¿Cuál es la importancia de la ergonomía en el diseño de productos?
La ergonomía es una ciencia de vanguardia emergente que utiliza conocimientos científicos relevantes como la fisiología, la psicología y la medicina para estudiar la relación entre las máquinas y los humanos que conforman los sistemas hombre-máquina para mejorar la eficiencia de todo el sistema.
La ergonomía estudia cómo considerar las características y habilidades humanas al diseñar sistemas hombre-máquina, así como cómo los humanos están limitados por las máquinas, las operaciones y las condiciones ambientales. La ergonomía también estudia la formación humana, el diseño y desarrollo de sistemas hombre-máquina y cuestiones biológicas o médicas relacionadas con los sistemas hombre-máquina. A estos estudios se les llama factores humanos o ergonomía en Norteamérica, psicología de la ingeniería en la Unión Soviética y ergonomía en Europa, Japón y otros países.
Cuando las personas empiezan a utilizar máquinas, forman un sistema hombre-máquina. Durante la Segunda Guerra Mundial, la gente se dio cuenta de que al manipular y controlar varias máquinas y sistemas de máquinas nuevos de alta eficiencia (producción, transporte, comunicaciones, armas y vehículos de aviación, etc.), la eficiencia general del trabajo del sistema estaba determinada de muchas maneras. por las actividades de las personas que los integran. Por ejemplo, cuando el radar está en funcionamiento, el operador debe recibir y distinguir diversa información mostrada en la pantalla, y tomar decisiones y realizar operaciones basadas en esta información en muy poco tiempo. Cuando los equipos de radar no se utilizan en todo su potencial, al menos parte del motivo es que los operadores no pueden dominar las complejas operaciones de este dispositivo electrónico.
La experiencia y las lecciones recuerdan a la gente que a veces los aviones se estrellan en la dirección equivocada y las bombas no alcanzan a los barcos amigos porque durante el diseño no se tienen en cuenta las diversas fortalezas y debilidades de las personas. En los primeros días del desarrollo de las computadoras electrónicas, la velocidad de computación de las computadoras era muy rápida y la entrada de datos, la programación y los resultados de impresión eran muy lentos. Las máquinas a menudo estaban inactivas. Los sistemas de interfaz hombre-máquina y la asignación de funciones hombre-computadora no se consideran ni estudian.
La capacidad de los humanos y el potencial de las máquinas funcionan bien juntos para mejorar la eficiencia de la gestión y el control. Con el rápido desarrollo de la mecanización, la automatización y la electrónica, la influencia de los factores humanos en la producción es cada vez más importante, y la cuestión de la coordinación hombre-máquina se funda y desarrolla en este contexto. arriba.
En los sistemas hombre-máquina, el operador es considerado un elemento más del sistema. El operador recibe información de la máquina a través de los órganos de los sentidos (vista, oído, tacto, olfato, gusto), comprende su significado y lo interpreta, o primero realiza cálculos, luego compara los resultados con experiencias y estrategias pasadas y luego toma una decisión. .
Después de tomar una decisión, las personas utilizan sus órganos de control (manos, pies, etc.) para manipular los manipuladores de la máquina, como interruptores, botones, joysticks, paneles de control, bolígrafos luminosos, o llamar comandos, etc. ., para cambiar el funcionamiento de la máquina. Luego, la máquina envía nueva información, y así sucesivamente. Los sistemas hombre-máquina no existen de forma aislada, sino que existen en un entorno determinado. Las características ambientales influyen en la eficiencia y el comportamiento humanos. Los factores ambientales incluyen temperatura, humedad, ruido, iluminación, aceleración, vibración, contaminación y pérdida de peso.
