SISTEMUL OM-MAŞINĂ-MEDIU. ERGONOMIE
„O singură maşină poate face treaba a cincisprezece oameni obişnuiţi. Nici o maşină nu poate face treaba unui singur om extraordinar.”
Elbert Hubbard
CUPRINS
Introducere în ştiinţa sistemelor
Funcţiile omului în cadrul sistemului
Ergonomia: cadru centrat pe utilizator
|
Pe data de 3 iulie 1988, nava USS Vincennes staţionată în Golful Persic a doborât un avion iranian de pasageri, omorând 290 de oameni. Cauza: interpretarea eronată a datelor, stres, rutina în sarcină a operatorilor din camera de interceptare a dus la considerarea avionului civil drept unul militar (Peltu, Shapiro, Dutton, 1996). USS Vincennes era dotată cu cele mai moderne sisteme de urmărire şi interceptare la acea dată, fiind proiectată să urmărească 200 de obiective inamice simultan.
Acest „accident” grav ne exemplifică o consecinţă nefastă a creşterii rapide a investiţiilor în tehnologie, a implementării lor fără a se ţine cont de factorul uman şi a încrederii exagerate în tehnologie.
Introducere în ştiinţa sistemelor
Pe parcursul secolelor, oamenii şi-au perfecţionat uneltele, maşinile, echipamentele şi metodele de lucru (într-un cuvânt, tehnologia) prin care realizau diferite obiecte şi servicii. Unele dintre aceste îmbunătăţiri au avut o astfel anvergură încât au determinat schimbări majore la nivel social şi economic (de exemplu: motorul cu aburi, tehnologia informaţiei, etc.). Problema relaţiilor om-maşină-mediu a devenit tot mai importantă odată cu dezvoltarea tehnologiei şi schimbarea concepţiei despre muncă, făcând necesară adaptarea optimă între subsistemele componente (subsistemul om, subsistemul maşină, subsistemul mediu), prin cercetarea factorilor tehnici în continuă schimbare, dar şi prin investigarea particularităţilor fiziologice şi psihologice ale subsistemului om. (Puna, Muţiu, 1979).
Înainte de a descrie sistemul om-maşină-mediu (caz particular al sistemelor cibernetice) vom face o scurtă introducere în teoria sistemelor şi vom explica câteva noţiuni des vehiculate.
Sistemele cibernetice acoperă o diversitate de ştiinţe şi discipline tradiţionale, de la matematică, tehnologie şi biologie la filosofie şi ştiinţe sociale. Ele sunt înrudite cu o serie de domenii emergente ştiinţei complexităţii, printre care inteligenţa artificială, reţele neuronale, sisteme dinamice, teoria haosului. Rădăcinile istorice se regăsesc în anii `40 şi '50 prin fondatorii lor Norbert Wiener (matematician, fondator al ciberneticii) şi Ludwig von Bertalanffy (biolog, fondator al teoriei generale a sistemelor).
Teoria generală a sistemelor circumscrie bagajul de cunoştinţe care descriu structura şi comportamentul unităţilor complexe denumite sisteme. Provenind din ştiinţele fizice, biologice şi sociale, prin investigarea principiilor după care funcţionează aceste entităţi (de la cele mai simple la cele mai complexe - de la celule, până la entităţi supra-naţionale) se construiesc modele care le descriu funcţionarea şi organizarea acestora. Teoria sistemelor are ca obiect de studiu modalităţile de organizare a fenomenelor, independent de existenţa lor substanţială, spaţială sau temporală.
Viziunea sistemică îl are ca precursor pe filosoful grec Aristotel care, prin formularea sa holistică „întregul este mai mult decât suma părţilor”, descrie de fapt un sistem fundamental. Bertalanffy a schiţat teoria sistemelor deschise şi dinamice, adică acelea care au schimburi de materie sau energie cu mediul înconjurător. Viziunea sistemică reprezenta o schimbare de paradigmă, în maniera de a gândi şi înţelege problemele, în contrast cu viziunea analitică, mecanică care se bazează pe determinismul cauză-efect şi care reduce sistemul la părţile sale elementare pentru a le studia în detaliu (Bertalanffy, 1972). Abordarea sistemică accentuează importanţa interacţiunilor şi conexiunilor dintre diferite părţi ale sistemului.
Noţiunea de sistem defineşte gruparea şi organizarea ierarhică de elemente între care există o serie de legături şi interacţiuni (substanţiale, energetice şi informaţionale) care participă la realizarea comună a unor scopuri. Teoria sistemelor consideră configuraţia sistemului şi a relaţiilor între elemente mai importantă chiar decât natura elementelor (Zlate, 1994).
Cibernetica (din gr. kybernetes - pilot, cârmaci) s-a dezvoltat din teoria informaţională a lui Shannon ca o ştiinţă a comunicării şi controlului în sistemele de maşini, oameni şi cele sociale, cu scopul de a îmbunătăţi transmiterea de informaţii prin canalele de comunicare şi reglare prin feedback.
