакам общности на несколь­ ко характерных групп. К этим признакам относятся вероятность появления операции в системе, допустимое время выполнения операции, логические и вычисли­ тельные сложности, связанные с выполнением опера­ ции, и т. д. В нашем примере к операциям, которые еще не яс­ но, кому поручить, относятся изменение уровня выра­ ботки энергии в зависимости от нужд потребителя, компенсация отказов в работе, контроль за режимом работы системы. С точки зрения вероятности их надо будет расположить так: контроль работы — постоян­ ная необходимость (вероятность высокая), изменение уровня — необходимо время от времени (вероятность средняя), компенсация отказов — исключительный слу­ чай (вероятность низкая). С точки зрения времени выполнения порядок опе­ раций может оказаться различным в зависимости от конкретных эксплуатационных особенностей системы. Скажем, если электростанция предназначена для р а ­ боты на корабле или в промышленном центре, время на компенсацию отказа для нее будет гораздо меньше, чем для станции, питающей энергией небольшой посе­ лок или одно-единственное предприятие. От особенностей эксплуатации зависят и логические и вычислительные сложности выполнения операций. Естественно, что для нашей станции, например, конт­ роль работы будет осуществляться гораздо проще, ес­ ли потребителей ее энергии 5, а не 25 и если режим их работы требует лишь двукратного изменения уровня подачи энергии в день, а не двадцатикратного. Итак, только после тщательного анализа каждого элемента действия системы принимается решение, ка ­ кую работу отдать человеку, а какую — машине. Опе­ рации, по которым рассчитывается наибольшее количе­ ство вариантов выполнения, операции, выполняемые в зависимости от признаков обстановки, операции, вы­ полнение которых не обеспечено достаточно четкой ин­ формацией, и операции с малой вероятностью появле­ ния, не требующие быстроты выполнения, отдаются оператору, остальные — машине. На этом эргономическое разделение функций не
кончается. Ведь полученное — только приблизитель­ ный набросок проекта, в котором надо будет учесть многие мелкие детали, маленькие «движеньица» и «ра­ ботки», о существовании которых может дать пред­ ставление лишь эксперимент. Кроме того, при расчете большой системы, подобной Днепрогэсу или Волжско­ му автомобильному заводу, в которой за эргономиче­ ским определением «машина» скрывается масса разно­ типных станков, аппаратов и механизмов, а за терми­ ном «оператор» — множество работников разных специальностей и квалификации, необходимо учиты­ вать операции, возникающие при взаимодействии лю­ дей и взаимодействии машин. Уточнение сфер «человеческого» и «машинного» в системе ЧМС проводится на эргономических моделях. Д ля этого сегодня не обязательно строить деревянные станки или создавать цехи, умещающиеся на лабора­ торном столе. Условия реальной работы системы ЧМС вводятся в ЭВМ, затем машине сообщают предвари­ тельное разделение функций между человеком и про­ ектируемыми техническими средствами, а из нее полу­ чают данные о том, насколько успешно система ЧМС справится со своими задачами. Меняя на пульте уп­ равления ЭВМ содержание сугубо операторской и су­ губо машинной работы будущей системы, добиваются наиболее эффективного сочетания «человеческого» и «машинного». После всего сказанного может показаться, что про­ блема разделения функций системы должна и может решаться только на стадии проектирования системы ЧМС. А когда система создана и пущена в работу, ни­ какие изменения в этом отношении уже невозможны да и не нужны. Такое мнение было бы ошибочным. Дело в том, что качественные характеристики звеньев, входящих в систему, постоянно меняются, хотя ее об­ щее назначение, выполняемые ею задачи могут оста­ ваться неизменными в качественном отношении. З н а ­ чит, меняются и возможности звеньев в выполнении каких-либо функций. То есть могут появиться, причи­ ны для перераспределения функций в готовом произ­ водственном организме. Возьмем, к примеру, моторный цех автомобильного завода, построенного в пятидесятые годы. Качествен­
ные задачи цеха как системы «человек-оператор (точ­ нее группа операторов) — машина (группа машин) — среда» остались неизменными — выпуск автомобиль­ ных двигателей. Но характеристики машин и возмож­ ности операторов изменились. Пусть некоторые станки остались старыми, но другие были модернизированы, третьи вообще заменены новыми. На смену рабочим с семилетним образованием пришли люди со средним и средним специальным образованием. Если в этих усло­ виях оставить старое распределение функций между человеком и машиной, т. е. признать за рабочим право лишь на элементарное «обслуживание» станков, то ре­ зультат совершенствования системы может оказаться очень далеким от ожидаемого. Рост производительно­ сти труда будет невысоким, отрицательные эмоции р а ­ бочих, занятых нудной, утомительной работой, приве­ дут к снижению качества продукции, к частым сбоям в работе системы. Эргономический подход к совершенствованию си­ стемы в этом случае будет состоять в создании новых групп «человек — машина», где для каждого операто­ ра будет «выстроен» разнообразный и содержатель­ ный по выполняемым функциям рабочий день, где к производящему оборудованию будет добавлена управ­ ляющая автоматика, берущая на себя функции одно­ образных, примитивных регулировок, а для рабочих созданы новые специальности, такие, как, например, слесарь-наладчик, сборщик-испытатель и т. д. Так что даже в такой сложной проблеме, как разде­ ление работы между человеком и машиной, занятыми в одной производственной системе, эргономика предо­ ставляет возможности решения не только в целом, но и в частностях, подвластных как ученым, так и рядо­ вым специалистам и рабочим-рационализаторам.
Как строить машину? Перед началом второй мировой войны командова­ ние военно-воздушных сил США было уверено, что располагает лучшими в мире самолетами. Но вот н а ­ чались военные действия, и над американскими аэро­ дромами стали происходить трагические события, объяснения которым долго не могли найти. За 22 меся­ ца войны несколько сот самолетов ВВС США погибли или получили серьезные повреждения в районе своих баз, без всякой «помощи» противника. Д л я расследования случившегося была создана специальная комиссия. Она свела воедино данные о 457 авариях на самолетах одного типа, происшедших, как писалось в рапортах, «по вине пилотов». О к аза­ лось, что во всех случаях летчики, попавшие в напря­ женную обстановку, путали близко расположенные и очень похожие ручки управления шасси и закрылками. «Врагом», принесшим авиации США потери, большие, чем внезапное нападение японцев на Пирл-Харбор, оказалась неправильная компоновка органов управле­ ния машиной. Продолжая аналогичные исследования, специали­ сты установили, что конструкция, форма, размеры, рас­ положение приборов, рычагов и рукояток для многих машин были выбраны неправильно. В критических си­ туациях все это приводило к ошибкам операторов. Б о ­ лее поздние работы, уже учитывающие требования эр­ гономики, привели к выводу, что для большинства органов управления определенной машины в опреде­ ленных условиях существует один-единственный н а­ илучший вариант конструкции и расположения. Ос­ тальные варианты ведут к снижению производительно­ сти системы ЧМС в обычных условиях и к авариям в критических ситуациях.
Значит, для успешного выполнения трудовой з а д а ­ чи мало снабдить человека техникой, создать для си­ стемы «человек — машина» комфортную среду обита­ ния, правильно распределить в этой системе функции между оператором и машиной — необходимо так скон­ струировать органы управления, чтобы во всех вариан­ тах работы системы они давали человеку надежную власть над машиной. Как решать эту задачу? С чего начинать? Русский‘физиолог Ц. К. Станкевич более 100 лет назад опубликовал в Петербурге работу, посвященную, казалось бы, очень узкому и малозначительному воп­ росу— исследованию механики локтевого сустава че­ ловека. Уже в то время эта работа многое открыла специалистам. Она положила начало определению максимальных и оптимальных физиологических воз­ можностей человека. З а этот труд Ц. К. Станкевичу была присвоена степень доктора наук. На первый взгляд рука человека очень проста — плечо, предплечье, кисть, плечевой, локтевой и кисте­ вые суставы. Все на виду, размеры частей легко опре­ делимы, механика движений ясна. Но какая сила у каждой группы мышц? Какую частоту их сокращения можно считать оптимальной — не утомляющей, но и не приводящей к расслаблению? В какую сторону удобнее двигать рукой тот или иной рычаг — на себя или от се­ бя? Подобные вопросы нелегки, потому что на каждый из них можно предложить множество ответов, а для того чтобы выбрать наилучший, надо провести слож­ ные эксперименты и расчеты. Опыт американских летчиков показал, что взаимо­ расположение органов управления и их форма имеют первостепенное значение. Работы русского ученого приводят к выводу о том, что не менее важно согласо­ вание возможностей человека и требуемых для управ­ ления машиной усилий. Но прежде чем принять реше­ ние, соответствующее показанию прибора, на прибор надо посмотреть, а прежде чем нажать на рыча^г, до не­ го надо дотянуться. И как провести рабочий день сидя, стоя, на одном месте или перемещаясь с места на место,— тоже вопрос. Всем известно понятие «рабочее место». В боль­ шинстве технических систем рабочее место служит кон­
структивной частью машины. И решение вопроса «как строить машину?» с точки зрения максимального ее приспособления к возможностям человека-оператора начинается обычно с решения вопроса о том, как рас­ положить человека относительно органов управления машиной. В каждом случае, для каждой машины дол­ жен быть найден свой, наилучший, вариант. Вот, например, как располагаются водители (руле­ вые) на различных транспортных средствах: на кораб­ ле рулевой стоит, в автомобиле — сидит, а на некото­ рых сверхзвуковых самолетах — полулежит в кабине. Работники крупных информационно-вычислительных центров пользуются креслами на колесах для того, что­ бы не вставая передвигаться от одного блока машины к другому, а рабочие-станочники, как правило, стоят или ходят около станков. Чащ е всего определенное положение оператора вполне продумано и достаточно хорошо мотивировано. Скажем, рулевой на корабле стоит потому, что любая другая поза в условиях монотонного движения по воде расслабила бы его, притупила внимание. Смена кора­ бельных рулевых через 2—3 часа избавляет человека от переутомления. П олулеж ачая поза пилота в некото­ рых самолетах обусловлена не столько отсутствием ме­ ста, сколько тем, что возникающие в полете перегрузки легче переносятся человеком, если действуют вдоль по­ звоночника. а не поперек. Но бывает и так, что поза оператора выбрана слу­ чайно, по принципу «это дело десятое». Так произош­ ло на Херсонском хлопчатобумажном комбинате, где мотальщицам было определено работать стоя. После вмешательства эргономистов, перестроивших рабочие места мотальщиц так, чтобы они могли сидеть, произ­ водительность их труда увеличилась на 30%, а утом­ ляемость резко снизилась. Но выбор «сидеть или стоять» — лишь самый по­ верхностный пласт проблемы. Подняв этот пласт, спе­ циалист тут же сталкивается со следующим — как именно стоять или сидеть оператору, чтобы лучше все­ го справиться со своими функциями, в какой позе, на каком расстоянии и высоте от органов управления. Кстати, в конце сороковых годов шведский врач Б. Акерблом провел простое исследование — сопоста-

вил форму различных стульев, кресел и сидений опе­ раторов с антропологическими характеристиками чело­ века. Выводы Акерблома произвели сенсацию. О к аза­ лось, что 5 тыс. лет люди сидят неправильно. Горизон­ тальные сиденья неудобны, спинки предоставляют опору лопаткам, в то время как в ней прежде всего нуждается поясница. Акерблом предложил свой типо­ вой проект сидения с наклонным основанием и спин­ кой под поясницу, который был принят повсеместно. Реш ая эргономические задачи, приходится взвеш и­ вать множество факторов, почти не поддающихся ко­ личественной оценке, таких, как внимание оператора, его собранность, физическая и психическая актив­ ность и т. д. Зачастую специалисты так и не могут прийти в каких-то вопросах к единому мнению. Н а ­ пример, автомобилестроители всего мира решили, что спинка сиденья водителя обязательно долж на иметь регулировку наклона. Но на общее с пассажиром или отдельное от него сиденье саж ать водителя? Европей­ ские и американские конструкторы придерживаются по этому поводу разных точек зрения. В Европе счита­ ют, что отдельное кресло обеспечивает водителю более удобную позу. А в США на легковые машины ставят сиденья-диваны, обосновывая это тем, что возм ож ­ ность перемещений по такому сиденью, смены рабо­ чих поз дает водителю дополнительный комфорт, сни­ ж ает его утомляемость. Рабочие места шлифовщиков у круглош лифоваль­ ных станков на Харьковском станкостроительном з а ­ воде располагались так, что дотянуться без наклона до основных органов управления станком рабочему не удавалось. Количество наклонов достигало 2332 за смену! При этом еще приходилось, манипулируя рыча­ гами и рукоятками, прикладывать усилия от 10 до 40 кг. И это при максимально допустимом грузе для мышц предплечья в 26 кг, определенном еще Станке­ вичем. При разработке эргономических требований к ор­ ганам управления машиной в науку были введены такие понятия, как «пространственно-антропометриче­ ская совместимость» и «энергетическая совместимость в системе ЧМС». О пространственно-антропометриче­ ской совместимости оператора и машины можно гово-
рить, когда его антропометрическим данным (росту, длине рук и ног, весу и т. п.) полностью отвечает его рабочее место, т. е. когда оно скомпоновано наиболее удобно. Энергетическая совместимость в системе ЧМС предусматривает необходимость точного согласования силовых возможностей оператора, рассчитанных на рабочий день или даж е на более долгий срок работы, и энергетических затрат, требуемых для перемещения органов управления машиной. Эргономика вы работала довольно точные простран­ ственно-антропометрические и энергетические нормы. Определены границы оптимальной рабочей зоны, т. е. того пространства, в котором оператор легко достает любой орган управления. Графически эта зона пред­ ставляет собой два сегмента окружностей диаметром около 50 см, центры которых находятся, если смотреть сверху, около плеч оператора, а хорды — передняя
граница рабочего пространства— на расстоянии около 20 см от груди оператора. Если оператор работает стоя, то наиболее удобная для работы его рук зона оказы ва­ ется в пределах 100— 160 см от пола, если сидя — в пределах 50— 100 см. В результате серии опытов, по­ ставленных в Киевском институте гигиены и профес­ сиональных заболеваний, установлено, что расстояние от рукояток рычагов до спинки сиденья оператора дол­ жно составлять 500—650 мм, высота рукояток над уровнем самого сиденья — 250—350 мм, угол наклона рычагов к вертикали — 25—40°. К интересным выводам привели силовые экспери­ менты. Усилия, создаваемые мускулами спины и ног, на короткое время могут достигнуть сотен килограм­ мов, рук — 40 кг. Однако уже при усилиях рук около 6 кг возникают колебания тела, нарушающие коорди­ нацию движений. Если рычаг приходится двигать с усилием 12 кг, то оператор до полного утомления мо­ жет проделать 266 кгм полезной работы, а с усилием 6 кг — 367 кгм. При нагрузке на рычаг в 3 кг произво­ дительность возрастает до 1200 кгм. Быть может, нужно до предела снизить нагрузку на рычаги и рукоятки и двигать их «одним пальчи­ ком»? Нет. «Слишком мало» в этом случае такой же плохой вариант, как «слишком много», потому что оператор перестает чувствовать машину, которой уп­ равляет. Впервые с этим столкнулись авиаконструк­ торы, когда предложили для тяж елых самолетов вме­ сто применявшегося ранее механического так назы ва­ емое бустерное управление рулями. Получив сверхлег­ кие штурвал и педали, летчики оказались не в состоянии надежно управлять самолетом. Пришлось прибегнуть к специальному утяжелению органов уп­ равления, благодаря которому обратные реакции м а­ шины могли передаваться летчику. Нечто подобное происходило и при внедрении сервоэлектрических пе­ редач от рулей тяж елых грузовиков к их колесам, и при установке усилителей тормозов на легковые авто­ мобили. В конце концов поняли, что нецелесообразно до­ пускать уменьшение усилий, прилагаемых к рычагам управления, ниже 2,5 кг, а к педалям ножного управления — ниже 4—5 кг, так как иначе опе5 Ю. Алексеев 65
ратор не в состоянии надежно контролировать собст­ венные усилия, фиксировать ограны управления в определенном положении и плавно, без рывков пере­ мещать их. Выработались оптимальные рекоменда­ ции по энергетической совместимости — усилие око­ ло 3 кг на ручных органах управления (рычагах, ру­ коятках, рулевых колесах) и усилие около 6 кг — на педалях. Надо отметить, что в работе оператора «легко» не всегда «хорошо» и в более широком смысле, чем энер­ гетическая совместимость. Длительные разработки конструкторов тепловозов привели к тому, что маш и­ нисту в кабине стало очень удобно. В результате на долгих и безлюдных перегонах машинисты стали з а ­ сыпать. Нетрудно представить себе опасность этого, если предположить, что на пути вдруг появится не­ ожиданное препятствие — разбитый рельс или пова­ ленное дерево. Поэтому на локомотивах стали ставить сигналящий через определенные интервалы зуммербудильник. Почувствовав, что его клонит ко сну, м а­ шинист должен был включить этот будильник. Но первые ж е эксперименты показали, что созна­ тельно включаемый будильник потом бессознатель­ но выключается полусонным человеком. Тогда зум ­ мер снабдили принудительным, подчиняющимся лишь графику движения, а не воле машиниста включателем. Очень скоро машинисты привыкли спать под сигнал будильника. Зато бодрствующего машиниста зуммер раздраж ал, снижая его работоспособность. Мы уже говорили о том, что технический прогресс нельзя по­ вернуть вспять, даж е если он приводит к парадоксам. Не возвращ аться же к паровозным кабинам начала века! Выход нашли в сокращении перегонов, устрой­ стве промежуточных остановок, требующих от маши­ ниста определенных манипуляций с органами управ­ ления. Сон отступил. С подобными явлениями столкнулись и авиакон­ структоры. На тяжелых самолетах, управляемых многочисленными экипажами, есть много вспомога­ тельных узлов, лебедок, насосов и т. п., работу кото­ рых необходимо контролировать визуально, т. е., поп­ росту говоря, на которые надо посматривать во время полета. Располагаю тся такие узлы зачастую в трудно-
доступных местах самолета, пробираться к ним при­ ходится буквально ползком. Летчики жаловались, что осуществлять такой контроль очень неудобно. Конст­ рукторы пошли им навстречу. На некоторых новых мо­ делях машин лебедки и насосы были расположены в удобных для осмотра местах, после чего члены экипа­ жа стали забывать про необходимость контроля этих узлов! Итак, при проектировании органов управления м а­ шиной кроме физических данных нужно учитывать обширную психическую сферу человека-оператора. Стремясь свести к минимуму ошибки летного со­ става, ведущие к трагическим катастрофам и миллион­ ным убыткам, американские ученые провели обширные исследования восприятия данных различного вида при­ боров. Выяснилось, что множество факторов, казалось
бы, третьестепенных, оказывает существенное влияние на надежность управления. Например, форма шкалы прибора. Оказалось, что при равных условиях ошиб­ ки при считывании показаний с приборов, имеющих прямоугольную вертикальную шкалу, составляют 35%, прямоугольную горизонтальную — 27, полу­ круглую — 16, круглую — 10%. Наиболее надежен, хотя конструктивно и относительно сложен, прибор со шкалой типа «открытое окно», в котором стрелка установлена неподвижно, а сама ш кала с ясной циф­ ровой градуировкой движется перед стрелкой в окош­ ке, где могут поместиться лишь основная и соседст­ вующие с ней цифры. Ошибки в этом случае не превы­ шают 1%. В годы второй мировой войны летчики морской ави­ ации США летали на самолетах разных типов, которые сильно различались расходом горючего. Так, бомбарди­ ровщику дальнего действия 1000 л горючего едва хватало, чтобы дотянуть до базы, а истребителю такого количества бензина было достаточно. При всем том в каждом самолете расходомер показывал количество горючего в галлонах (1 галлон = 3,785 л ). И летчики, зачастую пересаживавшиеся с истребителя на бомбар­ дировщик, попадали впросак: в сложных условиях им казалось, что горючего у них довольно много, тогда как на самом деле оно кончалось. Учет психологического фактора подсказал решение — на всех типах машин стали устанавливаться расходомеры, показывающие не абсолютное, а относительное количество горючего в баке, т. е. градуированные относительно его объема: « 0 _ 1/2- 4/ 4». Первые авиационные приборы «искусственный го­ ризонт» были спроектированы по принципу «изнут­ р и — наружу», так как конструкторы считали такой подход наиболее естественным для пилота, находя­ щегося внутри самолета. Соответственно этому фигур­ ка самолета на экране прибора оставалась неподвиж­ ной, а линия горизонта при кренах машины переме­ щ алась так, как это мог бы наблюдать пилот из окна своей кабины. После множества ошибок, допущенных пилотами (пытаясь выровнять самолет, они наклоня­ ли его еще больше), конструкция прибора была пере­ смотрена. Оказалось, для человека, сидящего в
самолете, естественнее представлять свою машину снаружи, как бы с земли,— сказывается психический стереотип восприятия, сформировавшийся в течение «нелетной» жизни. В новом приборе линия горизонта жестко фиксировалась, а фигурка самолета крени­ лась в ту или иную сторону. Ошибки прекратились. Что касается взаимного расположения приборов, то и здесь возможны лучшие и худшие варианты. Д опу­ стим, на приборной доске надо разместить несколько однотипных циферблатов со стрелками. В принципе номинальные значения измеряемых величин могут на­ ходиться в любой точке циферблата. Но тогда опера­ тору, чтобы вовремя обнаружить отклонение какоголибо параметра от заданного, придется постоянно следить за каждым прибором. Другое дело, если но­ минальный параметр располагается у всех приборов в одной точке, скажем, наверху. При этом достаточно наблюдать за всеми циферблатами в целом — откло­ нение любой стрелки от вертикали, сигнализирующее об опасном изменении режима работы, сразу бросится в глаза. Органы управления машиной должны быть комп­ лексно согласованы с психофизиологическими особен­ ностями человека-оператора. Например, направление движения органа управления должно быть связано с направлением перемещения подвижного индекса на приборе. При движении рычагов вперед, вправо, вверх или от себя индексы приборов должны перемещаться по часовой стрелке — или слева направо, или снизу вверх. А при движении рычагов назад, влево или «на себя» предпочтительнее перемещение индексов про­ тив часовой стрелки — или справа налево, или сверху вниз. Чтобы помочь конструктору органов управления машиной составить представление о характере стоя­ щих перед ним задач, американский ученый П. Хилл предлагает ему несложное на первый взгляд упраж ­ нение— составить схему расположения на автомо­ бильном щитке устройств управления, индикаторов и вспомогательного оборудования, затем разработать эргономически мотивированную конструкцию одного из этих элементов. Выполняя это упражнение, приходится, во-первых,
учитывать, что решения различны для автомобилей разных назначений и конструкций — самосвала или легкового такси, с гидравлическими или пневматиче­ скими тормозами, с двигателем воздушного или водя­ ного охлаждения. Во-вторых, на щите не так уж мало элементов. Это регуляторы освещения, действия стеклоочистите­ ля, обогревателя и указателя поворотов, включатели зажигания и стартера, спидометр, указатели расхода топлива, режима работы двигателя, поворотов, д ал ь­ него света фар, вентилятор, заж игалка, радиоприем­ ник, перчаточный ящик. В-третьих, чтобы наилучшим образом разместить все это, надо ответить на ряд вопросов. К акая инфор­ мация является для водителя наиболее и наименее важной? Какие данные используются чаще и реже всего? В какой форме приборы должны выдавать ин­ формацию? Не будет ли эта информация избыточной или недостаточной? Д л я того чтобы понять, сколь непросто оптималь­ ное решение подобной задачи, достаточно вспомнить, как за последние 25 лет менялись приборы и органы управления автомобилем только одного типа, скажем, «Победа — Волга». Рычаг переключения передач пе­ реместился с пола на рулевую колонку, потом опять вернулся на пол. Циферблат спидометра был снача­ ла круглым, потом полукруглым, затем ленточным и теперь снова, как 20 лет назад, стал круглым. Н а при­ борном щите изменилась компоновка всех без исклю­ чения элементов. Непродуманное хотя бы д аж е в самых мелочах управление «портит жизнь» оператору, раздраж ает и утомляет его, ослабляет власть над машиной. На ав­ томобиле «Жигули-ВАЗ-2103» так расположили ука­ затель расхода бензина, указатель температуры воды и часы, что водитель поневоле закры вает их от глаз руками. Еще одна мелочь — ручка крышки вещевого ящика. С края она перенесена на середину крышки и теперь при попытке открыть ящик крышка вы скаль­ зывает из рук и захлопывается. Автомобиль, металлообрабатываю щий станок, электростанция, самолет... Эффективное и безопасное действие этих и многих других технических систем в
ВАЗ-2103 Москвич-2140
значительной степени зависит от их органов управле­ н и я — того основного звена, которое связывает в еди­ ную функциональную систему человека-оператора и машину. Система управления должна давать человеку не только возможность пользоваться машиной, но и укрощать ее, заставлять повиноваться в самых неожи­ данных ситуациях. Закончим эту главу примером из той ж е области техники, которой мы ее начали. Снова представим се­ бе летчика в кабине самолета, но уже современного авиалайнера. Перед пилотом более двух десятков ру­ кояток и рычагов управления, около сотни тумблеров, более 600 приборов-индикаторов! К тому же он дол­ жен постоянно осматривать пространство за бортом, особенно во время взлета и посадки, регулярно связы­ ваться по радио с Землей, отдавать команды и прини­ мать сообщения других членов экипаж а. Очевидно, особые требования предъявляю тся тут не только к машине, но и к оператору. И соответствовать этим вы­ соким требованиям может далеко не каждый.
