Bezpieczeństwo pracy

i ergonomia

Wykład IV

Podstawy projektowania

ergonomicznego cz.III

Hipoteza J.L. Burbidge'a

„Żadne istotne podwyższenie efektywności
procesu produkcyjnego nie jest możliwe bez
uprzednich zmian w metodach
projektowania."

Elementy metodyki projektowania

ergonomicznego

Elementy metodyki
projektowania

Nowe podejście do procesu projektowania
opiera się na trzech głównych założeniach
metodologicznych:

Założenie 1:

Przedmiotem projektowania jest systemem
człowiek - obiekt techniczny, działający w
określonym otoczeniu i w określonym czasie.

Elementy metodyki
projektowania

Założenie 2

W całym procesie projektowania systemu, począwszy od fazy
studiowania zadania, formułowania założeń, kryteria decyzyjne
o charakterze humanocentrycznym uznawane są za
priorytetowe i mają co najmniej taki sam wpływ na tworzenie i
wybór koncepcji rozwiązań projektowych jak kryteria techniczne
i ekonomiczne.

W przypadku projektowania zespołów i elementów maszyn
oddziałujących bezpośrednio na człowieka (np. elementy
sygnalizacyjne, sterownicze, urządzenia generujące drgania
mechaniczne, hałas, wpływające na zanieczyszczenia
powietrza) kryteria ergonomiczne powinny być traktowane jako
nadrzędne w stosunku do kryteriów ekonomicznych.

Elementy metodyki
projektowania

Założenie 3

Kryteria ergonomiczne stanowią integralne
składniki procedury projektowej, są odpowiednio
dobrane do każdego kroku procedury i zawierają
informacje niezbędne do zaprojektowania
każdego elementu systemu oraz powiązań
między nimi w taki sposób, aby uzyskać
pożądaną zgodność cech systemu z
wymaganiami ergonomii.

Decyzje projektowe

Teoria decyzji

Teoria decyzji to wspólny obszar zainteresowań wielu różnych
dziedzin nauki, obejmujący analizę i wspomaganie procesu
podejmowania decyzji.

Korzystają z niej i rozwijają ją:

kognitywistyka,

matematyka,

statystyka,

psychologia,

socjologia,

ekonomia,

zarządzanie,

filozofia,

informatyka,

medycyna.

Kognitywistyka

Kognitywistyka jest dziedziną nauki zajmującą się zjawiskami
dotyczącymi działania umysłu, w szczególności ich modelowaniem.

Kognitywistyka jest nauką multidyscyplinarną, znajduje się na
pograniczu dziedzin psychologii poznawczej, neurologii, filozofii umysłu,
sztucznej inteligencji oraz lingwistyki.

Celami

kognitywistyki są:

wyjaśnienie procesów myślowych

ich symulacja komputerowa

rozwój różnych inteligentnych urządzeń.

Główne obszary badawcze w obrębie tej dziedziny to reprezentacja
wiedzy, język, uczenie się, myślenie, percepcja oraz inteligencja.

Teoria decyzji

Teoria decyzji

Klasyczna,

inżynieryjna teoria decyzji

Kognitywistyczna teoria decyzji

Rozwiązanie

optymalne

Rozwiązanie osiągnięte po błędnej

decyzji w kroku pierwszym

Ilustracja mechanizmu konsekwencji przy
podejmowaniu decyzji alternatywnych

V IV III II I 0 I II III IV V

Decyzja:

Schemat procesu decyzyjnego

We

i

D

i

We

b

i+1

Wy

b

i

Wy

b

i+1

D

i+1

Wy

i

=We

i+1

Wy

i+1

=We

i+2

D – decyzja
We – informacje wejściowe
Wy – informacje wyjściowe (wynikowe)

Arystoteles

„Niejednokrotnie trudno jest rozstrzygnąć, co

kosztem czego wybrać należy i co w imię
czego wytrzymać, a jeszcze trudniej jest
wytrwać w przekonaniu, do którego się
doszło"

Jakie decyzje potrzebują teorii?

Metody teorii decyzji wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie podjęcie decyzji jest

z pewnych powodów trudne.

Przykłady:

duża liczba możliwych wariantów - np. wybór najlepszego kandydata na dane
stanowisko

skomplikowana sytuacja decyzyjna - np. opracowanie takich tras i rozkładów jazdy

autobusów, aby zapewnić wysoki poziom obsługi przy jak najniższym koszcie

możliwość wysokich korzyści lub dużych strat - np. wybór sposobu ulokowania
oszczędności

skomplikowany proces decyzyjny - np. podejmowanie grupowych decyzji w dużych
organizacjach

waga problemu decyzyjnego - np. ustalenie okręgów wyborczych w wyborach
prezydenckich

Podejście normatywne i
deskryptywne

Charakter teorii decyzji

normatywny

deskryptywny

Podstawowe pojęcia

Teoria decyzji zajmuje się sytuacją
problemową (

problem decyzyjny

), w której

podmiot (

decydent

), staje przed

koniecznością wyboru jednego z
przynajmniej dwóch wariantów działania
(

decyzji

).

Podstawowe pojęcia

W pierwszym kroku należy ustalić

cel

i

warunki

ograniczające decyzję

, w rezultacie buduje się zbiór

decyzji dopuszczalnych

.

