dnes je 28.11.2022

Input:

Bezpečnost strojních zařízení - ergonomické požadavky pro navrhování sdělovačů a ovládačů - část 1: všeobecné zásady interakcí člověka se sdělovači a ovládači

22.1.2010, , Zdroj: Verlag Dashöfer

6.4.2.4.9
Bezpečnost strojních zařízení – ergonomické požadavky pro navrhování sdělovačů a ovládačů – část 1: všeobecné zásady interakcí člověka se sdělovači a ovládači

Dr. Ing. Rostislav Suchánek a kolektiv autorů

LOGO FIRMY

Sídlo firmy

Název zařízení

provedení …………….

OVĚŘENÍ SHODY

provedení strojního zařízení s požadavky

ČSN EN 894-1+A1:2009

Bezpečnost strojních zařízení – Ergonomické požadavky pro navrhování sdělovačů a ovládačů

Část 1 : Všeobecné zásady interakcí člověka se sdělovači a ovládači

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
Požadavky
Podle ČSN EN 894-1+A1
:2009 (Třídící znak 83 3585)
Požadavky splněny?
ano ne irel.
Změny proti předchozím normám
Tato norma obsahuje zapracovanou změnu A1 schválenou CEN 2008-08-14. Změny či doplněné a upravené články jsou v textu vyznačeny značkami

. Vypuštěný text je zobrazen takto „

“, opravený nebo nový text je zobrazen vloženým textem mezi obě značky.

