4.04.2009

Dostosowanie do potrzeb i wymagań człowieka

Tytyk „Projektowanie ergonomiczne” Poznań 2001

E. Górska „Ergonomia” Projektowanie, Diagnoza, Eksperymenty

Olszewski „podstawy ergonomii i fizjologii pracy”

S. Wieczorek „podstawy psychologii i ergonomii pracy”

Gerliczka „Atlas miar człowieka” Ciop do ćwiczeń

Słowikowski „Metodologiczne problemy projektowania ergonomicznego w budowie maszyn” Warszawa2000

Norma PN-EN 614

GENEZA NAUKI O PROJEKTOWANIU, Projektowanie jako wyróżnik nauk stosowanych.

Projektowanie w działalności człowieka

• Projektowanie jako koncepcja sposobów realizacji czynów jest jedną z najstarszych czynności intelektualnych człowiek

• Systematyczne badania naukowe nad metodami projektowania zainicjowano dopiero w drugiej połowie XXw. (prace: M. Anisimowa, J. Ch. Jonesa, S.A. Georgy

==>Definicja projektowania

• Proces stosowania rozmaitych technik i zasad naukowych w celu takiego opisania urządzenia procesy lub systemu które umożliwi jego realizacje (Taylor1959)

• Naczelna robota nauk praktycznych ( Kotarbiński 1961) <twórca prakseologii- nauki skutecznego stosowania>

• Podejmowanie decyzji w warunkach niepewności oraz wysokiej kary za błąd ( Anisimow 1962)

• Znajdowanie właściwych fizycznych składników struktur materialnych (Aleksander, 1963)

• Iteracyjny proces decyzyjny zmierzający do sformułowania planów, wg których zasoby są przekształcane w systemy lub urządzenia zaspokajające potrzeby człowieka (Woodson 1966)

• Twórczy sposób decyzyjny skierowany ku zaspokojeniu potrzeb ludzkich, (Beakley, 1967)

• Kolejne czynności począwszy od zidentyfikowania problemu, a skończywszy na opracowaniu rozwiązania zadowalającego pod względem funkcjonalnym, ekonomicznym itd. (Krick 1969)

• Tworzenie odpowiedniego systemu mającego zaspokoić taką to a taką potrzebę d lub spełnić taką potrzebę…………

• Projektowanie to koncepcyjne przygotowanie zmiany relewantnej, dokonywane w toku procesu o strukturze informacyjnej.

• Zmiana relewantna - obiektywna zamierzona, efektywna, dopuszczalna etycznie oraz nieujemna estetycznie (wg Gasparskiego

Przygotowanie zmiany

• Przygotowanie zmiany polega na poszukiwaniu określonych warunków wystarczających (określonych stanów rzeczy) zgodnych z pewnymi zależnościami obiektywnymi, takimi jak niektóre przyrodzone prawa, następstwa zdarzeń czy porządki ustanowione i funkcjonujące w pawie ludzkim.

• W odniesieniu do procesu produkcji poszukiwanie jest twórczym przystosowaniem określonych cech zewnętrznych do wymagań wynikających z ludzkich potrzeb, dokonywanych w toku procesu o strukturze informacyjnej.

Projektowanie w aspekcie technicznym

• System działań zaspokajających potrzeby zmierzających do możliwie jednoznacznego określenia konstrukcji i sposobu użytkowania wyrobu ( produktu ) na podstawie zidentyfikowanego zadania projektowego ( Tarnowski)

• Proces projektowania produktu w aspekcie technicznym polega na możliwie jednoznacznym wyznaczeniu takich wymagań konstrukcyjnych i użytkowych, które zagwarantują zaspokojenie określonych potrzeb podmiotu prze z ukształtowanie odpowiednich cech ( Jabłoński)

Konkluzje wynikające z definicji :

• Produkt to zbiór cech ukształtowanych w procesie produkcji w celu zaspokajania ludzkich potrzeb;

• Zidentyfikowane zadanie projektowe to zespół wymagań nadających produktowi status środka zaspokajania owych potrzeb;

• Konstrukcja to układ struktur i stanów identyfikujących produkt, jako wytwór tj. element pewnej klasy sztucznego układu materialnego

Czynniki warunkujące rywalizacje procesu projektowania

Aby proces projektowania mógł być zrealizowany muszą zaistnieć:

• Potrzeba społeczna, jako impuls inicjujący proces projektowania

• Kompetentny sprawca procesu projektowania system projektujący ( może

• System wartości określony i uznawany przez system projektujący ( ważne są min relacje z między względną ważnością kryteriów technicznych ekonomicznych i humanistycznych

• Zasoby warunkujące poprawność przebiegu procesu :

• Metodologiczne (strategie projektowe, metody)

• Informacyjne ( ilość i jakość potrzebnych informacji)

• Techniczne (wyposażenie w sprzęt techniczny)

• Ekonomiczne (finanse, kapitał)

• Czasowe ( projektowanie musi trwać odpowiednio długo

• Wynik projektowania, pojawiający się ostatecznie w postaci zweryfikowanej dokumentacji technicznej, często prototypu lub modelu funkcjonalnego.