Dacă în sensul tradiţional (modele mecaniciste, newtoniene) procesele se desfăşoară după schema cauză-efect (cauza fiind situată temporal înainte de efect), cibernetica introduce conceptul de teleonomie (finalitate) care presupune că un sistem (organism) se orientează spre o stare viitoare (neexistentă în prezent) prin reglarea cu ajutorul feedback-ului. Deşi iniţial cibernetica a avut o aplicabilitate strict militară (sisteme de urmărire antiaeriană) ea s-a dezvoltat şi în sistemele umane şi sociale.
Psihologia muncii, studiind activitatea psihică şi comportamentul de muncă al omului în scopul compatibilizării sau adaptării reciproce om-maşină-mediu, a preluat cadrul de gândire sistemic prin raportarea omului la echipamentele cu care lucrează, la conţinutul sarcinilor, la mediul fizic şi social în care acesta îşi desfăşoară activitatea.
Sistemul om-maşină-mediu este un ansamblu format din unul sau mai mulţi oameni şi una sau mai multe componente fizice (maşini, echipamente) care interacţionează pe baza unui circuit informaţional, în cadrul unei ambianţe fizice şi sociale, în vederea realizării unui scop comun (Montmollin apud Iosif, 2001).
Această definiţie, care subliniază componentele sistemului, interacţiunea dintre ele şi scopul interacţiunii dintre componente (motivul pentru care a fost creat: să transporte, să producă, să transmită informaţie, etc.) descrie un sistem elementar (deseori descriind un post de muncă) care poate avea structuri diferite:
Sistemele cu mai mulţi oameni operând pe mai multe maşini simultan sunt sisteme complexe şi se numesc sisteme sociotehnice. Acestea sunt ansambluri de sisteme elementare sau posturi de muncă, iar din mediul organizaţional aceste sunt exemplificate de compartimente, departamente, organizaţii, etc.
Proprietăţile sistemului (Bogathy, 2002; Iosif, Popescu, Ceauşu, 1981)
Componentele de bază al unui sistem om-maşină-mediu sunt ilustrate în figura 1. Observăm că există trei subsisteme între care există interacţiuni, rezultanta lor influenţând calitatea şi cantitatea muncii depuse de om.
Subsistemul om este descris prin funcţiile de recepţie, procesare a informaţiilor şi de luare a deciziilor şi funcţia de acţiune prin care se acţionează direct asupra maşinii.
Subsistemul maşină este format din următoarele elemente: dispozitive de afişare şi semnalizare, dispozitivele de comandă; între acestea două maşina realizează o serie de operaţii.
Subsistemul mediu influenţează funcţionarea sistemului prin componentele sale, date de: zgomot, temperatură, umiditate, noxele toxice, iluminat, etc. (Pitariu, 2003)
Figura 1. Sistemul om-maşină-mediu.
Urmărind în continuare figura 1. observăm că intrările (din perspectiva utilizatorului) constituie informaţiile afişate de maşină care trebuie să fie compatibile cu simţurile umane (imaginile, sunetele trebuie să aibă o durată şi intensitate care să permită recepţia optimă, eliminând pe cât posibil erorile). Ieşirile (instrucţiuni de la om spre maşină) trebuie să ţină cont de capacităţile motrice ale unui operator uman mediu. Dacă maşinile necesită intrări care depăşesc aceste capacităţi fizice, sistemul nu funcţionează la potenţialul maxim (Smither, 1988). De exemplu, tastaturile calculatoarelor sunt standardizate astfel încât introducerea datelor să fie cât mai eficientă (vezi cazul QWERTY de mai jos), atât în ceea ce priveşte dispunerea tastelor cât şi pentru a nu obosi încheietura mâinii.
Funcţiile omului în cadrul sistemului
În termeni generali, omul realizează trei tipuri de funcţii în cadrul sistemului om-maşină-mediu din care face parte. Acestea sunt: funcţia de recepţie, funcţia de prelucrare a informaţiilor şi funcţia de acţiune (figura 2.).
Vom exemplifica aceste funcţii cu situaţia unui echipaj dintr-un avion de pasageri care se pregăteşte de aterizare. Pilotul primeşte informaţii de la dispozitivele de afişare din cabină, de la turnul de control al aeroportului, de la membrii echipajului şi informaţii vizuale, auditive, proprioceptive (acceleraţia) rezultate din deplasarea avionului. Pe baza acestor informaţii (şi a experienţei anterioare) - faza de prelucrare a informaţiilor - pilotul decide următoarele acţiuni ale sale care se vor transforma în manevre ale avionului, acţionând asupra comenzilor din carlingă, pentru încadrarea pe traiectoria optimă.
Figura 2. Prezentare schematică a funcţiilor omului în cadrul sistemului om-maşină (în partea de jos a figurii sunt date câteva exemple pentru fiecare) (adaptare după McCormick & Ilgen, 1995)
Recepţia de informaţii. Pentru ca sarcina să fie efectiv executată, utilizatorii trebuie să primească informaţii de la echipament, într-un format pe care ei să îl poate recunoaşte şi înţelege.