А как строить... оператора? Есть такая индийская легенда. Древний правитель, славившийся своей мудростью, лишился близкого со­ ветника. К ак найти ему замену? Кто из десятков ты ­ сяч подданных достоин быть приближенным к трону владыки? Чтобы выяснить это, правитель пошел на хитрость. Он объявил, что в город всего на один день приехал великий волшебник, способный выполнить любое желание. Замаскированный под волшебника правитель предстал в одном из залов своего дворца перед длинной .вереницей желающих. Целый день он терпеливо вы­ слушивал просьбы о здоровье, богатстве, любви и с самым серьезным видом кивал писцу, заносившему желания в толстую книгу. — Спи спокойно,— напутствовал он каждого про­ сителя,— завтра твое желание сбудется. Под вечер дворцовый порог переступил скромно одетый юноша. — Чего ты хочешь? — спросил его правитель.— Наверное, золота? — Нет,— ответил юноша,— золото не купит люб­ ви. — Тогда — любви? — Нет, волшебник, ведь любовь не всегда прино­ сит радость. — Быть может, здоровья? — Спасибо, но мой дед прожил до 80 лет, отец — до 90, и я на здоровье не жалуюсь. — Тогда чего же ты хочешь? — О мудрейший, подари мне уменье. Такое, чтобы в любом деле, за которое мне придется взяться, я бы стал искуснее самого искусного мастера.
— А что ты уже умеешь делать? — Я умею делать горшки, такие, лучше которых не сыщешь во всей нашей округе, но больше ничего. — Д а ,— сказал влады ка,— ты пож елал большего, чем все прошедшие перед тобой. Ведь то, о чем ты про­ сишь, даст тебе власть над золотом, принесет тебе лю­ бовь, позволит победить врага. И если я дам тебе это, то сделаю тебя самым могущественным человеком на свете. Я не могу поступить так. Но,— продолжал вл а­ дыка, снимая с себя чужой наряд,— я могу предло­ жить тебе второе после себя место в государстве, и, по­ верь, на этом месте ты многому научишься. Так простой гончар стал правой рукой мудрого правителя. В этой сказке отразилось отношение мно­ гих поколений к мастерству. А как обстоит дело с мастерством в наши дни? Как это ни странно может показаться, появление новой техники, облегчающей работу, предъявляет все боль­ шие требования к развитию способностей человека, к овладению им новыми профессиональными знаниями и навыками. В системе «человек — машина» услож ­ нение и совершенствование машины приводит к необ­ ходимости совершенствования... оператора. Возьмем одну из древнейших профессий — профес­ сию кузнеца. Что составляло умение быть кузнецом два-три столетия назад? Привычка легко управлять­ ся с тяжелым молотом, командовать одним-двумя под­ ручными, знание секретов нагревания металла и его поведения. Эти навыки требовали прежде всего не­ дюжинной физической силы. Сегодня кузнец работает с мощным паровым мо­ лотом. Заготовки подогреваются в электропечи. Но деталь, скажем заготовку коленчатого вала мотора, он подставляет под молот своими руками. При этом тем­ пература в цехе не меньше, чем в средневековой куз­ нице, а темп работы значительно выше. Так что фи­ зические требования к кузнецу не ниже, чем раньше. А умственно-психические — гораздо выше. Потому что, «ворочая железо», кузнец еще должен отлично знать пневматику и электротехнику, механику и хи­ мию, уметь найти оптимальный режим работы обору­ дования, обеспечить высокую его производительность при минимуме брака, правильно распорядиться под­
ручными, которых теперь не один-двое, а семь-восем ь— целая бригада. Наверняка, из сотни кузнецов прошлых столетий лишь несколько смогли бы рабо­ тать кузнецами сегодня. Похожая, но еще более яркая картина может быть нарисована, если говорить о летчике, т. е. об операторе в системе «пилот — сам олет— воздух». Д ля большей части отважных авиаторов начала века, способных лишь с помощью десятка ручек и рычагов и двух-трех примитивных приборов управлять своими трескучими «этажерками», заставляя их не только взлетать и са­ диться, но и перелетать океаны, работа рядового пило­ та гражданской авиации сегодня оказалась бы не по плечу. Потому что при некотором снижении физиче­ ских нагрузок на летчика значительно возросли пси­ хические, повысились требования к быстроте и точно­ сти его реакций, собранности, интеллекту. Применительно к одной из самых сложных совре­ менных систем ЧМС — системе «космонавт — спут­ н и к — космос» — ситуация такова: из 500 человек, предварительно выбранных в военно-воздушных силах и военно-морском флоте США для комплектования от­ ряда космонавтов, после ряда специальных проверок в группу было зачислено только 11, т. е. немногим бо­ лее 2% . И ведь речь шла не о людях, «пришедших с улицы», а о тех, кто был признан годным к службе в армии, прошел там специальную подготовку и обуче­ ние. Отношение к человеку в системе ЧМС, естественно, иное, чем к машине. Человек, как говорят ученые, здесь не объект, а субъект действия, все, что делается системой, идет от человека и направлено на его же благо. И именно интересы каждого индивидуума и об­ щества в целом обусловливают жесткие и разносто­ ронние требования к оператору в современных систе­ мах ЧМС. Ведь если из-за низкой квалификации ста­ ночника получаются низкокачественные детали, если в городе гаснет свет из-за плохой работы диспетчера электростанции, если терпит аварию самолет из-за того, что пилот не справился с управлением,— страда­ ют люди. Потерей человеческих жизней, здоровья, хо­ рошего настроения, труда оборачивается несовершен­ ство оператора в наше время, когда на каждого ж и­
теля Земли приходится в среднем более 100 техниче­ ских устройств. Великий русский физиолог И. П. П авлов писал: «Человек есть, конечно, система (грубее говоря — м а­ ш ина), как и всякая другая в природе, подчиняющая­ ся неизбежным и единым для всей природы законам, но система в горизонте нашего современного научного видения, единственная по высочайшему саморегулиро­ ванию. Разноообразно саморегулирующиеся машины мы уже знаем между изделиями человеческих рук. С этой точки зрения метод изучения системы человека тот же, как и всякой другой системы: разложение на части, изучение значения каждой части, изучение свя­ зи частей, изучение соотношений с окружающей сре­ дой и в конце концов понимание на основании всего этого ее общей работы и управление ею...» Иначе го­ воря, качественные различия между человеком и м а­ шиной не мешают рассмотрению и человека, и маши­ ны как звеньев единой системы. Но, естественно, человеку-оператору нельзя добавить еще один глаз или заставить его двигать рукой с недоступной ему быстро­ той. Системный подход к совершенствованию операто­ ра предусматривает в корне иные методы, чем при со­ вершенствовании машины. После длительных исследований психологи, физио­ логи и педагоги, решающие задачи эргономики, выде­ лили три основных направления «создания», если можно так выразиться, наилучшего оператора для каждой конкретной системы ЧМС. Это отбор, обуче­ ние и тренировка. Профессиональный отбор в той или иной форме существовал всегда, но лишь недавно его начали пере­ водить на научную основу. Долгое время людей отби­ рали лишь по физическим принципам: с самыми мощ­ ными мускулами — в кузнецы, с самыми емкими лег­ к и м и — в водолазы, с самыми тонкими пальцами — в кружевницы. С развитием техники показалось, что уменьшение требований к физическим данным чело­ века вообще исключает необходимость отбора. Но очень скоро жизнь заставила специалистов прийти к противоположному выводу. Интенсификация труда в условиях быстрого тех­ нического прогресса, общение человека со сложными
механизмами привели к росту напряжения его внутрен­ них органов, к увеличению загрузки психической и ин­ теллектуальных сфер. А ведь сколь различны рост, вес, цвет глаз и прочие внешние признаки людей, столь разнообразны и их внутренние возможности. Извест­ ный советский психолог, профессор К. Л. Платонов по этому поводу сказал: «Теоретически каждый школьник может стать академиком. Только одному на это потребуется 30 лет, а другому — 300. Думаю, что последнего это не устроит». Природа как бы подготовила каждого из нас к оп­ ределенной профессии, к определенной роли в общест­ ве. Это не значит, что одному предопределено нечто лучшее, а другому — худшее. В социалистическом об­ ществе все профессии социально престижны, и человек на любом месте может пользоваться уважением и по­ четом, если достойно выполняет возложенную на него работу. Но как найти то «свое место в жизни», на ко­ тором человеку легко и свободно, на котором он при­ несет максимальную пользу? К ак каждому из сотен тысяч мальчишек и девчонок, прошедших в средней школе одинаковый курс, обладающих равными соци­ альными правами, подобрать самую подходящую про­ фессию, чтобы именно этот юноша и именно эта де­ вушка получали от работы максимальное удовлетво­ рение и приносили наибольшую пользу? Эта задача и решается в процессе п р о ф е с с и о н а л ь н о й о р и ­ ентации. В рабовладельческом или феодальном обществе было проще. Там действовал кастовый принцип, суще­ ствовали касты правителей, жрецов, воинов, земле­ дельцев и т. д. Человеку от рождения была уготована определенная роль. «Профессиональный отбор» в т а ­ ких условиях сводился к простому «соответствует — не соответствует». Переход из высшей касты в низ­ шую, например из жрецов в земледельцы, считался позорным. А земледельца, проявившего способности правителя, ожидали клеймо бунтовщика и плаха — попытка перехода из низшей касты в высшую прирав­ нивалась к преступлению. Специалистам по профессиональной ориентации приходится решать чрезвычайно сложные проблемы — учитывая десятки индивидуальных показателей чело-
века, рекомендовать ему одну-две из сотен современ­ ных профессий. Д л я оценки его физиологических д ан­ ных пользуются показателями медицинских исследова­ ний, для оценки психических и интеллектуальных воз­ можностей будущего оператора в последнее время все шире применяют так называемые тесты — набор четко сформулированных задач, предполагающих точные и краткие ответы. Например, задается вопрос, на который одновремен­ но предлагается несколько ответов. Один из них пра­ вильный, остальные нет. Испытуемый должен выбрать ответ, который, по его мнению, правилен. («От чего, воспламеняется смесь в цилиндре д и зеля?»— «От иск­ ры, от сжатия, от системы зажигания, от уже горящей смеси».) С помощью таких тестов можно определить, насколько оператор знаком с выбранной профессией.
Подобные тесты предлагаются сейчас во многих отде­ лениях ГАИ М ВД СССР для проверки теоретических знаний, необходимых для получения прав управления автомобилем. А вот другой тест: «Из пункта А и пункта В, отсто­ ящих один от другого на 500 км, выходят одновремен­ но навстречу один другому два поезда. Тот поезд, что идет из пункта А, движется в 2 раза быстрее того, что вышел из пункта В. На каком расстоянии от пункта В окажется каждый из поездов в момент их встречи?» Когда эта задача предлагается в устной форме, скры­ тый в ней подвох не очевиден. Люди, более склонные к скрупулезным, последовательным расчетам, чем к кри­ тической оценке ситуации в целом, начинают серию вычислений, не догадавшись о том, что в момент встре­ чи поезда обязательно находятся на одинаковом рас­ стоянии от одной географической точки. Так можно проверить способность будущего оператора к самосто­ ятельной, критической оценке ситуации. Еще один тест. «На двадцатом этаж е живет кар­ лик. Каждое утро он спускается со своего этаж а на лифте и идет на работу. Возвращ аясь с работы, он, однако, доезж ает на лифте только до десятого этаж а, а дальш е поднимается пешком. Почему так происхо­ дит?» Многие опрошенные предлагают ответы типа: «У карлика на десятом этаж е приятель» или «Карлик хочет размять ноги после долгого сиденья в конторе». Но эта задача по идее прямо противоположна задаче с поездами. В той расстояние между городами и ско­ рости поездов — заведомо ненужные условия, рассчи­ танные на то, чтобы запутать аналитика. Здесь же, наоборот, путь к правильному решению заложен в ус­ ловия задачи. Поэтому ответы, не принимающие в рас­ чет главного условия, а именно — что речь идет о че­ ловеке очень маленького роста, оказываются непра­ вильными. Тот же, кто обладает способностью к быст­ рой аналитической оценке ситуации, обычно отвечает: «Карлик не может дотянуться до кнопки двадцатого этаж а». Тесты могут быть не только устными или письмен­ ными, но и знаковыми и двигательными. В качестве знаковых тестов могут быть использованы многие из всем известных по детским играм головоломок, когда
испытуемому предлагается соединить или разъеди­ нить с соблюдением определенных условий геометри­ ческие фигуры. По времени, которое затрачивает че­ ловек на выполнение задания, определяется его спо­ собность к пространственному мышлению, к принятию неожиданных решений. Двигательные тесты (по звон­ ку или вспыхнувшей лампочке наж ать определенную кнопку, совершив несколько оборотов на вращ аю щ ем­ ся кресле, моментально сложить из кубиков заданную фигуру и т. п.) позволяют определить быстроту реак­ ции испытуемого, способность его владеть собой в р а з­ ных условиях. Ученые создали для тестирования ряд оригиналь­ ных приборов. Один из них — прибор Руппа — позво­ ляет быстро проверить координацию движений рук, со­ вершенство двигательных навыков оператора. В этом приборе с помощью двух рукояток необходимо продви­ гать штифт в зазоре сложной формы так, чтобы не з а ­ девать краев прорези, иначе замыкается контакт и на пульте вспыхивает красная лампа. Основной показа­ тель успешности — быстрота и наименьшее число к а ­ саний (овладение приемом с 10—20 попыток). Другой интересный прибор — гомеостат. Он позво­ ляет определить способность оператора к напряж ен­ ной коллективной работе, подготовиться к созданию психологически совместимых коллективов, помогает выявить «лидеров» и «исполнителей». Методика испы­ таний с помощью гомеостата разработана советским психологом Ф. Д. Горбовым. Гомеостат представляет собой несколько однотип­ ных стрелочных приборов, электрически связанных между собой. Поворот ручки каждого прибора не толь­ ко приводит к перемещению стрелки на его собствен­ ной шкале, но и изменяет показания всех остальных приборов. Каждому из операторов предлагают устано­ вить стрелки приборов на «0». Если операторы в груп­ пе обладают несовместимыми психическими характе­ ристиками, то складывается ситуация, подобная ситу­ ации в известной басне Крылова о лебеде, раке и щуке. Выполнить задание не удается. Если члены груп­ пы способны работать в коллективе, учитывая дейст­ вия соседей и считаясь с ними, обладаю т приблизитель­ но одинаковым темпераментом, то стрелки всех прибо­
ров в конце концов останавливаются на «О», хотя опе­ рация занимает немало времени. Наилучший резуль­ тат получается, когда среди психологически совмести­ мых операторов находится один, способный взять на себя роль лидера, повести за собой остальных. Тогда задача решается в кратчайший срок. К ак видим, тесты дают очень широкие возможности для отбора операторов по самым разным показателям. Впервые систему тестов в целях профессиональной ориентации стали применять американцы при опреде­ лении возможностей новобранцев к овладению той или иной армейской профессией. Были выделены так назы ­ ваемые зоны профессиональных способностей — ре­ чевых, математических, электромеханических, ремонт­ но-технических, общетехнических, радиотехнических, обслуживания техники и канцелярских. Тесты, сгруп­ пированные по этим восьми направлениям, позволяют определить пригодность новобранца к любой из 300 специальностей, существующих в американской армии. Во время пребывания в отборочном пункте ново­ бранцу предлагают поочередно все тесты. По каждой группе тестов в зависимости от качества ответов вы­ ставляется оценка в баллах. Кроме того, на каждого испытуемого строится график, на котором по горизон­ тали откладывается номер соответствующей группы, а по вертикали — баллы, полученные на соответствую­ щих испытаниях. По общей сумме полученных баллов выясняется уровень годности новобранца к военной службе. Скажем, если максимальная оценка по к а ж ­ дой группе 10 баллов, то набравшие более 70 считают­ ся очень способными и направляются в училища м лад­ шего командного состава. Набравш ие свыше 50 б ал ­ лов признаются годными к строевой службе. Те, у ко­ го от 30 до 50 баллов, направляются на нестроевую армейскую работу, а набравшие меньше 30 баллов от­ числяются из армии. По официальным данным прави­ тельства США, с октября 1948 г. по февраль 1962 г. примерно 3500 тыс. призывников оказались непригод­ ными для военной службы. На всех, кто прошел первую стадию проверки с по­ ложительным результатом, строятся специальные гра­ фики, по которым определяются «зоны способностей». 6 Ю. Алексеев 81
для новобранца N 2 ш Ш к писарь/ г ш ^К сЁ кР Е тарь. Баллы •почтальон для новобранца N 1 мЕханик* ЭЛЕКТРОМЕХаНИК <6 •у4 .чл к9smr " ./■ У ^ ^ , / ,д+ V <***’ о ° * / << W S ~ О* * ЗО Н Ы СПОСОБНОСТЕЙ
На горизонтальной оси такого графика откладываю т­ ся наименования тестовых групп, а на вертикальной — количество баллов, полученное по каждой группе ис­ пытаний. Точки соединяются отрезками прямой. П о­ лучается наглядная картина склонностей человека к тому или иному роду деятельности. Например, при об­ щем числе баллов 70 один новобранец может полу­ чить по 10 баллов по электротехнической, радиотехни­ ческой, ремонтно-технической и общетехнической груп­ пе при меньшем количестве баллов по остальным группам. Другому поставят 10 баллов за речевые, кан­ целярские, математические и общетехнические тесты. Очевидно, первый новобранец лучше справится с обя­ занностями аэродромного механика или специалиста по обслуживанию радиолокаторов, а второй — с рабо­ той в штабной канцелярии или в аэродромной диспет­ черской. Кроме тестов для профессиональной ориентации применяются и более традиционные виды обследова­ ния, такие, как анкетирование и личная беседа. Отве­ ты на вопросы анкет, которые носят обычно статисти­ ческий характер, предшествуют тестам, а беседа про­ водится уже после них, с тем чтобы выяснить такие тонкости характера и поведения испытуемого, кото­ рые трудно выявить с помощью тестов. По сообщениям иностранной прессы, широкое при­ менение методов профессионального отбора позволило за последние 25 лет уменьшить отсев из летных учи­ лищ ВВС США с 75 до 36% курсантов, а из летных училищ ВВС Франции — с 61 до 36%. Примеры из армейской практики приводятся здесь потому, что именно в армии необходимость строгого профессионального отбора стала ощутима раньше и острее всего. К сожалению, на большинство рабочих профессий практика профессиональной ориентации сейчас не распространяется. В данном случае все сво­ дится к медицинскому обследованию на предмет выяс­ нения показателя «здоров — нездоров» и к единствен­ ному «тесту» — «хочешь — не хочешь работать по предлагаемой специальности». И вот человек, который мог бы стать прекрасным станочником, превращ ается в плохого чертежника, потому что у него мама — чер­ тежник и чертежное училище ближе к дому. А тот,
кто имеет отличные способности к управлению, слож­ ными системами, учебе на диспетчер а-энергетика предпочитает шоферские курсы, считая работу шофе­ ра более романтичной. Однако требования к повышению производитель­ ности труда во всех отраслях хозяйства, к уменьше­ нию текучести кадров, к улучшению морального кли­ мата на производстве ведут к необходимости предва­ рительной профессиональной ориентации оператора для любой системы «человек — машина». Эргономисты работают над тем, чтобы каждому человеку, вступаю­ щему в трудовую жизнь, исходя из его индивидуаль­ ных качеств, суметь определить лучшее для него место в труде. В этом направлении немало могут сделать и производственные коллективы, опытные мастера-на­ ставники, не только досконально изучившие свою про­ фессию, но и обладающие недюжинным знанием людей. Следующий этап в «строительстве оператора» — о б у ч е н и е п р о ф е с с и и . Д о недавнего времени все здесь казалось простым и ясным: если человек хочет овладеть какой-то определенной профессией и имеет для этого необходимые данные, то нужно дать ему в классах, у доски, комплекс необходимых теоре­ тических данных и в цехе, у конкретной машины, по­ казать практическое применение теории. Но при широ­ ком распространении сложнейшей техники, при ж ест­ ких требованиях к интенсификации производства по­ добный подход перестал оправдывать себя. Сроки обучения начали непозволительно увеличиваться, а учащиеся уже не могли надежно усваивать все необ­ ходимое. Сегодня обучение операторов — поле для испыта­ ния новых методов и теорий. Быстро развивается си­ стема профессионально-технических училищ, вытес­ няющая методы индивидуально-практического учени­ чества непосредственно на предприятиях. Исследуется возможность обучения с помощью своеобразных игр, в которые включаются модели машин и ситуаций. П ро­ веряется возможность программного обучения, когда теоретические и практические задачи даются учащ е­ муся в программах реального действия определенной системы ЧМС. Внедряются средства наглядного обу-
чения (учебные кинофильмы, телепередачи, нагляд­ ные пособия). С точки зрения новой методологии особого внима­ ния заслуж ивает предложенное психологами обучение не в классически спокойных академических условиях, а в обстановке соревнования, когда учащиеся следят за успехами товарищей и когда от их собственных успехов зависит не только их личный престиж, но и успех группы, курса. Эксперименты показали, что ме­ тод соревнования позволяет значительно ускорить обу­ чение и повысить надежность усвоения профессиональ­ ных навыков. Необходимость в перестройке традиционных систем обучения операторов возникла недавно, и не прошло еще достаточно времени, чтобы всесторонне оценить новые формы обучения. Но кто ищет — тот найдет.
