Az ergonómia tudománya arra keresi a választ, hogy miként lehet az ember, az ember által használt tárgyak, eszközök és a (munka)-környezet jobb illeszkedését elérni. A hangsúly az ember és a technikai környezet közötti harmónia megteremtésén, biztosításán van (Antalovits, 1998)
Az ergonómia kifejezés két görög szó összetételéből ered: azergosazt jelenti, hogy munka, a nomos pedig, hogy törvények. A II. világháború során megfigyelték, hogy számos problémát az okozott, hogy a tervezés során nem vették figyelembe a gépet működtető embereket, és azokat az alapvető törvényeket, amelyek az emberi érzékelésre, észlelésre, cselekvésre, információ feldolgozásra vonatkoznak. A háborús veszteségek drámaian mutattak rá, egy korábban csak sejtésszerűen megfogalmazott igazságra: a gépeknek és a munkakörnyezetnek illeszkednie kell az emberi felhasználóhoz. Az optimális illeszkedés elmaradásának számos következménye van: csökken a teljesítmény, nő a felhasználói elégedetlenség, megnő a balesetek valószínűsége illetve különböző fizikai és pszichés egészségkárosodások várhatók (Pulat, 1992). Ez az ergonómia első vizsgált problémája: az ember és a gép találkozása az érzékeléses-mozgásos szinten. Milyen legyen a gépek kijelzője, kezelő felülete, melyek azok a műveletek, amelyek természetesek és melyek azok, amelyek természetellenesek az ember számára? Hogyan lehet az emberi igényeket kielégíteni és egyidejűleg a gépek hatékonyságát
növelni? Ezekből a kérdésekből is jól látszik, hogy az ergonómia gyakorlati tudomány, amelynek célja „az ember és munkakörnyezete kölcsönhatásának tudományos tanulmányozása” (Murrell, 1965). A tudomány feladata, hogy begyűjtse a tervezéshez szükséges emberi alapadatokat, valamint hogy önálló metodológiát, módszertant kínáljon ehhez az adatgyűjtéshez. Ahhoz, hogy az embert tanulmányozni tudjuk, gyakran nyúlunk az információ feldolgozó rendszer analógiához, ami az ember esetében beszél bemeneti oldalról, a köztes folyamatokról, valamint kimeneti oldalról. A bemeneti oldalon a minket körülvevő ingerek vannak, amelyekre vagy reagálunk, vagy figyelmen kívül hagyjuk őket. Az érzékelés és a magasabb szintű feldolgozás között az észlelés és a figyelem áll. Ami magasabb szinten történik, azt gyakran egyszerűen „gondolkodásnak” nevezzük. Ez magában foglalja az olyan folyamatokat, mint a döntéshozatal, a problémamegoldás és a kreativitás. Mindezeket a kognitív folyamatokat áthatja az emlékezet, legyen szó akár a rövid távú munkamemóriáról, vagy a hosszú távú memóriáról. A folyamat végén többnyire valamilyen motoros válasz, cselekvésvan. Mint minden modell, ez is természetesen jelentős leegyszerűsítés,22 de segít megvilágítani azt, hogy milyen típusú információkat kell figyelembe vennünk, az embereknek való tervezés során23 (Noyes, Garland és Bruneau, 2004). A modellből jól látható, hogy az érzékelés, észlelés, figyelem, „gondolkodás”, memória és motoros válasz jellegzetességei érdekesek elsősorban az ergonómia kutatói számára. Az ergonómiai kutatásokban részt vevő orvosok, élettanászok, pszichológusok tehát ennek a rendszernek a különböző elemeit akarják megérteni. Az ergonómiát aztán a gyakorlatban alkalmazó szakemberek - elsősorban mérnökök - ezekből az alapadatokból kiindulva, próbálnak meg olyan gépeket, rendszereket tervezni, amelyek alkalmazkodnak az ember sajátosságaihoz.24
Ha az ergonómia időbeli kibontakozását követjük nyomon, kezdhetjük az ergonómia előzményeivel, végül eljutva a napjainkban megfigyelhető trendekig. A korszakolás ugyanakkor nem azt jelenti, hogy egy adott probléma csak az adott időszakban volt érdekes a kutatók számára, pusztán arról van szó, hogy ezek a problémák ilyen időrendi sorrendben merültek fel. A mai napig érvényes például, hogy az ergonómia művelői megoldásokat keresnek az ember-gép interfész klasszikus problémáira a szenzomotoros szinten. Ezt jól jelzik azok a kutatások is, amelyek a különböző ergonomikus billentyűzetekkel és egerekkel kapcsolatosak. A következő időrendet mutató ábrán jól látható, hogy az ergonómia milyen szakaszokon ment keresztül.