Sub aspectul recepţionării de informaţii, în designul unui echipament proiectanţii pot opta între diferite modalităţi senzoriale prin care să se realizeze aceasta. Deşi de cele mai multe ori aceste modalităţi sunt determinate de natura situaţiei, există şi cazuri în care designerii pot alege între diferite variante de semnalizare (vizuale, auditive, tactile, etc.). În luarea unei decizii de proiectare trebuie luaţi în considerare doi factori:
Avansul tehnologiei şi complexitatea tot mai mare a sistemelor tehnice a făcut necesară reproiectarea unor dispozitive de afişare care să ţină cont de specificul şi limitele utilizatorilor. Astfel optimizarea dispozitivelor de afişare şi control la avioane constituie o arie de cercetare şi implementare a unor soluţii necesare. Divizia Human Factors Research & Technology aparţinând de NASA Ames Research Center a proiectat un sistem de interfaţă om-maşină (figura 3. b) care să permită informarea corectă (lipsită de erori) şi rapidă a piloţilor în timpul zborului.
În figura 3. (a) este prezentată o carlingă cu dispozitive analogice. Principalele dezavantaje ale acestor dispozitive le reprezintă numărul mare de cadrane, cifrele care ofereau informaţii erau de dimensiuni reduse făcând dificilă citirea lor, fiecare cadran prezenta o singură informaţie (de exemplu: viteza, altitudinea, etc.).
Figura 3. Dispozitive de afişare analogice (a) şi digitale (b). (Sursa: www.olias.arc.nasa.gov)
Modernizarea acestui sistem de afişaj s-a făcut prin introducerea cadranelor digitale (figura 3. b) care prezentau următoarele avantaje: reducerea numărului de dispozitive de citire (acesta putând afişa informaţii sub format diferit: grafic, text, numeric), posibilitatea de a schimba dimensiunile informaţiei afişate, folosirea unor coduri de culori diferite, posibilitatea de a configura sistemul pentru a prezenta informaţii într-o anumită secvenţă în funcţie de etapa de zbor (decolare, aterizare, etc.).
Procesarea informaţiilor şi luarea de decizii. După recepţia informaţiilor, utilizatorul trebuie să fie capabil să înţeleagă informaţia pentru a lua decizia corespunzătoare. În cadrul fazei de procesare a informaţiilor omul este implicat în diferite operaţii mintale (judecăţi, evaluări, raţionamente, calcule), iar la sfârşitul acestora se ia o decizie.
În funcţie de informaţiile de la intrare, procesele de prelucrare vor conduce la luarea unei decizii urmate de cea mai potrivită acţiune asupra echipamentelor. În cazul sarcinilor repetitive, decizia este practic predeterminată. Acesta este cazul proceselor de muncă mecanizate şi automatizate, în care omul se întâlneşte cu aceeaşi stimuli care îi semnalizează evoluţia activităţii sale. În cazul sarcinilor mai puţin structurate şi nepredictibile, capacităţile intelectuale ale omului sunt mai mult utilizate. În acest caz, pe lângă acurateţea informaţiilor de la intrare, un rol important îl au experienţa, pregătirea profesională şi aptitudinile omului (Smither, 1988).
Funcţia de acţiune asupra maşinii (echipamentelor). Această funcţie se manifestă sub forma instrucţiunilor de la om la maşină. Specialiştii care proiectează diferitele echipamente şi maşini (ciocane, macarale, computere, avioane, etc.) sunt preocupaţi atât de subsistemul om (prin înţelegerea capabilităţilor motoare), cât şi ale subsistemului maşină (prin particularităţile maşinii care trebuie să corespundă abilităţilor umane).
Pentru exemplificarea acestei funcţii prezentăm cazul tastaturilor de calculator. Tastatura QWERTY (figura 4. a) a fost proiectată în 1868, de către Sholes, inventatorul maşinii de scris. Numele acestei tastaturi vine de la primele 6 taste de pe primul rând de litere. Tastele au fost astfel dispuse pentru a împiedica blocarea mecanismului maşinii de scris la o dactilografiere mai rapidă.
Figura 4. Sisteme de tastaturi QWERTY (a) şi Dvorak (b)
Odată cu dezvoltarea maşinilor electrice de scris au fost proiectate şi alte variante de tastatură, dintre care cea mai cunoscută este cea a lui Dvorak (figura 4. b), dezvoltată în 1930. Deşi numărul greşelilor de dactilografiere a scăzut cu 50% şi viteza de scriere a crescut cu 20%, tastaturile Dvorak nu s-au impus datorită faptului că oamenii care le foloseau nu au dorit să înveţe noul sistem şi pentru că anii '30 au fost anii marii depresii economice, deci o lipsă a resurselor financiare pentru a înlocui sute de mii de maşini de scris (Lienhard, 1998).
Ergonomia este disciplina teoretică şi practică preocupată de perfecţionarea sistemului om-maşină-mediu, prin ajustarea caracteristicilor echipamentelor şi a mediului, ţinând cont de caracteristicile utilizatorilor umani (figura 5.). Pentru aceasta este necesară luarea în calcul a diferenţelor interindividuale - dimensiuni, forţa fizică, greutate, abilităţi în prelucrarea informaţiilor, etc. Abordarea ergonomică vizează de asemenea, transferarea de la om la maşină a funcţiilor de recepţie, prelucrare a informaţiei şi chiar a unor funcţii de decizie, aceasta fiind un pas firesc în dezvoltarea tehnologiei, care după preluarea de către echipamente a funcţiilor de agent motor, prelucrare tehnologică şi transmitere, a ajuns la un nivel de dezvoltare suficient de ridicat pentru a prelua o parte din funcţiile superioare de prelucrare a informaţiei şi de luare a deciziei (Roşca et al., 1982).