1 Předmět normy
Tato Evropská norma se vztahuje k projektování sdělovačů a ovládačů strojních zařízení. Specifikuje obecné principy interakce člověka se sdělovači a ovládači, aby se minimalizovaly chyby obsluhy a zajistila efektivní interakce mezi obsluhou a zařízením. Je zvlášť důležité dodržovat tyto zásady, jestliže by chyba obsluhy mohla vést ke zranění nebo poškození zdraví.
3 Definice
Pro účely této evropské normy platí následující definice:
3.1 Ovládač: část řídicího systému, která je přímo ovládána obsluhou, například stiskem.
3.2 Sdělovač: zařízení pro sdělování informace, které je podle způsobu sdělování bud' vizuální, akustické nebo taktilní (dotykové).
3.3 Obsluha: osoba nebo osoby, jejichž úkolem je instalace, provoz, seřízení, údržba, čištění, oprava nebo přeprava strojního zařízení (EN 292-1).
4. Zásady projektování pro vztah obsluha – úkol
4.1 Vhodnost systému pro pracovní úkol
Systém člověk-stroj je pro daný pracovní úkol vhodný tehdy, jestliže podporuje obsluhu v jeho bezpečném a účinném provedení.
4.1.1 Zásada rozložení funkcí
Nejvhodnější rozložení funkcí mezi obsluhu a stroj by mělo být zvoleno po zvážení požadavků úkolu a kvalifikace obsluhy.
Uplatnění:
Je nutné zajistit, aby stroj nekladl na obsluhu nepřijatelné požadavky, například pokud jde o rychlost a přesnost reakce, sílu potřebnou k manipulaci s ovládači a vnímání malých změn na sdělovačích.
4.1.2 Zásada složitosti
V souladu s požadavky úkolu by měly být využity možnosti snížit jeho složitost. Zvláštní pozornost by měla být věnována složitosti struktury úkolu a typu i množství informací, které má obsluha zpracovat.
Uplatnění:
Při projektování vztahu člověk-stroj jsou tedy rychlost a přesnost důležitými proměnnými, které je třeba brát v úvahu. Je třeba určit faktory, které tyto proměnné ovlivňují.
Například při kontrolním odečtu údajů provádí obsluha kvalitativní vyhodnocení, zda je chování systému ve stanovených mezích. Přesnost takových odečtů lze zvýšit uspořádáním sdělovačů takovým způsobem, že lze snadno určit odchylku jednoho či více ukazatelů od požadovaných hodnot (viz ČSN EN 864-2).
4.1.3 Zásada seskupení (skupinového uspořádání)
Sdělovače a ovládače je třeba uspořádat do skupin tak, aby jejich použití odpovídalo pracovnímu postupu.
Uplatnění:
Jestliže jsou ovládače a sdělovače používány v určitém pevném sledu, měly by být také v tomto sledu uspořádány. Takové uspořádání pomáhá obsluze zapamatovat si sled úkonů, snižuje dobu reakce a vede k menšímu počtu chyb.
Jestliže nejsou ovládače a sdělovače uspořádány v pevném sledu, mělo by být jejich seskupení navrženo podle následujících hledisek:
a) význam pro bezpečné používání stroje,
b) četnost používání při obvyklé funkci stroje,
c) používání prvků v následném pořadí (například zapnutí zapalování a spuštění motoru, použití sytiče a startéru u automobilu),
d) vzájemný funkční vztah (například stěrače a ostřikovače u automobilu).
Výše zmíněná hlediska se vzájemně nevylučují a některé prvky se mohou vyskytnout ve více než v jednom případě.
Rozmístění sdělovačů a ovládačů by mělo být takové, aby:
a) důležité a často používané prvky byly na nejpřístupnějších místech,
b) prvky používané v následném pořadí byly umístěny pohromadě,
c) funkčně související prvky byly umístěny ve skupinách zrakově a prostorově oddělených od ostatních prvků.
Důležité sdělovače a ovládače, které jsou používány například v případech nouze, by měly být konstruovány a umístěny tak, aby mohly být rychle a přesně použity. Návod k zařízením nouzového zastavení je uveden v ČSN EN 418.
4.1.4 Zásada identifikace
Ovládače a sdělovače by měly být snadno rozlišitelné.
Uplatnění:
Návěští, značky a jiné informační texty nebo symboly by měly být umístěny na odpovídajících ovládačích a sdělovačích nebo v jejich blízkosti v takové poloze, aby byly při použití ovládače viditelné. Obecně se dává přednost umístění identifikačních údajů přímo na ovládač či sdělovač nebo nad něj.