Поиск в сфере профессионального обучения — гаран­ тия ее успешного совершенствования. Заклю чительная стадия обучения — т р е н и р о в ­ ка. Задача тренировки в узком смысле — привить оператору навыки действия в критических ситуациях. Слово «тренировка» происходит от английского «trai­ ning», означающего «специальный режим действия». В эргономическом понимании тренировка является р а­ ботой уже обученного оператора с реальной машиной или со специальной машиной-тренажером для того, чтобы практикой закрепить полученные навыки, дове­ сти их до автоматизма, научиться быстро и точно реа­ гировать на необычные изменения обстановки. Крити­ ческая ситуация может возникнуть раз в год или того реже, но правильно действовать в ней надо научиться заранее, ибо ошибка может обернуться трагедией, ко­ торая сведет на нет успешное действие системы ЧМС на протяжении длительного периода. Вот пример. Новичок прошел проверку на шофера. Потом он прослушал теоретический курс, на практи­ ческих занятиях научился управлять автомобилем в нормальных эксплуатационных условиях. Ему расска­ зали, что в гололед надо двигаться с очень низкой ско­ ростью — иначе машина может потерять управление, предупредили, что избежать столкновения с другим автомобилем можно, наж ав педаль тормоза или по­ вернув руль. А если столкновение неизбежно? А если, несмотря на гололед, груз необходимо доставить точно к сроку? Не продуманные эргономически, не учиты­ вающие во всей полноте понятие «среда» старые курсы подготовки операторов оставляли человека в подобной ситуации беспомощным. Эргономический подход к созданию совершенной системы ЧМС требует, чтобы учитывались не только нормальные, но и все возможные, т. е. и аварийные, условия работы системы. Это значит, что шофера необходимо подготовить к правильным действиям и в случае неизбежного столкновения, и для движения по гололеду с опасно высокой скоростью. Т акая подго­ товка достигается с помощью тренировки — «специ­ ального режима действия», аналогов которому нет в обычной практике эксплуатации машины. Очевидно, что тренировка в опасном для жизни случае должна
проводиться на специальном приборе — тренажере. Тренировка на езду по гололеду может вестись и в условиях полигона, исключающих столкновения. Тренировка рабочего-станочника может заклю чать­ ся в развитии у него умения устранить неисправность станка без механика-наладчика. Тренировка опера­ тора электронной вычислительной машины предусмат­ ривает возможность использования при перегрузке ЭВМ или отказе ее отдельных блоков дополнительных вычислительных средств, таких, как счетная линейка или портативный электронный вычислитель. Тренировка оператора к тому же призвана развить некоторые его психофизические качества, особенно не­ обходимые для определенного рода деятельности. Такая тренировка наиболее близка к тренировке спортсменов. Так, например, тренированный текстиль­ щик может различать до 100 оттенков черного цвета, что совершенно не по силам нетренированному наблю ­ дателю. У дешифровщиков аэрофотоснимков с по­ мощью тренировки удается в 20—30 раз повысить р аз­ решающую способность зрения, т. е. способность от­ делять один от другого близко расположенные объек­ ты. Постоянный тренаж позволяет летчику на слух определить число оборотов вала двигателя с точно­ стью 1—2% , в то время как новичок при подобном испытании ошибается на 10— 15%. Очевидно, наиболее разработанной, глубокой и многосторонней является система тренировок космо­ навтов, предусматривающая множество самых, к а за ­ лось бы, невероятных упражнений, повторяющихся в течение месяцев. Она развивает умение свободно дей­ ствовать и управлять сложнейшими машинами в са­ мой необычной обстановке. Допустим, курс подготовки оператора, включаю­ щий отбор, обучение и тренировку, закончен. О пера­ тор знает и умеет все, что нужно для управления м а­ шиной в системе ЧМС, приобрел навыки быстрых и решительных действий в различных производственных условиях. Можно ли теперь, каким-то образом влияя на деятельность оператора, повысить эффективность действия системы, причем не вызывая его физическо­ го и психического переутомления? До недавнего вре­ мени ответ на этот вопрос был бы, безусловно, отрица-
Ц икл эмоциональной активности максимум Ц икл ИНТЕЛЛЕКТу- альной активности Ц икл ФИЗИЧЕСКОЙ активности В рем я тельным (авралы и штурмы не в счет — даж е при ис­ креннем энтузиазме человек в авральном режиме р а­ ботает «на износ»). Но самые последние исследования физиологов и психологов дают основания сказать: да, такое возможно! Ключ к дополнительным возможностям человека — в учете его биологических ритмов. В конце прошлого века венский психолог Г. Свобода и берлинский врач В. Флейс установили, что каждый человек с момента рождения находится под воздействием по крайней мере двух циклов — 23-дневного физического и 28дневного эмоционального. В каждом из этих периодов есть момент максимума и минимума физических и пси­ хических возможностей, т. е. один и тот ж е человек оказывается в какое-то время гораздо сильнее, а в дру­ г о е — гораздо слабее себя самого.
Работы советского ученого В. И. Ш апошниковой, наблюдавшей за несколькими тысячами спортсменов, обнаружили еще одну ритмическую закономерность. Оказалось, что у подавляющего большинства из них максимально высокая спортивная форма наблю далась в течение месяца после дня их рождения, а максималь­ ный спад и ослабление всего организма приходился на второй и двенадцатый месяцы после этой даты. При анализе поведения разных людей в суточном цикле обнаружилось, что, во-первых, у части людей максимум творческой активности совпадает с обще­ принятым представлением — приходится на утренние часы, а у части физиологические и психологические показатели гораздо выше вечером. Значит, желание работать вечером и даж е ночью — не следствие лени или дурной привычки, а объективно мотивированная потребность. Во-вторых, и это особенно важно, было установлено наличие более коротких, чем считалось раньше, периодов чередования активности и спада в деятельности каждого человека в течение суток. П ро­ должительность их колеблется от 90 до 120 мин. Природа биологических ритмов пока еще не сов­ сем ясна, но учет их в организации трудовой деятель­ ности сразу дал заметные результаты. В Ш вейцарии и в США был проведен анализ несчастных случаев на нескольких производственных предприятиях за дли­ тельный промежуток времени. Выявилась совершенно определенная зависимость травм от эмоциональных и физиологических циклов. Д л я снижения травматизма были предложены индивидуальные графики работы, предусматривающие минимум загрузки рабочих имен­ но в моменты спада. Исходя из подобных соображ е­ ний, одна из японских автобусных компаний построи­ ла график работы своих шоферов. В первый ж е год после его введения число дорожных происшествий с автобусами этой компании уменьшилось в 2 раза. С 1 июля 1974 г. подобный порядок введен на многих автопредприятиях Грузии — водителей в дни депрес­ сии освобождают от выездов, переводя на работу в гараж . Число аварий снизилось приблизительно на 25%. Учет биологических ритмов обеспечивает большую производительность и надежность в работе системы
«человек — машина», чем традиционный подход к р а­ бочему дню с одинаковым для всех началом и кон­ цом, с единым обеденным перерывом. На некоторых предприятиях, там, где это позволяет характер про­ изводства, вводится скользящий график, при котором обязательно отработать определенное число часов в неделю, но в какой день сколько, когда начать и кон­ чи ть— решать самому работающему, посоветовавшись со специалистами. В других случаях восьмичасовой рабочий день про­ буют разбить на несколько циклов с короткими пере­ рывами между ними. В некоторых случаях, по-види­ мому, имеет смысл для людей с «вечерней активно­ стью» планировать работу на вечер. За счет этого можно освободить дневную смену для «жаворонков» — так психологи называют тех, у кого максимум дееспо­ собности приходится на утренние часы. Дальнейш ее изучение биоритмов обещает дать очень интересные результаты и вскрыть новые резервы совершенствования работы систем ЧМС.
Понять друг друга Популярный артист Андрей Миронов часто испол­ няет по радио забавную песенку, каждый куплет кото­ рой кончается словами «на том же месте, в тот же час». Юмор истории, рассказанной в песенке, построен на том, что молодой человек и девушка никак не могут встретиться, несмотря на точный, казалось бы, уговор о месте и времени встречи. «В девять, у метро»,— го­ ворит юноша. «Да, именно в девять, у метро»,— под­ тверж дает девушка. Но он приходит в девять вечера, а она ждет его в девять утра. Потом, согласовав всетаки час, она приходит к одной станции метро, а он ждет ее у другой. И так до бесконечности. В системе «человек — машина» подобное отсутствие взаимопонимания не менее вероятно, чем в отношениях между людьми. И обходится оно, как правило, го­ раздо дороже. Д екабрь 1941 г. На экране американской радио­ локационной станции, прощупывающей воздушное пространство вокруг крупнейшей военной базы США Пирл-Харбор, появились отметки — самолеты! Если бы машина была наделена человеческим голосом и эмоциями, она бы, наверное, закричала: «К базе при­ ближаются японские самолеты. Они идут боевым курсом. Бейте тревогу!» Но на машинном языке все свелось к нескольким светлым точкам, медленно ползу­ щим по экрану. И человек не понял машину. О пера­ торы станции решили, что это отметки от собствен­ ных самолетов и, выключив аппаратуру, пошли отды­ хать после дежурства. Через полчаса на базу обруши­ лись тысячи бомб, снарядов и торпед. Гарнизон был захвачен врасплох, потеряв 19 крупных боевых кораб­ лей, 260 самолетов, 5 тыс. человек убитыми и ране­ ными.
Ш естидесятые годы. Американские специалисты готовят огромную ракету «Атлас — Аджена» к старту в сторону Венеры. В специальное электронное вычис­ лительное устройство залож ена подробная программа полета. Предусмотрено все — в какой момент вклю ча­ ются двигатели второй и третьей ступени, над какими географическими пунктами должна измениться траек­ тория ракеты. И вот старт. Блестящее тело ракеты уст­ ремляется ввысь. Д есять секунд... Д вадцать... Собрав­ шиеся на полигоне вдруг видят там, где только что исчезла ракета, яркую вспышку взрыва... Оказалось, что одно из ориентирующих географи­ ческих названий, заложенных в электронную память устройства, управлявш его полетом, содержало чер­ точку-дефис (допустим, Сан-Франциско). Именно эту черточку «не поняла» машина, заранее не настроенная
на такой знак. В результате автомат переложил рули так, что траектория полета к Венере была нарушена. Во избежание падения ракеты на населенный пункт ее пришлось по команде с Земли взорвать. Пропало несколько миллионов долларов, был загублен труд сотен людей. Французский специалист по эргономике М. де Монмоллен, о котором мы уже упоминали, рассказы вает о том, как ему пришлось вмешаться в организацию системы производства антибиотиков на одном из впол­ не современных высокоавтоматизированных предприя­ тий. Несмотря на совершенную технику и хорошо обу­ ченный персонал, оно выпускало сплошной брак. Вы­ яснилось, что причина этого — плохо составленные производственные инструкции, написанные в словах и выражениях, рассчитанных не на рабочих, а, по край­ ней мере, на инженеров и кандидатов наук. Операторы не понимали, что в том или ином случае надо делать с машинами, а те, в свою очередь, не могли «понять», чего хотят от них люди. Реш ать проблему «взаимопонимания» в системах ЧМС начали с исследования психологических возмож­ ностей и особенностей восприятия информации челове­ ком. Очевидно, передавать информацию можно, ис­ пользуя каждый из пяти чувственных каналов — зре­ ние, слух, обоняние, осязание и вкус. Трем из них — зрению, слуху и обонянию — в данном случае отдается предпочтение перед двумя другими, так как на них можно воздействовать дистанционно. Эти каналы не­ равнозначны, они обладаю т разной емкостью. И р а з­ личительные способности зрения, слуха и обоняния у человека разные. Информация, приходящая по зрительному каналу, может иметь разную форму, как говорится, ее можно по-разному закодировать. Например, цветом, как в светофоре: красный — «стоп! опасность!», желтый — «внимание! приготовиться!», зеленый — «все в поряд­ ке! путь свободен». Можно использовать буквы, циф­ ры, абстрактные или предметные (ассоциативные) знаки. Что такое буквенная или цифровая информа­ ция, каждому ясно. Абстрактный знак, к примеру,— черточка на ш кале спидометра, предупреждающая: «Движение со скоростью, превышающей эту отметку,
опасно!» Пример ассоциативного знака — череп и ко­ сти на трансформаторной будке. Все это — кодирова­ ние информации формой. Но возможно кодирование и размером, расположением, ориентацией, шириной или длиной линий, числом сигналов, движением, час­ тотой (или скоростью) движения, яркостью, типом ли­ ний (сплошная, прерывистая из точек, прерывистая из тире и т. д.), резкостью изображения. Каждый из этих кодов допускает разные, возмож ­ ности распознавания, обладает различной силой пси­ хологического воздействия. В то время, например, как буквенно-цифровая передача информации позволяет получать наибольшую смысловую насыщенность, цве­ товая и знаково-ассоциативная информация обладает большим эффектом воздействия. Красный свет, череп с перекрещенными костями, изображение рюмки на ящике действуют сильнее, чем надписи: «Проезда нет!», «Осторожно — высокое напряжение!», «Не бро­ с а т ь — стекло!» Но в тех случаях, когда объем инфор­ мации велик, необходимо использовать и знаки, и бук­ вы, и цифры, и др. Добавим сюда информацию, получаемую с по­ мощью слухового канала, посредством звучащей речи, чистых тонов, уровней звучности, частоты, интенсив­ ности, длительности отдельных звуков. А обоняние? Б лагодаря ему мы различаем десятки запахов, несущих информацию, подобную, скажем, словесной («горит проводка», «неисправен глуши­ тель», «из системы вытекает спиртовая охлаж даю щ ая жидкость» и т. п .). Правильно распределить информацию, идущую от машины к человеку в системе ЧМС, весьма непросто. При этом надо учитывать и информацию рабочей сре­ д ы — дорожные знаки, аэродромные огни и т. п. Ин­ формационная проблема стала одной из серьезнейших и труднейших в эргономике. К ее решению подходят с разных сторон. О чем надо информировать оператора каждой кон­ кретной системы ЧМС? Прежде подобного вопроса не возникало. Вся информация о работе, к примеру, машинного привода на ткацкой фабрике была легко доступна — механические сочленения на виду, запасы топлива и воды для паровой машины — тоже, немногие
«невидимые» величины — давление пара в котле и ско­ рость вращения вала — легко определяются простыми приборами. Такая информация вполне умещ алась в голове механика, обслуживающего привод. В подобной ситуации не возникало сколь-нибудь серьезных про­ блем кодирования по причине небольшого числа ин­ формационных данных и значительного времени на их учет и интерпретацию. Но возьмем современную электростанцию, самолет или автомобиль. Большинство процессов, происходя­ щих во время работы этих машин, недоступно взору оператора. И если информировать его в каждый мо­ мент времени обо всех рабочих процессах, у него, гру­ бо говоря, голова треснет. О чем ж е надо информи­ ровать его и о чем не надо? На этот вопрос трудно ответить однозначно. Рассмотрим две машины одного класса и назначе­ н и я — «Жигули» и «Москвич». Водитель «Москвича» всегда знает о давлении масла в двигателе и о вели­ чине тока в бортовой сети машины, а у водителя «Ж и­ гулей» приборов, сообщающих ему об этом, нет. Хоро­ шо это или плохо? Единого мнения по этому поводу нет. Конструкторы «Москвича» считают, что дополни­ тельные приборы дают водителю возможность скорее обнаружить неисправность в работе машины, снижают вероятность преждевременной порчи масляной и элекрической систем. А создатели «Жигулей», уверенные в надежности своего детища, утверждают, что эти приборы лишние и только отвлекают водителя от наблюдения за дорогой, что повышает вероятность аварии. Чем сложнее система ЧМС, чем многообразнее происходящие в ней процессы, тем более тщательных исследований и веских мотивировок требует решение вопроса о том, какую информацию выводить к опера­ тору, какую — к автоматическим регулировочным уст­ ройствам, а какую оставить лишь для периодического обслуживания и ремонта. Возникло такое понятие — «информационная мо­ дель машины». Возьмем опять одну из наиболее широко распространенных и известных современных машин — автомобиль. Во время его работы оператор-водитель лишен возможности непосредственно наблюдать за
движением поршней в двигателе, ротора в генераторе, контактов в реле, колес, карданного вала и т. д. Н е­ смотря на это, он может управлять автомобилем, выби­ рать оптимальные режимы движения, предотвращ ать возникновение неисправностей в основных системах машины. Эту возможность ему дает информационная модель автомобиля, представляющ ая собой комбина­ цию стрелочных приборов (спидометр, указатель тем­ пературы воды, амперметр и т. п.) и световых сигнали­ заторов (лампы аварийного давления масла, указателя поворотов и др.)* В еще более сложных условиях находятся опера­ тор крекинговой установки на химическом заводе и диспетчер атомной электростанции — проконтролиро­ вать визуально протекающие в подвластных им систе­ мах рабочие процессы вообще нельзя. Тем не менее крекинг заверш ается получением нужных нефтепро­ дуктов в заранее определенных количествах, а вы­ деляю щ аяся в результате ядерного распада энергия превращ ается в электричество. Все это возможно б л а­ годаря тому, что операторы располагают комплектом различных приборов, представляющих собой информа­ ционные модели машин и дающих достаточную инфор­ мацию о ходе рабочих процессов в этих машинах. По информационной модели оператор как бы вос­ создает в своем сознании образ машины и «видит» то, что скрыто от его глаз, и то, что воочию увидеть не­ возможно. Задача специалистов по эргономике заклю ­ чается в создании таких информационных моделей, которые, не неся никакой необязательной, отвлекаю ­ щей и переутомляющей оператора информации, соот­ ветствовали бы возможностям его восприятия и обес­ печивали необходимый контроль над машиной. Очевидно, что, строя информационную модель м а­ шины, приходится решать вопрос не только о том, какую именно информацию в нее включать, но и в какой форме. Вопрос формы, строго говоря, начинает­ ся с того, кодировать информацию или нет. Если в то­ карном станке сломался резец, никаких кодов, инфор­ мирующих о неисправности, не требуется — и так все видно. Если затих радиоприемник, ясно, что он не в порядке. Однако большинство параметров работы того ж е станка и радиоприемника и других машин не под-
В ы сокое НаПРЯЖЕНИЕ В клю чение свЕта С текло Радио­ активность В и зуал ьн оЕ НаБЛЮДЕНИЕ ПроЕзда н ет дается контролю впрямую. Температуру, скорость, мощность и многие другие величины надо преобразо­ вывать в какие-то знаки и с их помощью строить ин­ формационную модель. Знаковые системы необходимы и для обозначения органов управления, последова­ тельности действий, чтобы в ответственный момент оператор не перепутал, что к чему. Какой код лучше всего подходит для информации об определенном параметре определенной системы? К ак согласовать возможности кода с особенностями восприятия человека? Этим вопросам посвящены боль­ шие и разноплановые эргономические исследо­ вания. Возьмем цвет. Существуют цвета холодные и теп­ лые, спокойные и резкие. Д аж е не цвета, а тона одного и того же цвета. Скажем, белый — всегда холодный и 7 Ю . Алексеев 97
почти всегда спокойный. Но голубой может быть и хо­ лодным, если он бледный, и теплым — если густой, насыщенный, и спокойным, если это небесная голу­ бизна, и резким (синька). Исходя из этого, отметки, соответствующие нормальным режимам работы, нуж ­ но делать спокойными цветами, а соответствующие критическим — резкими. Кнопки, включающие аппа­ ратуру низких температур, лучше красить в холодный цвет, тогда как кнопки, предназначенные для аппара­ туры высоких температур,— в теплый. Американские ученые С. Торре и J1. Сандерс про­ вели интересные эксперименты с абстрактными гео­ метрическими фигурами в области ассоциации поня­ тий. Они выяснили, что за многие тысячелетия в чело­ веческой психике сложились довольно твердые стерео­ типы для многих из подобных ассоциаций. Оказалось, что открытые геометрические формы, состоящие из прямых линий, легче связываются с понятием «враг», тогда как замкнутые — с понятием «друг». Формы, состоящие из кривых линий, вызывали пред­ ставление о незнакомце. Торре и Сандерс выделили группу символов, точнее всего связывающихся у р а з­ личных людей с определенными понятиями. В этой группе понятию «враг» соответствует круг, перечерчен­ ный крестом, понятию «друг» — пятиконечная звезда, а понятию «незнакомец» — вопросительный знак. Р азрабаты вая сигнализацию для радиолокацион­ ных станций, англичанин X. Боуэн предложил 20 хо­ рошо запоминающихся и легко различимых символов. Распознаются они неодинаково — одни быстрее, дру­ гие медленнее. Расположив символы по степени лег кости опознавания (сначала — самые легкие), Боуэн получил таблицу — своеобразный код, обладающий до­ статочной емкостью и вместе с тем позволяющий отли­ чить более важные информационные данные, закоди­ рованные легко распознаваемыми символами, от ме­ нее важных. Французский специалист по эргономике П. Морен исследовал типографские шрифты с целью выявления такого, который бы обеспечивал быстрейшее прочтение текста и гарантировал от ошибок. Д л я этого самыми разными шрифтами были набраны названия продук­ ции определенной табачной фабрики. На фабрике для
□ ____ ________________ 1 т А Б Л И ц А Qд Ё О. Ж А о, □ X а АQ _______ § if А . 12 Н . 15 16 19 эксперимента было выбрано такое место (контроль и сортировка готовой продукции), где приходится очень быстро прочитывать эти названия, расположенные самым произвольным образом. Статистическая обра­ ботка данных д ала вполне определенный результат. Наилучшими для опознавания оказались строчные буквы. Прописные буквы и смешанное написание дали равные результаты. Гораздо больше ошибок происхо­ дило при опознавании произвольно написанных букв — сигареты одной марки попадали в блок с другими, первый сорт шел вторым и т. п. Все это относится к информационной модели м а­ шины, т. е. к той информации, которую оператор полу­ чает от машины в процессе ее работы и которую в работе же использует. Но в «жизнедеятельности» си­ стемы ЧМС есть и другие каналы и режимы, треб-ую-
щие специфического информационного решения. И н­ формация приходит к оператору и из внешней среды в виде инструкций, команд, пояснений и предупрежде­ ний. Информация может поступать и от неработающей машины к человеку, регулирующему или ремонтирую­ щему ее. В этом случае человек и машина тоже обра­ зуют своеобразную систему ЧМС, в которой надо учи­ тывать и общие эргономические рекомендации, в том числе, разумеется, информативные, и специфику по­ ложения. Вернемся к примеру с фармацевтическим заводом, приведенному в начале главы. Анализ показал, что информационная модель производственного процесса, предлагаемая рабочим и мастерам, как мы уже гово­ рили, на деле была предназначена длй инженеров и фармакологов. Она была слишком обширной и труд­ ной для операторов, поэтому они вынуждены были вы­ думывать для себя неофициальные инструкции, при­ митивные и неточные. Рабочие выполняли операции подобно роботам, совершенно не вникая в суть. Такой образ действий не давал возможности правильно реа­ гировать на изменения производственной ситуации, не­ избежные в рабочем процессе. Разобравш ись в происходящем, специалисты по эргономике полностью переработали инструкции. Они нашли точные и простые информационные модели для каждой операции, которые давали рабочим возмож­ ность действовать уверенно и спокойно в стандартной ситуации и принимать разумные решения при неожи­ данных изменениях обстановки. Американский исследователь А. Чапанис в опуб­ ликованной им в 1965 г. статье «Слова, слова, слова...» пишет: «Цель этой статьи — привлечь внимание к очень обширной и очень важной области эргономики, которой до сих пор почти не занимались. Это область языка и слов и их связи с рабочими инструментами, машинами, системами и операциями». Чапанис убе­ дительно доказывает, что слова стали составной час­ тью современных систем ЧМС, особенно когда речь идет о коллективе операторов, управляющих группой машин. Проникновение разговорных двусмысленно­ стей, литературных украш ательств, журналистских штампов, неуклюжих канцеляризмов и риторического
многословия в язык производственных инструкций, команд и сообщений сделало проблему рационали­ зации словесной информации одной из важнейших в эргономике. В отношении инструкций задача в данном случае сводится к тому, чтобы в кратчайшей словесной фор­ ме определить содержание работы оператора в систе­ ме ЧМС при любых обстоятельствах. Инструкция при­ звана описать ответную реакцию оператора на каждый сигнал. Она должна строиться как последовательность положений типа «при таком-то сигнале оператор дол­ жен сделать то-то». Разумеется, в большинстве слу­ чаев, за исключением некоторых очень простых опера­ ций, приходится учитывать одновременно несколько сигналов. К ак показали исследования, реальные знания опе­ ратора о работе почти всегда переоцениваются, ибо разработчик системы, досконально знающий свое де­ тище, подсознательно отождествляет оператора с са­ мим собой. Результат — недостаточная разработка структуры действий оператора в различных ситуациях, неточные инструкции, которые влекут за собой непо­ ладки и несчастные случаи на производстве. Но не только слова, знаки, звуки, цвета являю т­ ся информационными звеньями в системе ЧМС. Сама конструкция узлов и элементов машины может выпол­ нять информационные задачи. В системах, подобных системам «летчик — самолет», «водитель — автомо­ биль», где особое значение имеет информация, посту­ пающая из рабочей среды, т. е. из забортного про­ странства, за последнее время многое сделано для улучшения информированности оператора именно в этом отношении. Передняя часть автомобиля «Ж игу­ ли» спроектирована так, что капот занимает минималь­ ное место в поле зрения водителя, почти не загора­ ж ивает дороги. На автомобиле «Москвич-2140» преду­ смотрены специальные стеклоочистители фар, улуч­ шающие обозрение ночной дороги, т. е. повышающие информированность водителя в ночное время. У «Волги ГАЗ-24-Универсал» для предохранения стекла заднего обзора от забрызгивания грязью над ним установлено крыло, соответствующим образом меняющее направление воздушного потока. А конст­
рукторы сверхзвукового лайнера Ту-144 пошли на то, чтобы для улучшения обзора взлетно-посадочной по­ лосы из пилотской кабины соорудить сложную систе­ му, на 15° опускающую нос самолета при взлете и по­ садке. Широкие возможности для разработок такого рода в разных системах ЧМС открыты не только перед инженерами и учеными, но и перед рабочими — рацио­ нализаторами и изобретателями. Особая информативная ситуация складывается при ремонте и наладке машинного оборудования. С од­ ной стороны — машина не работает, отсутствует опе­ ратор, управляющий ею в рабочем процессе. С другой стороны — с машиной имеет дело ремонтник или на­ л ад ч и к — тоже оператор, и машина так или иначе реагирует на его действия. Процесс ремонта может окончиться быстро или тянуться долго, стоить дорого или дешево. Это зави­ сит как от умения оператора-ремонтника, так и от конструкции машины. Значит, при ремонте образует­ ся новая система ЧМС со своими собственными, впол­ не определенными критериями эффективности работы. Д ля получения информации об исправности работы машины в этой системе частично используют рабочую информационную модель, а для отыскания неисправно­ стей приходится предусматривать дополнительные ре­ шения. Так, в последнее десятилетие двигатели на всех без исключения крупных пассажирских реактив­ ных самолетах переместились из фю зеляжа и крыльев наружу. Главная цель, преследуемая при этом,— упро­ щение осмотра турбин при обслуживании и ремонте. В 1960 г. американский исследователь Ф. Кендри провел сравнительный анализ быстроты поиска неис­ правности в трех типах электронных схем: смонтиро­ ванных «по узлам» (в одном месте усилители, в дру­ го м — детекторы и т. д.), «по элементам» (на одной панели все лампы, на другой — транзисторы, на тре­ ть ей — трансформаторы и т. п.) и «по логическому по­ току», т. е. в последовательности узлов и элементов, соответствующей прохождению через них электрон­ ного сигнала. Последний порядок монтажа обеспечил ремонтнику быстрейшее получение информации и об устройстве в целом и о месте повреждения. Время по­ иска неисправности уменьшилось в несколько раз.
