ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДИСПЛЕЕВ Часть 1 Взаимодействие с человеком ISO 9355-1:1999
ПредисловиеЦели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» Сведения о стандарте 1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 201 «Эргономика» 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 декабря 2009 г. № 574-ст 4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 9355-1:1999 «Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 1: Взаимодействие человека с дисплеями и механизмами управления» (ISO 9355-1:1999 «Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators - Part 1: Human interactions with displays and control actuators»). Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5). При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в приложении ДА 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет СОДЕРЖАНИЕ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения - 2010-12-01 1 Область примененияНастоящий стандарт предназначен для применения при проектировании дисплеев (устройств отображения и воспроизведения информации) и механизмов управления машин. Настоящий стандарт устанавливает общие принципы взаимодействия оператора с дисплеями и механизмами управления, позволяющие минимизировать ошибки оператора и обеспечить эффективное взаимодействие между оператором и оборудованием. Особенно важно соблюдать эти принципы, если ошибка оператора может привести к травме или нанести вред здоровью персонала. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: EN 418, Безопасность оборудования. Функциональные аспекты устройств аварийного останова. Принципы проектирования (EN 418, Safety of machinery - Emergency stop equipment, functional aspects - Principles for design) EN 614-1, Безопасность машин. Эргономические принципы проектирования. Часть 1. Терминология и общие принципы (EN 614-1, Safety of machinery - Ergonomic design principles - Part 1: Terminology and general principles) ИСО 9241-10, Эргономические требования к офисным работам с применением видеодисплейных терминалов (VDTs). Часть 10. Принципы построения диалогов (ISO 9241 -10, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) - Part 10: Dialogue principles) 1 ИСО 9355-2, Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 2. Дисплеи (ISO 9355-2, Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators - Part 2: Displays) ИСО 9355-3, Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 3. Механизмы управления (ISO 9355-3, Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators - Part 3: Control actuators) 1 Стандарт заменен на ИСО 9241-110 Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 110. Принципы организации диалога (ISO 9241-110, Ergonomics of human-system interaction - Part 110: Dialogue principles). Для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированных ссылках, рекомендуется использовать только данный ссылочный стандарт. 3 Термины и определенияВ настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями: 3.1 механизмы управления (control actuator): Часть системы управления, приводимая в действие непосредственно оператором, например путем нажатия клавиши. 3.2 дисплей 1 (display): Устройство для представления информации, вид которого может меняться в зависимости от вида представляемой информации [видеодисплеи для представления визуальной информации, устройства воспроизведения для акустических сигналов, устройства отображения тактильной (осязательно воспринимаемой) информации]. 3.3 оператор (operator): Лицо, в обязанности которого входит установка, приведение в действие, управление, регулировка, техническое обслуживание, чистка машин и органов механического управления, их ремонт или транспортировка. 1 В настоящем стандарте к дисплеям отнесены также устройства отображения (индикации, воспроизведения) информации (сигнала) (Прим. пер.). 4 Принципы проектирования взаимосвязей в системе «оператор - производственное задание»В настоящем стандарте система человек-машина рассматривается как замкнутая система: машина отображает информацию, предназначенную оператору, который использует механизмы управления, чтобы воздействовать на машину, которая, в свою очередь, обеспечивает обратную связь с оператором и т.д. Системы человек-машина могут включать в себя любое количество структурных элементов или подсистем, в которых оператор взаимодействует с машиной или процессом. Несколько подсистем могут действовать независимо или взаимодействовать друг с другом. Рассматривая требования к конкретной подсистеме человек-машина, важно оценить, как она взаимодействует с системой в целом. Кроме того, системы человек-машина являются частью более сложных систем. Например, физическая окружающая среда (шум, освещение и т.