Wyodrębniamy wszystkie istotne

kryteria oceny

decyzji

i dokonujemy oceny każdej decyzji na

podstawie kryteriów.

Następnie budujemy

model decyzyjny

, czyli sposób

wybrania

decyzji optymalnej

lub wystarczającej.

Podstawowe pojęcia

Ze względu na posiadane informacje, możemy

podzielić problemy decyzyjne na trzy grupy:

decyzja podejmowana w warunkach

pewności

- każda

decyzja pociąga za sobą określone, znane konsekwencje

decyzja podejmowana w warunkach

ryzyka

- każda

decyzja pociąga za sobą więcej niż jedną konsekwencję,
znamy zbiór możliwych konsekwencji i
prawdopodobieństwa ich wystąpienia

decyzja podejmowana w warunkach

niepewności

- nie

znamy prawdopodobieństw wystąpienia konsekwencji
danej decyzji.

Przedmiot projektowania

ergonomicznego

Przedmiot projektowania
ergonomicznego

Przedmiotem projektowania ergonomicznego
jest system złożony zawsze z dwóch
podsystemów:

ludzkiego oraz technicznego

.

Jest to klasyczny obiekt badań ergonomii,
nazywany systemem (lub układem):

człowiek - maszyna,

człowiek - praca lub

człowiek - obiekt techniczny

.

Konfiguracje elementarnego systemu
człowiek – obiekt techniczny

Człowiek

Obiekt techniczny

System człowiek - maszyna

Konfiguracje elementarnego systemu
człowiek – obiekt techniczny

człowiek

Obiekt techniczny

Obiekt techniczny

Obiekt techniczny

człowiek

człowiek

System człowiek - agregat

Konfiguracje elementarnego systemu
człowiek – obiekt techniczny

Człowiek

Obiekt techniczny

Obiekt techniczny

Obiekt techniczny

System człowiek - maszyny

Podział zadań w systemie

człowiek – obiekt techniczny

Człowiek przewyższa urządzenie
techniczne w następujących działaniach:

wykrywanie słabych sygnałów, zarówno wzrokowych, jak i słuchowych;

wykrywanie sygnałów przypadkowych, pojawiających się na tle
szumu;

odbiór, interpretacja i scalanie informacji cząstkowej oraz uzupełnienie brakujących informacji;

wykonywanie płynnych operacji sterowania;

przechowywanie dużej ilości informacji przez długi okres i wykorzystywanie ich w odpowiedniej chwili
oraz umiejętność kojarzenia ze sobą różnorodnych informacji;

myślenie indukcyjne (wyciąganie wniosków i formułowanie uogólnień na podstawie dokonanych
obserwacji i przesłanek stanowiących poszczególne przypadki wniosków i uogólnień);

zmiany w zakresie wykonywanych funkcji w wyniku uczenia się (poprawa sprawności w toku pracy);

zdolność do działania w sytuacjach nieoczekiwanych i mało prawdopodobnych (działanie intuicyjne);

wykrywanie i poprawianie błędów, zarówno swoich, jak i maszyny.

Urządzenie techniczne

przewyższa

człowieka w następujących
działaniach:

szybkość działania;

wielkość dysponowanej siły, mocy i ich stabilność;

niezmienność wykonywania stereotypowych czynności i zadań;

przechowywanie informacji w postaci skróconej i kasowanie
informacji;

zdolność do wykonywania wielu operacji równocześnie;

odporność (zaprogramowana) na warunki środowiska
zewnętrznego.

Fazy istnienia systemu

Cechy charakteryzujące system
człowiek – obiekt techniczny

realizuje celowe działanie;

może współpracować z innymi systemami;

może składać się z innych systemów;

stwarza warunki działania sobie i innym systemom, przeciwdziałając
występującym zakłóceniom;

może się zmieniać i doskonalić (rozwijać się);

trwa w czasie i ma skończoną trwałość;

zużywa się i wymaga odnowy

Fazy istnienia systemu

Faza konceptualna;

Faza projektowa;

Faza wykonania i badania prototypu;

Faza wykonania wersji seryjnej;

Faza eksploatacji obiektu technicznego;

Faza likwidacji obiektu technicznego.

Komputerowe wspomaganie

projektowania ergonomicznego

Zastosowanie komputerów w
procesie projektowania

Zastosowanie

komputerów

w procesie

projektowania

Przechowywanie

informacji

Obliczenia

Wytwarzanie

informacji

Zbiory danych

Zbiory procedur

Zbiory projektów

W trybie

wsadowym

W trybie

konwersacyjnym

rysunki

Tabele,

opisy,

zestawienia

Zalety stosowania
komputerów w projektowaniu

Skrócenie czasu projektowania w porównaniu z metodami tradycyjnymi;

Wzrost globalnej mocy twórczej projektantów;

Lepsza możliwość wglądu w pracę innych kolegów;

Łatwiejsze wprowadzenie zmian i modyfikacji do projektów już istniejących;

Znacznie większa możliwość wariantowania rozwiązań, bez zwiększania

pracochłonności;

Łatwość ujednolicania formy dokumentacji i dostosowania jej do formy

realizacyjnej projektu;

Znaczne obniżenie kosztów uzyskania dobrego rozwiązania projektowego.