7-3. Przedmiot i zakres projektowania układów „człowiek – obiekt techniczny”
7-3.1. Cybernetyczne ujęcie układu „ człowiek – obiekt techniczny”
Ogólny opis systemu „człowiek – obiekt techniczny” (C – OT)
- Terminologia: Termin system zastępuje układ ze względu na złożoność i różnorodność celów projektowanych rozwiązań.
- Elementy systemu C – OT:
- C – człowiek (operator)
- OT – obiekt techniczny (np. maszyna, narzędzie)
- OB – otoczenie bliskie (środowisko pracy)
- System celowy:
- Posiada nadrzędny cel (narzucony lub wybrany), który ukierunkowuje działanie całego systemu.
- Zaangażowanie elementów w realizację celu bywa zmienne (np. człowiek rozprasza się; maszyna nie zawsze działa w pełnym zakresie).
Charakterystyka systemu C – OT
Systemy tego typu wykazują:
- Złożoność strukturalną – wiele elementów i funkcji, wrażliwość na bodźce, obecność człowieka z psychiką.
- Zintegrowanie funkcjonalne – wspólny cel i przeznaczenie.
- Skomplikowane działanie – nawet proste narzędzia z człowiekiem tworzą złożony funkcjonalnie układ.
- Automatyzacja – różny poziom, wpływający na niezależność systemu.
- Stochastyczność – zmienne w czasie bodźce zewnętrzne.
- Współzawodnictwo – rywalizacja w zespołach ludzkich.
Poziomy opisu systemów w cybernetyce:
- Opis morfologiczny – struktura i relacje między elementami.
- Opis funkcjonalny – sposoby działania i interakcji.
- Opis parametryczny – wartości parametrów i relacji.
Problemy identyfikacji systemów C – OT
Proces projektowania wymaga pełnej identyfikacji wszystkich elementów systemu. Poniżej przedstawiono mapę zadań identyfikacyjnych:
Człowiek (C)
- Morfologia: budowa ciała, narządów, struktura zespołu.
- Funkcja: przetwarzanie energii, informacji, rytmy biologiczne, interakcje.
- Parametry: wymiary ciała, zakresy działania, tempo zmian organizmu.
Obiekt techniczny (OT)
- Morfologia: struktura maszyny, właściwości fizyczne.
- Funkcja: sposób działania, zużycie, prawa fizyczne.
- Parametry: obciążenia, tolerancje, tempo zużycia.
Otoczenie bliskie (OB)
- Morfologia: struktury organizacyjne, warunki fizyczne i psychiczne.
- Funkcja: wpływ warunków pracy, zagrożenia.
- Parametry: zmienność parametrów środowiskowych, normy.
Otoczenie dalsze (OD)
- Morfologia: systemy społeczne, polityczne, edukacyjne.
- Funkcja: mechanizmy funkcjonowania tych systemów.
- Parametry: wskaźniki jakości funkcjonowania środowiska zewnętrznego.
Relacje wewnętrzne (RW) – wewnątrz systemu C – OT
- Morfologia: typy interakcji między elementami systemu.
- Funkcja: sposoby współdziałania elementów.
- Parametry: siła, kierunek, czasowość oddziaływań.
Relacje zewnętrzne (RZ) – między C – OT a OD
- Morfologia: typy relacji z otoczeniem.
- Funkcja: mechanizmy oddziaływań bezpośrednich i pośrednich.
- Parametry: ilościowe i jakościowe zależności z otoczeniem.
Człowiek badacz (CB)
- Morfologia: struktura zespołu badawczego.
- Funkcja: metody badawcze, zdolność analizy/syntezy.
- Parametry: efektywność metod.
Narzędzia badań (NB)
- Morfologia: rodzaje narzędzi.
- Funkcja: sposoby ich użycia, adekwatność.
- Parametry: dokładność, zakres pomiarowy.
Otoczenie procesu badawczego (OPB)
- Morfologia: poziom nauki, środki finansowe.
- Funkcja: tempo badań, wdrażania wyników.
- Parametry: potencjał naukowy i ekonomiczny środowiska.
Wnioski:
System „człowiek – obiekt techniczny” to złożona całość, której projektowanie i analiza wymagają podejścia systemowego i wieloaspektowej identyfikacji wszystkich elementów i relacji, zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Kluczowa jest tu interdyscyplinarność – uwzględnienie czynników technicznych, psychofizjologicznych, środowiskowych i społecznych.
Ważniejsze relacje w procesie realizacji potrzeb społecznych (PPR)
Czym jest PPR?
Proces Projektowania – Produkcji – Użytkowania (PPR) to podstawowy układ służący do zaspokajania potrzeb społecznych poprzez wytwarzanie i użytkowanie obiektów technicznych.
System ten ewoluował – początkowo wszystkie funkcje pełniła jedna osoba, obecnie są rozdzielone między projektanta(P), producenta (W) i użytkownika (U).