Termenul “Ergonomie” (gr. ergon - muncă şi nomos - lege) a fost propus în 1949 de către Murrel, prin el înţelegându-se, într-o definiţie extinsă (Manolescu, 1999), gruparea ştiinţelor biologico-medicale, psihologico-sociale şi tehnice, în vederea cercetării relaţiilor şi posibilităţilor de adaptare optimă reciprocă, în condiţii date, atât a omului la munca sa cât şi a muncii la om, în scopul creşterii eficienţei tehnico-economice, a optimizării condiţiilor satisfacţiei, motivaţiei şi rezultatelor muncii, concomitent cu menţinerea stării de sănătate şi favorizarea dezvoltării personalităţii.
Figura 5. Relaţiile şi elementele sistemului om-maşină-mediu (Roşca et al., 1982).
Ergonomia este o ştiinţă relativ nouă (`40), dar are legături cu alte domenii ştiinţifice - psihologia, sociologia, fiziologia, medicina muncii, ştiinţele tehnice, ştiinţele economice.
Principalii factori care au făcut necesară apariţia ergonomiei au fost (Manolescu, 1999):
Ergonomiştii utilizează informaţiile despre oameni: de exemplu, abilităţile lor cognitive şi motrice precum şi limitele lor, dimensiunile antropometrice, abilităţile de prelucrare a informaţiilor şi decizie, particularităţile proceselor senzoriale şi perceptive, precum şi condiţiile optime de temperatură, presiune, etc. (Bogathy, 1999a; Bogathy, Molnar, Turcu, 1975).
Aceste informaţii sunt apoi utilizate împreună cu proiectanţii de echipamente şi ingineri pentru a se asigura că sistemele, produsele, încăperile, clădirile în care se desfăşoară munca oferă condiţii de confort, eficienţă şi siguranţă.
De asemenea ergonomiştii evaluează produsele şi serviciile deja existente, pentru a determina măsura în care ele se potrivesc utilizatorilor şi pentru a face recomandări pentru îmbunătăţirea lor, aceasta deoarece, producţia de masă (prin creşterea numărului produselor), are un impact deosebit asupra unui număr foarte mare de utilizatori. Astfel, devine necesară evaluarea produselor pentru cât mai multe categorii de utilizatori (inclusiv, pentru persoanele handicapate).
Ergonomia s-a născut din necesitatea asigurării faptului că noile tehnologii să poată fi folosite de utilizatorii pentru care au fost create.
Ergonomia: cadru centrat pe utilizator
Ergonomia oferă un mod special de gândire despre oameni la muncă sau joc, plasând persoana (“utilizatorul”) în centrul interesului. De asemenea, ia în considerare interacţiunile diverse între utilizator, sarcinile pe care le execută şi mediul mai larg în care îşi desfăşoară activitatea. Acest mediu include echipamentul folosit, caracteristicile ambianţei fizice şi contextul social.
Figura 6. Ergonomia - cadru centrat pe utilizator (Sursa: www.ergonomics.org.nz)
Diagrama alăturată sintetizează aceste interacţiuni într-o viziune sistematică - utilizatorul, echipamentul, locul de muncă, ambianţa, organizaţia - fiind dispuse într-o reprezentare concentrică ce are utilizatorul într-o poziţie centrală.
În figura 6., cele cinci elemente sunt separate unul de celălalt prin inele. Fiecare inel reprezintă un tip de interacţiune cu utilizatorul, constituind interfeţe ale elementului respectiv cu utilizatorul.
Utilizatorul. Caracteristicile şi nevoile oamenilor trebuie identificate la începutul oricărui proiect ergonomic. Aceasta ne asigură de faptul că design-ul este centrat pe utilizator.
În proiectare este necesară luarea în considerare a diferitelor grupuri de utilizatori. De exemplu, proiectantul unei maşini trebuie să ia în considerare nu numai conducătorul, ci şi pasagerii şi pe cei care fac reparaţiile de întreţinere şi de remediere a maşinii. De asemenea, trebuie studiate şi particularităţile indivizilor din fiecare grup de utilizator (conducătorii - în exemplul nostru) pot fi foarte diferiţi. Proiectarea sau modificarea produselor şi spaţiilor de lucru, trebuie să ţină cont de diferenţele interindividuale, oamenii fiind diferiţi din punct de vedere al caracteristicilor fizice (dimensiune, forţă), psihologice (timp de reacţie, memorie, îndemânare, etc.).
Interfaţa utilizator-echipament. Această interfaţă implică toate interacţiunile între utilizator şi echipamentul pe care acesta îl foloseşte pentru executarea unor sarcini specifice, fie că ele constau în pilotarea aeroplanului sau în folosirea periuţei de dinţi.
Specialistul în ergonomie este interesat de elementele principale ale maşinii (vezi figura 1.): panourile de comandă şi de afişare; iar elementele umane de interes sunt funcţiile motrice şi cognitive.