Эргономически мотивированный конструктивный под­ ход к созданию систем ЧМС гарантирует их более вы­ сокую производительность и на случай ремонта. Итак, рассмотрены основные пути и способы пере­ дачи информации оператору. Определено, в каких направлениях нужно действовать, чтобы оператор смог лучше понять то, что происходит в рабочей среде и в самой машине. Исчерпаны ли этим информативные проблемы в системе ЧМС? Нет. Ведь понять-то надо «друг друга», значит, необходимо исследовать и поток информации, идущий от оператора в машину. Это совсем новая проблема. Во времена сущест­ вования только исполнительных механизмов подобной проблемы не существовало — машине незачем было «понимать» оператора, она должна была лишь по­ слушно исполнять его приказания. С появлением связ­ ной и информационной техники, такой, как радио, телевидение, телефон, конструкторы столкнулись только с одной стороной передачи информации от че­ ловека к машине — с проблемой кодирования. С точки зрения логики, эта сторона проблемы не представила особых трудностей — ведь от машины не требовалось «понимания». Она должна была только передать ин­ формацию от одного человека к другому. Следователь­ но, при передаче требовалось учитывать лишь особен­ ности восприятия человека, а не машины. Но вот в конце сороковых годов возникла новая отрасль техники — «думающие» машины, ЭВМ. Тутто и встали во весь рост задачи полноценного взаимо­ понимания. Появились такие невероятные ранее сло­ восочетания, как «машинная логика» и «машинный язык». П ередавая ЭВМ информацию, оператор хочет по­ лучить от машины рекомендацию, совет, решение сложного вопроса. Значит, эта информация должна идти по каналам, обеспечивающим ей быстрый и точ­ ный прием электронным мозгом. Эти каналы иные, чем у человека. К ним, например, относятся электром аг­ нитный, фотоэлектрический. Кодировать информацию приходится, учитывая особенности машинного вос­ приятия, неспособного к ассоциациям, обобщениям, самостоятельной перестройке, чрезвычайно чувстви­ тельного к малейшим отклонениям от избранного кода
’J^GUCOtrbCC' x= Z < t + V f OIOOOOOI10 0 1 1 3 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 I 0 I O I O X ОI ОI 010 0 10 0 0 100001110 1 1СЮ220100 OIOIOIOOOOOI OOOOOOOOOOOOOOIOII X I I I I T I I I I I OOOOII с IO IO IIIO OIOIOJ. 10 I# 01 IOOO OOO OT ' •• • ......... V&^-rri 11 I I 1 1 01OIOI o r01010101 010 r o i o i o i o i o i o i 000000000001111111 DI OI OI OI OLOI OI O OI O O O I I I O I O I O I ^ 0 3 0 1 0 1 0 [ 0 1 0 1 ООООООТОТОТОТОТС "oooi OiO: 1Ш У Я * 01 о101010000000< О уЖЛ010101010Т0тО~Г0гОТС ••••• • • ••• "Г.#-*■• ф • •• 0 • •• • 0 • •• )]01 0 r0 1 0 1 0 3 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Ю0Ю101 OIIIIIIOOOOOOOOOi ЮОО1 0 I 0 I 0 1 0 I 0 I 0 I 0 010 Язык чЕловЕка-язык машины (вспомним историю с пропуском черточки в програм­ ме полета космического корабля). ЭВМ требует разговора на языке, не терпящем разночтений, неясностей, представляющем собой кон­ кретную знаковую систему. Такой язык является час­ тью общей системы управления машиной, системы, подразумевающей определенную последовательность вычислительных и логических операций и носящей название машинного алгоритма. Языки программирования первых ЭВМ обладали замечательным качеством — их максимально приспо­ собили к «внутреннему языку» машины. Но они были очень сложны, понятны лишь создателям этих машин, а не массам инженерно-технических работников. Опе­ раторам ЭВМ приходилось все время сравнивать спо­ соб решения конкретной задачи с системой машинных
команд, помнить, в каких ячейках памяти содержатся данные и промежуточные результаты, записывать большое количество чисел. Решение задач средней сложности с помощью таких методов затягивалось на месяцы. Вообще-то это не так уж много, если, ска­ жем, на машинную задачу — решение системы из 100 уравнений — один математик, не прибегая к помощи ЭВМ, должен затратить примерно четыре года. Но это недопустимо долго, если на машину возложена коор­ динация работы сотни электростанций в Единой энер­ гетической системе страны в ежечасно меняющихся условиях. Еще острее эта проблема встала в шестидесятые годы, когда благодаря прогрессу полупроводниковой техники начало стремительно расти число типов и ко­ личество ЭВМ, когда «думающие машины» стали про­ никать практически во все отрасли хозяйства. С к а ж ­ дой машиной приходилось «разговаривать» на ее соб­ ственном языке. Сложилась ситуация, подобная той, что была на строительстве Вавилонской башни, когда делавшие одно общее дело люди подолгу не могли втолковать друг другу простых вещей из-за разных языков. Тогда инженеры-электроники и математики призвали на помощь лингвистов и специалистов по эр­ гономике. Общие усилия привели к созданию нескольких зн а­ ковых систем, пригодных для ввода информации в любую ЭВМ и отличающихся одна от другой в связи с разным характером решаемых машиной задач, иначе говоря, рабочих процедур. Эти знаковые системы на­ звали процедурно-ориентированными машинно-неза­ висимыми языками и присвоили им звучные н азва­ ния — «Алгол-60», «Алгол-68», «Фортран», «Снобл» и др. Ш ирокое внедрение машинно-независимых языков потребовало конструктивных изменений в ЭВМ, специ­ альных кодирующих устройств для них, универсаль­ ного комплекса программ для каждой машины — всего того, что называется математическим обеспечением ЭВМ. К ак видим, технический прогресс ведет к услож ­ нению «взаимопонимания» человека и машины, к рос­ ту затрат времени, сил и средств на то, чтобы в системе
ЧМС оператор и машина могли надежно и просто «понимать друг друга» при любых ситуациях. Однако эти затраты окупаются большим эффектом. И не толь­ ко прямым — повышением эффективности систем ЧМС, но и косвенным — совершенствованием самого чело­ века. Во-первых, в процессе эргономических информа­ тивных исследований познаются физические и психи­ ческие возможности человеческого организма, откры­ ваются пути развития этих возможностей с помощью обучения и тренировок. Во-вторых, рационализируют­ ся знаковые системы обмена информацией между людьми. Когда-то, много тысячелетий назад, каждое новое слово, каж дая цифра была благом, победой человече­ ского гения. Ныне, в условиях информационного взры­ ва, это благо нередко оборачивается бедой. В море слов и цифр все труднее отыскать нужную каплю. З а ­ частую человеку сложно передать другим людям свою мысль словами, потому что некоторые слова имеют несколько значений, а одному значению может соот­ ветствовать несколько слов. Сведение слов в неуклю­ жие сочетания, известные под названием языковых штампов, канцеляризмов, еще больше затрудняет об­ щение людей и обедняет речь. Но вот человек «вступает в контакт» с техникой. Приспособление к жестким требованиям бесстрастной машины учит его вы раж ать мысли ясно, кратко, одно­ значно, т. е., в конечном счете, дает людям возмож­ ность лучше понимать друг друга. Эргономический, комплексный подход к совершен­ ствованию технических систем приводит к такой сте­ пени рационализации современного материального мира, когда человек начинает получать от научно-тех­ нического прогресса не только материальные, но и эстетические блага.
Сила красоты В середине шестидесятых годов десятки инжене­ ров, художников, руководителей производства, ж урна­ листов и писателей устремились на небольшой одес­ ский завод «Автогенмаш». По слухам, на этом заводе происходили чудеса — безо всякой реконструкции обо­ рудования и изменения технологии, без изменения ква­ лификации рабочих производительность труда здесь увеличилась на 20%, а текучесть кадров уменьшилась в несколько раз. Вместо того чтобы, как раньше, «днем с огнем» искать рабочую силу, отделу кадров предпри­ ятия приходилось сдерживать поток желающих перей­ ти на «Автогенмаш» с соседних предприятий... Что ж е произошло? Группа заводских энтузиастов во главе с директором завода решила проверить, к а ­ кой эффект можно получить от внедрения в производ­ ство новшеств принципиально иной категории, чем все использовавшиеся ранее. Что дает «быстрое», «мощное», «точное» — давно известно. К середине прошлого десятилетия выявились и преимущества «удобного». А что будет, если в нелегкий труд завод­ ского рабочего внести «красивое», «приятное»? Соответственно представлениям об этих категори­ ях была преобразована заводская территория. Строя­ щиеся корпуса были отгорожены от существующих. Вместо груд мусора на территории предприятия появи­ лись фонтаны, оранжерея, фруктовый сад. Как писал об этом один восторженный писатель: «Ни пыли, ни гари, ни грохота машин, одно журчание да шелест, и запах такой, точно весь завод варит абрикосовое в а­ ренье». Осветительные мачты, ограда, автобусная останов­ ка у заводских ворот — все стало красивым, приятным
взгляду. Вместо «немарких», «экономичных» цветов (серого, коричневого, серо-зеленого) в механических цехах стены окрасили в светло-зеленый цвет, движ у­ щиеся части станков — в желтый и кремовый, откры­ тые коробки передач, электроаппаратуру, переключа­ тели и края транспортных тележек — в красный, а дви­ жущимся кабинам подъемников и крюкам придали «тигровую» — желто-черно-полосатую — расцветку. Д ля горячих цехов использовали прохладные тона — зеленовато-голубой, серебристый, белый. В штат предприятия были введены художник, са­ довники, цветоводы. При дирекции организовался со­ вет по технической эстетике. О результатах всего этого уже говорилось. Еще раз подчеркнем: все было достигнуто без реконструкции оборудования, пере­ стройки технологии, переучивания людей. Что ж е это такое — техническая эстетика? Начнем со второй части этого словосочетания — с понятия, устоявшегося в веках. Эстетика — это учение, наука о красоте, о ее восприятии, оценке, освоении, о художе­ ственном творчестве. Но в разговорной речи и публи­ цистике слово «эстетика» часто употребляется в значе­ нии «красота, задуманная и созданная человеком». Мы говорим об эстетике картин Р аф аэля и скульптур Родена, Кремлевского Дворца съездов и автомобиля ЗИЛ-114. М ежду тем эстетичность всех этих произве­ дений имеет как общие черты, так и некоторые суще­ ственные различия. Эстетика произведений искусства — живописи, скульптуры, музыки и т. п. — существует сама по себе. В большинстве своем такие произведения никаких утилитарных функций не несут. Другое дело — эстети­ ка произведений техники. Она как раз и заключается в прямой связи красивого с полезным, функциональ­ ным, т. е. с непосредственно действенным началом. Попытки украсить машину, ее детали делались с давних времен. На бортах кораблей появлялись при­ чудливая резьба, фигуры и головы фантастических ж и ­ вотных. Цветным рисунком покрывали прялки. К аре­ ты и паровые машины украш али литым орнаментом. В данном случае речь идет о прикладном искусстве. Но вряд ли подобные примеры дают основание гово­ рить о полном симбиозе искусства и техники. Просто
С ред н евеко вы й зам ок ЗданиЕ С Э В
искусство нашло для себя еще одну сферу обитания. В таких сочетаниях полезное и красивое существовали рядом, но как бы сами по себе. Н а современном этапе научно-технической револю­ ции техника проникла во все сферы жизни. В технике свершилась и революция эстетическая — полезное, до­ веденное до совершенства, стало восприниматься как прекрасное. Это подействовало на всю эстетику наших дней. Один из величайших архитекторов нашего вре­ мени Ле Корбюзье назвал это явление «уроком маш и­ ны». «Урок, заключенный в машине,— пишет он,— состоит в абсолютно ясной технической связи между причиной и следствием, в чистоте, экономии и мудро­ сти. Возникает новое желание: эстетика чистоты форм, точности, волнующих соответствий. Здесь вступают в действие математические способности нашего разума: наслаж даясь зрелищем, мы одновременно находим в нем выражение законов мироздания». Итак, в основе технической эстетики лежит красо­ та полезности. Если мы проанализируем впечатления от осмотра, скажем, современного автомобиля, то об­ наружим: 99% красивого в нем — полезное. Л аскаю ­ щие глаз сочетания объемов моторного отсека, кабины и багаж ника обеспечивают хорошую вместимость ав­ томобиля и возможность оснастить его мощным мото­ ром, плавность обводов — высокую скорость и эко­ номичность, сочетание белых и желтых фар разной формы — отличную видимость при любых погодных условиях и т. д. В начале шестидесятых годов в Москве был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт тех­ нической эстетики (В Н И И ТЭ ). Отталкиваясь от эсте­ тических проблем, сотрудники института занялись изу­ чением всего круга вопросов о связях между челове­ ком, машиной и средой в трудовом процессе. Во ВНИИТЭ была организована одна из крупнейших в Советском Союзе лабораторий по эргономике. Инсти­ тут стал координационным центром всех проводящихся в нашей стране эргономических разработок. В системе «человек — машина — среда» есть лишь один объект эстетического воздействия — человек. И с­ точниками ж е «эстетического потока» могут быть и сре­ да, и машина, и оператор. Разберемся в основных со­
ставляющих эстетического воздействия системы ЧМС. Поскольку речь идет о воздействии на человека, н а­ до, как мы это уже делали однажды, выделить кан а­ лы его восприятия — зрительный, слуховой, обонятель­ ный, осязательный, вкусовой. Последний из рассмотре­ ния исключим, потому что, во-первых, вкусовые ощу­ щения вряд ли можно отнести к категориям эстетиче­ ским, во-вторых, они требуют от человека дополнитель­ ных действий (жевания, глотания и т. п.), как правило, отвлекающих от основной работы. Пользуясь осязательным каналом, как это ни стран­ но на первый взгляд, можно эстетически воздейство­ вать на человека в системе ЧМС. Всем знакомы прият­ ные чувства, возникающие от прикосновения рукой к меху, шелку, от осязания кожей прохладной струи вен­ тилятора в ж аркий день. В известной песне про летчи­ ка поется: «...как тоскуют руки по штурвалу!» Есть все основания считать, что штурвал оказывает на ави­ атора, автомобилиста, моряка эстетическое воздей­ ствие прежде всего посредством осязания. Такой вы­ вод подтверждает наблюдение за автолюбителями, большая часть которых надевает на руль чехлы, сде­ ланные из приятных для рук материалов. Как свиде­ тельствует опыт автогонщиков, никогда не пользую­ щихся такими чехлами, дело тут именно в эстетике, а не в большей надежности управления. Однако эстети­ ческое воздействие на оператора через осязательный канал еще мало изучено. Несколько лучше мы знакомы с использованием запахов. П равда, практика здесь значительно опере­ ж ает теорию. Известно, что не только запахи цветов и одеколонов, но некоторые производственные, такие, как запах древесной стружки, натуральной кожи, мебель­ ного лака, могут быть приятны для человека. С дру­ гой стороны, на многих производствах воздух насыщен скверно пахнущими примесями. Это угнетает челове­ ка, снижает его работоспособность. И разработки ученых направлены пока лишь на то, чтобы подавить неприятные запахи, получить нейтральную для обоня­ ния среду. Следующий канал восприятия — слуховой. Хорошо известны огромная сила эстетического воздействия му­ зыки, художественного слова. Можно ли использовать
нечто подобное в производстве для повышения его эф ­ фективности? На этот вопрос мы уже частично отве­ тили, когда говорили о влиянии музыки на работаю щ е­ го человека в главе, посвященной созданию наилучшей среды обитания в системе ЧМС. Но там речь шла об отдельном операторе, работающем с отдельной маш и­ ной, и звуковой фон рассматривался как элемент удоб­ ства. Здесь же речь идет об эстетическом воздействии музыки на работающего человека. Известный американский дирижер и композитор Л. Стоковский в книге «Музыка для всех» писал: «Не­ сомненно, влияние музыки является одновременно и психологическим, и физиологическим... К аж дая клетка имеет свою индивидуальную частоту вибраций. Если вибрации прекращаются, клетка умирает... Музыка, быть может, сумеет активизировать эти вибрации кле­ ток, усиливать их жизненность». Однако мощное эсте­ тическое воздействие музыки, как правило, рождает в человеке не те настроения и эмоции, которые требу­ ются для успешной работы в системе «человек — м а­ шина». В песнях, слагавшихся два-три десятилетия тому назад, часто встречались слова «поет мотор». Это слово­ сочетание до сих пор пользуется любовью бойких ж ур­ налистов. Так, очерк об автогонщике в одном из ж ур­ налов назван «Любимая мелодия Стасиса Брундзы». Автор очерка утверждает, что звук работы хорошо от­ регулированного мотора доставляет его герою большее эстетическое удовлетворение, чем симфония. Сейчас, когда большинству людей волей-неволей приходится слушать «песни мотора» с утра до вечера в самых р аз­ ных вариациях, трудно поверить в эстетическое воздей­ ствие такой «музыки». Нельзя, правда, исключать того, что какой-то «неорганизованный» производственный звук, в том числе и шум мотора, может воздейство­ вать эстетически на какого-то человека. Но это толь­ ко исключение. Как правило, производственные шумы оказывают во всех смыслах отрицательное влияние на людей. Но было бы неумно стремиться к больничной тиши­ не на производстве. С одной стороны, звуки работаю ­ щих машин несут значительную информацию об их со­ стоянии (мы уже говорили об этом), с другой, полная
тишина действует на человека усыпляюще, угнета­ ет его. Есть третий путь — так «реорганизовать» м а­ шинный звук, чтобы сделать его приятным для слуха. В этом отношении показателен опыт одной зарубежной фирмы, которой никак не удавалось продать в США свои малолитражные автомобили, обладавш ие хоро­ шими техническими данными. Приглашенные фирмой эксперты по психологии покупателя, изучив ситуацию, пришли к выводу — надо изменить звук некоторых у з­ лов автомобиля. Фирма произвела необходимые кон­ структивные доработки. Теперь при открывании и за к ­ рывании дверей, багаж ника, капота раздавался легкий, приятный звук. И машина пошла нарасхват. В последнее время встал вопрос о создании особой, «машинной», музыки. Вооружившись небольшой долей фантазии, представим себе, что звуки одних механиз­ мов в цехе приглушены, других — облагорожены спе­ циально разработанной негромкой ритмической тони­ зирующей музыкой. В кабинах автомобилей, локомо­ тивов и других транспортных средств появятся программные устройства, позволяющие выбрать опти­ мальный звуковой фон и для однообразного движения на дальних перегонах, и для сложных маневров в дождь, метель, туман, и для острых «пиковых» реж и­ мов. Так или иначе — сфера звукового эстетического воздействия на человека в системе ЧМС представляет обширное поле для поисков на самых разных уров­ н я х — от ученого до заводского рационализатора. Самый емкий и наиболее хорошо освоенный канал воздействия на человека технической эстетики — зри­ тельный. Каждому знакомо, наверное, чувство, кото­ рое испытываешь, входя в красиво оформленное произ­ водственное помещение, надевая на себя красивую спецодежду, вступая в управление красивой машиной. Если попытаться проанализировать воздействие тако­ го рода, то имеет смысл разбить его на составляющие. Таких составляющих три — цвет, линия и объем. Мы уже говорили о том, что в отношении сигналь­ ных значений цветов сложилось единое мнение. Что же касается их эстетического воздействия, то оно может быть различным у одного цвета в зависимости от кон­ кретной обстановки. Эстетическое воздействие на чело3 Ю. Алексеев 113
века, скорее, оказывает не каждый цвет в отдельности, а сочетание цветов. Так, автомобили светлых тонов выглядят красиво весной, летом и осенью на темном фоне дороги или ярком — зелени. А зимой на снегу те ж е машины кажутся невыразительными. Одно время, когда выяснилось, что в системе цве­ тового зрения человека особую роль играет восприя­ тие зеленого цвета, многие хозяйственники стали кра­ сить зеленым все подряд. Но в природе зеленый цвет не существует сам по себе, а сочетается с голубым, белым, с яркими пятнами ягод, цветов, с коричневыми стволами деревьев и т. д. И во многих случаях зеле­ ный цвет на производстве стал таким ж е синонимом скуки, как серый или коричневый. И наоборот, тради­ ционно мрачные тона в соответствующей обстановке, в точно подобранном сочетании, как уже говорилось, могут радовать глаз. Так произошло на небольшом механическом заво­ де в одном латвийском городе. Под руководством художника-профессионала стены цехов были выкраш е­ ны в разные цвета. Среди этих цветов были и фиолето­ вый, и даж е черный. В сочетании с красным цветом огнетушителей на стенах, светло-зеленым — станков, фиолетовым — комбинезонов и желтым цветом рабо­ чих блуз они давали бодрую, жизнерадостную цвето­ вую гамму. Н а кондитерской фабрике «Калев» в Таллине кот­ лы в котельной покрасили в два цвета — серый и ж ел ­ тый. Лесенки вокруг котлов сделали голубыми, а пото­ лок — черным. Оказалось, что именно такой потолок лучше всего гармонирует с трубами, проходящими по нему, которые были окрашены в красный, зеленый, ли ­ ловый цвета. Эстетического эффекта можно добиваться и с по­ мощью цветовых пятен, полос и т. п. По заказу М и­ нистерства автомобильных дорог РС Ф С Р специалисты ВНИИТЭ разработали художественно-конструктор­ ский проект цветовой отделки дорожных машин. Вме­ сто унылого серого цвета, в который раньше красили такие машины, и вместо маркого оранжевого, который стали использовать не так давно, было предложено применить в основе сочетание двух цветов — синего и оранжевого. Спокойным синим цветом предложили
окрашивать основу 1машин — кабины, капоты двига­ телей, кузова, в сигнальный оранжевый — выступаю­ щие части, навесные орудия, сменные узлы. Д ля надпи­ сей применили белый цвет, для окраски двигателей — серебристый. Места, которые постоянно соприкасают­ ся с асфальто-битумной массой, решено красить чер­ ной краской. В результате строительные машины сде­ лались не только более красивыми и заметными, но и работать с ними стало приятней и легче. Обратимся теперь к тому, что мы назвали лин 1#ей. П режде всего, это — графически ясный рисунок на стене, на крыше, на кожухе механизма. Цветок, птица, смешной медвежонок, появившись в производственной среде, помогут снять стресс, поднять настроение. Не случайно подобные рисунки все прочнее занимаю т ме­ сто на стенах городских домов, в вестибюлях и на в а ­ гонах метро (например, в П ариж е и Нью-Йорке), на
одежде. Простенькие наивные картинки выгодно кон­ трастируют с обликом современной промышленной ци­ вилизации, разряж аю т нагнетаемое ею психическое напряжение. Они словно смягчают строгий ритм бе­ тона, стекла и металла, приближают человека к жизни в природных условиях. Понятие «линия» существует и в другом качестве — как контур здания, машины, одежды. Два-три десяти­ летия назад очень эстетичными и популярными в тех­ нике считались обтекаемые («самолетные») линии. П о­ том на смену им пришли подчеркнуто сухие прямые. Теперь снова наметился поворот в сторону плавных линий. По-видимому, здесь не обходится без своеоб­ разной моды. А мода — это отход от основных прин­ ципов технической эстетики, от красоты функциональ­ ности. Сегодня ясно, что самолет должен быть красив своей линией, продиктованной именно летными за д а ­ чами, как и автомобиль, речной буксир, строгальный станок, электронная вычислительная машина. Но д ал е­ ко не для всякой машины найдены лучшие линии, для каждой новой их необходимо разработать. Не следует забывать и о возможностях геометрических линий на плоскости «поднимать» потолки и «раздвигать» стены. Так что здесь есть над чем размышлять. Теперь — об эстетике объема. Л е Корбюзье писал: «Объем. Наши глаза устроены так, чтобы видеть фор­ мы освещенными. Простые геометрические формы прекрасны, потому что они легко воспринимаются... Оперируя вычислениями, инженеры используют гео­ метрические формы, которые удовлетворяют наше зре­ ние геометрией и убеждаю т разум своей математиче­ ской логикой. Творчество инженера приближается к большому искусству». Искусство создания эстетичных объемных компози­ ций в технике заключается в умении комбинировать простые объемы и упрощать сложные. Тенденцию р а з­ вития объемного конструирования легко проследить по эволюции автомобильных кузовов за последние 50 лет. В двадцатые годы эти кузова представляли собой ком­ бинацию сферических (крылья, багажники, кожухи запасных колес) и кубических (капот двигателя, каби­ на, багажник) объемов. Автомобили этого периода,
такие, как ГАЗ-А или «эмка», знакомы многим по фо­ тографиям и фильмам. Тридцатые годы принесли с собой кузова, скомбинированные из нескольких разно­ великих объемов, ограниченных криволинейными по­ верхностями сложной формы. Классическими вы рази­ телями этой тенденции стали у нас легковые автомо­ били «ЗИС» и «Победа». А в конце сороковых — начале пятидесятых годов появилась тенденция упрощения объемной конструк­ ции автомобиля. Такие машины, как «Волга-21» и «Москвич-407», стали промежуточными вехами на пути от объемно-сложных, дробных кузовов к совре­ менным, чрезвычайно простым и внешне лаконичным. В комбинации объемов легковых автомобилей «Ж игу­ ли», ЗИЛ-117, грузовых ЗИЛ-130, ГАЗ-66, автобусов «ЛиАЗ» и «Икарус» воплощены ключевые тенденции объемного конструирования многих современных м а­ шин. Активно используя цвет, линию и форму, можно эстетизировать все составляющие системы ЧМС. П рав­ да, рациональное сочетание высоких технических и эс­ тетических качеств в одном предмете — задача весьма сложная. Д ля решения ее у художника зачастую не хватает знания конструкции, а у инженера — художе­ ственного вкуса и опыта. Потребности внедрения тех­ нической эстетики в производство привели к появле­ нию специальности нового типа — специальности ди­ зайнера. Дизайнер — это человек, обладающий как худож е­ ственными навыками, так и хорошим знанием техни­ ки. Дизайнеры проходят подготовку в высших учеб­ ных заведениях художественного направления. Сегод­ ня они работают и над дорожными знаками, и над оформлением цехов, и над компоновкой кузовов и к а ­ бин автомобилей, и над созданием корпусов новых станков. Известный американский дизайнер Д. Нельсон го­ ворит: «Дизайнерское решение любого изделия явл я­ ется в известном смысле социальной коммуникацией, и дело не столько в важности объекта, сколько в стра­ стности, вложенной в изучение и выражение его сущ­ ности. Важнейшим дизайнерским свойством изделия любых размеров является правдивость выражения его
внутренней сущности, и люди обычно это понимают». Значит, дизайн, техническая эстетика позволяют не только улучшить эргономический климат труда, но и выразить суть вещей и производственных отношений в художественной форме. Так на производстве человек получает возможность общения с искусством. Искусство делает человека красивее, богаче, силь­ нее. Оно позволяет не только лучше чувствовать себя на работе, но и вообще жить ярче, интереснее. Именно через дизайн эргономика распространяет благодатный эффект из сугубо производственной сферы в другие об­ ласти жизни современного человека. Итак, от снисходительного отношения к машине — к войне с нею, и, наконец, к «взаимопониманию». Уси­ лия многих ученых разных специальностей привели к созданию новых методов решения человеко-машинных проблем, определили исходные точки и главные н а­ правления поисков. Созданы специальные лаборатории и институты, разрабатываю щ ие оптимальные вариан­ ты создания систем «человек — машина — среда» для самых разных целей. Какие же конкретные практические результаты д а ­ ет эта работа в народном хозяйстве? Какую пользу приносит эргономика людям?