4.1.5 Zásada vzájemných funkčních vztahů
Skupiny ovládačů a sdělovačů by měly být uspořádány tak, aby to odpovídalo jejich vzájemným funkčním vztahům.
Uplatnění:
Ovládače by měly být umístěny v blízkosti funkčně souvisejících sdělovačů tak, aby byl obsluze zřejmý jejich vzájemný vztah.
Směr pohybu ovládače by měl souhlasit se směrem reakce ovládaného systému a/nebo se směrem pohybu na sdělovači (viz ČSN EN 894-2 a EN 894-3).
Dojde-li k poruše systému, měla by být obsluze signalizována co možná nejrychleji.
4.2 Rozhraní mezi člověkem a strojem
Prostředky rozhraní, které umožňují výměnu informací a ovládání stroje, by měly být řešeny tak, aby obsluha snadno rozeznala funkce sdělovačů a ovládačů a pochopila jimi řízený proces.
4.2.1 Zásada dostupnosti informací
Informace o stavu systému by měly být snadno přístupné, aniž by byla obsluha rušena jinými činnostmi.
Uplatnění:
Ověření, že zásah obsluhy byl systémem proveden, by mělo být obsluze sděleno bez zbytečného zpoždění. Pokud se provedení příkazu prodlužuje, měla by být obsluha informována. Tam, kde je to třeba, by měl systém reagovat okamžitě, tj. současně s použitím příslušného ovládače. Při zpožděních větších než 1 s se kvalita spojení snižuje a předchozí zpětná vazba se stává nezbytnou.
4.3 Ovladatelnost
Obsluha musí mít v systému dominantní úlohu. To znamená, že v době, kdy je pod její přímou kontrolou, by měl systém a jeho součásti obsluhu úkolem jen provádět.
Obsluha nesmí být ovlivňována vlastním rytmem pracovního cyklu systému.
4.3.1 Zásada zdvojení (nadbytečnosti)
Zdvojení ovládačů a sdělovačů je dalším opatřením zejména tehdy, kdy takové zdvojení může přispět k celkové bezpečnosti systému.
Uplatnění:
V určitých situacích závisí výkonnost a bezpečnost systému na jeho schopnosti poskytnout obsluze zdvojené informace. Důležité informace by měly být dostupné z různých zdrojů. U některých systémů je žádoucí, aby byla příslušná funkce ovládána z různých míst a tím zajištěna rychlost, přesnost, bezpečnost a ochrana zdraví.
4.3.2 Zásada přístupnosti
Informace by měly být snadno přístupné.
Uplatnění:
Sdělovače je třeba umístit v zorném poli obsluhy. Důležité informace ve vztahu k bezpečnosti a často používané zdroje informací by měly být umístěny uprostřed prostoru zrakem obsluhy často sledovaného (viz.ČSN EN 894-2).
Kromě tohoto obecného požadavku je třeba zajistit, aby zdroje informací nebyly zakryty paží (pažemi) obsluhy.
4.3.3 Zásada pohybového prostoru
Pohyby těla potřebné k obsluhování ovládačů by neměly být příčinou pracovního diskomfortu.
Uplatnění:
S ohledem na spolehlivé ovládání by měl být prostor mezi jednotlivými ovládači optimální. Příliš velký prostor může vyžadovat nadbytečné pohyby, kdežto malý prostor může způsobit nežádoucí zásah.
Pro určení optimálního prostoru je důležité vzít v úvahu zvláštnosti každého jednotlivého ovládače i celkové souvislosti, ve kterých má být ovládač užíván. Například v některých systémech musí obsluha pracovat v rukavicích.
4.4 Shoda s očekáváním uživatele
Důležitými hledisky pro určování způsobu, jakým bude obsluha určitý ovládač či sdělovač používat, jsou populační stereotypy a další očekávání uživatele, jak systém člověk-stroj pracuje. Při vzniku případné stresové situace nelze vyloučit, že bude obsluha pracovat navyklým stereotypem, i když se učila jednat správným způsobem.
4.4.1 Zásada shodnosti se znalostmi
Funkce, pohyb a poloha ovládačů a sdělovačů by měla odpovídat tomu, co obsluha očekává na základě zkušeností z předchozí práce nebo výcviku.
Uplatnění:
Při uplatnění této zásady je důležité očekávání odpovídající zvyklostem (návykům). Například u sdělovačů s kruhovými stupnicemi je určitým stereotypem otáčet číselníkem ve směru hodinových ručiček nebo pohybovat ovládačem směrem nahoru nebo doprava při zvyšování hodnoty.