Al diseñar un sistema hombre-máquina, los humanos y las máquinas deben considerarse como un todo, y las funciones de los humanos y las máquinas deben asignarse de manera razonable u óptima para garantizar que el sistema alcance los objetivos requeridos ante los cambios ambientales. . Algunos sistemas hombre-máquina se pueden diseñar utilizando métodos de análisis de sistemas cuantitativos y métodos de síntesis de sistemas. Para un sistema simple, como un sistema de seguimiento de un solo parámetro compuesto por un operador y una máquina, el operador se considera un componente del sistema. Las características dinámicas del operador se pueden aproximar mediante métodos cuantitativos, es decir, mediante transferencia. funciones u otros métodos matemáticos establecer un modelo matemático cuasi lineal del operador utilizar métodos de teoría de control para sintetizar la función de transferencia del operador y la función de transferencia de la máquina, y luego un sistema de seguimiento hombre-máquina estable con calidad de ajuste satisfactoria. se puede obtener.
Para establecer un sistema hombre-máquina, se deben considerar los siguientes cinco aspectos: selección y capacitación del personal (incluido el equipo de capacitación), diseño del equipo, procedimientos operativos y medio ambiente. Para construir un sistema complejo hombre-máquina, además de estos cinco aspectos, también debemos considerar el rendimiento del sistema hombre-máquina, las características de las personas y las máquinas, etc., utilizar métodos de ciencia de sistemas o ciencia de la información para diseñar y analizar y luego realizar pruebas e inspecciones del sistema. Rendimiento del sistema y facilidad de operación por parte de los operadores.
En general, los sistemas hombre-máquina requieren pruebas y uso repetidos para mejorar gradualmente. En el sistema hombre-máquina, el operador es el cuerpo principal del sistema hombre-máquina. Al diseñar y utilizar el sistema hombre-máquina, se debe aprovechar plenamente el papel activo y líder de los humanos en el sistema hombre-máquina. Los diseñadores deben trabajar en estrecha colaboración con los operadores para garantizar que el sistema hombre-máquina alcance el rendimiento y los indicadores requeridos y, al mismo tiempo, garantice una fácil operación por parte de los operadores. Seguridad, comodidad y mejora de la eficiencia del sistema.
La ergonomía es una ciencia joven.
Ya existe una gran cantidad de datos de prueba disponibles sobre las características, capacidades y limitaciones de los seres humanos en sistemas hombre-máquina. Estudie el sistema hombre-máquina desde la perspectiva del análisis del sistema. Cuando el equipo original permanece básicamente sin cambios, el análisis del sistema se lleva a cabo teniendo en cuenta las características dinámicas de las personas y luego el equipo se modifica adecuadamente, lo que puede mejorar significativamente la eficiencia del trabajo. Por ejemplo, los sistemas de control manual, es decir, sistemas que se controlan continuamente a mano con la participación directa de los operadores, se han utilizado ampliamente en aviones, artillería, radares, automóviles, barcos y transbordadores espaciales, y también se utilizan ampliamente en la producción industrial. .
El sistema de interfaz hombre-computadora, es decir, el sistema de interacción entre humanos y computadoras, se ha convertido en una parte indispensable e importante del desarrollo de las computadoras electrónicas. Los sistemas de interfaz hombre-computadora han avanzado no solo en hardware, sino también en software, especialmente en el diálogo persona-computadora (o comunicación persona-computadora). Se han desarrollado muchos lenguajes de alto nivel y se están realizando investigaciones para utilizar los naturales. Lenguaje para acelerar el diálogo entre personas y computadoras. La velocidad del diálogo entre personas y computadoras mejora los efectos de la comunicación y libera el potencial de las computadoras.
En los sistemas de interfaz hombre-computadora, las personas asumen cada vez más funciones, los operadores realizan muchas operaciones, mantienen diálogos persona-computadora, procesan grandes cantidades de información y toman diversas decisiones. El sistema de comunicación de comando y control es un sistema complejo hombre-máquina con múltiples operadores y múltiples máquinas. Incluso un equipo muy simple puede crear problemas para el operador que no pueden resolverse mediante la práctica de ingeniería convencional. Por tanto, la ergonomía tiene un importante valor de aplicación.
Los campos de aplicación de la ergonomía incluyen teléfonos, faxes, consolas informáticas, sistemas de procesamiento de datos, señales de carretera, automóviles, aviación, navegación, hospitales modernos, protección del medio ambiente, educación, etc. La ciencia de la ergonomía se puede aplicar incluso a sistemas sociales a gran escala.