2 Образ v действий
Эргономика — шлифовщику Несмотря на то что в производство все шире внед­ ряются станки с программным управлением и автома­ тические линии, традиционные профессии токаря, шлифовщика, фрезеровщика, сверловщика остаются ведущими на многих промышленных предприятиях. Современный металлообрабатываю щий станок, не­ посредственно управляемый человеком, представляет собой очень гибкую и эффективную систему, способ­ ную с высокой точностью и в большом количестве про­ изводить детали сложной формы и широкой номенкла­ туры. Поэтому сейчас, в период интенсификации про­ изводства во всех отраслях народного хозяйства так важно добиться максимального совершенства системы «рабочий — станок — цех». Этого можно достичь путем совершенствования р а ­ бочих органов станка, приемов труда рабочего, произ­ водственной среды. В последнее время обратились к серьезному улучшению связи «рабочий — станок», со­ вершенствованию органов и приемов управления стан­ ком. Именно этому были посвящены разработки группы ученых Научно-исследовательского института гигиены труда и профессиональных заболеваний Академии ме­ дицинских наук СССР. Из всего многообразия стан­ ков шлифовальный был выбран потому, что условия работы на нем близки к условиям работы на многих иных станках (фрезерном, строгальном, сверлильном и т. п.). Исследования велись в шлифовальном цехе Киржачского инструментального завода. Под наблюдение взяли 30 рабочих в возрасте от 20 до 40. лет со стажем работы в основном свыше трех лет, трудившихся на
станках МШ-92. П араллельно в лаборатории инсти­ тута был оборудован специальный стенд, имитиру­ ющий рабочую зону шлифовального станка с его ос­ новными органами управления. Здесь в эксперимен­ тах участвовало восемь человек в возрасте от 20 до 30 лет. Они выполняли функции рабочих-шлифовщиков. Результаты производственных и лабораторных исследований были обобщены и проанализированы с помощью ЭВМ «Проминь-2». Выяснилось, что параметры среды обитания в шли­ фовальном цехе соответствуют санитарным нормам: температура — 20—28°С, шум — 51—85 дБ, уровень вибрации невысокий. Освещенность в пролетах цеха тоже оказалась достаточной — 58—64 лк, однако на рабочих местах света мало — 250—460 лк при норме 500—750 лк. Было рекомендовано увеличить мощность светильников над станками. Работа шлифовщиков складывается из подготовки и уборки рабочего места, вспомогательных операций и собственно шлифования, которое занимает 67—80% рабочего времени. Продолжительность шлифования одной детали составляет 14—30 с. З а смену 20—45 раз рабочий производит правку шлифовального круга, от 71 до 155 раз в час измеряет обрабатываемую деталь микрометром, поскольку точность обработки требует­ ся довольно вы сокая— ± 0,04 мм. Число установок и снятий деталей со станка колеблется в зависимости от типа деталей от 586 до 1457 за смену. При изучении конструктивных особенностей стан­ ка МШ-92 применительно к человеческому фактору было выявлено несоответствие его конструкции анатомо-физиологическим качествам человека. И з-за отсут­ ствия пространства для ног колени рабочего, проводя­ щего почти всю смену сидя, упирались в станину, а корпус располагался слишком далеко от фронта р а ­ боты. Последнее вынуждало шлифовщика работать, наклонившись вперед и вытянув руки. Наиболее важные и часто используемые органы управления, а такж е уровень расположения обрабаты ­ ваемой детали находились вне оптимальной рабочей зоны. Кроме того, расположение детали вынуждало рабочего все время поворачивать корпус влево. Пульт управления станком находился в зоне правой руки, но
труда и ;С отдыха Р еж им о “ Автоматизация подготовки инструмЕнта ПроизводствЕнная эстЕтика во время работы эта рука была занята установкой, поддержанием и снятием детали, и рабочему прихо­ дилось тянуться к пульту левой рукой. У стула были неудобная форма, недостаточный р а з­ мер сиденья (диаметр круга — 250—300 мм), и не было спинки. В лаборатории смоделировали рабочую позу ш ли­ фовщика. Было установлено, что она мешает коорди­ нации движений, вызывает статическое переутомление мышц, способствует учащению пульса в среднем на 15 уд/мин к концу смены и изменению электрокарди­ ографических данных. По классификации физической и нервной напря­ женности, предложенной советскими учеными А. В. В а­ сильевой и С. И. Горшковым, работа шлифовщика от­ носится к легкому труду третьей степени напряженно­
сти. В цехе существовали нормальные санитарно-гиги­ енические условия. При всем том из-за неудобной р а ­ бочей позы, плохой конструкции органов управления станком, непродуманной организаций рабочего места, т. е. из-за несовершенства связи в системе «человек — машина», в продукции наблю дался заметный процент брака, выработка была невысока, у рабочих в конце смены наблюдались, как мы уже сказали, явные при­ знаки переутомления. Но вот вместо панели, копирующей переднюю часть станка МШ-92, на стенде установили новую, с нишей для ног. В оптимальной рабочей зоне прикрепили под­ локотник для правой руки. Рядом расположили н а­ иболее часто используемые органы управления — ру­ коятку переключения и кнопки. А под левую руку вы­ вели другой орган управления — маховик. В результа­ те заметно снизилось утомление рабочих и значитель­ но возросла эффективность действия системы «шли­ фовщик — шлифовальный станок». Рекомендации по реконструкции станка свелись к следующему: предусмотреть в конструкции станка пространство для ног рабочего высотой 600 мм, шириной 500 мм и глубиной от фронтальной плоскости 450 мм; уменьшить высоту расположения обрабатываемой детали, исходя из того, что высота рабочей поверхно­ сти при работе на станках и машинах в позе «сидя» должна быть 800—850 мм; пульт управления станком поместить ближе к р а­ бочей поверхности станка и перекомпоновать так, что­ бы кнопки, включаемые левой рукой, располагались слева; конструктивно устранить возможность соскакива­ ния обрабатываемой детали, тогда ее не надо будет поддерживать рукой во время обработки; устранить выступы на станке, мешающие рабоче­ му вставать, садиться, свободно действовать руками, установить на уровне пульта управления полумягкий подлокотник; автоматизировать процесс правки шлифовального круга, чтобы не отвлекать шлифовщика от основной работы; заменить круглый жесткий табурет полумягким вра­
щающимся стулом со спинкой и с регулировкой сиде­ нья по высоте, а спинки — по высоте и глубине. Наблюдения показали, что производительность тру­ да шлифовщиков ниже всего в конце третьего и ш е­ стого часов смены. Было рекомендовано устраивать в это время дополнительные перерывы на 5—7 мин. Советы ученых были полностью приняты. Станко­ строители создали новый плоскошлифовальный ста­ нок МШ-251. Н а производстве была проведена реорга­ низация рабочих мест, изменился распорядок дня. Предложенные эргономистами меры могут оказать­ ся эффективными не только для цехов, оснащенных плоскошлифовальными станками, но и для всех про­ изводств, где рабочий управляет металлообрабаты ва­ ющим станком в позе «сидя».
Эргономика — оператору Э В М Работа оператора электронной вычислительной м а­ шины считается легкой. Действительно, ему не прихо­ дится перемещать тяжести, он не подвергается воздей­ ствию пыли и вибраций. Создать благоприятные кли­ матические условия в помещении вычислительногоцентра гораздо проще, чем, скажем, в шахте или в мартеновском цехе, при работе с ЭВМ оператору не грозят обвал, взрыв или ядовитые газы. Однако врачи отмечают, что среди больных, ж ал у­ ющихся на общее переутомление и нервное истощение, все чаще оказываются люди, имеющие дело с ЭВМ. В то же время руководители информационно-вычисли­ тельных центров встревожены ростом количества оши­ бок, допускаемых операторами ЭВМ, несмотря на, к а ­ залось бы, высокое совершенство техники и хорошую подготовку людей. Чтобы выяснить причины этих тревожных явлений, обратились за помощью к специалистам по эргономи­ ке. Первое же знакомство с проблемой показало, что из элитной, т. е. малораспространенной, требующей сложной подготовки, профессия оператора ЭВМ в по­ следнее десятилетие превратилась в массовую. Экс­ плуатация вычислительной техники зачастую стала доступна людям с подготовкой, по объему не превы­ шающей подготовки промышленных рабочих. Ш иро­ кое распространение ЭВМ в народном хозяйстве сде­ лало операторов, управляющих этими машинами, неотъемлемой частью не только министерских и инсти­ тутских, но и заводских коллективов. Вместе с тем изменилось и отношение к организа­ ции труда работников вычислительных центров (В Ц ). Первые ЭВМ, бывшие диковинками, окружались
соответствующей обстановкой — кондиционированный воздух, мягкие кресла, шумопоглощающие ковры, звуконепроницаемые стены... Ныне их располагаю т в обычных комнатах, обставленных стандартной ме­ белью. От результатов работы и надежности действия вы­ числительных центров зависит бесперебойная деятель­ ность цехов и заводов, успешное выполнение планов целыми промышленными отраслями. Ответственность операторов велика, и работа у них крайне напряж ен­ ная. И вот — рост числа заболеваний и количества ошибок, а значит, снижение надежности и уменьшение эффективности действий системы «оператор — ЭВМ — среда». Д л я выяснения причин такого положения и вы ра­ ботки способов изменения его в лучшую сторону груп­ па ученых Научно-исследовательского института ги­ гиены труда и профессиональных заболеваний А каде­ мии медицинских наук СССР обследовала вычи­ слительный центр Центрального статистического управления СССР в Москве. Здесь можно было иссле­ довать труд сразу большого числа операторов, имею­ щих дело с клавишными ЭВМ одного из самых рас­ пространенных типов — «Зоемтрон-220». По разработанной методике обследований изучать работу системы ЧМС начали с оценки метеоусловий в помещении ВЦ. Ученые отметили переуплотнение р а ­ бочих площадей и отклонение температуры от опти­ мальной. Стремление администрации насытить поме­ щение техникой привело к тому, что здесь стало труд­ но передвигаться от одного рабочего места к другому, проводить техническое обслуживание и ремонт м а­ шин. Количество операторов увеличилось, значит, уменьшился свободный объем помещения, а это по­ влекло за собой ухудшение условий для дыхания и теплообмена организма. Последнее особенно чувство­ валось в холодные и переходные времена года, когда закрываются окна, а отопительная система в сочета­ нии с теплом, излучаемым самими ЭВМ, случается, поднимает температуру в помещении выше допусти­ мых санитарных норм. Работоспособность операторов падает, число ошибок к концу смены увеличивается. Ученые рекомендовали увеличить свободные простран-
КомЁйнйрованноЕ ОСВЕЩЕНИЕ Пульт уп р а в л Е н и я ^ И КРЕСЛО Шумозащита ства в помещениях ВЦ, снабдить их эффективной вен­ тиляцией и легко регулируемыми системами отоп­ ления. При замерах уровней шума и освещенности на ра­ бочих местах тоже были обнаружены отклонения от норм, рекомендуемых эргономикой. Так, на некоторых рабочих местах освещенность составляла всего 285 лк при норме 1000— 1500 л к, а уровень шума превышал допустимый на 1—3 дБ. Было рекомендовано пере­ строить общую схему освещения ВЦ и обязательно ус­ тановить настольные лампы на рабочем месте каж до­ го оператора. Д ля снижения уровня шума оказалось достаточным надеть звукозащитные кожухи на шумя­ щие узлы машин. Серьезные недочеты были выявлены и в оборудо­ вании рабочих мест операторов (канцелярские столы с клавишными аппаратами на них, бытовые стулья).
Хронометражные наблюдения показали, что около 82% рабочего дня оператор тратит на выполнение ос­ новных производственных операций, во время которых он вынужден сохранять фиксированную позу «сидя», причем ему приходится удерживать левую руку на ве­ су в полусогнутом и вытянутом вперед положении. Вследствие отсутствия возможности регулировать р а ­ бочую мебель по высоте, наклону и другим парамет­ рам, многочасового сидения в одной позе оператор вы­ нужден держ ать себя в нужном положении за счет статического напряжения мышц корпуса, ног и левой руки. Анкетный опрос показал, что 47,6% операторов ж а ­ луются на чрезмерную общую усталость, 23 ,8 % — на переутомление в области левой кисти, 19,1% — в об­ ласти левого плеча, 11,9% — в области левого локтя, 11,9% — в области указательного и среднего пальцев левой руки. Ж алобы на усталость правой части тела высказали лишь 4,8% операторов. Объективные иссле­ дования (измерение пульса, времени сгибательного и разгибательного рефлексов кистей рук, проверка ко­ ленного рефлекса, тр ем о р а— устойчивости рук) тоже показали значительное утомление мышц, особенно ле­ вой руки, и нервной системы оператора к концу смены. На основании данных обследования и в соответст­ вии с уже разработанными общими эргономическими нормами, ученые предложили провести коренную пере­ стройку рабочего места оператора. Вместо бытового стула — легкое вращ ающееся кресло с удобной опорой для поясницы, с мягкими сиденьем и спинкой, с регу­ лировкой сиденья по высоте. Вместо канцелярского стола — специальный стол с дополнительной опорой для левой руки, с отграниченным местом для разм е­ щения обрабатываемого письменного материала и з а ­ писей в зоне оптимальной досягаемости правой руки, с регулируемой по высоте площадкой для клавишного аппарата. Кропотливой работы потребовал анализ основных трудовых операций на ЭВМ, связанных с набором дан­ ных на клавишном управляющем устройстве. Было подсчитано, что в течение восьмичасовой рабочей сме­ ны оператор совершает около 140 тыс. ударов по к л а­ ви атуре— около 300 ударов в минуту, до 5 ударов в
секунду. На клавиш ах работают левой рукой, правой ведут записи. При этом безымянный палец выполняет 25,4% всего набора, средний — 22,8, указательный — 48,8%, а большой и мизинец в работе не участвуют. Ученые рекомендовали переделать клавишный пульт так, чтобы клавишу со знаком « + » можно было нажимать не указательным, а большим пальцем. Повидимому, еще большего эффекта можно было бы до­ биться подводом клавиш и под мизинец, использова­ нием специальных педалей для включения в работу ног, остающихся ненагруженными. Но такие рекомен­ дации не давались из-за невозможности осуществить конструктивные переделки в короткий срок. В общем, работа операторов ЭВМ оказалась более трудной и напряженной, чем можно было предполо­ жить. Монотонность, быстрый темп, длительное пре­ бывание в одной и той же рабочей позе ведут к значи­ тельным нагрузкам на организм, снижают работоспо­ собность. Из-за этого производительность труда опе­ раторов в последний час работы в среднем в 2 раза меньше, чем в первые два часа. В понедельник опера­ тор успевает производить около 17 300 просчетов, в пятницу — только 13 800, т. е. работоспособность к концу недели уменьшается на 20% . В дополнение к улучшению параметров микрокли­ мата, перестройке рабочего места оператора, рекон- % струкции клавишного аппарата было рекомендовано внести некоторые изменения в режим труда операто­ ров ЭВМ — перенести обеденный перерыв на час позд­ нее, использовать десятиминутный перерыв во второй половине рабочего дня для производственной гимнас­ тики по специально разработанной программе. Был такж е рекомендован дополнительный пятиминутный перерыв в конце второго часа работы. Больш ая часть рекомендаций специалистов по эргономике принята руководителями ВЦ как програм­ ма к действию. Было создано новое рабочее место (оно экспонировалось на В Д Н Х ), изменен режим дня. Эти мероприятия существенно улучшили функцио­ нальное состояние нервной системы операторов. П ро­ изводительность их труда повысилась в среднем на 3%. Значительно уменьшилось число ошибок в расче­ тах, особенно в конце дня и недели. 9 Ю. Алексеев 129
Эргономика — шахтеру Сотни тысяч людей трудятся под землей. В районе Курской магнитной аномалии и Кривого Рога они до­ бывают железную руду, в Донбассе и Кузбассе — уголь, в Москве, Ленинграде, Киеве и других городах прокладываю т стальные дороги метро. При некоторых различиях в труде, скажем, донецкого углекопа и мо­ сковского метростроевца, их работа, как работа всех шахтеров, имеет много общего: сложная производст­ венная среда, в которой необходимы искусственные вентиляция и освещение, управление машинами и ме­ ханизмами, предназначенными для прохождения под­ земных туннелей, выемки и транспортировки на по­ верхность земли и различных пород. Несмотря на ши­ рокое применение техники, шахтерский труд до сих пор остается довольно опасным и тяжелым, требует от человека значительного физического и психическо­ го напряжения. Сотрудники Кузбасского политехнического инсти­ тута, Восточного Н И И угольной промышленности, И н­ ститута горного дела при Сибирском отделении А ка­ демии наук СССР, Центрального Н И И экономики и научно-технической информации провели обширные эргономические исследования системы «рабочий — м а­ ш и н а— шахта», обобщили накопленный опыт, рацио­ нализаторские предложения рабочих и специалистовпрактиков. В результате была разработана стройная система мероприятий по повышению производительно­ сти труда в шахтах, улучшению условий работы и сни­ жению производственного травматизма. Л ю бая шахта представляет собой довольно слож ­ ную систему. Ее обслуживают различные механизмы, управляемые людьми разных профессий. Поскольку
специфика шахтного труда связана с подземными р а­ ботами, в центре внимания ученых оказались рабочие и машины, действующие в таких условиях. Наиболее распространенные «подземные» ш ахтер­ ские профессии на сегодня — машинист горнодобыва­ ющей машины, машинист электровоза, забойщ ик, взрывник, машинист шахтного подъема. М ашинист горнодобывающей машины управляет врубовой маш и­ ной или угольным комбайном, машинист электрово­ з а — составом, транспортирующим руду, уголь или по­ роду от места добычи на-гора, забойщик работает перфоратором или отбойным молотком, в распоряж е­ нии взрывника электрическое сверло и взрывные ус­ тройства, машинист шахтного подъема управляет подъемниками различных типов и назначения. Все основные шахтерские профессии связаны с процесса­ ми управления современной техникой, и большая часть рабочих входит в систему ЧМС. Но труд шахтеров существенно отличается от тру­ да операторов большинства наземных машин и меха­ низмов. Во-первых, в силу особенностей шахтной сре­ ды, само пребывание в которой возможно лишь при действии многозвенной и точно выверенной системы жизнеобеспечения. Кроме того, возможность взрывов, пожаров, обвалов и наводнений под землей значитель­ но увеличивает требования к обеспечению безопасно­ сти работающих по сравнению с подавляющим боль­ шинством наземных производств. Во-вторых, если совершенствование машинной ч а­ сти многих систем ЧМС, таких, как «оператор-— авто­ матическая линия — завод», «диспетчер — генерато­ ры — электростанция», «шофер — автомобиль — доро­ га», часто делает труд человека монотонным, однооб­ разным, слишком легким и скучным, то в шахте боять­ ся чрезмерного облегчения труда не приходится. Работа со всеми шахтными механизмами, сам ее ритм требуют значительных физических усилий, не­ стандартность угольных и рудных пластов исключает монотонность в работе. Зачастую введение новых м а­ шин приводит к новым нагрузкам на организм ш ахте­ ра, к таким, как, например, вибрационные. Отсюда следует вывод, что главным в совершенствовании ш ахт­ ных систем ЧМС нужно считать облегчение труда р а ­
бочего-оператора и повышение безопасности, что в ко­ нечном счете приводит к повышению производительно­ сти труда и надежности системы «человек — машина». Решение этой задачи, как нетрудно догадаться, следует начинать с более тщательного отбора рабо­ чих для каждой шахтерской профессии. Раньш е такой отбор вели в основном по признаку только физическо­ го здоровья, причем оценивали его в общем, не вд ава­ ясь в свойства психики человека. Работы ученых пока­ зали, что сегодня при профессиональном отборе ш ах­ теров надо учитывать и многие психические показате­ ли, имея в виду требования, предъявляемые к людям разными профессиями. Так, машинист угольного комбайна должен точно ориентироваться в широком потоке информации, иду­ щей к нему. Н а глаз, а иногда и на слух, по звуку р а ­ ботающего двигателя, машинист определяет мощность угольного пласта. Слухом контролируется нагрузка на электродвигатель, которую надо поддерживать в опти­ мальных пределах, чтобы не допустить аварии. Во вре­ мя работы комбайна машинист должен такж е следить за тем, успевает ли транспортер перемещать весь уголь, выбранный комбайном, и внимательно наблю ­ дать за кровлей забоя, креплением — небольшая осыпь, легкий треск крепи могут предвещать обвал. Кроме того, надо прислушиваться, нет ли тревожного сигнала автоматического сигнализатора об опасной концентрации метана. Вместе с тем от машиниста ком­ байна не требуется ни большой физической силы, ни высокой точности движения при управлении машиной. Иные условия работы у мастера-взрывника. И зго­ товление патронов-боевиков и монтаж электровзры в­ ной цепи требуют множества мелких, точных движ е­ ний. При зарядке шпуров необходимо хорошо скоор­ динировать действие левой руки, которая захваты вает патрон и проталкивает его в шпур, с действием пра­ вой, которая с помощью забойки отправляет патрон на дно шпура.* Во время зарядки шпуров, монтажа взрывной цепи, осмотра забоя и после взрыва мастервзрывник должен многократно переключать свое вни­ мание то на зрительный, то на слуховой, то на осяза­ тельный, то на обонятельный каналы. В работе масте­ ра-взрывника бывают довольно большие перерывы.