Cercetările ergonomice au scos în evidenţă modificarea parametrilor importanţi ai muncii şi aspectele structurale ale muncii (motric, senzorial, informaţional, etc.). Astfel, s-au constatat următoarele (Manolescu, 1999):
Interfaţa utilizator - loc de muncă. În interacţiunile de acest tip sunt implicate obiectele care sunt secundare sarcinii executate, aranjamentul şi proiectarea spaţiului înconjurător.
Interfaţa utilizator - ambianţă. Toate sarcinile se desfăşoară într-o ambianţă cu diferite caracteristici fizice (lumină, zgomot, vibraţii şi temperatură ). Aceste caracteristici fizice afectează utilizatorul în executarea sarcinii lui. De exemplu, oamenii care utilizează calculatoarele, pot întâmpina dificultăţi în citirea informaţiei dacă în ecran se reflectă diferite suprafeţe strălucitoare (cum ar fi ferestre sau lămpi de iluminat). Similar, dacă munca se desfăşoară într-o ambianţă zgomotoasă poate fi dificilă comunicarea, fapt ce conduce la neînţelegeri şi alte tipuri de erori.
Interfaţa utilizator-organizaţie. În afară de ambianţa fizică mai există un număr mare de factori organizaţionali care influenţează utilizatorul. Dintre aceştia, cei mai importanţi sunt: numărul de ore lucrate, munca în schimburi, pauzele de lucru, relaţiile de cooperare-conflict, etc.
Rolul specialistului în ergonomie este de a proiecta interfeţe între utilizator şi maşină, astfel încât sistemul om-maşină să îşi atingă obiectivele într-un mod cât mai eficient. Metodele şi tehnicile care sunt utilizate pentru a atinge acest deziderat ilustrează o importantă diferenţă între perspectivele psihologului industrial şi ale specialistului în ergonomie. În timp ce psihologul pune accent pe selecţie, training, motivare şi alte acţiuni având ca scop schimbarea angajatului, perspectiva ergonomistului este centrată pe schimbarea componentelor maşinii din sistem, considerându-se că adaptarea maşinii la om este mai uşoară decât adaptarea omului la maşină.
Adoptarea noilor tehnologii informaţionale la locul de muncă a devenit o experienţă comună în majoritatea organizaţiilor care investesc masiv în echipamente cât mai moderne şi performante, sperând la o creştere a eficienţei angajaţilor (Lewis, 2000; Webster, Martocchio, 1992). S-a dovedit astfel utilă concentrarea studiilor ergonomice pe design-ul interfeţei om-calculator, a particularităţilor sistemelor computerizate şi pe modalităţile de integrare a sistemelor informatice în organizaţii (Hoc, 2000; Nicholson, 1998; Waterson, 2000). Prin tehnologia informaţiei se înţelege totalitatea echipamentelor (electronice şi informatice), precum şi a programelor rulate de calculatoare care asigură memorarea, procesarea, transferul informaţiei care au un rol important în asigurarea comunicării şi în procesul decizional (Yogesh, 1993).
Tehnologia informaţiei s-a dezvoltat într-un ritm care a depăşit orice previziune din punct de vedere al numărului de sisteme, al puterii de procesare al informaţiilor cât şi al costului. În ceea ce priveşte numărul de calculatoare se prognozează că în anul 2003 vor fi circa un miliard de astfel de sisteme, conform unui studiu realizat de liderul mondial în producerea de microprocesoare - Intel (*, 1998). Această cifră, susţinută şi de situaţia reală în anul 2000 - circa 750 milioane de calculatoare, ne arată că prognozele de acum 50 de ani, când s-a estimat un număr de 2000 de calculatoare până în anul 2000 (Drucker, 1993), nu puteau lua în considerare dezvoltarea tehnologiei informaţiei şi a aplicabilităţii acesteia.
În secolul care tocmai s-a încheiat, noi echipamente, procese şi metode, noi relaţii între oameni şi noi sarcini în muncă sunt introduse în societate. Toate acestea vor forţa oamenii să se adapteze la aceste schimbări şi să răspundă prin dezvoltarea unor abilităţi de învăţare continuă (Wright, 1993).
Interacţiunea om-calculator este disciplina care are ca obiect de studiu proiectarea, evaluarea şi implementarea sistemelor computerizate, precum şi a fenomenelor legate de utilizarea acestora de către oameni (Jurcău, 2003).
Aspectele vizate se încadrează în două mari categorii: omul (procesele psihice implicate - percepţie, memorare, luarea deciziei, motivare, etc.) şi calculatorul (aspecte multimedia, miniaturizarea, dispozitive de intrare şi ieşire, etc.)
Diversitatea problemelor apărute odată cu difuziunea masivă a tehnologiei informaţiei, precum şi nevoia de a găsi soluţii rapide şi eficiente în rezolvarea lor a grăbit naşterea unei noi discipline care să aibă ca obiect de studiu interacţiunea dintre om-calculator.