д.), а также социальная и организационная окружающая среда могут воздействовать на эффективную работу системы человек-машина. Знание принципов эргономики является основой для успешного внедрения системы человек-машина. В частности, важно обеспечить, чтобы система разрабатывалась на основе интерактивного процесса взаимодействия проектировщика и пользователя. Стандарт EN 614-1 устанавливает основные положения для включения принципов эргономики в процесс проектирования. Эти принципы должны быть приняты во внимание при разработке машин. Важным аспектом анализа систем человек-машина является определение степени необходимого участия оператора для успешного выполнения производственного задания. Приложение А настоящего стандарта обобщает информацию относительно возможностей людей, взаимодействующих с машинами. Проектировщик должен оценить соответствие возможностей человека его запланированным функциям в системе человек-машина. Если такое соответствие не установлено, то проектировщик должен перепроектировать систему. Результатом модернизации может быть система (подсистема) без привлечения (участия) оператора. Конкретизацией общего принципа соответствия для системы человек-машина является требование того, чтобы машина и связанные с ней элементы (дисплеи, средства управления, инструкции и т.д.) были пригодны для работы оператора и соответствовали поставленной задаче. Чтобы реализовать этот общий принцип, система человек-машина должна быть разработана так, чтобы учитывались физические, психологические и социальные особенности человека. Ниже в настоящем стандарте приведены принципы эргономики, которые должны быть учтены при проектировании системы человек-машина. В настоящем стандарте также приведены руководящие указания по использованию методов, направленных на реализацию указанных эргономических принципов. Необходимо отметить, что список методов не является исчерпывающим, однако он содержит достаточный перечень практических мер, которые должны быть выполнены при проектировании. Стандарт ИСО 9241-110 содержит дополнительную информацию относительно этих принципов при их применении для программного обеспечения. При проведении проверки соответствия системы человек-машина установленным эргономическим требованиям необходимо обеспечить такую процедуру, чтобы отобранные решения проходили тестирование в условиях, близких к реальным (см. EN 614-1). 4.1 Соответствие производственному заданию Система человек-машина соответствует производственному заданию, если она обеспечивает поддержку работы оператора при выполнении производственного задания наиболее безопасным, эффективным и результативным способом. 4.1.1 Принцип распределения функций После анализа требований производственного задания, возможностей оператора и имеющихся ограничений необходимо определить наиболее рациональное распределение функций между оператором и машиной. Требование Следует обеспечить, чтобы при использовании машины оператору не предъявлялись невыполнимые требования, относящиеся, например, к скорости и точности реакции или силе, требуемой для взаимодействия с механизмами управления, или требования повышенного внимания для регистрации небольших изменений в состоянии дисплея. 4.1.2 Принцип понижения сложности Поскольку должно быть достигнуто соответствие системы требованиям производственного задания, должны быть исследованы возможности понижения сложности задания. Такой анализ должен быть проведен относительно производственного задания, а также типа и объема информации, которую должен обработать оператор. Требование При проектировании взаимодействий человек-машина необходимо проанализировать такие характеристики системы, как скорость и точность этих взаимодействий. Должны быть определены факторы, которые влияют на эти характеристики. Например, если оператор контролирует нахождение системы в пределах допустимых границ, точность считывания информации может быть повышена, если указатели дисплеев расставлены на экране так, чтобы можно было легко определить, отклоняются ли один или несколько из указателей от их нормального положения (см. ИСО 9355-2). 4.1.3 Принцип группировки Дисплеи и механизмы управления размещают так, чтобы их можно было легко использовать с учетом нижеследующих требований к группировке объектов. ТребованиеЕсли механизмы управления и дисплеи приводятся в действие в установленной последовательности, то информация на экране должна быть размещена в той же последовательности. Такое расположение помогает оператору запомнить эту последовательность, уменьшает время ответной реакции и приводит к уменьшению ошибок. Если последовательность управляющих воздействий на механизмы управления и дисплеи не установлена, то группировка этих механизмов управления и дисплеев должна быть произведена с учетом следующих воздействующих факторов: a) значимость для безопасного использования машины; b) частота использования при обычной работе машины; c) использование элементов управления в соответствии с последовательностью промежуточных операций (например, управление запуском автомобиля при помощи ключа зажигания, воздушной заслонки и стартера); d) функциональная зависимость элементов (например, при управлении стеклоочистителем и омывателем стекол на автомобиле). Вышеупомянутые факторы не являются взаимоисключающими, и некоторые элементы могут появляться в разных сочетаниях с другими. Следовательно, размещение дисплеев и механизмов управления должно быть произведено так, чтобы: a) важные и часто используемые элементы находились в самых доступных местах; b) элементы последовательности промежуточных операций были размещены вместе; c) функционально связанные элементы были расположены в группах с визуальным и пространственным отделением от других элементов. Особо важные дисплеи и механизмы управления, например используемые в аварийных ситуациях, должны быть спроектированы и установлены так, чтобы они могли быть использованы быстро и безошибочно. Руководящие указания по работе с устройствами аварийной остановки приведены в EN 418. 