Сравнив труд машиниста угольного комбайна и взрывника, нетрудно заметить, что первый характери­ зуется необходимостью постоянной переработки боль­ шого количества информации, умением быстро и са­ мостоятельно оценить ее, требует значительных знаний механики и физики, хорошей памяти, решительности и физической выносливости. Работу мастера-взрывни­ ка можно охарактеризовать как менее напряженную физически. Она дает больше времени на обдумывание и принятие решений, но немыслима без хорошего р а з­ вития координации движений и мелкомоторных функ­ ций рук, требует достаточного знания физики, умения быть чрезвычайно собранным и внимательным в ко­ роткие промежутки времени. Д ля выявления психофизиологических особенно­ стей шахтеров ученые предложили комплекс специ­ альных диагностических приборов и разработали ряд тестов, с помощью которых определяются скорость зрительно-моторной реакции и скорость реакции на движущийся объект, тремор, объем, переключение и распределение внимания. Словом, все, из чего, как из кирпичиков, складываются качества, необходимые машинисту угольного комбайна или мастеру-взрывнику, забойщику или водителю электровоза. Ш ахтеры, обладающие нервной организацией санг­ виника и флегматика, в 2—2,5 раза реже получают производственные травмы, чем холерики и меланхоли­ ки. При повышении образовательного уровня рабочих травматизм устойчиво снижается. А зависимость про­ изводственного травматизма от стаж а работы ок аза­ лась более сложной: наиболее высокий — при стаже до года, наиболее низкий — при стаж е от трех'до пяти лет, потом снова наблюдается некоторое увеличение числа травм — сказывается укрепившееся с годами пренебрежение опасностью. • Определив, какие качества требуются ш ахтерам разных профессий и учтя психофизиологические осо­ бенности поведения человека под землей, ученые р аз­ работали ряд рекомендаций по совершенствованию процесса профессиональной подготовки шахтеров. Б ы ­ ло рекомендовано расширить и сделать более много­ образной физическую подготовку будущих рабочих. Вместе с тем специалисты предупредили, что нагрузку
нужно повышать постепенно — преждевременное ее повышение может затормозить рост трудоспособности человека. Д ля максимального высвобождения внимания р а ­ бочего надо, чтобы все его движения, связанные с вы ­ полнением работы и управлением машиной, были до­ ведены до автоматизма. Необходимы постоянные тре­ нировки не только при обучении, но и если почему-ли­ бо произошел перерыв в работе, сменилась техника и т. п. Ш ахтер должен обязательно научиться двум-трем смежным специальностям. Кроме возможности зам е­ нить вышедшего из строя товарищ а это позволяет ме­ няться рабочими местами для снижения психических нагрузок, расш иряет технический кругозор, позволяет более активно вмешиваться в трудовой процесс. Большой эффект может дать применение тренаж е­ ров. М оделируя на них различные ситуации, можно з а ­ метно сократить срок обучения рабочих разных специ­ альностей. Тренажер позволяет без больших затрат и в полной безопасности отрабатывать реальные приемы работы в аварийной ситуации. Это особенно важно при обучении таким ответственным профессиям, как горноспасатель или электрик-ремонтник. Тренажер, сконструированный на кафедре рудничной вентиляции Кузбасского политехнического института, представля­ ет собой действующую модель шахты и позволяет сту­ дентам выбирать наилучшее управление вентиляцией при рудничных пожарах. Физические нагрузки, испытываемые организмом шахтера во время работы, как, впрочем, и организмом любого другого человека, разделяю тся на два вида — динамические и статические. Динамические связаны с перемещением рук, ног, тела в пространстве. Б л агод а­ ря подобным действиям человек и совершает физиче­ скую работу. Статические нагрузки возникают тогда, когда отдельные группы мышц напрягаются, не приво­ дя, однако, к изменению положения частей тела. Так бывает, например, если человек стоит неподвижно, или сидит на сиденье без спинки, или поддерживает рука­ ми груз. Любой, кому приходилось 2—3 часа пребы­ вать в одном из подобных положений, поймет, что ста­ тические нагрузки могут быть не легче динамических.
Следовательно, при физиологической рационализации труда ш ахтера надо постараться снизить и те и другие. Проведя наблюдения в забоях, ученые решили прежде всего уменьшить динамические нагрузки пу­ тем рационализации движений, во-первых, сокращ ая число движений и уменьшая протяженность путей руч­ ной транспортировки грузов, во-вторых, сокращ ая тр а ­ ектории движения в пределах рабочего места, в-треть­ их, совмещая и облегчая движения. Были разработа­ ны конкретные рекомендации для рабочих разных профессий. Оказалось, что работу взрывников и крепежников, например, можно значительно облегчить, перемещая склады крепежных и взрывчатых м атериа­ лов ближе к забою. Д ля этой цели рекомендовано соз­ давать небольшие временные «летучие» склады. Гораздо более серьезными, чем можно было пред­ положить, оказались статические нагрузки на работа­ ющих в шахте. Забойщики сильно устают не только от тяжести и вибрации перфораторов, электросверл, электродрелей, но и от тесноты забоев, от наклонного положения тела. Д ля рационализации работы забой­ щиков было предложено прежде всего расширить вы ­ пуск и использование более легких и производитель­ ных ручных механизмов, таких, как электропила К-7 с высокочастотным двигателем, которая вдвое легче обычной цепной электропилы, электросверло СВЧ-2, весящее на 4 кг меньше электросверла Э Р -16. Д ля уменьшения силовых затрат, связанных с под­ держанием тела в наклонном положении, были р а зр а ­ ботаны так называемые канатные парашюты П И К -ЗМ и предохранительный полок. Первые представляют со­ бой комбинацию закрепляемых в забое канатов, о ко­ торые забойщик может опираться спиной и поясницей. Предохранительный полок, сконструированный куз­ басским рационализатором,— это легкая деревянная опора для ног, которую укрепляют горизонтально на наклонном полу забоя. На пластах пологого падения, при расположении органов управления угольного комбайна в его торце­ вой части, машинист должен всю смену работать на корточках и пятиться назад. А при боковом распо­ ложении органов управления комбайном машинист вынужден работать в тесном пространстве между

комбайном и крепью забоя. Н а большинстве ныне действующих шахтных электровозов сиденье машини­ ста расположено сбоку от контроллера, поэтому м а­ шинист вынужден сидеть вполоборота к направлению движения и все время поворачивать голову. Результа­ том этого является статическое перенапряжение шей­ ных и поясничных мышц. Отсутствие спинок у сидений электровозов дополнительно нагружает мышцы спины и поясницы. Принятая в ш ахтах схема работы рельсового транс­ порта предусматривает движение электровозов как в прямом, так и в обратном направлении. Но на акку­ муляторных локомотивах с консольно расположенной кабиной при движении батареей вперед машинист со своего рабочего места почти ничего не видит по ходу движения и вынужден отклоняться в сторону или сто­ ять полусогнувшись. Эргономические разработки уче­ ных легли в основу конструкции нового шахтного электровоза К* 14, у которого спроектирована удобная закры тая кабина, обеспечивающая машинисту хоротиий обзор при ненапряженной рабочей позе. При непрерывной работе наблюдается три стадии работоспособности — врабатывание, устойчивая рабо­ тоспособность, утомление. Д ля большинства шахтеров продолжительность первой стадии оказалась равной 10— 15 мин., второй — 3—4 ч. Затем наступает утомле­ ние. Зад ач а правильной организации работы в смене сводится к уменьшению продолжительности первой и особенно третьей стадии при обеспечении высокого уровня устойчивой работоспособности во второй. Д ля этого необходимы не менее, чем 30-минутный обеден­ ный перерыв в середине смены и несколько кратковре­ менных перерывов в течение рабочего дня. При легких физических работах рекомендуются два-три пяти­ минутных перерыва, при работе, требующей повышен­ ного внимания и сосредоточенности, число таких пере­ рывов надо увеличить до четырех-пяти. При тяжелой физической работе необходимо увеличивать продол­ жительность перерывов до 10 мин. Введение дополни­ тельных перерывов через каж дые 1,5—2 ч исклю­ чает самодеятельные перерывы, повышает эффектив­ ность и ритмичность труда без дополнительных потерь рабочего времени.
Н а большинстве шахт до последнего времени при­ менялся трехсменный режим добычи при совмещении с ремонтными работами в одной из смен. Статистиче­ ские подсчеты показали, что выработка шахтеров зна­ чительно снижается ночью, а число ошибок в работе, особенно в период с 2 до 3 ч ночи, возрастает на 50%. Было рекомендовано организовать в порядке экспери­ мента двухсменную добычу с перенесением в третью, ночную, смену всех ремонтных работ. Н а нескольких шахтах Кузбасса приняли эти рекомендации и убеди­ лись, что при хорошей подготовке забоев суточная до­ быча не сокращается, а количество транспортных и вспомогательных рабочих можно уменьшить. Внедрение все более сложной техники в подземные работы повышает психическую напряженность ш ах­ терского труда. В 1945 г. доля несчастных случаев, происшедших в результате психологических ошибок, составляла на шахтах Донбасса 14%, а в 1970 г.— уже 77%. Поэтому ученые уделили большое внимание психофизиологической рационализации. Было установлено, что расположение органов уп­ равления машинами в оптимальных с точки зрения физиологии горизонтальной и вертикальной зонах име­ ет большое значение и для снижения психологической нагрузки на оператора. Ученые такж е пришли к выво­ ду о необходимости равномерного распределения функций управления между ногами и руками. У прав­ ление было предложено делать дискретным, а не не­ прерывным, так, чтобы оператор мог управлять маш и­ ной простыми и резкими движениями, которые требу­ ют гораздо меньше внимания и сосредоточенности, чем аккуратные и плавные. Во избежание случайного включения располагать рукоятки органов управления рекомендовалось не ближе, чем на 12 см одна от дру­ гой, и делать рукоятки рычагов и кнопки на одной машине разными по форме. Большое значение для снижения психической на­ пряженности у людей, работающих под землей, имеет надеж ная аварийная сигнализация. Было решено, что, во-первых, уровень звукового сигнала должен выбираться в зависимости от шумового фона в забое, во-вторых, для аварийной сигнализации в шахтах имеет смысл широко использовать запахи.
Н адеж ная слышимость сигнала обеспечивается, если его уровень выше уровня шума на 15—20 дБ. Но у большинства существующих сигнализаторов сила зву-. ка не поддается регулировке, и в насыщенном рабо­ тающей техникой забое сигналы часто не слышны. Так, сила звука малогабаритного сигнализатора об опасной концентрации метана СММ-1 равна 80 дБ, а комбайны и отбойные молотки производят шум до 100 дБ. Значит, в шахтных звуковых информационных системах необходима регулировка, обеспечивающая превышение уровня сигнала над уровнем шума. Пользуясь обонянием, человек может легко обна­ ружить присутствие в атмосфере окислов азота, сер­ нистого газа, сероводорода, формальдегида, акролеина, продуктов горения изоляции проводов, транспортер­ ных лент, угля. Все эти запахи — признаки опасности. Ш ахтер должен знать каждый запах. Формировать вентиляционные потоки в шахте надо так, чтобы при возникновении опасной ситуации пахучие вещества разносились как можно быстрее. Существенно улучшить эффективность действия систем ЧМС под землей может совершенствование р а ­ бочей среды, или, как еще говорят, гигиеническая р а­ ционализация. Начать можно с климатических усло­ вий. Несложные наблюдения понадобились для того, чтобы сделать вывод: наиболее неблагоприятны метео­ условия для шахтеров, работающих на больших глу­ бинах, и для тех, кто за смену много раз поднимается с глубины на поверхность. Ученые рекомендовали при­ менить установки для создания искусственного кли­ мата на глубине более 700 м. На некоторых ш ахтах Донбасса такие установки уже опробовали. Что касается опасности, связанной с воздействием на организм человека резкой смены температур, сквоз­ няков, то ей подвергаются в первую очередь машини­ сты шахтных электровозов. К ак ни странно, на большей части таких машин нет закрытых кабин. Ученые реко­ мендовали самое широкое внедрение в эксплуатацию новых локомотивов, подобных К -14, с закрытой термо­ изолированной кабиной. Эксперименты с комплексным использованием ме­ роприятий по улучшению микроклимата, проведен­ ные на нескольких ш ахтах Кузбасса и Донбасса, по­
казали, что таким образом можно повысить на 20—25% производительность работы систем «чело.век — машина» в шахте. Большой оздоровительный и производственный эффект должны дать и усилия по снижению запыленно­ сти рабочих зон в забоях. При работе высокопроиз­ водительных очистных и проходческих комбайнов их захваты и резцы, движущиеся с большой скоростью, выбивают из угольной массы тучи пыли. Пыльная мгла ухудшает видимость. Это приводит к ошибкам оператора, повышает возможность несчастных случа­ ев. Частички пыли, проникающие в легкие на протя­ жении длительного времени, вызывают пневмокониоз, бронхиты, эмфизему легких. Пыль может стать при­ чиной кожно-гнойничковых заболеваний. Ученые провели тщательное исследование дейст­ вия пыли на человека в шахте. Они установили, что наибольшую опасность представляет мелкая пыль с частичками диаметром менее 5 мк. Она свободно про­ никает в легкие. Удельный вес таких частиц составля­ ет в среднем 74% от всей пыльной массы в очистных забоях и до 91% — в подготовительных. Чем тяж елее физический труд, тем больше опасность заболевания, так как при тяжелом труде в 4—5 раз увеличивается объем воздуха, проходящего через легкие. Были определены два направления борьбы с пылью — сокращение пылеобразования и подавление пыли в рабочих зонах машин. Д ля уменьшения коли­ чества пыли ученые и конструкторы предложили ряд принципиальных изменений в устройстве рабочих ор­ ганов машин. Так, радиальные резцы комбайнов было рекомендовано заменить тангенциальными — произво­ дительность машины от этого не уменьшается, а выход пыли снижается на 15—20% . Еще больший эффект мо­ ж ет дать использование клиновых дисковых шарошек, сконструированных в Кузбасском политехническом институте. Оно, правда, требует больших первоначаль­ ных затрат, зато в 2,5 раза снижает пылеобразование. Значительный эффект можно получить, предвари­ тельно увлаж няя уголь и применяя пылеотсос. В Вос­ точном Н И И угольной промышленности были р а зр а ­ ботаны водовоздушные эжекторы, применение кото­ рых при работе с комбайном 2К-52 снизило запы лен­
ность на 84—93%. Н а более производительном ком­ байне К -111 хорошие результаты получили, исполь­ зуя водяные струи высокого давления (до 80— 150 кг/см2),— запыленность снизилась на 97—98%. При комплексном применении на проходческих ком­ байнах водовоздушных эжекторов и пылеотсасываю­ щей установки или вихревого оросительнога устройст­ ва и пылеотсасывающей установки удалось снизить запыленность на 98%. Много неприятностей доставляет шахтерам рев и грохот механизмов в забое. Эксперименты показали, что если при уровне звукового давления в 70 дБ про­ изводительность труда шахтера принять равной 100%, то при повышении уровня шума до 95 дБ она сниж ает­ ся до 75%. А многие шахтные механизмы, особенно на пневматике, производят шум 100— 110 дБ. Первый путь борьбы с шумом — использование глу­ шителей. Ленинградский завод «Пневматика» уже начал выпуск глушителя модели ПР24ЛУ200 для пер­ фораторов, снижающего уровень шума в 1,5 раза. Том­ ский электромеханический завод имени В. В. Вахру­ шева начал ставить на вентиляторы местного провет­ ривания глушители ГШ-6, снижающие уровень шума на 13 дБ. Еще один путь к существенному снижению уровня шума — новый подход к проектированию и изготовле­ нию горного оборудования. Ученые рекомендовали тщательно уравновешивать движущиеся детали м еха­ низмов, демпфировать соударяющиеся детали, по воз­ можности заменять металлические детали пластмас­ совыми, применять звукоизолирующие кожухи для ре­ дукторов и других механических передач. Уменьшить шум шахтного транспорта можно путем сварки рель­ сов, прокладки продольных деревянных брусьев м еж ­ ду подошвами рельсов и шпалами. И последнее сред­ ство борьбы с шумом, менее желательное, чем все ос­ тальные,— это наушники-антифоны. Следующий по вредности фактор — вибрация. Спе­ циалисты Восточного Н И И угольной промышленно­ сти провели тщательные замеры вибрации в различ­ ных точках машин и обнаружили, что зачастую вибра­ ция превышает санитарные нормы. Так, на рукоятке электросверла ЭР-18 амплитуда вибрации составила
1,16—2 мм, а частота — 19—26 колебаний в секунду, что соответствует виброскорости 11,9—32,8 см/с при норме до 5 см/с. Н а сиденье комбайна П К -ЗМ ампли­ туда и частота вибрации оказались соответственно 1,5—3 мм и 8— 16 колебаний в секунду (виброско­ рость — 12— 15 см/с при норме 0,35 с м /с). Наиболее простой путь борьбы с вибрацией — ее гашение при переходе от машины к человеку. Д ля этой цели было рекомендовано применять виброзащитные рукавицы и обувь с поролоновой прокладкой, виброгасящие рукоятки, подобные рукоятке РК-1, вы­ пускаемые ленинградским заводом «Пневматика», подрессоривание сидений машинистов шахтных элект­ ровозов и комбайнов. Более кардинальной мерой борьбы в данном слу­ чае является модернизация самого источника вибра­ ций. Так, Томский электромеханический завод имени В. В. Вахрушева выпустил новые отбойные молотки МО-6К, значительно более легкие, чем те, которыми до сих пор пользовались шахтеры. Вибрация этих мо­ лотков гораздо меньше. Самое эффективное направление борьбы с вибраци­ е й — замена ручного пневматического и электромеха­ нического инструмента машинами, управляемыми ди­ станционно. Как ни сложно осуществление этого прин­ ц и п а — он уже используется. В последние годы на ш ахтах появляется все больше комбайнов для р а зр а ­ ботки пластов наклонного падения. Ученые рассмотрели и такой, казалось бы, вполне благополучный фактор шахтной среды, как ее свето­ цветовые составляющие. Были всесторонне обследова­ ны окраска машин и оборудования, освещение, приме­ няемое в ш ахтах — стационарное и с помощью под­ вижных ламп. Анализ показал, что стационарное ос­ вещение нужно внедрять везде, где только можно,— это снижает производственный травматизм в 2—5 раз, повышает производительность труда от 3 до 20% . Вместо широко применяемых люминесцентных ламп РВЛ-15 для систем стационарного освещения ре­ комендовано использовать более мощные люмине­ сцентные лампы PBJI-80 и ртутные лампы Р В Р -125/80, имеющие значительно большую световую отдачу, чем лампы накаливания. Д ля подвижного освещения, т. е.
в основном для фонарей на шахтерских шлемах, ре­ комендовано использовать новые светильники, свето­ вой поток которых в 1,8 раза больше и которые весят в 1,5—2 раза меньше, чем применяемые до них. С самого появления шахтных машин считалось, что красить их нужно только в темный цвет, чтобы уголь­ ная пыль и масло не были заметны на машинных д ета­ лях. По этим же соображениям шахтеров десятилетия­ ми одевали в унылую одежду темных тонов. Но вот эргономисты начали свои исследования. Выявился уди­ вительно высокий процент аварий и несчастных случа­ ев по причинам, объяснение которых начиналось со слов: «не видел», «не заметил», «не обратил внима­ ния». Около 10% молодых шахтеров, решивших сме­ нить профессию, одной из главных причин такого ре­ шения назвали унылый вид шахты. Пребывание всю смену в полутьме среди серых людей и серых машин оказывает угнетающее действие на человека. Ученые рекомендовали изменить окраску шахтных механизмов и одежды шахтеров. Рекомендации были приняты. Электровозы и уголь­ ные комбайны стали красить в желтый, красный и чер­ ный пвета так, чтобы части машин, окрашенные в р а з­ ный цвет, были хорошо заметны, выглядели красиво. Темные куртки шахтеров начали постепенно заменять оранжевыми. Все эти мероприятия способствовали чи­ стоте и порядку в забоях, привели в первые ж е меся­ цы к снижению травматизма, заметно повысили на­ строение людей и производительность труда.
Хлеб — не просто продукт питания. Д ля нас хлеб — символ жизни. Но, говоря о хлебе, не каждый представ­ ляет себе многотысячный отряд работников предприя­ тий по хранению и переработке зерна и тот труд, без которого хлеб, собственно, не может стать хлебом. В чем специфика работы мельниц и элеваторов с точки зрения эргономики? Во-первых, машины и люди на этих предприятиях находятся большей частью в з а ­ крытых помещениях. Во-вторых, производственный процесс не требует высокой точности и не грозит ав а ­ риями, опасными для жизни, но связан с обработкой больших масс сырья, требующего особенно бережного отношения. В-третьих, операторам приходится управ­ лять машинами и технологическими процессами, рас­ средоточенными на значительных площадях. Обработка зерна всегда связана с повышенным пылеобразованием. Такая пыль не менее вредна для чело­ века, чем, скажем, угольная. Ученые и конструкторы приложили большие усилия для защиты от нее произ­ водственной среды. Оператор, управляющий зернооб­ рабатывающими машинами, в отличие, скажем, от м а­ шиниста угольного комбайна, почти всегда находится на значительном расстоянии от источника пылеобразования. Поэтому был сделан вывод, что разумно не пре­ пятствовать образованию пыли, но предупредить ее распространение по помещениям, изолировать от пыли людей, а запыленный воздух подвергать тщательной очистке. Было решено, что вокруг мест интенсивного запыления: насыпных лотков транспортеров, сбрасывающих коробок, бункеров для зерна, муки и отрубей, весовыбойных аппаратов, шнеков, скребковых транспортеров
и т. п.— необходимо устраивать пылеотделители, шлю­ зовые затворы, герметизированные коробки, а проника­ ющую через заграж дения пыль улавливать с помощью аспирационного оборудования. Рекомендации ученых были учтены при проектировании новых мельниц, а такж е крупяных и комбикормовых заводов. Проекти­ ровщики предусмотрели двухступенчатую очистку за ­ пыленного воздуха, обеспечивающую уровень з а ­ пыленности в помещениях, где находятся люди, не бо­ лее 2 — 4 мг/м 3. Производственная среда на зерноперерабатываю ­ щих предприятиях характеризуется не только повы­ шенной запыленностью, но и значительной шумностью. Главными источниками шума на элеваторах слу­ ж ат головки норий, на мельницах — вальцовые станки и нагнетатели пневмотранспортных систем, на крупо­ за в о д а х — ударно-бичевые машины, шелушители и вентиляторы. В содружестве с производственниками ученые р а з­ работали обширный комплекс мер, направленных на снижение шума. В отношении, например, серийно вы­ пускаемых вальцовых станков было рекомендовано снизить окружные скорости вальцов, изменить способ их питания, устанавливать станки на деревянные р а ­ мы, с прокладкой между станиной и рамой гофриро­ ванной резины, тщательно выбирать и натягивать кли­ новые ремни силовой передачи, заменить моноблочную конструкцию станины полиблочной, выполнять герме­ тизирующие и теплоизолирующие элементы станка из звукопоглощающих материалов. Защ иту от шума воздуходувных машин можно обе­ спечить, разместив эти машины в отдельных звукоизо­ лированных помещениях, применяя глушители аэроди­ намического шума, встраиваемые в выхлопной возду­ хопровод. В качестве временной меры были рекомендо­ ваны звукоизолированные кабины для операторов в тех случаях, когда уровень шума высок, а реконструк­ ция источников шума связана с большими технически­ ми трудностями. Вибрация на зернообрабатывающих предприятиях оказалась в основном в пределах норм. Однако специа­ листы обратили внимание производственников на то, что она резко возрастает при технических неисправнос10 Ю . Алексеев 145
Пулы управлЕния ПылЕзащйта' Виврозащита '! g 5 B 5 = ^ Г О з е л е н е ’н Йе ПРЕДПРИЯТИЙ Шумозащита ж Д Й Й Й й» тях приводов, плохом креплении машин и их деталей, некачественной и несвоевременной смазке и т. п. Специфика технологических процессов на пред­ приятиях по хранению и переработке зерна открывает широкие перспективы для внедрения автоматизиро­ ванных систем управления производством. В этом на­ правлении уже сделаны первые шаги. Так, институтом Пищепромавтоматика разработан и с его помощью осуществлен проект автоматизации основных произ­ водственных процессов на мелькомбинате № 2 в Одес­ се. Подготовлены типовые проекты новых высокоавто­ матизированных мельниц производительностью 120— 140 т/сут и 200—500 т/сут. В этих проектах предусмот­ рено централизованное управление технологическим транспортным оборудованием зерноочистительного, размольного и выбойного отделений.