Una dintre aceste probleme este dată de noile boli profesionale. Asistăm la o creştere numerică a bolnavilor cu sindromul "Computer Vision", descris prin: dureri de cap, dureri oculare, fotofobie, ochii uscaţi şi iritaţi, vedere înceţoşată la distanţă mare sau mică (Vaschi, 2001). Din acest motiv, numai în SUA, 10 milioane de lucrători (Myers, 2000) au urmat anual tratamente pentru ochi, datorate efectelor calculatoarelor, în special al monitoarelor, 3 din 4 utilizatori acuzând probleme generale de vedere. În plus, încă nu există studii concludente despre efectele adverse ale echipamentelor de comunicare mobile.
Reducerea factorilor care pot produce probleme de sănătate care apar la locul de muncă dotat cu echipamente avansate, trebuie să fie studiate prin prisma psihologiei muncii, ergonomiei, ştiinţelor inginereşti. Altfel, consecinţele noilor boli profesionale limitează avantajele oferite de progresul tehnic.
Îmbunătăţirea performanţelor operatorilor de calculator prin proiectarea unor interfeţe cu sistemele informatice constituie un alt aspect important al interacţiunii om-calculator. În cadrul muncii cu calculatorul, întrebuinţarea dispozitivelor de intrare (tastaturi, mouse, etc.) ocupă o parte semnificativă din timpul de lucru. Astfel, s-a cuantificat că ponderea folosirii mouse-ului poate ajunge până la 2/3 din timpul de lucru (Johnson et al., apud Aaras, Ro, 1997). De aici şi nevoia de a proiecta periferice cât mai confortabile pentru utilizatorul uman. (Aaras, Dainoff, Ro, Thoresen, 2001). În figura 7. (a şi b) este prezentat mouse-ul ANIR, pentru care s-a observat o reducere a durerilor de gât, umăr, antebraţ şi încheietura mâinii, precum şi a oboselii, faţă de un mouse-ul obişnuit (figura 7. c şi d). În figura 7. (e) este prezentată o adaptare a unui dispozitiv ergonomic ataşat mouse-ului obişnuit prin care se reduc efectele negative enumerate mai sus.
Figura 7. Tipuri de periferice (mouse)
În continuare (figura 8. şi 9.) prezentăm câteva detalii utile în amenajarea ergonomică a locului de muncă computerizat (Hedge et al., 2000).
În figura 8. (a), solicitările musculare statice şi dinamice sunt minime. În plus braţele, umerii, gâtul şi spatele pot fi relaxate, în special în timpul pauzelor. Datorită înclinării încheieturii mâinii, circulaţia sanguină este facilitată. În figura 8. (b), încheietura mâinii nu are o poziţie neutră, datorită poziţiei tastaturii. După 3-4 ore de lucru se ajunge într-o stare accentuată de oboseală; în plus circulaţia sanguină este îngreunată. În figura 8. (c), încheietura mâinii nu are o poziţie neutră, datorită înclinării tastaturii.
Figura 8. Poziţia optimă (a) şi cea nerecomandată (b şi c) în lucrul cu calculatorul.
Figura 9. Amenajarea ergonomică a locului de muncă computerizat
Condiţiile în care îşi desfăşoară angajatul activitatea constituie o categorie aparte de factori ce pot influenţa performanţele şi atitudinile acestuia. Cei mai importanţi factori (alţii decât factorii psiho-sociali şi de salarizare) sunt cei fizici, chimici şi biologici (tabel 1.).
Factorii ambianţei de muncă sunt elemente constitutive, structural-funcţionale ale locului de muncă, aflate într-o interdependenţă cu celelalte componente ale sistemului om-maşină-mediu, ei fiind de o mare diversitate (Roşca et al.,1982):
Tabel 1. Factori ai ambianţei de muncă
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Microclimatul constituie o grupă a factorilor fizici din încăperile şi zonele de lucru, din care fac parte (Roşca, 1997):
Temperatura este un factor al ambianţei, cu efecte asupra stării de sănătate, efortului şi rezultatelor muncii executanţilor. Devenim conştienţi de temperatura mediului în momentul când avem senzaţia de frig sau cald, care se declanşează datorită dezechilibrului dintre condiţiile termice ale mediului şi cele ale corpului nostru (McCormick, Ilgen, 1995).
În funcţie de temperatura ambientală omul, prin intermediul analizatorului cutanat, dezvoltă senzaţia de cald (provocată de acţiunea obiectelor cu o temperatură mai ridicată decât temperatura pielii: 32-330C - valoarea zero fiziologic) sau senzaţia de rece (cauzată de acţiunea asupra receptorilor din piele a obiectelor cu o temperatură mai scăzută decât temperatura pielii).
Căldura din organism este produsă de transformările chimice ce au loc în interiorul ficatului şi prin transformarea energiei mecanice a muşchilor (Tat, 1999). Repartizarea acestei călduri (proprii) nu este uniformă, dar ea rămâne constantă (cca. 370C) în interiorul creierului, în inimă şi în organele din abdomen, constanţa temperaturii la nivelul acestor organe fiind o condiţie a desfăşurării proceselor vitale.
Realizarea unei ambianţe termice corespunzătoare unei bunăstări fiziologice a organismului (temperatura subiectivă) se bazează pe un echilibru stabil între temperatura şi umiditatea mediului (figura 10.).