4.1.4 Принцип идентификации Механизмы управления и дисплеи должны быть легко идентифицируемыми. Требование Метки, знаки и другие символы должны быть нанесены непосредственно на соответствующие механизмы управления и дисплеи или размещены рядом с ними, чтобы они были видны при работе. Предпочтительным является размещение таких средств идентификации на механизме управления и дисплее или несколько выше. 4.1.5 Принцип производственных связей Взаимосвязанные механизмы управления и дисплеи должны быть размещены так, чтобы была отражена связь выполняемых ими операций. Требование Механизмы управления должны быть расположены рядом со связанными с ними дисплеями, чтобы обеспечить наглядность их связи для оператора. Направления движения исполнительного механизма управления должны соответствовать направлениям ответной реакции системы и/или перемещениям символов на дисплее (см. ИСО 9355-2 и ИСО 9355-3). Если произойдет отказ системы, то он должен быть идентифицирован оператором настолько быстро, насколько это возможно. 4.2 Информативность Интерфейс человек-машина должен быть информативным. Это означает, что оператор может легко идентифицировать отдельные дисплеи и механизмы управления и понимать основной процесс. 4.2.1 Принцип информационной готовности Информация о состоянии системы всегда должна быть в наличии и предоставляться по требованию оператора, а процесс ее получения не должен влиять на другие рабочие операции. Требование Должна быть произведена проверка того, что действия оператора воспринимаются системой, а результаты этой проверки должны быть представлены оператору без задержки. Если выполнение отложено, то оператор должен быть проинформирован об этом. В случае адекватной реакции система должна реагировать немедленно и одновременно с приведением в действие оператором исполнительного механизма управления. Если время задержки реакции на управляющее воздействие больше 1 с, то восприятие ответной реакции понижается, и в таком случае необходима предварительная установка обратной связи. 4.3 Управляемость Оператор должен контролировать систему. Это означает, что оператор должен управлять системой и ее компонентами в соответствии с производственным заданием в течение всего периода работы системы. Оператор не должен находиться под доминирующим влиянием ритма производственного цикла, присущего системе. 4.3.1 Принцип избыточности В состав системы должны быть включены дополнительные резервные дисплеи и механизмы управления в том случае, если такая избыточность повысит общую безопасность системы. Требование В определенных ситуациях эффективность и безопасность системы зависят от возможности системы предоставить оператору дополнительную информацию. Важная информация может быть получена из различных источников. В отношении механизмов управления системные требования могут состоять в наличии возможности управления заданной функцией системы из различных мест, чтобы поддерживать скорость и точность работы, ее безопасность и охрану здоровья персонала. 4.3.2 Принцип доступности Информация должна быть легкодоступной. Требование Дисплеи должны быть расположены так, чтобы они всегда находились в пределах поля зрения оператора. Кроме того, важная информация, относящаяся к безопасности, и часто используемая справочная информация также должны быть расположены в областях, наиболее часто попадающих в поле зрения оператора (см. ИСО 9355-2). Дополнительно необходимо учитывать, что некоторые рабочие позы и, в частности, положение рук оператора могут ограничивать просмотр информационных данных. 4.3.3 Принцип выделения рабочей зоны Необходимые для взаимодействия с механизмами управления перемещения тела оператора не должны вызывать у него дискомфорт. Требование Свободное пространство между отдельными механизмами управления должно быть оптимальным для обеспечения эффективной работы, так как наличие слишком большого пространства может потребовать ненужных перемещений, а слишком маленькое свободное пространство может вызвать случайное приведение механизма в действие. Для определения оптимального рабочего пространства необходимо провести анализ характеристик механизмов управления и окружающей среды, в которой система работает. Например, при управлении некоторыми системами требуется наличие перчаток у оператора, что требует увеличения свободного пространства. 4.4 Соответствие стереотипам пользователей Существующие стереотипы поведения и работы определенных групп пользователей и ожидания пользователей оказывают сильное влияние на то, как оператор будет использовать механизм управления или дисплей. Например, можно ожидать, что под влиянием стресса операторы могут вернуться к устоявшимся стереотипам поведения, даже если они обучались действовать противоположным способом. 