Перед проектировщиками встала задача — создать на зернообрабатывающих предприятиях пункты дис­ танционного контроля и управления технологическими процессами. В решении этой задачи приняли участие специалисты по эргономике. Они изучили посты управ­ ления на действующих предприятиях, проанализирова­ ли профессиональные особенности операторов. Выяснилось, что подавляющее большинство работ­ ников зернохранилищ и мельниц — женщины. Этот факт привел к первой рекомендации: все посты д олж ­ ны быть сконструированы в расчете на рост оператора от 150 до 170 см и на соответствующие такому росту антропометрические данные. На случай некоторых от­ клонений надо предусмотреть возможность регулиров­ ки. При обследовании постов управления выяснилось, что не все они удовлетворяют требованиям эргономики. Так, на посту управления одесским портовым элевато­ ром значительное расстояние щита сигнализации от пульта привело к плохой различимости сигналов. П ря­ моугольная форма самого пульта затрудняла манипу­ ляции оператора с органами управления, располож ен­ ными справа и слева. Телефоны, микрофон и коммута­ тор связи были установлены на боковых столиках. Изза этого во время переговоров оператору приходилось поворачиваться на 90°, и он переставал видеть щит сигнализации. Цифровые и буквенные обозначения на пульте были сделаны так, что требовали лишнего на­ пряжения внимания оператора, замедляли управление. Ученые рекомендовали иную конструкцию пульта и сигнального щита. Было предложено расположить кромки боковых частей пульта под углом около 40° к центральной панели — тогда весь пульт оказывается в зоне досягаемости оператора. Горизонтальную часть пульта рекомендовано понизить с 720 до 600 мм и н а­ клонить на 15°, вертикальную тоже сделать наклон­ ной и подвинуть ее ближе к оператору. Д ля телефонных переговоров предложены наушни­ ки с закрепленным на них микрофоном, что высвобож­ дает руки и не требует поворотов. Вместо буквенно­ цифровых обозначений лучше применять знаковые, ко­ торые проще распознаются, а вместо кнопок — разно­ цветные клавиши, которыми легче манипулировать.
При этом надо следить за равномерной загрузкой пра­ вой и левой рук оператора. Эргономисты проанализировали не только такие об­ ширные системы, как «диспетчер — элеватор», но и го­ раздо более простые. Вот один из многих примеров. Работницы, завершающие упаковку муки с помощью зашивочной машины вынуждены были всю смену сто­ ять подобно цаплям на одной ноге, другая была зан я­ та включением и выключением машины с помощью ножной педали. Вернуть оператору нормальную позу оказалось нетрудно — кнопки «Пуск» и «Стоп» пере­ несли из-под ступни на уровень колена, расположив их так, чтобы их можно легко было нажимать движением ноги. Комплексные эргономические рекомендации реали­ зуются в проектах новых мельниц, элеваторов, крупя­ ных и комбикормовых предприятий, созданных Ц Н И И Промзернопроект.
Эргономика — бурильщику Нефть и газ — важнейшие источники энергии для народного хозяйства. Чтобы их добыть, необходимо провести большую, сложную работу, пробурить сква­ жину на многие десятки, а иногда и сотни метров, на­ щупать глубоко под землей нефтеносный или газонос­ ный пласт, обеспечить быстрый и безопасный путь та я ­ щимся в нем богатствам на поверхность. Днем и ночью, зимой и летом, в знойной пустыне и в северной тайге работают буровые установки —>слож ­ ные электромеханические системы, которыми управля­ ют люди разных специальностей, но одной профессии. Это профессия бурильщика. Труд бурильщика ответствен и нелегок. Одна его ошибка может вызвать пожар или взрыв, потерю ты­ сяч тонн топлива, миллионные убытки. Поэтому мно­ гие промышленные предприятия и научно-исследова­ тельские организации заняты совершенствованием бу­ рового оборудования и технологических процессов бу­ рения. Обычно машина и человек на буровой открыты всем ветрам и непогодам. Люди находятся далеко от жилья, должны трудиться круглые сутки. Учтя все это, ученые разработали обширный комплекс мер, направ­ ленных на повышение эффективности работы системы «оператор — буровая — производственная среда» в са­ мых различных условиях. Оснащение буровых новой техникой, такой, как ав­ томатические ключи и комплексы средств механизации и автоматизации спуско-подъемных операций, облегчи* ло физический труд бурильщиков и привело к значи­ тельному повышению производительности системы «оператоо — буровая». Вместе с тем повысилась пси­
хическая напряженность труда на буровой, изменился характер деятельности работающих. Если раньше, н а­ пример, первый помощник бурильщика должен был об­ ладать преимущественно таким качеством, как физи­ ческая сила, то теперь от него требуются высокие ско­ рость реакции, точность и координация движений, уме­ ние сосредоточиться, быть внимательным и собранным. Как выяснили ученые, буровая установка, с одной стороны, представляет собой вполне современный машинный комплекс, с другой — дает множество при­ меров несоответствия звеньев в системе ЧМС, несовер­ шенства их связей. Так, подбор людей разных специаль­ ностей ведется по старинке, с учетом только физиче­ ских возможностей человека, без должной оценки его психических качеств, стрессовых резервов его организ­ ма. Невнимание к особенностям производственной сре­ ды приводит к выходу из строя и людей и оборудова­ ния. Отдельные операции вызывают психофизические перегрузки. Некоторые детали машин не продуманы в отношении безопасности. Внедрение новой бурильной техники без совершен­ ствования ее связей с оператором и средой, без сущест­ венной эргономической реорганизации всей человекомашинной системы в ряде случаев приводило к тому, что именно эта техника служила источником нервного перенапряжения и причиной травматизма буриль­ щиков. Производственная среда на буровых год от года усложняется. Рост энерговооруженности зачастую при­ водит к увеличению шума и усилению вибрации. Осво­ ение новых районов севера и юга ставит людей и обо­ рудование в неблагоприятные климатические условия. Применение радиоактивных веществ (для контроля к а­ чества металлических соединений, промывочных ж ид­ костей, состояния долота) выдвигает новые требования к обеспечению безопасности работающих. Как принято в эргономике, комплексная реоргани­ зация системы ЧМС на буровой началась с совершен­ ствования производственной среды. Были выработаны конкретные рекомендации по улучшению освещеннос­ ти в разных точках системы. Освещенность роторного стола равнялась 40 лк, насосного помещения — 50 лк, площади верхового рабочего — 25 лк. Но бурильщик
должен следить за стрелками контрольно-измеритель­ ных приборов, толщина концов которых около 0,5 мм. Его помощники обязаны обнаруживать трещины на те­ ле бурильных и обсадных труб и на других элементах оборудования размером около 0,2 мм. Дизелисты и электрики тоже наблюдают за объектами подобного размера — за стрелками приборов и за состоянием проводки. По нормам СНиП 11-А9-71 все эти люди выполня­ ют зрительную работу второго и третьего разрядов точности, требующую освещенности 150—300 лк. Уче­ ные рекомендовали увеличить освещенность роторного стола в 5 раз, насосной — в 4, а площадки верхового рабочего — в 8 раз. Схемы расположения светильников на буровой не обеспечивали равномерного освещения. Отношение освещенности пути талевого блока или приемного мос­ та (10 лк) к освещенности щита контрольно-измери­ тельных приборов (50 лк) составляло 1:5. Глаз бу­ рильщика был не в состоянии быстро адаптироваться при столь различных уровнях освещенности. Переводя взгляд с относительно ярко освещенного щита на тем­ ные мостки и балконы, бурильщик плохо различал дей­ ствия находящихся там помощников, отчего в его рабо­ те и работе верхового рабочего была несогласован­ ность. Другому помощнику такое положение грозило травмой. Как в данном случае осуществить рекомендации эр ­ гономистов по освещенности, если для освещения буро­ вой можно использовать только светильники во взры ­ возащищенном исполнении ограниченной яркости? Вопервых, увеличить количество стандартных светильни­ ков вокруг ротора, в насосной и на балконе верхового рабочего. Положение на приемном мосту можно зн а­ чительно улучшить, введя прожекторное освещение. Во-вторых, разработать и наладить выпуск взрывобе­ зопасных светильников с люминесцентными и ртутны­ ми лампами большой мощности. В-третьих, повысить контрастность объектов путем правильно подобранной окраски. Вот один из вариантов эргономически мотивирован­ ного подбора цветов на буровой: внутренняя поверх­ ность укрытия — зеленый, наружные поверхности ук­
рытия — оранжевый, лебедка, гидравлический тор­ моз — голубой, крюкоблок — желтые и коричневые по­ лосы, стропы — коричневый, элеватор — желтые и чер­ ные полосы, корпус ротора — желто-зеленый, стол ро­ т о р а — серый, вертлюг — коричневый, тормозная ру­ коятка — коричневый, щит контрольно-измерительных приборов — синий, пульт бурильщика — оранжевый, станина автоматического бурильного ключа — оранж е­ вый, подвижная часть ключа — желтые и черные поло­ сы, пульт управления ключом — оранжевый, элементы малой механизации — коричневый, аварийные пере­ водники — красный, внутренние поверхности кожухов (лебедки, роторной цепи, карданного вала, электриче­ ских шкафов) — красный. Эффект окраски будет пол­ ным, если узлы и детали содержатся в чистоте. Источников шума на буровых больше чем достаточ­ но — дизельные двигатели, электромоторы, приводы насосов, лебедок и ротора, сами насосы, лебедки и ро­ тор, долото, колонна бурильных труб, клапаны -разряд­ ники пневмосистемы, компрессоры, механизмы для приготовления промывочных жидкостей. Уровень шума при работе лебедок и на спуско-подъемных операциях достигает 100 дБ, а при бурении ротором с приводом от цепной передачи — 110 — 115 дБ. Такой шум воздейст­ вует на бурильщика обычно более 4 ч в день. Его уро­ вень превышает допустимый на 5—30 дБ. Намечено четыре направления борьбы с шумом на буровых: подавление шума в самих его источниках, предупреждение его распространения, удаление источ­ ников шума от места производства работ, применение индивидуальных средств защиты от шума. Осуществить первое можно путем совершенствова­ ния кинематических схем оборудования, замены удар­ ных взаимодействий безударными (например, установ­ кой на буровых лебедках шинно-пневматических муфт вместо кулачковых), замены подшипников качения подшипниками скольжения, применения таких матери­ алов, как текстолит, капрон, нейлон и т. п., замены воз­ вратно-поступательного движения вращательным, по­ гружения шумящих сочленений в жидкостные ванны (хороший эффект дает, например, погружение ротора в масляную ванну). В процессе монтажа и эксплуатации оборудования
надо обращ ать особое внимание на его балансировку, крепление, устройство фундаментов. Д ля предупреж­ дения распространения шума обычно используют зву­ копоглощающие кожухи, звуконепроницаемые перего­ родки и акустические экраны. Индивидуальные средст­ ва защиты от шума на буровой, как и везде,— науш ­ ники-антифоны. Борьбу с шумом надо начинать с подавления его в таких его источниках, как ротор, роторная цепь, пнев­ мосистема. Нужно следить за натяжением и смазкой роторной цепи. На клапан-разрядник пневмосистемы рекомендуется ставить звукопоглощающий кожух. Особенности борьбы с шумом на буровой связаны с тем, что источники шума обычно находятся на возду­ хе. Это обязывает буровиков применять меры для то­ го, чтобы защитить от шума не только себя, но и рабо­ тающих на соседних участках, а такж е людей, ж иву­ щих в районе буровой. Часто для подавления шума здесь используется такое простое средство, как акусти­ ческий экран. В закрытых помещениях, например, в заводском цехе или в шахтном забое, применять такие экраны нецелесообразно, так как звук, отраж аясь от стен, пола и потолка, огибает препятствие. А на откры­ той местности акустический экран при правильном под­ боре материала и формы может дать значительный эф ­ фект. К наушникам рекомендуется прибегать лишь в крайних случаях, скажем, при работе в зоне газового фонтана, рев которого сравним с ревом ракетных дви­ гателей. Большое внимание обращено на борьбу с вибраци­ ей. Источниками вибрации на буровых служат все р а­ ботающие механизмы, колонна бурильных труб, про­ мывочная жидкость в нагнетательной системе. Под­ вижность фундамента буровой, особенно на морских разработках, приводит к тому, что амплитуды вибра­ ций становятся очень большими. Вот что показали измерения вибраций в различных точках буровой при турбинном бурении на морских разработках. При спуске колонны бурильных труб час­ тота колебаний вблизи лебедки составила 24—35 Гц, амплитуда перемещений превысила допустимую в 3 раза, а колебательная скорость оказалась в 7 раз
выше дозволенной. Около насоса частота колебаний равнялась 7— 14 Гц, амплитуда была в 2 раза, а виб­ роскорость — в 3 раза выше нормы. Ученые предложили ряд конкретных мер и перс­ пективных направлений борьбы с вибрацией на буро­ вых. Часть их совпадает с мерами, рекомендованными для борьбы с шумом. Это совершенствование ки­ нематических схем, замена цепных передач карданны­ ми, ударных взаимодействий безударными и т. д. Р е ­ комендовано устраивать под источниками вибраций фундаменты, изолированные от пола буровой, пол буро­ вой не связывать с основанием вышки, а помещать его на индивидуальный фундамент. Д ля ослабления пере­ дачи колебаний от механизма фундаменту или от колон­ ны бурильных труб через ротор полу буровой предлож е­ но использовать амортизаторы и упругие прокладки из резины, асбеста, битумированного войлока и т. п. Н е­ обходимо добиваться снижения пульсаций промывоч­ ной жидкости, что может быть достигнуто при улуч­ шении компенсирующих устройств насосов. И послед­ нее средство —1индивидуальная защ ита: рукавицы и обувь надо снабдить пористыми, воздушными и пру­ жинными виброгасящими прокладками. Существенные трудности встали перед специалис­ тами на пути создания для буровиков благоприятных микроклиматических условий. Ведь на буровой невоз­ можно замкнуть пространство вокруг рабочих мест. Найден оригинальный путь решения проблемы — со­ здание микрооазисов на рабочих местах бурильщи­ ков. Устройства, подобные душу, омывают человека потоком воздуха с наиболее благоприятными п ар а­ метрами в таком объеме, которого достаточно для полного охвата рабочего места. Экспериментальные образцы подобных установок испытаны в различных районах страны — в Башкирии, в Западной Сибири. Выпущены кондиционеры КС-35 и КСИ-12А, рассчи­ танные на создание нормального микроклимата для бурильщиков при температуре окружающего воздуха до + 60°С. И, конечно, много внимания было уделено одеж ­ де бурильщиков. Выяснилось, что она далека от идеа­ ла. Так, стеганые ватные куртки и брюки хотя и обес­ печивают необходимую защ иту от холода, но тяжелы
: Микрооазисы ,*Мт*.я с Защита ЧЧ от и зл учен и я ■ Шумозащита биБрозащ йта Ш и ЭсТЕТИ ЗацЙ Я СРЕДЫ
и неудобны, стесняют движения, продуваются ветром в швах, быстро промокают. Спецодежда у бурильщи­ ков обычно темная. Это нерационально — под луча­ ми солнца температура темного материала намного выше, чем температура светлого, а в холодное время она, наоборот, отдает в окружающую среду больше лучистого тепла. Спецодежда бурильщиков должна быть удоб­ н ой — типа комбинезонов и курток с брюками из сов­ ременных материалов, на подкладках из натурально­ го и синтетического меха, с широкими воротниками, легко превращающимися в капюшоны, с многочислен­ ными карманами, с дополнительными влаго- и ветро­ защитными чехлами. В последнее время в нефтяной и газовой промыш­ ленности, как мы уже говорили, стали использовать радиоактивные вещества — для дефектоскопии, конт­ роля за движением жидкостей в трубах, изучения движения подземных вод и т. п. Уровень радиации на буровых обычно мал, и меры защиты от нее немногим отличаются от принятых в других отраслях промышленности. Главная опас­ ность — в отношении к радиации людей, никогда раньше не имевших с ней дела и плохо представляю ­ щих, что это такое. Некоторые рабочие склонны пре­ небрегать защитой от нее, другие, наоборот, начина­ ют панически бояться невидимого врага. В дополне­ ние к мерам защиты ученые предложили ввести обя­ зательный инструктаж для бурильщиков, объясняю­ щий природу и действие радиации. Что делается для борьбы с психической перегруз­ кой бурильщика? Одна из основных операций в буре­ н и и — отрыв нагруженного элеватора от ротора при подъеме бурильного инструмента из скважины. Пос­ ле завода штропов в проушины элеватора бурильщик включает лебедку на подъем. Как правило, его помощ­ ники в этот момент еще не успели отойти на безопасное расстояние от ротора, поэтому внимание бурильщика напряжено до предела. А ему в то ж е время необхо­ димо посмотреть на индикатор веса, оценить его пока­ зания и быстро на них отреагировать, обратить внима­ ние на правильность намотки каната на барабан л е ­ бедки, следить за тем, чтобы талевый канат не лоп­
нул, не зацепился за палец или за люльку верхового рабочего. Такое обилие важной информации очень трудно переработать в доли секунды. Исправить положение можно двумя способами. Вопервых, не меняя распределения функций между чело­ веком и машиной, создать человеку более благоприят­ ные условия для выполнения работы. Например, опе­ рацию по отрыву нагруженного элеватора от ротора имеет смысл разделить на две — дать натяжку инстру­ менту, подождать, пока помощники бурильщика отой­ дут на безопасное расстояние, визуально проверить т а ­ левый канат, а потом включить лебедку на подъем, сосредоточив внимание на индикаторах веса. Продол­ жительность процесса несколько увеличивается, но возрастаю т его надежность и безопасность. Во-вторых, значительное количество управляющих функций человека можно передать автоматическим уп­ равляющим системам. Первые шаги на этом пути уже делаются — внедряются автоматизированные системы подъема, монтируются аварийные автоматы отключе­ ния лебедок. А пока рекомендовано обратить особое внимание на отбор и тренировку операторов. Мы уже знаем, что бурильщику необходимы значи­ тельный объем и хорошая устойчивость внимания, уме­ ние его сосредоточить, быстро переключить, распреде­ лить на несколько объектов. В целом деятельность бу­ рильщика включает в себя и элементы творчества — без этого не обойтись, принимая нестандартные ре­ шения. Способность эффективно осуществлять управле­ ние нужна к первому помощнику бурильщика. А труд другого помощника во многих операциях (подготовка труб на мостках, завод и снятие машинного ключа, элеватора, чистка желобов и т. п.) требует в основном значительных затрат физической силы. Так что к членам экипаж а буровой установки предъявляются различные требования. Тщательный от­ бор людей на эти места значительно повышает совер­ шенство системы «человек — буровая». Выявление нужных качеств может вестись обычными методами — с помощью анкет, тестов, медицинского обследо­ вания. Качества отобранных людей должны быть развиты
и закреплены в процессе обучения. Именно обучение превращ ает кандидата на рабочую должность в полно­ ценного профессионала. Однако анализ программ и методов обучения буровиков, проведенный эргономис­ тами, выявил целый ряд недостатков этого обучения. Подготовка помощников бурильщика — рабочих многочисленной и нелегкой специальности — обычно сводится к четырехчасовому инструктажу и стаж иров­ ке на рабочем месте в течение пяти смен. З а это время человек должен усвоить основные положения трудового законодательства, правила перевозки рабочих, требо­ вания пожарной безопасности, принципы вентиляции и гигиены труда, приемы пользования спецодеждой, условия работы на установке и т. д. — разносторонний и обширный материал. Несовершенна проверка знаний с помощью экзаменов. Охват контролируемых на эк за­ мене знаний небольшой. Комиссия часто более заинте­ ресована в быстрейшем укомплектовании бригады, нежели в полноценной подготовке рабочего. Поэтому рабочие зачастую принимают вахту на буровых полуподготовленными. Наверстывать упущенное им прихо­ дится в процессе напряженной работы. Отсюда ошиб­ ки, аварии, травмы. Ученые предложили применять для подготовки бу­ рильщиков программированное обучение, осуществ­ лять контроль знаний с помощью машин. На предпри­ ятиях М инистерства нефтяной промышленности СССР стали организовываться специализированные кабине­ ты по технике безопасности, оснащенные диа- и кино­ проекторами, наборами плакатов, диапозитивов, филь­ мов, комплектами карточек для программного обуче­ ния и т. п. В Грозненском нефтяном институте бы­ ла сконструирована обучающая машина «КО БРа-2» в дополнение к машинам К-54 и «Экзаменатор». Расчет показал, что переход на новые методы обу­ чения бурильщиков, с учетом затрат на покупку и об­ служивание машин и составление программ, дает безу­ словный экономический эффект. Так, по Урало-Сибир­ скому нефтепроводному управлению в результате но­ вых методов обучения из учебных комиссий высвобо­ дились главные энергетики и механики, техноруки, на­ чальники участков и мастера. Экономический эффект от этого составил свыше 13 тыс. руб. в год. А сколько
средств сэкономлено благодаря безошибочной и без­ аварийной работе хорошо подготовленных людей! Что касается самой бурильной техники, то она не вызвала у эргономистов серьезных замечаний. Некото­ рые пожелания были высказаны лишь в отношении ре­ конструкции пультов управления. В процессе работы пульт управления обычно находится сбоку от буриль­ щика. Д ля управления фрикционной катушкой, ш тур­ валом оборотов мотора, рукоятками пневмокранов бу­ рильщику приходится поворачивать корпус, накло­ няться или действовать вслепую. При таких манипу­ ляциях ему трудно соразмерять свои усилия. Ученые предложили расположить пульт в рабочей зоне оператора. Оптимальная форма пульта — полу­ месяц, обращенный к оператору вогнутой стороной. Рукоятки тормозов лебедки и фрикционной катушки рекомендовано расположить в центре пульта, постарав­ шись уменьшить усилия на них с помощью механиче­ ских, гидравлических или пневматических передаточ­ ных механизмов. Еще лучше было бы перевести лебед­ ку и катушку на ножное управление, обеспечить бу­ рильщику возможность работать сидя. Размеры пуль­ та и его высота, размеры и форма кресла, рукояток, кнопок, оптимальные усилия на них должны соответ­ ствовать общим эргономическим нормам. Все эти рекомендации помогают труженикам неф­ тяной и газовой промышленности вскрывать резервы повышения производительности труда, значительно улучшать условия своей работы.
