能手機(jī)易滑易碎,柔性保護(hù)殼和鋼化玻璃屏應(yīng)運(yùn)而生;新手司機(jī)容易混淆剎車和油門,兩個(gè)部件的觸感、位置設(shè)計(jì)有別,讓人輕易區(qū)分。生活中,許多我們習(xí)以為常的事物,都與人因工程學(xué)(Human Factors Engineering)有關(guān)。陳善廣校友做客珞珈講壇137講,做題為《人因工程和中國(guó)智造》的報(bào)告,帶學(xué)子領(lǐng)略人因工程的科學(xué)奧妙。
人因工程是什么?
指示牌、語(yǔ)音導(dǎo)航、無障礙通道……陳善廣首次用大量的生活案例解釋“什么是人因工程?”
我國(guó)先后開展了載人航天工程,研制、實(shí)施,先后送了10名航天員上太空,5次載人發(fā)射,5次無人飛行,創(chuàng)造了非常輝煌的戰(zhàn)績(jī)。但是,成功不等于成熟,結(jié)果完美并不等于過程完美。在我們航天人的內(nèi)部,每一次都要進(jìn)行反思,包括人的保障,生活的保障,天地協(xié)同,艙門的開啟,返回著陸都有很多隱含的安全的因素和人的問題沒有處理好的情況,這些問題我們?cè)诿恳淮伟l(fā)射的時(shí)候還在不斷改進(jìn),到現(xiàn)在為止也不能說就十全十美了。
剛才我們舉的案例就基本詮釋了“人因工程”,“人因工程”涉及的范圍很寬,從軍事到民用,小到我們?nèi)粘I畹娜沼闷返脑O(shè)計(jì),大到非常復(fù)雜的戰(zhàn)斗機(jī)、宇宙飛船的設(shè)計(jì)都涵蓋人的因素問題。
人因工程的“人”
“如果考慮不周,不僅會(huì)使系統(tǒng)效能降低或失效,甚至?xí)?dǎo)致人員傷亡。”進(jìn)而,他系統(tǒng)的介紹了人因工程的歷史沿變、科學(xué)分支和主要特點(diǎn)。陳善廣認(rèn)為,一個(gè)好的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮五個(gè)因素:人的特性與局限,人—機(jī)界面設(shè)計(jì)和交互方式等機(jī)的設(shè)計(jì),人機(jī)功能分配,組織、文化與保障,人員選拔與培訓(xùn)。人是有局限性的,人是很嬌貴的,但是人又具有智慧、具有能力。這些因素都要考慮的,還要考慮年齡段、性別、職業(yè),還有不同的應(yīng)用場(chǎng)合,他的特性會(huì)發(fā)生變化。比方說:在航天方面,由于宇宙失重,會(huì)導(dǎo)致人的生理、心理都會(huì)有各種變化。另外是一些人機(jī)交互,哪些由人來承擔(dān),哪些交給機(jī)器來做。
人因工程的特點(diǎn)
HFE有什么特點(diǎn)?第一:它特別強(qiáng)調(diào)以人為本的理念,人始終是系統(tǒng)的核心。第二個(gè)研究的對(duì)象,是研究人在系統(tǒng)中與其他系統(tǒng)因素之間的交互關(guān)系,在這里有一個(gè)基本認(rèn)識(shí),人是系統(tǒng)中最活躍、最靈動(dòng)的。
第二個(gè)是系統(tǒng)工程的方法,這里面的因素包括很多了,所有的人造物,包括工作場(chǎng)所、產(chǎn)品等等,也包括系統(tǒng)中的操作者。在微觀層面,比如我們把人作為一個(gè)使用工具或者是執(zhí)行某個(gè)單個(gè)任務(wù)的時(shí)候這樣一個(gè)單個(gè)的人的行為。在中間層面作為一個(gè)技術(shù)過程、組織的一個(gè)部分。還有宏觀層面,它與我們某一個(gè)組織、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家也可以說是全球的一個(gè)部分,比方說不同民族的特色、不同地域的特色。那么,另外一個(gè)在具體實(shí)施這個(gè)人與工程分析的時(shí)候,我們主要是針對(duì)特定的屬性和層次。
第三個(gè),這個(gè)學(xué)科最核心的地方是面向設(shè)計(jì),剛才說“人因工程”它涵蓋的很廣泛,從你這一個(gè)活動(dòng)剛開始,策劃就要考慮人的因素,然后到設(shè)計(jì)、到研制實(shí)現(xiàn)和靈活、形成、改進(jìn)。但是在這個(gè)里面,設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的,在設(shè)計(jì)里面我們要體現(xiàn)一個(gè)原則就是一次性把事情做好,這一點(diǎn)非常關(guān)鍵。人因工程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)相關(guān)人員,包括用戶和人因?qū)<覒?yīng)參與到設(shè)計(jì)和研發(fā)中來。人因?qū)<覒?yīng)發(fā)揮廣泛而獨(dú)特的作用,比如,可以作為系統(tǒng)中人的因素的總代表,包括個(gè)體或團(tuán)隊(duì)屬性從微觀到宏觀層面;要有良好的溝通能力,特別是與管理層和工程師,要把自己作為設(shè)計(jì)師與用戶的橋梁。綜合上述,這些直面設(shè)計(jì)的特性區(qū)分了HFE與社會(huì)學(xué)和人類學(xué),盡管HFE可以綜合應(yīng)用這些學(xué)科的成果。