4.4.1 Принцип соответствия обучению Функциональное назначение, перемещение и расположение механизма управления и элементов дисплея должны соответствовать тому, что ожидает оператор в соответствии с его предыдущим опытом работы или обучением. Требование При реализации этого принципа важно учитывать сложившиеся производственные традиции и обычаи. Например, существует сложившееся представление о том, что для увеличения изображения некоторой величины на дисплее нужно вращать циферблат по часовой стрелке или перемещать рычажок механизма управления вверх или вправо. 4.4.2 Принцип соответствия практике Функциональное назначение, перемещение и расположение механизма управления и элементов дисплея должны соответствовать ожиданиям оператора, основанным на практическом опыте при использовании системы и соответствующего руководства по эксплуатации. Требование По прошествии некоторого времени оператор привыкает к конкретному времени ответной реакции системы и формирует свои представления и ожидания относительно этого времени. Поэтому одинаковые или похожие операции должны иметь одинаковое время ответной реакции. Оператор должен быть проинформирован, отклоняется ли наблюдаемое время ответной реакции системы от ожидаемого. 4.4.3 Принцип согласованности Одинаковые или похожие части системы человек-машина должны работать согласованно. Требование Расположение, функциональное назначение и перемещение механизмов управления, дисплеев и других устройств системы должны быть согласованными и расположенными в определенном порядке в системе или в нескольких системах. Например, функционально подобные механизмы управления и дисплеи должны быть размещены приблизительно одинаковым образом. В системе должен использоваться согласованный набор кодов и символов. 4.5 Устойчивость к ошибкам Система считается устойчивой к ошибкам, если, несмотря на возникающие ошибки при осуществлении рабочих операций, намеченный результат достигается или с минимальным корректирующим воздействием, или вообще без такового. 4.5.1 Принцип исправления ошибок Системы должны быть способны выполнить проверку наличия ошибок в своей работе и предоставить оператору средства для того, чтобы исправить выявленные ошибки. Требование Если ошибки в работе системы можно исправить несколькими способами, то оператору должна быть предоставлена возможность выбора наиболее адекватного способа. Необходимо сообщить оператору о корректной процедуре, которой он должен придерживаться. Для обеспечения оптимальной обработки ошибок в критических ситуациях оператору должна быть предоставлена достаточно полная информация. Если ошибка в работе системы происходит, то она должна быть идентифицирована оператором как можно быстрее. Сообщения об ошибках должны быть легко понимаемы. Оператор должен быть способен выполнить необходимые корректирующие действия без применения трудоемкой обработки информации и без привлечения справочных материалов. Оператор должен быть способен сделать выбор между краткими и детализированными сведениями об ошибке. 4.5.2 Принцип выделения достаточного времени на обработку ошибок Оператору должно быть предоставлено достаточное время для восстановления системы при возникновении любых ошибок. Требование Следует предоставить оператору достаточно возможностей, чтобы идентифицировать любые ошибки и осуществить соответствующие корректирующие действия прежде, чем последствия ошибок станут критическими для системы. Руководство по минимизации вероятности самопроизвольного срабатывания механизмов управления представлено в ИСО 9355-3. 4.6 Адаптация к индивидуальным особенностям пользователя и обучение Система пригодна для адаптации к индивидуальным особенностям пользователя и обучения, если она может быть приспособлена к его индивидуальным потребностям. 4.6.1 Принцип гибкости Система должна быть достаточно гибкой для адаптации к различиям в индивидуальных потребностях, физиологических и психологических возможностях, способности к обучению и культурным различиям. Требование Оператор должен быть способен влиять на скорость взаимодействия с системой при наличии такой возможности. Опытный оператор должен иметь возможность настроить обратную связь так, чтобы она соответствовала уровню его квалификации. Соответственно, неопытный оператор должен быть способен установить уровень обратной связи в соответствии со своим опытом и квалификацией. В сложной системе оператору должна быть предоставлена возможность выбора между краткой или подробной информацией о системе. Большинство механизмов управления по желанию могут быть приведены в действие одинаково хорошо обеими руками. Это особенно важно для механизмов управления, которые требуют точного и/или быстрого приведения в действие. Такие механизмы должны быть приводимы в действие одинаково хорошо любой рукой или должны быть так спроектированы, чтобы обеспечить точное и/или быстрое приведение в действие неудобной для оператора рукой. Приложение
А
|