4.4.2 Zásada shodnosti s praxí
Funkce, pohyb a umístění ovládačů a sdělovačů by měly odpovídat očekávání založenému na praktických zkušenostech z používání systému a příslušného návodu k jeho obsluze.
Uplatnění:
Po určité době si obsluha zvykne na určité reakční doby systému a v tomto smyslu si vytvoří určitá očekávání. Při podobných operacích by měly být uplatněny tytéž zásady, pokud jde o reakční doby. Jestliže se reakční doba systému odchýlí od běžného očekávání, měla by být obsluha informována.
4.4.3 Zásada shodnosti ovládání
Podobné části systému člověk-stroj by měly být ovládány shodným způsobem.
Uplatnění:
Uspořádání, funkce a pohyb ovládačů, sdělovačů a dalších zařízení systému by mělo být shodné a nemělo by se v rámci systému nebo systémů měnit. Například funkčně související ovládače a sdělovače by měly být uspořádány ve stejném pořadí. Měla by se používat shodná soustava značek a kódů.
4.5 Odolnost k chybám
Systém je odolný k chybám, pokud se i přes zřejmé chyby v provozu dosáhne předpokládaných výsledků bez oprav nebo jen s minimálními opravami.
4.5.1 Zásada opravy chyb
Systémy by měly být schopny provádět kontrolu chyb a poskytnout obsluze prostředky pro jejich opravu.
Uplatnění:
Pokud může systém opravit chybu obsluhy několika způsoby, měla by mít obsluha možnost výběru. Je však důležité, aby byla informována, jak má při opravě postupovat.
V kritických situacích je třeba obsluze poskytnout dostatek informací, aby se zajistilo optimální odstranění chyby. Dojde-li k poruše systému, měla by obsluha dostat informaci co nejrychleji. Hlášení chyby by mělo být snadno pochopitelné. Obsluha by měla být schopna provést potřebné úkony bez nutnosti zpracovat rozsáhlé informace, pomáhat si návodem k obsluze atd. Obsluha by měla mít také možnost volit mezi stručnou a podrobnou informací o chybě.
4.5.2 Zásada potřebného času k odstranění chyby
Systém by měl poskytnout obsluze dostatečný čas ke spolehlivé opravě jakýchkoliv chyb.
Uplatnění:
Je třeba zajistit, aby měla obsluha dostatečnou možnost zjistit chyby a provést příslušné opravy dříve, než nastanou kritické následky.
Návod, jak minimalizovat pravděpodobnost nesprávného použití ovládačů, je uveden v EN 894-3.
4.6 Přizpůsobitelnost a ovládnutelnost
Systém je přizpůsobitelný a ovládnutelný, jestliže může být upraven s ohledem na individuální potřeby.
4.6.1 Zásada flexibility
Systém by měl být dostatečně flexibilní, aby byly možné jeho úpravy s ohledem na rozdíly individuálních potřeb obsluhy, na její fyziologické a psychologické schopnosti i na způsobilosti určit se, a také se zřetelem na kulturní rozdíly.
Uplatnění:
Tam, kde je to možné, by měla mít obsluha možnost ovlivnit rychlost interakce.
Zkušená obsluha by měla být schopna uspořádat zpětnou vazbu tak, aby odpovídala úrovni její zkušenosti. I nezkušená obsluha by měla být schopna nastavit zpětnou vazbu na požadovanou úroveň.
U složitého systému by měla být dána obsluze možnost volby mezi stručnou a podrobnou informací o systému.
U většiny ovládačů je možná manipulace oběma rukama. Nicméně ovládače vyžadující přesnost a/nebo rychlost by měly být ovladatelné kteroukoliv rukou nebo by měly být konstruovány tak, aby umožňovaly přesné a/nebo rychlé ovládání, aniž by byla některá ruka zvýhodněna.
Příloha A (informativní)
Zpracování informací člověkem
A.0 Úvod
Mnohá kritéria a ergonomické zásady jsou odvozeny ze znalostí získaných v oblasti systémů člověk-stroj a z oblasti obecné psychologie. Tato příloha uvádí některé základní poznatky ve formě přehledu zásad týkajících se zpracování informací člověkem. Je však třeba poznamenat, že v důsledku rychlého teoretického a empirického vývoje v daném oboru existuje na tuto problematiku mnoho různých názorů. Následující přehled by tedy měl být považován za soubor určitých návrhů založených na některých současných představách a názorech.