Эргономика — прядильщице Прядильное производство — это легкая промыш­ ленность. И труд здесь считается относительно лег­ ким. Потому операторы прядильных машин — ж енщ и­ ны. Однако санитарно-гигиеническая проверка обна­ ружила, что у работниц, обслуживающих прядильные машины наиболее распространенного т и п а —П-114-Ш, пульс учащ ается до 126 уд/мин. Такое бывает лишь у людей, занятых тяжелым физическим трудом. Тщательные физиологические исследования, прове­ денные в производственных условиях, показали, что у прядильщиц, работающих на машинах П-114-Ш, к концу первой половины смены и особенно к концу ра бочего дня наблюдаются признаки переутомления. Снижается выносливость мышц рук, ног и спины. Уве­ личивается время коленного рефлекса, причем реак­ ция левой и правой ноги оказывается неодинаковой. Снижается эффективность кровоснабжения. Наблюдения за работницами в цехе установили: весь рабочий день они проводят на ногах; операция по съему готовой продукции, производимая 3—4 раза в смену, требует усилий, нелегких и для мужчины; для обеспечения рабочего процесса на машине П-114-Ш требуется совершать за смену множество однообраз­ ных мелких операций, во время которых прядильщица находится в неудобной позе и вынуждена напрягать зрение. Одна из таких операций — ликвидация обрыва нити. При этом работница переносит вес тела на одну ногу, другой, согнутой в колене, нажимает тормоз, сгибает корпус и находится в таком положении до тех пор, пока не закрепит концы нити. Внимательный анализ позволил сделать выводы об основных недостатках прядильной машины П-114-Ш. Они таковы:
уровни основных зон управления машиной не соот­ ветствуют антропометрическим данным оператора; отсутствие механизма съема готовой продукции вы­ зывает чрезмерные физические нагрузки при ручном съеме пряжи; органы управления машиной сконструированы не­ рационально; необходимость выполнять операции стоя перегру­ ж ает мышцы ног и сердечно-сосудистую систему р а ­ ботниц. З а анализом последовали рекомендации по эргоно­ мической реорганизации системы «прядильщица — м а­ ш и н а— цех». Поскольку наиболее слабым звеном в этой системе оказалась машина, требовалось в пер­ вую очередь усовершенствовать ее. Конструкторы Костромского завода текстильного 11 Ю. Алексеев 161
машиностроения разработали новую прядильную м а­ ш ину— ПБ-132-Ш. Д ля уменьшения числа съемов пряжи была применена более крупная и плотная п а­ ковка нити. Коленный тормозок был заменен удобной тормозной педалью, выведенной под стопу, благодаря чему у работниц отпала необходимость балансировать на одной ноге. Некоторые рабочие элементы машины были подняты на 180 мм, что позволило совершать большую часть операций не сгибая корпуса. А новый конструктивный принцип, основанный на безбалонном прядении, сделал обрыв нити гораздо более редким, что привело к уменьшению числа мелких однообраз­ ных производственных операций. Машина ПБ-132-Ш внедрена в производство. На более далекую перспективу эргономисты и про­ изводственники наметили два мероприятия, направ­ ленных на улучшение условий труда прядильщиц и на повышение эффективности производственного процес­ са. Во-первых, предполагается полностью исключить ручные операции при съеме пряжи введением на сле­ дующих моделях оборудования автоматического съем­ ника готовой продукции. Во-вторых, для возможности наблюдения за работой машин в положении «сидя» предлагается использовать кресла на колесах, позво­ ляющие прядильщицам разъезж ать по цеху.
Шофер — одна из самых массовых рабочих про­ фессий. Армия шоферов в нашей стране насчитывает несколько миллионов человек. Эта профессия дает бо­ гатый материал для размышлений о взаимоотношени­ ях человека и машины, ибо сводит оператора один на один с машиной и предполагает успешную работу си­ стемы в самых разных условиях и обстоятельствах. Каждый шофер знает, насколько различны могут быть стоящие перед ним задачи, даж е если он работа­ ет на каком-то одном типе автомобиля. Вести автомо­ биль порожняком или с полной нагрузкой, не спеша или на предельной скорости, в совершенно исправном состоянии или нет — мало похожие один на другой ре­ жимы и вместе с тем вполне обычные. Еще больше сложностей в работу системы «води­ тель — автомобиль» вносят бесконечные изменения до­ рожных условий. Дорога, по которой движется маш и­ на, все, что находится на дороге и окруж ает ее,— это та производственная среда, в которой действуют шо­ фер и автомобиль. Трудно найти другую систему ЧМС, где параметры среды были бы столь изменчивы и таи­ ли в себе столько опасностей для человека и машины. Несмотря на постоянное совершенствование автомо­ билей, при быстром росте их числа и увеличении объе­ мов автомобильных перевозок растет количество до­ рожно-транспортных происшествий. Эргономические исследования автомобильного транспорта проводятся в нескольких научно-исследо­ вательских институтах страны. Среди них Московский автодорожный институт и Научно-исследовательский институт автомобильного транспорта. В 1974 г. в М о­
скве организован Всесоюзный научно-исследователь­ ский институт безопасности дорожного движения М ВД СССР. Кроме того, в некоторых крупных произ­ водственных организациях, таких, как Главмосавтотранс, разрабаты ваю тся отдельные вопросы эргоно­ мического совершенствования системы «шофер — ав­ томобиль — дорога». Можно ли побороть такие беды массовой автомо­ билизации, как снижение средних скоростей перево­ зок, рост числа дорожных происшествий? П ривлече­ ние к решению этой проблемы специалистов по кибер­ нетике позволило совершенно твердо ответить — да, можно. Но только тогда, когда каждый момент, влия­ ющий на безопасность и экономичность системы, бу­ дет исследован во взаимосвязи с другими факторами, когда будут широко использованы такие современные методы повышения надежности, как резервирование рабочих элементов, обеспечение их функциональ­ ной избыточности, возмещение недостающей надеж ­ ности одного элемента повышенной надежностью другого. В какие практические меры выливается такой под­ ход? Возьмем лишь один фактор — скорость движения автомобиля. Еще два-три десятилетия назад только некоторые модели легковых автомобилей вели себя на­ дежно на скоростях свыше 100 км/ч. Д ля м алолитра­ ж ек такие скорости были опасны из-за несовершенст­ ва ходовой части и тормозов, грузовикам не позволял разогнаться двигатель. Теперь положение изменилось — почти все автомо­ били свободно преодолевают стокилометровый скоро­ стной р у б еж ,. многие вполне надежны и на более высоких скоростях, но... совершенствуется конструк­ ция автомобиля, а физиологические и психические воз­ можности шофера остаются прежними. Они ограничи­ вают скоростные характеристики системы. Еще боль­ шие препятствия высоким скоростям движения ставит среда — резкий рост количества машин на дорогах, увеличение объема дорожной информации, несовер­ шенство самих дорог. Иными словами, в системе «шо­ фер -г- автомобиль — дорога» последнее звено являет­ ся самым ненадежным и более всего нуждается в со­ вершенствовании..
С 1 января 1976 г. в нашей стране введено ограни­ чение максимальной скорости до 90 км/ч на дорогах и до 60 км/ч в населенных пунктах. Эргономические исследования дорог привели к ин­ тересным выводам. Оказалось, что прямая, соединя­ ющая две точки,— далеко не лучший вариант дорож ­ ной трассы. Во-первых, движение по прямолинейной дороге вынуждает водителя к неподвижности за ру­ лем, приводит к оцепенению, притупляет внимание. Во-вторых, прямолинейное движение, длящееся более минуты, способствует резонансному нарастанию собст­ венных колебаний автомобиля, опасных как для чело­ века, так и для машины. В-третьих, ночью на такой дороге встречные машины оказываются лоб в лоб, что ведет к ослеплению водителей. Дороги необходимо прокладывать по кривым переменного радиуса — кло­ тоидам, двигаясь по которым водитель плавно повора­ чивает руль. Полотно дороги должно хорошо просматриваться и иметь как можно меньше неожиданных резких пово­ ротов, сужений. Качество и состояние его покрытия должно быть одинаковым на всем протяжении пути. Большое значение имеет цвет дорожного покрытия. Д ля городских улиц и загородных дорог со стационар­ ным освещением специалисты рекомендовали более светлые покрытия с коэффициентом отражения до 0,3. Это позволяет экономить электроэнергию. Н а дорогах, освещаемых автомобильными фарами, предпочтитель­ ны более темные покрытия с коэффициентом отражежения до 0 ,1 — при более светлом покрытии в свете фар плохо видны пешеходы и препятствия. При ярком дневном свете на такой дороге, не затененной домами и деревьями, лучше видны дефекты покрытия. Некоторое время назад, когда скорости были гораз­ до ниже, чем сегодня, идеальным покрытием считался гладкий асфальт. Но при скорости свыше 80 км/ч, осо­ бенно на запыленной или мокрой дороге, между коле­ сами автомобиля и гладким асфальтом образуется так называемая воздушная или водяная смазка. Н аруш а­ ется связь машины с главным элементом среды, води­ тель теряет управление. П оэтом у: сейчас гладкие асфальтовые покрытия рекомендуются только для го­ родских улиц и других дорог, где скорость не превы­
шает 60 км/ч. Д ля междугородных магистралей разр а­ ботано несколько видов шероховатых покрытий, при­ чем величина шероховатости подбирается исходя из рисунков протекторов шин, т. е. приспосабливается к определенному типу автомобилей, составляющему ос­ нову транспортного потока на дороге. В понятие «дорога» включается и придорожное пространство. Общими принципами организации авто­ мобильного движения стали, во-первых, стремление к исключению резких изменений в режиме движения и дорожной обстановке, во-вторых, создание условий для постоянного поддержания оптимальной активности во­ дителя, при которой управление машиной для него и приятно, и интересно. Обобщение данных по дорожно-транспортным про­ исшествиям с помощью ЭВМ позволило выявить ме­ ста сгущения происшествий — так называемые черные пятна. Анализ причин, приводящих к авариям в по­ добных местах, показал, что среди них может быть и необходимость резко изменить скорость, и переход от яркого участка дороги к затемненному, и отвлекаю ­ щий внимание плакат, и монотонный ландш афт. П о­ этому специалисты советуют планировать движение на перекрестках, дорожных развязках и поворотах так, чтобы пути транспортных потоков сопрягались плавно, подобно каналам, без всплесков и водоворотов. О т­ крытые солнцу участки дороги рекомендовано зате­ нять деревьями, закрытые стенами домов или горными склонами — высветлять, убирая растительность и ок­ рашивая элементы придорожного пространства крас­ ками с высоким коэффициентом отражения. Вдоль многосоткилометровых участков степных и тундровых трасс желательно ставить рекламные щиты, бодрые надписи типа «Водитель — счастливого пути!» А на до­ рогах, проходящих через населенные пункты, изоби­ лующих поворотами и машинами, такие щиты неуме­ стны. Проведена больш ая работа по выбору символов, цветовых сочетаний, размера дорожных знаков. При этом, согласно законам эргономики, учитывалось то, как смотрятся знаки при различном освещении, на разных фонах, насколько быстро воспринимаются сим­ волы, легко ли отличить один знак от другого. Резуль-

татом этой работы стал новый ГОСТ на дорожные знаки, введенный в действие с 1 января 1973 г. Сотрудники ВН ИИ безопасности дорожного дви­ жения М ВД СССР провели широкие эргономические исследования линий дорожной разметки. Выяснилось, что с помощью этих линий можно не только регулиро­ вать рядность и направление движения, но и опреде­ лять его ритм. Так, были подобраны такие величины штриха и паузы в прерывистой осевой линии, от кото­ рых при скорости автомобиля выше допустимой у во­ дителя начинает рябить в глазах. С помощью ярких стрел на проезжей части можно предупредить води­ теля о повороте, перестроении, изменениях рядности. Эти работы привели к принятию нового ГОСТа на до­ рожную разметку, вступившего в действие с 1 января 1975 г. Сейчас во ВН ИИ безопасности дорожного движ е­ ния исследуют круг вопросов, связанных с использо­ ванием светофоров. Казалось бы, тут все ясно — зеле­ ный цвет — вперед, красный — стоп. Но какой силы должны быть эти цвета, чтобы их было хорошо видно солнечным днем и чтобы они не ослепляли водителя ночью? Как подобрать окраску линз, чтобы при любом освещении и на любом фоне не перепутать красный с желтым? К ак предупредить водителя о смене сигна­ ла — мигающим светом или одновременным включени­ ем двух сигналов? На каких перекрестках светофоры необходимы, а какие можно «развязать» линиями р а з­ метки или иными средствами? Ответы на все эти и многие другие вопросы должны учитывать качества современных автомобилей, психические и физиологи­ ческие возможности водителей, характеристики транс­ портных потоков, многие параметры системы. В 1976— 1979.гг. будет подготовлен новый ГОСТ на светофоры. Эргономика, как уже не раз было сказано, преду­ сматривает не только оптимальные условия работы си­ стемы, но и оптимальные трудовые режимы. В этом направлении интересная работа проделана специали­ стами Московского автомобильно-дорожного институ­ та. Они пришли к выводу, что каж дая магистраль дол­ ж на быть оборудована площадками для отдыха, от­ стоящими одна от другой на 5—50 км, в зависимости от профиля дороги и интенсивности движения. П ред­
почтительнее стоянки для двух-трех машин, причем раздельные — для легковых и грузовых автомобилей. Благодаря этому машин на обочинах будет меньше и меньше столкновений с ними и наездов на выходящих из-за них пешеходов. При средней стоимости устройст­ ва одной площадки отдыха 4—5 тыс. руб. коэффициент ее окупаемости в 8 раз выше нормативного. Трудовые навыки многих водителей так ж е нуж да­ ются в совершенствовании, как и рабочие параметры среды. Возрастающие скорости и плотность автомо­ бильных потоков требуют от шоферов умения прини­ мать оптимальные решения во все более сложных ситуациях и в более короткие промежутки времени. Поэтому особое внимание в последнее время стали уде­ лять профессиональной подготовке водителей. Эффек­ тивное средство ее совершенствования — тренажеры, позволяющие объективно характеризовать психофизи­ ологические особенности водителей, быстро прививать начинающим навыки управления машиной и трени­ ровать шоферов на действия в критических ситуациях. Разработаны тренажеры нескольких типов, рассчи­ танные как на начинающих водителей, так и на шофе­ ров со стажем. Московский опытно-механический завод Государ­ ственного комитета Совета Министров СССР по про­ фессионально-техническому образованию наладил вы­ пуск автомобильных тренажеров с теневой проекцией. Они состоят из трех основных частей — кабины с ор­ ганами управления автомобиля ЗИЛ-130, располож ен­ ного перед кабиной экрана размером 2300x1250 мм и проекционного аппарата, связанного с педалями и ру­ лем. При включении проектора на экране появляется цветное изображение дороги, которое при соответству­ ющих действиях учащегося начинает перемещаться, создавая иллюзию движения. Такой тренажер дает возможность в спокойной об­ становке отрабатывать приемы вождения автомобиля. Хотя тренажер с теневой проекцией не позволяет ими­ тировать сложные дорожные условия, связанные с по­ явлением на дороге пешеходов и других автомобилей, иллюзия движения оказывается достаточно полной. Д аж е опытные водители забывают, что в их руках руль тренажера, а не настоящей машины.
В Центральном конструкторско-технологическом бюро Министерства автомобильного транспорта РС Ф СР разработан тренажер с подвижным основани­ ем. Кабина тренаж ера представляет собой кабину н а­ стоящего автомобиля с органами управления маш и­ ной. Во время упражнений на тренажере работают двигатель и силовая передача, что приближает води­ теля к реальным дорожным условиям. При поворотах руля положение кабины тренаж ера относительно эк­ рана меняется. Подбором фильмов создается иллюзия движения с разными скоростями, в разных дорожных условиях, с неожиданными осложнениями обстановки, такими, как внезапное появление встречного автомо­ биля или пешехода. Тренажер позволяет отработать реакцию водителя при экстренном торможении и зано­ се автомобиля, научиться управлению в условиях ин­ тенсивного городского движения, на больших скоро­ стях, в темноте, в горах, в аварийных ситуациях. Большую пользу приносят тренажеры, смонтиро­ ванные в кабине автомобиля, движущегося по настоя­ щей дороге. Таким автомобилем управляет инструк­ тор, находящийся на месте пассажира. Проходящий тренировку шофер занимает обычное водительское ме­ сто. Он действует органами управления, подсоединен­ ными к чувствительным приборам, точно регистрирую­ щим все его реакции. С помощью системы ЦКБ-У106, смонтированной на автомобиле «Москвич», исследовались острые ситуа­ ции, грозящие наездом на стоящий автомобиль и пе­ шехода, лобовым столкновением с троллейбусом и т. п. При проверке на тренажере группы водителей автобу­ сов было установлено, что 7% из них неправильно вы­ бирают скорость движения, а у 8% недопустимо боль­ шое время реакции, т. е. они непригодны для работы по перевозке пассажиров в интенсивных транспортных потоках. Чехословацкие специалисты выяснили, что водите­ ли, обучавшиеся на тренажерах, преодолевают трассу в среднем на 13% быстрее и делаю т на 12% меньше ошибок, чем шоферы, прошедшие обучение без трена­ жеров. Эргономический подход к системе «водитель — ав­ том обиль— дорога» предусматривает и совершенство­
вание звена «автомобиль», улучшение его связей с другими звеньями, повышение надежности. Конструк­ торы продолжают повышать мощность автомобиль­ ных моторов, совершенствовать тормозные системы. Вводятся дисковые тормоза. С 1976 г. обязательными на всех выпускаемых в нашей стране легковых маш и­ нах и на некоторых грузовых стали раздельные при­ воды тормозов. Увеличивается площадь остекления водительских кабин, более удобными делаются зерка­ ла заднего вида. Внедряется целый комплекс мер, направленный на создание комфортных условий в кабинах. Водитель­ ские сиденья проектируют с учетом требований эрго­ номики. Стандартным оборудованием становятся обо­ греватели в кабинах, кондиционеры в автобусах и на грузовиках, работающих в особо тяжелых условиях. Начаты работы по борьбе с шумом двигателя не толь­ ко на легковых машинах, но и на всех остальных, включая грузовые. Эргономический подход к проблемам автомобиль­ ного транспорта дает все более заметный эффект.
Заключение Рассказ об эргономических исследованиях, о кон­ кретных достижениях эргономики в различных сферах народного хозяйства можно было бы продолжить. Но мы не станем этого делать, потому что с основными фактами из «биографии» эргономики, главными прин­ ципами ее действия, успехами использования эргоно­ мических рецептов для совершенствования отношений человека и машины мы уже познакомились. Тем, кто захочет более глубоко узнать эргономику, мы предла­ гаем список литературы. А то, что рассказано в этой книге, можно считать своеобразной моделью разви­ тия и действия эргономической науки. Анализ этой модели, сопоставление возможностей эргономики для разных отраслей народного хозяйства, для людей различных специальностей, таких, как ш ах­ теры, машиностроители, шоферы, операторы ЭВМ и т. д., для столь непохожих условий, как условия з а ­ водского цеха, шахты, кабины автомобиля, дают осно­ вания для некоторых общих выводов. В ы в о д п е р в ы й : эргономика нужна во всех тех сферах деятельности человека, где на помощь ему приходит машина. И не только на производстве. Чем шире техника входит в наш быт, учебу, искусство, тем обширнее возможности эргономики, тем многозначнее и заметнее эффект ее внедрения. В ы в о д в т о р о й : комплексные задачи эргономи­ ческих преобразований в сложных, разветвленных си­ стемах ЧМС требуют того, чтобы ими занимались спе­ циально подготовленные научные коллективы. Но в решении частных проблем эргономики могут прини­ мать активное участие и энтузиасты — изобретатели, рационализаторы, специалисты заводского масштаба.
Успех их действий тем более вероятен, что, как прави­ ло, совершенствование связей в системах ЧМС требу­ ет меньших затрат, чем техническое совершенствова­ ние отдельных ее элементов. В ы в о д т р е т и й , лежащий, быть может, в сфере фантастики: если человек в состоянии совершенство­ вать систему, то не сможет ли в недалеком будущем в подобной роли выступить машина? С тех пор как ей стали доступны управляющие функции, ее «мысли­ тельные» возможности постоянно растут. Нетрудно до­ пустить, что машине можно будет задать программу по совершенствованию ее собственной работы и связи с человеком-оператором. Тогда появятся самосовер­ шенствующиеся производительные системы. Они бу­ дут ориентированы не только на выполнение произ­ водственных функций, но и на постоянное повышение своей эффективности, на автоматическое улучшение условий работы оператора. Труд в. таких системах до­ ставит человеку наивысшее наслаждение.
ЛИТЕРАТУРА ПО ЭРГОНОМИКЕ И СВЯЗАННЫМ С НЕЙ ВОПРОСАМ Зараковский Г. М., Королев Б. Л., Медведев В. И., Шлаен П. Я. В веден ие в эргоном ику. М ., «С оветское радио», 1974. Зинченко В. П ., Мунипов В . М., Смолян Г. Л. Э ргоном ические основы орган и зац и и т р у д а . М ., «Э коном ика», 1974. М. де Монмоллен. С истем а «человек и м аш ина». М., «М ир», 1973. Хилл П. Н а у к а и и скусство п роек ти рован и я. М., «М ир», 1973. И скусство и научно-технический прогресс. С борник. М., « И ск у с­ ство», 1973. Лилли С. Л ю ди, м аш ины и история. М., «П рогресс», 1970.
ОБРАЗ М Ы СЛ ЕЙ Ч ел овек и оруд и я т р у д а ................................... Р о ж д е н и е н а у к и ......................................................... У добнее — зн ачит, прои зводи тел ьн ее . . . «М аш инное» и « ч е л о в е ч е с к о е » ....................... К а к строить м а ш и н у ? ........................................ А к а к строить... о п е р а т о р а ? ............................. П он ять д р у г д р у г а .................................................... С ила к р а с о т ы .............................................................. ОБРАЗ 8 20 34 48 59 73 91 107 ДЕЙСТВИЙ Э ргоном ика — ш л и ф о в щ и к у ..................................... 120 Э ргоном ика — о п ератору Э В М ...............................125 Э ргоном ика — ш а х т е р у ........................................ 130 Э ргоном ика — зер н о о б р аб о тч и ку . . . . 144 Э ргоном ика — б у р и л ь щ и к у .................................. 149 Э ргоном ика — п р я д и л ь щ и ц е ......................................160 Э ргоном ика — ш о ф е р у ................................................. 163 З а к л ю ч е н и е ......................................................... 172 Л и т е р а т у р а по эргоном ике и с в я з а н ­ 174 ным с ней в о п р о с а м ........................................
Юрий Георгиевич Алексеев ЭРГОНОМ ИКА — НАУКА РАБОЧАЯ З ав ед у ю щ и й р едак ц и ей М. Тесленко Р е д а к т о р И. Геника Х у д о ж н и к С. Рокамболь Х уд ож ествен н ы й р е д ак то р Н. Игнатьев Т ехнический р е д ак т о р Т. Павлова К о рректоры Е. Протасова, JI. Царская JI49476. С д ан о в набор 1/XI 1976 г. П о дпи са но к печати 22/II 1977 г. Б у м а га № 1. Ф о р м ат 84X108732. У ел. печ. л. 9,24. У ч .-и зд . л. 8,46. Т и р а ж 20 000 экз. Ц е н а 44 к. З а к. 1192. О рден а Т р уд о в о го К р а сн ого Знам ени и здательство «М осковский рабочий», М о ск в а , Ч и сто п рудны й бульвар, 8. О рден а Л енина типограф ия «Красны й пролетарий». М о скв а , К расн оп ро л етарская, 16.
Ю рий Георгиевич А л е ксе е в р о ди л ся в М о скв е в 1941 г. О ко н чи в с р е д н ю ю ш колу, в 1959 г. пош ел работать на р а д и оза в о д м о н та ж н ико м . П отом поступил в М о ско в ски й институт эл е ктр о н н о го м а ш ин остроения, получил квалиф икацию р а д и ои н ж е не р а . П осле института занимался р а зр аб о тко й р а ди ол о ка ц и о нн о й аппаратуры , м е ди ц и н ско й электроники. С 1967 г. стал выступать как автор статей, телеперед ач и д окум ентальны х ф ильмов, посвящ енны х п р о бл е м ам н а учн о -те хн иче ско го пр о гр е сса . О дноврем енно закончил сценарны й ф акультет В се со ю зн о го го суд а р стве н н о го института кинем атограф ии. В 1975 г. в издательстве «Знание» вышли е го первая книга «Р адиоэлектроника: 44 к. ож ид а н ия и н еож ид анности».