第四個(gè)特點(diǎn)是目標(biāo)協(xié)調(diào),講究系統(tǒng)性能和人員狀態(tài)最優(yōu)。系統(tǒng)協(xié)調(diào)包括生產(chǎn)能力、效率、有效性、生產(chǎn)的質(zhì)量還有它的創(chuàng)新性、靈便性、系統(tǒng)安全性、可靠性。
人因工程發(fā)展現(xiàn)狀與啟示
人-機(jī)關(guān)系本質(zhì)上是人-人關(guān)系,因?yàn)槿魏卧O(shè)計(jì)本質(zhì)上會(huì)打上人的烙印;因此人機(jī)關(guān)系就是設(shè)計(jì)者與使用者之間的關(guān)系,它是對(duì)立統(tǒng)一的。設(shè)計(jì)者常常把自己當(dāng)成使用者,使用者常常抱怨設(shè)計(jì)者不滿足需求,HFE架起了一座科學(xué)合理的溝通和方法學(xué)橋梁。
人因工程主要研究方向
人體工效學(xué):與人體解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)、生物力學(xué)相關(guān)
認(rèn)知工效學(xué):研究與人的思維相關(guān)的工效學(xué)問題
組織工效學(xué):研究與社會(huì)、組織系統(tǒng)相關(guān)的人因問題
人的生理與心理特性:如人的感知特性、信息加工能力、傳遞反應(yīng)特性;人的工作符合與效能、疲勞;人體尺寸、人體力量、人體活動(dòng)范圍;人的決策過程,影響效率的因素等。
人機(jī)交互與界面設(shè)計(jì)
人-機(jī)交互方式及原理;顯示器與控制器;人-機(jī)協(xié)作;研究人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則、人機(jī)界面的組成并使其優(yōu)化匹配,產(chǎn)品就會(huì)在功能、質(zhì)量、可靠性、造型及外觀等方面得到改進(jìn)和提高,這也會(huì)增加產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值。
工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)和改善:工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)包括工作場(chǎng)所總體布置、工作臺(tái)或操縱臺(tái)與座椅設(shè)計(jì)、工作條件設(shè)計(jì)等
針對(duì)人因工程的發(fā)展現(xiàn)狀,陳善廣概括指出,以人為本是核心理念,安全性是首要目標(biāo),兼顧系統(tǒng)各要素的和諧統(tǒng)一,同時(shí)包含人的審美訴求。
人因工程與中國(guó)工業(yè)展望
當(dāng)人類步入以“智慧工廠”和“職能生產(chǎn)”為主題的工業(yè)4.0時(shí)代,更加強(qiáng)調(diào)你解放工人和提升創(chuàng)新能力。在此背景下,人因工程面臨哪些新挑戰(zhàn)?陳善廣總結(jié)有以下幾個(gè)方面:虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用,人—機(jī)器人協(xié)同效率和安全問題,人—機(jī)、人—人、人—組織關(guān)系均發(fā)生重要改變,自動(dòng)化-信息物理系統(tǒng),互聯(lián)網(wǎng)+和物聯(lián)網(wǎng)。
反觀中國(guó)工業(yè)現(xiàn)狀,陳善廣表示,雖然我們是全球第一的制造業(yè)大國(guó),但是現(xiàn)代化、信息化水平區(qū)域發(fā)展參差不齊,標(biāo)準(zhǔn)化程度低,總體處于工業(yè)2.0、工業(yè)3.0并存階段,要想進(jìn)入工業(yè)4.0,還需先補(bǔ)上2.0和3.0的“課”。
“但是,挑戰(zhàn)越大,機(jī)遇越大。”他提出助推中國(guó)智造人因工程的行動(dòng)建議:服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、加強(qiáng)頂層推動(dòng)、加大科研投入、推動(dòng)軍民融合、強(qiáng)調(diào)人因設(shè)計(jì)、發(fā)展相關(guān)培訓(xùn)、制定人因標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)揮學(xué)術(shù)團(tuán)體作用。