Metodologia projektowania technicznego

Cechy wspólne metod i procedur projektowania technicznego

Jedną z cech wspólnych jest stała sekwencja działań podstawowych:

1. Rozpoznanie potrzeby,

2. Sformułowanie problemu (zadania)

3. Tworzenie zbioru rozwiązań

4. Ocena i wybór najlepszego rozwiązania

5. Opis rozwiązania

6. Wstępna realizacja rozwiązania, wykonanie prób i weryfikacja

Powiązania iteracyjne w procesie projektowania technicznego

• Poszczególne działania podstawowe są powiązane pętlami iteracyjnymi ………….

Strategie projektowe

• Strategia przyrostowa - polega na poszukiwaniu zazwyczaj, drobnych ulepszeń w obrębie istniejących już rozwiązań i jest charakterystyczna dla projektowania tradycyjnego

• Strategia rozwiązania idealnego - polega na określaniu cech idealnego rozwiązania projektowego (najczęściej nierealnego w istniejących n technicznych i ekonomicznych), zbadaniu warunków realizacji koncepcji, a w wyniku przyjmowania kolejnych niewielkich odstępstw od ideału - uzyskania realnego projektu.

Inne strategie projektowania…………

Strategie………………

Struktury realnych procesów projektowania technicznego

• Główne fazy projektowania

• Faza studialna

• Opracowanie założeń do projektu

• Projektowanie wstępne

• Projektowanie szczegółowe

Ramowy plan rozwiązywania problemu projektowego wg Kotarbińskiego (!)

1. Zdefiniowanie funkcji, które ma spełniać projektowany obiekt

2. Narysowanie wstępnego schematu obiektu

3. Zgromadzenie potrzebnej wiedzy

4. Nakreślenie możliwych wariantów rozwiązania obiektu

5. Wybranie rozwiązania, które najlepiej nadaje się do realizacji

6. Wyznaczenie szczegółów wybranego rozwiązania

7. Zbadanie modelu skonstruowanego obiektu

8. Sprawdzenie działania części i podzespołów obiektu

9. Określenie warunków, w jakich należy zainstalować i użytkować obiekt

10. Podjęcie środków niezbędnych do realizacji obiektu

Fazy projektowania wg innych autorów

Schemat procesu projektowania maszyn (2 schematy)

Projektowanie systemu człowiek - obiekt techniczny

• W podejściu przezentwoanym przez Gubińskiego szczególną uwagę zwraca się na analizę warunków niezawodnego działania systemu człowiek obiekt techniczny

…………

Terminologia

• Projektowanie ergonomiczne - projektowanie układu człowiek - obiekt techniczny

• Założenia ergonomiczne - część założeń konstrukcyjnych (Ogólnie: założeń projektowych) dotycząca współdziałania członka - użytkownika z projektowanym obiektem technicznym. Mają głównie na celu określenie geometrii przestrzeni pracy operatora ( w tym pola widzenia ), wyszczególnienie i charakterystykę wejść i wyjść człowiek i maszyny oraz, na tym tle - przebiegu procesu pracy

• Ergonomiczny projekt koncepcyjny - odpowiednik projektu wstępnego w projektowaniu technicznym. Określa podstawowe parametry ergonomiczne, niezbędne do opracowania konstrukcyjnego projektu wstępnego………..

• Ergonomiczny projekt techniczny -

• Rysunek złożeniowy stanowiska operatora - rysunek złożeniowy stanowiska pracy operatora ( użytkownika) z zaznaczeniem wszystkich elementów informacyjnych sterowniczych pola widzenia i granic przestrzeni pracy operatora ( użytkownika) bez względu na przynależność tych elementów do poszczególnych układów funkcjonalnych i zespołów konstrukcyjnych

• Sporządzenie rysunku złożeniowego jest rodzajem „zestawienia kontrolnego” mającego na celu wskazanie prawidłowości rozwiązań ergonomicznych oraz umożliwiającego dokonanie oceny ergonomicznej wyrobu na podstawie projektu.

Schemat Struktura procesu projektowania ergonomicznego

Procedura wykonania zadania projektowego (!)

1. Sformułowanie zadania projektowego

2. Założenia ergonomiczno - techniczno - ekonomiczne (ZETE) do projektu

1. Sprecyzować zadania i funkcje realizowane w systemie, dokonując ich rozdzielania między człowieka i obiekt techniczny (maszynę ) E . Górska, s 66

3. Poszukiwanie koncepcji rozwiązania zadania projektowego.

4. Projektowanie wstępne

1. Projektowanie procesu pracy

2. Projektowanie przestrzeni pracy

3. Projektowanie układów kontrolnych i sterowniczych

4. Projektowanie warunków środowiskowych

5. Projektowanie szczegółowe i dokumentowanie konstrukcyjne.

6. Budowa i badanie prototypu

7. Weryfikacja dokumentacji projektowej

Zadania projektowe (Górska s. 75) (niby nie pisać tego)

Przedmiot projektowania ergonomicznego c.d.

