Учебное пособие для студентов высших учебных заведений

Инженерно-психологическое проектирование
Для инженера важно осознать свой труд, понимать существующие границы инженерного отношения к действительности. Понимание истоков и смысла техники и технического творчества является одним из путей самоопределения инженера, формой развития инженерного сознания.
С другой стороны, необходима некоторая область практических объектов, где эти знания могут стать прикладными. Наконец, строится модель этого типа объектов, обособляются средства и методы изучения, таким образом, появляется новый технический предмет. Таким образом, техническое мышление формируется, вращается между тремя точками:
1) тип практического объекта;
2) его техническая модель;
3) базовые науки (физика, математика и т.д.).
И когда в сферу технического моделирования попадает объект, который не укладывается в исходную техническую модель объекта, тогда встает необходимость замены модели (после осознания инженером того, что эта модель не имитирует весь круг этого типа объектов), техническая наука возвращается к базовым наукам как к своему основанию и строит новую модель. После построения новой модели техническая наука вновь погружается в мир практических эмпирических объектов, модель наполняется практическим и предметным содержанием, но с другой стороны, новый эмпирический материал требует обобщения, уточнения в самой предметности модели. Вот такие можно выделить точки развития и содержательного обогащения технической науки.
Техническая деятельность проектирования, с одной стороны, генетически первичнее науки, т.к. научные предметы сами возникают для обслуживания, проектирования в тех моментах, где появляется необходимость в знаниях, т. е. проектирование – это более практическое отношение, чем теоретическое. Но с другой стороны, выделение проектирования в самостоятельную деятельность связано с отделением его от реализации, исполнения проекта, т.е. продуктом проектирования является чертеж, расчеты, макеты, графики и т.п. Таким образом, проектирование создает знаково-техническую модель объекта, описывает ее и затем создает систему предписаний для ее изготовления, материально-технической реализации. Одно из требований к техническому проекту – его реализуемость. Поэтому проектирование связано с опытом изготовления и инженерно-технического обеспечения функционирования объекта. И это функционирование технической конструкции должно удовлетворять не только инженерно-техническим, но и другим дополнительным требованиям (экономическим, экологическим, эргономическим, эстетическим и пр.). Если традиционное проектирование следует принципам:
1)реализуемости проекта,
2)принципу независимости проектирования,
3)принципу конструктивной целостности,
4)принципу оптимальности.
Для современного проектирования актуальны и дополнительные принципы:
1)минимизации экологического ущерба,
2)учет психологических возможностей человека и создания удобства для его работыс техническими средствами и др.
Таким образом, требования к проектированию носят двойственный характер со стороны потребителя и со стороны инженерно-технической осуществимости. Мышление современного инженера существенно усложняется, включает в себя смежные типы мышления: научное, эстетическое, экологическое, эргономическое и т.д.
Современное техническое проектирование объективно требует от инженера системного подхода. В системном проектировании можно выделить 4 обобщенных уровня:
1- уровень компонентов,
2- уровень изделий,
3-уровень систем,
4- уровень общественных групп.
Однако инженер привык обычно работать с I и II обобщенным уровнем, а верхние уровни и дополнительные компоненты кажутся ему «чужими», тут возникает своеобразный психологический барьер, который необходимо преодолеть. Проектирование – не однолинейный последовательный процесс, а напротив, часто возникает необходимость параллельного, одновременного решения нескольких задач различного уровня, что требует от инженера гибкого творческого мышления, интуитивных догадок.
Поскольку в сферу технического проектирования включается экологическая рефлексия, рассматривающая следствие введения технической системы в среду обитания, человека, эргономическая рефлексия, исследующая соответствие технической системы и возможностей человека, наконец, экзистенциональная рефлексия, рассматривающая техническую систему как средство реализации человеческих целей, как самоопределение человеческого существования, то, таким образом, появляется необходимость коммуникации, согласования и принятия системного решения. Возможность множества точек зрения, свободное их выражение, организация понимания, рефлексии и критики – вот существенные условия современной проектной культуры.
Таким образом, инженеру необходимо обладать достаточно развитыми коммуникативными навыками общения, взаимодействия, взаимопонимания с другими людьми, с другими специалистами, развитым коммуникативным мышлением. Формированию коммуникативного мышления и навыков способствует знание психологии. Вообще психология может благотворно влиять на разные аспекты формирования личности инженера.
Инженерно-психологическое проектирование направлено на взаимное согласование психологических характеристик человека и технических характеристик машины в системе «Ч-М-С» для обеспечения максимальной эффективности, безопасности и комфортности труда. Инженерно-психологическое проектирование включает:
– рациональное распределение функций между человеком и машиной, анализ функций человека в конкретной деятельности, в конкретной системе "Ч-М-С";
– оптимизация информационного взаимодействия человека и техники:
а) за счет регулирования объема информационных потоков на основе учета психологических возможностей человека по скорости и точности приема и переработки информации; 
б) за счет оптимального эргономического конструирования средств отображения информации (СОИ);
в) за счет оптимального зргономического конструирования органов управления, оптимального построения рабочих мест операторов, пультов управления;
– обеспечение оптимальных или приемлемых критериев напряженности работы, приемлемой тяжести труда. Поток информации, поступающей к человеку, можно измерить и сопоставить с психологическими возможностями человека по приему информации. Так, для измерительной системы и сигналов, поступающих с экрана (табло), количество информации определяется по формуле: I = nlog₂N, где n – количество измеряемых параметров или точек контроля, N – длина алфавита сообщений, т. е. число символов, знаков для отображения информации в данной системе отображения.
Конструкция и расположение органов управления, траектории их движения должны проектироваться с учетом особенностей антропометрии, биомеханики движений человека и анатомического строения конечностей. Форма и размеры органа управления должны обеспечивать удобный захват его рукой с тем, чтобы оператор мог длительное время работать с наименьшими затратами мускульной силы. И конечно, конструкция органа управления должна гарантировать безопасность оператора от поражения электрическим током, от различных механических повреждений рук, ног. Ручные органы управления такие как рычаги, тумблеры, вращающие рукоятки, поворотные кнопки, переключатели, маховички, штурвалы, нажимные кнопки и клавиши, имеют свои специфические особенности и соответственно свои эргономические рекомендации. Важно также и правильно произвести компоновку органов управления. Иначе это повлечет за собой напряженность в работе, повысит вероятность ошибок и аварийных ситуаций, несчастных случаев и переутомления человека.