7-3. slajd 1
Etapy ewolucji systemu PPR
Faza pierwotna (7-3. slajd 1a):
- Jeden człowiek = projektant (P) + wykonawca (W) + użytkownik (U).
- Bezpośrednie zaspokajanie własnych potrzeb.

7-3. slajd 1a
Faza podziału ról (7-3. slajd 1b):
- Oddzielenie projektanta i producenta od użytkownika.
- Powstają pierwsze relacje funkcjonalne:
- U → P, W – użytkownik zgłasza potrzeby.
- P, W → U – użytkownik otrzymuje produkt, ale musi się do niego dostosować (ograniczona swoboda).
- Problem: brak wpływu użytkownika na projekt → projektowanie często oderwane od realnych potrzeb.

7-3. slajd 1b
Faza przemysłowa (7-3. slajd 1c):
- Powstaje pełny system: Projektowanie (P) – Wytwarzanie (W) – Użytkowanie (U).
- Każda faza staje się autonomiczna.
- Pojawiają się nowe relacje informacyjne:
- P → W – co i jak produkować.
- W → P – informacja zwrotna o możliwościach produkcji.
- W → U – produkt dostarczony do użytkownika.
- U → P – dane o potrzebach trafiają do projektanta.
- Nowa rola marketingu: zbieranie potrzeb grupy użytkowników, która dla projektanta staje się anonimowa.
- Zagrożenie: brak dobrej relacji P → U = projekty nietrafione, narzucane użytkownikom (monopol, dyrektywność).

7-3. slajd 1c
Znaczenie relacji: Użytkownik – Projektant (U → P)
- Kluczowa z punktu widzenia ergonomii i bezpieczeństwa pracy.
- Dostarcza projektantom wiedzy o użytkowniku: jego możliwościach, ograniczeniach, oczekiwaniach.
- Bez tej relacji:
- Brak ergonomii w projektowaniu.
- Niemożność zastosowania projektowania partycypacyjnego (współudział użytkownika w projekcie).
- Tworzenie produktów nieadekwatnych do realnych potrzeb.

7-3. slajd 1d
Nowe relacje: Eksploatacja (E → W)
- Współczesny użytkownik nie ma czasu ani umiejętności, by obsługiwać złożone urządzenia.
- Powstaje faza eksploatacji (E):
- Składa się z użytkowania, zasilania i obsługi technicznej.
- Relacja: U (E) → W – użytkownik zależny od producenta i serwisu.
Ergonomiczny System Kształtowania Produktu (EKP) – 7-3. slajd 2

7-3. slajd 2
- Nowoczesne projektowanie prowadzi do powstania EKP – systemu, w którym użytkownik ma realny wpływ na końcowy kształt produktu.
- Główne cechy EKP:
Podsumowanie najważniejszych relacji w PPR
|
Znaczenie |
|
|---|---|
|
U → P, W |
Wyraża potrzeby i wymagania użytkownika |
|
P, W → U |
Produkt trafia do użytkownika, ale może ograniczać jego swobodę |
|
P → W |
Projekt mówi, co i jak produkować |
|
W → P |
Informacja zwrotna z produkcji |
|
W → U |
Przekazanie produktu do użytkownika |
|
P → U |
Informacja o możliwościach produktu (często zaniedbywana) |
|
U → P |
Krytyczna relacja: zapewnia ergonomię, bezpieczeństwo, projektowanie trafne |
|
E → W |
Nowoczesna relacja eksploatacyjna: użytkownik wymaga obsługi, serwisu |