Figura 10. Zona de confort în funcţie de temperatură şi umiditate. (Bailey, 1982 apud. Smither, 1988).
Menţinerea temperaturii constante a organismului depinde de păstrarea echilibrului între termogeneză (producerea de căldură) şi termoliză (pierderea de căldură).
Temperatura mediului de lucru influenţează sănătatea şi performanţele angajaţilor prin:
Cantitatea de vapori de apă din atmosferă (picături de apă sau cristale de gheaţă), exprimată procentual prin raportul între cantitatea de vapori în aer la un moment dat şi maximum posibil (când aerul este complet saturat).
Confortul organic în intervalul 25 - 75%.
De obicei se foloseşte termenul de “condiţii termice” care include factorii temperatură, umiditate şi circulaţia aerului (Smither, 1988).
În prezent sunt relativ puţine locuri de muncă în care temperatura şi umiditatea să afecteze bunul mers al activităţii, aceasta deoarece majoritatea clădirilor moderne au instalaţii de încălzire, aer condiţionat, ventilaţie, etc. Excepţie fac locurile de muncă care se desfăşoară în exterior (construcţii, întreţinerea drumurilor). În aceste cazuri, angajatorul este obligat să asigure echipamentul corespunzător, lichide suficiente, pauze de lucru.
Aceasta devine problematică în lucrările sub apă, construcţia de tuneluri, poduri, lucrări la înălţime.
Pentru lucrările sub apă se utilizează chesonul (o cameră în care se realizează o presiune crescută a aerului), camere de ecluzare în care se realizează comprimarea şi decomprimarea aerului (Tat, 1999).
Un aspect important îl constituie “beţia de adâncuri” (stare euforică gravă determinată de debitul cerebral redus de oxigen), datorată dizolvării unei cantităţi mai mari de azot în sânge
Pentru evitarea unor situaţii negative s-au stabilit tabele cu durata şi viteza de dezecluzare, respectiv emersie, în raport cu posibilităţile eliminării cantităţilor crescute de gaze din sângele şi ţesuturile organismului.
Deşi suntem în permanenţă înconjuraţi de sunete, atât la locul de muncă cât şi în oricare alt loc, în majoritatea cazurilor ne putem desfăşura activitatea ignorând “zgomotul ambiental”. Dar odată cu creşterea nivelului (intensitatea) zgomotului, acesta devine un factor poluant al ambianţei de viaţă şi muncă, permanent, nedorit, care influenţează negativ nivelul de performare profesională, fiind de foarte multe ori cauza oboselii, a nervozităţii sau a scăderii cantitative şi/sau calitative a nivelului muncii prestate.
Pentru a înţelege efectele zgomotului asupra angajaţilor este necesar să înţelegem natura sunetului. Sunetul este o formă de energie fizică creată de obiectele care vibrează. Aceste vibraţii se transmit sub forma unor “valuri” de presiune crescută sau scăzută care iradiază de la suprafaţa obiectului. Aceste “valuri” constituie stimuli fizici pentru urechea noastră.
Dimensiunile fizice ale sunetului (Moldovan-Scholz, 2000):
Studiile de specialitate au evidenţiat limitele inferioare (pragul de audibilitate) şi superioare (pragul senzaţiei dureroase) ale sunetelor pentru a fi receptate de om, precum şi faptul că aceste praguri variază odată cu frecvenţa sunetului. Astfel urechea umană este mai puţin sensibilă la frecvenţe joase decât la sunetele cuprinse între 1000-6000 Hz. Un sunet de 60 dB la 100 Hz nu este perceput la fel de puternic ca un sunet de 60 dB la 2000 Hz.
Efectele zgomotului asupra omului sunt în funcţie de intensitatea şi de durata sa. În tabelul 2. sunt prezentate durata maximă admisă la zgomote de intensităţi diferite (vezi şi tabelul 3 pentru nivelurile relative ale sunetelor). În ordinea apariţiei, primele efecte sunt la nivel psihic (distragerea atenţiei, reducerea performanţelor în sarcini care utilizează memoria de scurtă durată), vegetative (creşterea activităţii cardiace), suferinţă auditivă şi apoi dificultăţi în coordonare mişcărilor (Jurcău, 2003).
Pentru a evalua în ce mod perturbă zgomotul activitatea la locul de muncă, trebuie să se ţină cont de următorii factori (Bogathy, 2002):
Pentru a nu perturba calitatea activităţii la locul de muncă, au fost introduse o serie de măsuri pentru prevenirea şi limitarea depăşirii anumitor niveluri de zgomot. Aceste măsuri pot fi: sociale (norme şi legi de interzicere sau limitare a nivelului sonor), tehnice (soluţii silenţioase, pereţi fonoizolanţi), organizatorice (căşti de protecţie, dispunerea surselor de zgomot la o distanţa mare faţă de angajaţi) şi igienice (control medical, alimentaţie cu vitamine, etc.)