Lidské myšlení je v této souvislosti chápáno jako systém zpracování informací, ve kterém se rozlišují tři vzájemně kooperující subsystémy:
a) systém vnímání (percepční);
b) systém poznávání (kognitivní);
c) systém pohybový (motorický).
Jak již bylo uvedeno, ačkoliv se v praxi rozlišují různé způsoby zpracování informací, některé z těchto rozdílů se při pozorování obsluhy v reálné situaci často stírají. Je tedy důležité uvědomit si, že lidská činnost vždy odráží interakce a kombinace mnoha různých subsystémů zpracování informací a že tyto interakce mohou přinášet nepředvídatelné důsledky.
A.1 Přehled
Dále uvedený přehled je uspořádán do těchto hlavních oblastí; pozornost, vnímání, poznávání, motorická činnost a faktory ovlivňující výkon. V důsledku těsných vztahů mezi uvedenými systémy, je pořadí v tomto přehledu do jisté míry libovolné a je dáno hlavně metodickými důvody. Například paměť je probí-rána v části poznávání, ale jak již bylo uvedeno, charakteristiky paměti jsou obsaženy v mnoha dalších popisovaných systémech jako například v souvislosti s pozorností, s očekáváním atd.
A.2 Pozornost
Obsluhu v systému člověk-stroj je možno v mnoha situacích chápat jako jednokanálový procesor s kapacitou zpracovat informace pouze z několika málo zdrojů současně.
Pozornost je normálně zaměřena ke dvěma hlavním zdrojům, k vnitřnímu „světu“, t.j. k myšlení a k tělesným pocitům, a k vnějšímu světu. Protože pozornost lze popsat jako omezený zdroj, jednotlivé zdroje pozornosti si mohou vzájemně konkurovat. Například obsluha, která přemýšlí nebo se rozhoduje, může věnovat menší pozornost tomu, co se děje okolo ní. Pro navrhování systémů člověk-stroj z toho vyplývá, že je důležité, aby nebyla přetěžována kapacita pozornosti obsluhy.
A.2.1 Záměrná a vynucená pozornost
Je užitečné rozlišovat mezi zaměřenou (záměrnou, aktivní) pozorností a pozorností, která je vynucena nějakými vnějšími nebo vnitřními podněty. V mnoha situacích systému člověk-stroj obsluha zaměřuje svou pozornost na to, co musí skutečně sledovat. Avšak v jiných situacích, pokud se objeví silný či očekávaný signál zvnějšku, obsluha se na něj soustředí. Takové případy mohou zhoršovat výkon obsluhy a je tedy důležité, aby nouzová signální zařízení atd. nebyla používána v nepřiměřeném rozsahu a aby signály nerušily osoby, kterým nejsou určeny. Pozornost obsluhy může být také automaticky zaměřena k vlastním fyziologickým vjemům, jako je například bolest nebo vjemy spojené se stresem. Takové vjemy mohou mít rušivý vliv na zaměřenou pozornost.
A.2.2 Pozornost zaměřená současně k několika zdrojům
Člověk je schopen za určitých podmínek vykonávat několik činností současně. Dále uvedené charakteristiky systému člověk-stroj mohou pomoci takové činnosti optimalizovat:
a) blízké prostorové rozmístění sdělovačů může napomoci souběžnému zpracování informací; v případě sluchových sdělovačů se však takové uspořádání nedoporučuje;
b) rovněž sdružené sdělovače mohou usnadnit možnosti souběžného zpracování informací;
c) pokud systém vyžaduje souběžné zpracování informací, má konstruktér uvážit použití sdělovačů určených pro různé smysly, protože se předpokládá, že různé podněty vyžadují pozornost různých smyslů;
d) konstruktér má také uvážit zvětšení potřebného rozsahu zdrojů vyžadujících pozornost, zvláště tehdy, není-li obsluha obeznámena se systémem.
A.3 Systém vnímání
Systém vnímání přenáší informaci z vnějších zdrojů k mentálnímu zpracování. Proces rozpoznávání předmětu může být chápán jako „poznávání vzoru“, kde charakteristické znaky či podněty jsou zpracovány a porovnávány s informací uloženou v dlouhodobé paměti. Zkušená obsluha je schopna rozpoznat složité prostorové a časové modely. Krátce po vzniku podnětu se zrakový vjem objeví v paměti zrakových obrazů a v paměti sluchových obrazů se objeví informace získané sluchem. Tyto smyslové paměti obsahují fyziologicky zakódovanou informaci odpovídající podobnému vnějšímu podnětu.