Характеристики функционирования системы человек-машина |
Характеристики человека и машины |
|
Человек |
Машина |
|
Общие |
|
|
Гибкость |
Хорошо подходит для широкого круга задач |
Специализированность, меньшая гибкость |
Адаптация к изменившимся требованиям рабочего задания (условия и возможности выполнения задания) |
Хорошая адаптируемость к появившимся неожидаемым требованиям, выдерживает кратковременную перегрузку |
Слабая адаптируемость к возникшей новой ситуации. Может выйти из строя в условиях, не предусмотренных проектом |
Обучение и практическая подготовка |
Легко приобретает практические навыки, постоянная готовность к обучению |
Ограниченные возможности обучения |
Неструктурированные задачи с наличием неопределенности |
Хорошо пригоден |
Слабая пригодность |
Предсказуемость поведения системы |
Не характеризуется строгой определенностью и предсказуемостью |
Следует предписаниям строго; хорошо определенное функционирование, как правило, предсказуемое |
Вход системы |
|
|
Восприятие и распознавание входной информации |
Восприятие с высокой чувствительностью ограничено, высокая скорость и точность объединения различной входной информации и распознавания образов, на восприятие оказывает влияние время ожидания |
Чувствительность системы соответствует установленным требованиям, эффективное функционирование требует высоких затрат |
Мониторинг |
Малопригоден для продолжительного регулярного мониторинга из-за временной ограниченности состояния активного внимания |
Хорошая пригодность для регулярного мониторинга |
Неполная входная информация и помехи |
Может отфильтровывать шум и обрабатывать неполную входную информацию |
Плохая пригодность к фильтрации шума и обработке неполной входной информации |
Обработка информации |
|
|
Каналы и возможности обработки |
Ограниченное количество сенсоров и каналов поступления, ограниченные возможности параллельной обработки |
Количество каналов поступления информации и датчиков соответствует установленным требованиям |
Стратегическое и тактическое планирование, организация, принятие решений |
Хорошо пригоден, ошибки возможны из-за использования некорректных моделей реальности и стрессовых ситуаций |
Плохая пригодность |
Индукция и обобщение |
Может принимать индуктивные решения в неизвестной ситуации, может обобщать |
Небольшие или плохие возможности для индукции и обобщения |
Память |
Плохая кратковременная память, хорошая долговременная память, нет переполнения, свойство селективного запоминания, возможна потеря информации, информация в памяти может изменяться |
Хорошая кратковременная и долговременная память, как правило, нет потери информации, информация не меняется |
Стабильность работы |
Функциональные характеристики могут меняться в зависимости от наличия стрессовых ситуаций, состояния усталости и т.п. |
Хорошая стабильность работы |
Повторяемость и монотонность задач |
Не пригоден из-за ограниченности и ослабления состояния активного внимания при монотонной работе, переутомлении и в стрессовых ситуациях |
Хорошая пригодность |
Выход |
|
|
Физические возможности |
Биологически ограниченные физические возможности |
Возможности соответствуют установленным требованиям |
Скорость |
Биологически ограниченная скорость, небольшое количество выходных информационных каналов |
Возможна высокая скорость |
Точность |
Высокие моторные навыки, но ограничена доступная точность |
Точность соответствует установленным требованиям, высокая точность достигается за счет высоких затрат |
Внешняя среда |
|
|
Внешние условия |
Хорошо работает в нормальных условиях, но требует больших затрат для принятия защитных мер в экстремальных условиях |
Может работать в специфических окружающих условиях |
Техническое обслуживание и материальное обеспечение |
Небольшие затраты в нормальных окружающих условиях, но требуются средства удовлетворения человеческих нужд, не требует технического обслуживания, самовосстановление |
Требуется энергетическое и материальное снабжение, техническое обслуживание и ремонт |
Приложение
ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов
ссылочным национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом
качестве межгосударственным стандартам)
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта |
Степень соответствия |
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
EN 418-1992 |
IDT |
ГОСТ Р 51336-99 Безопасность машин. Установки аварийного выключения. Функции. Принципы проектирования |
ИСО 9355-2:1999 |
IDT |
ГОСТ Р ИСО 9355-2-2009 Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 2. Дисплеи |
ИСО 9355-3:2006 |
- |
* |
ИСО 9241-110:2006 |
IDT |
ГОСТ Р ИСО 9241-110-2009 Эргономика взаимодействия человек-системы. Часть 110. Принципы организации диалога |
EN 614-1-1995 |
IDT |
ГОСТ Р ЕН 614-1-2003 Безопасность оборудования. Эргономические принципы конструирования. Часть 1. Термины, определения и общие принципы |
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты. |
Ключевые слова: эргономика, оператор, устройства отображения информации, психофизические характеристики человека, долговременная память, кратковременная память, системы человек-машина