Az ergonómiai gyökerei a század elejére, az iparosodás korszakára, a nagyüzemi technológiák kialakulásának időszakára nyúlnak vissza (Antalovits, 1998). Elsősorban a Frederick Taylor nevével fémjelzett tudományos irányítás mozgalom érdemel említést, melynek fő célja a munka racionalizálása volt25 (Taylor, 1911). Ehhez olyan módszereket hívott segítségül, mint a mozdulat- és időelemzés. Taylor gondolkodásában a gépek, eszközök és az ember közötti
22 Nem vesz figyelembe olyan fontos, az interakciót módosító tényezőket például, mint a motiváció és érzelmek.
23 Ezt szokták ember-központú tervezésnek is nevezni („human-centered design”) (Harvey, 2004).
24 Érdemes megjegyezni, hogy Antalovits (1998) szerint csak azokat a megoldásokat tekinthetjük ergonómiainak, ahol a részt vevő szakemberek egy része az emberrel foglalkozó tudományterületekről érkezik (pl. pszichológia, biológiai, orvostudományok), a másik része pedig mérnöki végzettséggel rendelkezik.
25 Ez a mozgalom ataylorizmusnéven vált ismertté.
kapcsolat, jelentős szerepet játszik, de itt még alapvetően azon van a hangsúly, hogy megfelelő embert kell választani egy adott munkára, illetve hogy az embereket kell a gépekhez igazítani.
1. ábra: Az ergonómia időszakai (Antalovits, 1998. nyomán) Az ergonómia előzményei: iparosodás, taylori munkaszervezés
Dekker (2004) jól mutat rá a különbségre az ergonómia előtti időszak és az ergonómiai gondolkodás között az emberi hibák értelmezésében. Az emberi hibákat az ergonómia megjelenése előtt a rendszerek bukásainak okaként látták. Az emberre a mérnökök úgy tekintettek, mint a rendszer egyetlen labilis pontjára: a valójában biztonságosan működő eszközök, gépek és rendszerek csupán az emberi gondolkodás kiszámíthatatlansága miatt hordoznak kockázatot magukban. Az ergonómiai szemlélet máshogyan értékeli az emberi hibázást: nemokként, hanemtünetként, ami a rendszerben rejlő mélyebb problémára mutat rá. A hiba itt tervezési: arról van szó, hogy a tervezés során rosszul kerültek felmérésre - vagy egyáltalán nem kerültek felmérésre - a gépeket működtető emberek sajátosságai.
2. ábra: Az emberi hiba klasszikus és ergonómiai megközelítése.
A személetbeli váltás egyik fontos okára mutat rá Noyes (2004). A 19. századi és a 20. század eleji gyárak többségében, az ember volt a rendszer „feláldozható” eleme. Az emberi erőforrás nem volt különösebben értékes, hiszen a munkák többsége nem igényelt speciális képzettséget. Ha valaki kiesett a munkából - akár azért, mert megsérült, akár azért, mert
Klasszikus ergonómia
(1945-1960)
Rendszerergonómia
(1960-as évektől) Termékergonómia (1970-es évektől)
Kognitív és szoftverergonómia
(1980-as évektől) Fejlődési trendek
Klasszikus megközelítés: az
emberi hiba, mint ok Ergonómiai megközelítés:
az emberi hiba, mint tünet
manuálisan végzett munkát. Látható tehát, hogy a második világháború előtt, pár elszórt példát leszámítva, nem nagyon beszélhetünk ergonómiai szemléletről, de nem is nagyon indokolt az ergonómiai szemlélet megjelenése26. A helyzet a második világháborúban változott meg, amikor kiderült, hogy a fejlett technológiák (pl. radar képernyő, repülőgép műszerfal kezelők és kijelzők) kezelése, problematikus volt az operátorok számára. Sok operátor nehezen tanulta meg az új technológiák alkalmazását, és különösen a tanulás kezdeti időszakában rengeteg, többnyire súlyos következményekkel járó hibát vétett. A háború alatt ezért a képzett munkaerő felértékelődött: miközben a hosszadalmas tréningekre nem volt lehetőség, a tréningek hiánya anyagi és emberi áldozatokkal járt. A második világháború alatt gyűjtött tapasztalatok nyilvánvalóvá tették, hogy az új technológiák tervezése során nem lehet figyelmen kívül hagyni az emberi kezelők (például pilóták, navigátorok) szükségleteit és képességeit Ez a felismerés hozta létre az ergonómia első, „klasszikus” szakaszát, amelyet
„fogantyúk és skálák” ergonómiájának is szokás nevezni (Antalovits, 1998).