Tabel 2. Durata de expunerea maximă la zgomot (normele de sănătate ocupaţională din SUA)
|
Intensitatea sunetului (dB) |
Număr maxim de ore/zi |
|
115 |
< ¼ |
|
110 |
½ |
|
105 |
1 |
|
100 |
2 |
|
97 |
3 |
|
95 |
4 |
|
92 |
6 |
|
90 |
8 |
Expunerea pentru un timp îndelungat la zgomot puternic declanşează mecanisme de protecţie ale organismului contra pericolelor, aceste mecanisme manifestându-se prin următoarele reacţii vegetative: hipertensiune, tahicardie, constricţia vaselor cutanate, mărirea metabolismului, creşterea tensiunii musculare.
Tabel 3. Nivelul relativ al sunetului
|
dB |
Sunet |
|
0 |
prag inferior al auzului |
|
10 |
foşnetul frunzelor |
|
12 |
şoaptă |
|
20-50 |
conversaţie discretă |
|
50-65 |
conversaţie cu voce tare |
|
65-70 |
trafic pe o stradă circulată |
|
65-90 |
tren |
|
75-80 |
fabrică |
|
90 |
trafic intens |
|
90-100 |
tunet |
|
110-140 |
avion cu reacţie la decolare |
|
130 |
pragul senzaţiei dureroase |
|
140-190 |
decolarea unei rachete spaţiale |
Senzaţiile vizuale şi analizatorul vizual joacă un rol preponderent şi în activitatea profesională, fiind implicate în 90% dintre modalităţile de recepţie a informaţiilor. Datorită acestui fapt, un iluminat corespunzător (artificial sau natural) constituie un element hotărâtor în obţinerea performanţelor.
Una dintre cele mai importante caracteristici ale ambianţei luminoase o constituie intensitatea luminoasă, a cărei unitate de măsură este lux-ul, definit ca volumul fluxului luminos ce cade pe o anumită suprafaţă (Saal, Knight, 1988).
La locul de muncă întâlnim două tipuri de iluminat (tabel 4.): natural şi artificial, fiecare având o serie de particularităţi, avantaje, dezavantaje (Moldovan-Scholz, 2000).
Tabel 4. Tipuri de iluminat
|
Felul iluminatului |
Mod realizare |
Avantaje |
Dezavantaje |
|
Natural |
|
|
|
Artificial |
lămpi cu incandescenţă
|
|
|
|
|
| |
lămpi cu descărcări în gaze |
|
|
Sistemele de iluminat artificial se grupează în următoarele categorii:
Ambianţa cromatică, prin efectele sale fiziologice şi psihologice, are un rol important în desfăşurarea activităţii la locul de muncă, prin influenţele ei asupra consumului de energie ale organismului, asupra stării de oboseală, precum şi asupra rezultatelor muncii.
Prin coloritul în mediul de muncă se urmăreşte îndeplinirea următoarelor funcţii:
În vederea creării unei ambianţe optime de lucru, specialiştii în ergonomie iau în considerare proprietăţile de reflectanţă a diferitelor culori, proprietate care se măsoară cu fotometrul (Jurcău, 2003). La un capăt al scalei se află culoare albă (care reflectă lumina în proporţie de 84%), iar la celălalt capăt se află culoarea roşu închis (cărămida zidurilor, care reflectă 16% din lumină). În figura 11. sunt prezentaţi coeficienţii de reflectanţă într-un birou.
Figura 11. Coeficienţii de reflectanţă într-un birou.
Utilizarea culorilor în scopul uşurării muncii şi pentru creşterea performanţelor se bazează pe efectele fiziologice şi psihologice ale culorilor asupra oamenilor.
Coloritul industrial influenţează în mod direct sau indirect aproape toate funcţiile organismului, efectele psihologice (Roşca, 1997) ale culorilor fiind prezentate în figura 12.
Figura 12. Efectele psihologice ale culorilor
Alegerea culorilor clădirilor, încăperilor, mobilierului şi echipamentelor urmăreşte atât un scop utilitar (îmbunătăţirea performanţelor), cât şi unul estetic, fiind necesară adaptarea lor la diferite tipuri de munci (tabel 4.).
Tabel 4. Efecte compensatoare ale cromaticii industriale
|
Caracterul muncii şi condiţiile de ambianţă |
Caracterul culorilor recomandate |
Culoare |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bogathy (2002) prezintă următoarele recomandări pentru o ambianţa cromatică optimă:
www.ergo.human.cornell.edu Site-ul Cornell Human Factors and Ergonomics Research Group. Studii ergonomice.
www.pespmc1.vub.ac.be Site-ul Principia Cybernetica Project (PCP), care oferă informaţii deosebite despre principiile cibernetice.
www.oea.larc.nasa.gov Site-ul NASA Boeing 737100 Transport Systems Research Vehicle unde sunt prezentate informaţii despre evoluţia tehnologiei în aviaţie.
www.ails.arc.nasa.gov. Informaţii prezentate de NASA/Ames Research Center despre simulatoarele de zbor.
www.baddesigns.com Colecţie de fotografii cu obiecte „nefericit” proiectate din punct de vedere ergonomic.
prezintă informaţii despre interacţiunea om-calculator.
Bogathy, Z. (2002) - Introducere în psihologia muncii, Curs Universitar, Tipografia Universităţii de Vest, Timişoara
Jurcău, N. (2003) - Psihologie inginerească, U.T.Pres, Cluj-Napoca.
cuprins