Obdobné signály, objevující se v průběhu jednotlivých cyklů zpracování informací, se mohou spojovat do jednoho vjemu. Existuje tedy určitý kritický časový úsek, ve kterém nejsou signály rozlišitelné jako jednotlivé podněty.
A.3.1 Doby zapomínání
Doba zapomínání (poločas rozpadu) informací uložených ve smyslové paměti je asi 0,1 s až 1 s pro vizuální vjemy a asi 0,9 s až 3,5 s pro vjemy sluchové.
A.3.2 Pozornost a očekávání
Očekávání obsluhy týkající se jednotlivého podnětu nebo konfigurace více podnětů ovlivňuje přesnost identifikace. Například silné očekávání, že se objeví podnět určitého druhu může vést k rozpoznání podnětu na základě menšího počtu jeho charakteristik, než by jinak bylo potřebné u podnětu méně očekávaného. Typ očekávání ve vztahu ke vnímání je pro konstrukci ovládačů a sdělovačů velmi důležitý. Například ovládače, které mají řadu stejných tvarových znaků, mohou být zaměněny, protože zkušený uživatel může používat pro identifikaci pouze některé znaky.
A.3.3 Způsob vnímání
Některé principy známé jako „celostní způsob vnímání“ 204) jednoznačně určují způsob, jakým jsou mentálně zpracovávány zrakové informace. Princip „celostního“ vnímání lze chápat jako přirozenou a především zděděnou tendenci, pro níž je charakteristické strukturované celostní a tvarové vnímání vnějšího světa.
a) Zásada „blízkosti“ říká, že prvky objevující se velmi blízko sebe jsou vnímány jako jeden prvek;
b) Zásada „podobnosti“ říká, že podobné znaky nebo předměty mohou být vnímány jako jeden prvek;
c) Zásada „dobré návaznosti“ říká, že prvky se snadno organizují do charakteristických modelů; prvky konzistentní s těmito modely jsou snadno zjistitelné i při výskytu poruch;
d) Zásada „uzavírání“ říká, že existuje tendence pokračovat v doplňování modelu tak, aby odpovídal „vhodné formě“, ve smyslu jednoduchého a uzavřeného obrazce;
e) Zásada „společného osudu“ říká, že sdílejí-li dva nebo více znaků společný osud (t.j. směr pohybu, synchronní záblesky apod.), budou vnímány jako jeden prvek.
Výše uvedené zásady mohou sloužit jako vodítko při uspořádávání ovládačů a sdělovačů a většinou také jako podklad pro jejich ergonomické řešení.
A.4 Poznávací systém
Poznávací systém zahrnuje dvě důležité a příbuzné paměti: dlouhodobou paměť, která uchovává informace dlouhodoběji a krátkodobou paměť, která uchovává dočasně aktivované informace a která se obsluze snadno vybavuje.
A.4.1 Krátkodobá paměť
Nejdůležitější charakteristikou krátkodobé (nebo pracovní) paměti je její omezená kapacita, jak pokud jde o množství ukládaných informací, tak i pokud se týká rychlosti zapomínání (rozpadu) uložené informace.
Rychlost rozpadu u krátkodobé paměti je určována četnými faktory, jako například použití různých poznávacích strategií, využití smyslů (vizuální, akustické nebo hmatové podněty), množství a charakter aktivovaných informačních jednotek atd. V praxi jsou však nejdůležitější následující charakteristiky:
a) čím více je v krátkodobé paměti uložených jednotek, tím rychlejší je jejich zapomínání (rozpad);
b) kapacita krátkodobé paměti je omezena na několik málo informačních jednotek (t.j. písmen, slov, čísel atd.). Přesný údaj pro kapacitu se odhaduje obtížně. Předpokládá se, že horní hranice množství informací snadno uložitelných v krátkodobé paměti může být asi 5 až 9 informačních jednotek;
c) čím jsou si informační jednotky podobnější, tím více chyb lze očekávat.
Konstruktér systému člověk – stroj má brát v úvahu omezení krátkodobé paměti. Mají být dodrženy následující zásady:
a) nepředkládat více informací než je potřebné;
b) zajistit, aby byly informace dostatečně odděleny a minimalizovalo se tak riziko chyb;
c) uvědomit si, že je pro obsluhu obtížné rozhodování, jestliže je na ní požadováno udržovat příliš mnoho informačních jednotek v krátkodobé paměti.
A.4.2 Dlouhodobá paměť
Nahrávám...
Nahrávám...