Przdmiotem projektowania - pewien fragment rzeczywistości rozważanej przez projektanta, gdy obmyśla sposób zmiany tego fragmentu lub jego części oraz wszelkich związanych z tym konsekwencji.

Przedmiot projektowany:

• elementy strukturalne przedmiotu projektowania:

• elementy składowe (części) muszą być ukształtowane tak by można je było łatwo wykonać i połączyć w sprawnie działającą całość - stąd potrzeba uwzględnienia uwarunkowań wykonawczych

• z obiektu techniczne będą korzystać użytkownicy - konieczność uwzględnienia w projektowaniu ich potrzeb i uwarunkowań

• obiektem technicznym będą w przyszłości zajmować się ludzie prowadzący regulację, naprawdę czy konserwację - stąd konieczność włączenia do procesu projektowania nowych elementów.

Interakcje zewnętrzne systemu człowiek - obiekt techniczny:

• system

• zmienia się w czasie

• aktywnie działa na otoczenie fizyczno - chemiczno- biologiczne oraz społeczne

• podlega działaniu tego środowiska

• podczas działania wchodzi w interakcje z innymi systemami może modyfikować wcześniej ustalone palny działania.

• nadsystem - obiekt techniczny może być bardziej lub mniej skomplikowany, w zależności od funkcji jakie ten system spełnia w rzeczywistym nadsystemie społeczno - technicznym. Najbardziej złożonym nadsystemem jest cywilizacja techniczna

Elementarny system obiek techniczny - człowiek

• za elementarny system człowiek - obiekt techniczn;y uznaje się system złożony z jednego człowieka oraz określonej liczby i rodzajów środków technicznych którymi on posługuje się przy wykonywaniu zaplanowanego zadania w określonym czasie i określony sposób

• elementarność oznacza że pozbawienie systemu dowolnego elementu strukturalnego narusza zdolność do wykonywania postawionych zadań.

Konfiguracje elementarnego systemu człowiek - obiekt techniczny

• system człowiek - maszyna

• system człowiek - maszyny

• system człowiek - agregat

Podział zadań w systemie człowiek - obiekt techniczny

Człowiek przewyższa urządzenie techniczne w nast. działaniach:

• wykrywanie stałych sygnałów, zarówno wzrokowych jka i słucowych

• wykrywanie sygnałów przypadkowych

• ……………..

• myślenie indukcyjne………………

Urządzenie techniczne przewyższa cżłowiak w nst. działaniach

Fazy istnienia systemu:

• konceptualna

• projektowa

• wykonania badania prototypu

• wykonania wersji seryjnej

• eksploatacji obiektu technicznego

• likwidacji obiektu technicznego

PROJEKTOWANIE PRZESTRZENI PRACY

Jedną z podstawowych metod ergonomicznego projektowania przestrzeni pracy jest projektowanie z wykorzystaniem

pomiary antropometryczne

typy budowy ciała człowieka

6. proces projektowania ergonomicznego:

logika procesu projektowania ergonomicznego określa następujący porządek rozwiązywania ….

7. strefy pracy

wykonanie przez człowieka ruchhu dokonuje się w obszarze zwanym strefą pracy. wielkość i kształt strefy zależą od:

• pozycji ciała jaką przyjmuje człowiek w czasie wykonywania pracy

• części ciała użytej do ruchu: jedna z kończyn (która) obie palce

• rodzaju wykonywanego ruchu

• cechy ruchu: szybkosci precyzji i kierunku

• rodzaju wykonywanej pracy

• wartości użytej siły i częstości manipulacji

• płaszczyzny pracy i jej położenia

Wykreślenie zasięgów pozwala na określenie typu strefu pracy:

• optymalna która może być wyznaczona z zasięgu

• ……………….

Organizacja stanowiska pracy z uwzględnieniem zasięgów kończyn górnych:

• czynności precyzyjne ruchyb podstawowe

analiza struktury przestrzennej stanowiksa pracy:

główne wielkości pomiarowe

8. kształt i wymiary siedziska

ANALOGOWE I KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIE ERGONOMICZNEGO

Środki informatyczne w projektowaniu:

• komputery i oprogramowanie, to narzędzia które rewolucjonizują

• rozwój badań nad komputerowymi systemami wspomagania projektowania oraz metodologią projektowania ergonomicznego:

• rozwój techniki komputerowej

• pokonanie obaw o:

• obniżanie zdolności intuicyjnych projektantów

• budowanie idealizowanych modali projektowych nie odpowiadających rzeczywistości.

Zalety wspomagania komputerowego

• ………..

Komputerowe wspomaganie projektowania stało się możliwe przez wprowadzanie…..

Odwzorowanie i analiza przestrzenna

• pakiety programów ergonomicznych pozwalają analizować sytuację przestrzenną stanowiska pracy wraz z przestrzenia widzenia w tam takich para jak…

fantomy

manekiny

komputerowe systemy ergonomiczne:

• opalin

• Jack

• samme

• Atropos

• Ramsie

• dana

• hener

PROJEKTOWANIE ERGONOMICZNE DR JANIGA

---