Az ergonómia születése (1945-1960): ember-gép kapcsolat a szenzomotoros szinten A második világháború drámaian mutatott rá az ember és a gép közötti érintkezési felület, az ember-gépinterfész megtervezésével kapcsolatos kihívásokra (Grudin, 2008). Az alkalmazás során rengeteg megoldásról derült ki, hogy távol áll az optimálistól. Grether (1949) vizsgálatában bemutatta például, hogy a hagyományos három mutatóból álló magasságmérő, amelyet a harci repülőgépek is használtak, nemcsak hosszú ideig elvonja a pilóta figyelmét – több mint 7 másodpercet vett igénybe a leolvasása-, hanem a leolvasások majdnem 12%-ban a pilóta 300 méternél többet tévedett a magasság meghatározásában.
Grether bebizonyította, hogy az ettől eltérő kialakítás úgy csökkentette a leolvasási időt, hogy közben a leolvasási pontosság nőtt. A hagyományos és az eltérő kialakítás közötti különbséget az „emberi tényezők” figyelmen kívül hagyása illetve figyelembevétele jelentette.
Az „emberi tényezők” kifejezéssel kapcsolatban egy kis kitérőt kell tennünk: az „emberi tényezők” („human factors”) elnevezés a második világháborút követően az Egyesült Államokban terjedt el. Kutatói és gyakorlati szakemberei hasonló problémákkal foglalkoztak, mint Európában az ergonómia szakemberei, bár a két megközelítés között árnyalatnyi különbségek azért voltak. Az Egyesült Államokban sokkal kevésbé volt szerteágazó az emberi tényezőkkel foglalkozó szakemberek tudományos háttere. Az emberi tényezőkkel foglalkozó csoport 1957-ben az Amerikai Pszichológiai Társaságon belül alakult meg és csak később lett önálló társaság Emberi Tényezők Társasága („Human Factors Society”) néven. Az európai iskolára, sokkal inkább jellemző volt a sokszínűség, hiszen a pszichológiával foglalkozók mellett, már a negyvenes-ötvenes években is biológusok, élettanászok, orvosok és mérnökök egyaránt képviseltették magukat. A továbbiakban azonban az ergonómia és az emberi tényezők kifejezéseket szinonimaként fogom kezelni, ami megfelel az utóbbi évtizedekben megjelent szakkönyvek gyakorlatának (Antalovits, 1998).
Az időrendből jól látható, hogy a második világháború tapasztalatai mind az Egyesült Államokban, mind Európában elindították azokat a kutatásokat, kutatói laboratóriumokat,
26 Az első világháború során már történt elmozdulás a korai iparosodás emberi tényezőket figyelembe nem vevő szemléletéből az ergonómiai szemlélet felé. Oborne (1982) hívja fel a figyelmet arra, hogy a töltény gyárakban a hagyományosan férfiaknak tervezett gépeket a nők nem tudták hatékonyan használni. A mérnökök rájöttek azonban, hogy a probléma nem a nőkben volt, hanem a gépek tervezésében.
amelyek az ember-gép interfész probléma megoldásával foglalkoztak. Az első ergonómiai laboratóriumoknak értelemszerűen a hadsereg adott otthont: az Egyesült Államokban a Védelmi Minisztérium elindította a MANPRINT27 nevű programot, ami az ember-gép integráció kérdését próbálta megoldani. Nem sokkal később az Egyesült Királyság Védelmi Minisztériuma hasonló programot hirdetett (Harvey, 2004). Az ember és a gép szenzomotoros szinten való találkozásánál két fontos problémát kell mérlegelniük a kutatóknak és gyakorlati szakembereknek: milyen formában adjon jelzéseket a gép, osszon meg információt a felhasználóval (kijelző), valamint milyen kezelő felülettel rendelkezzen (kontroll). Az ezen a területen feltárt ergonómiai összefüggések központi témája egyrészt az ember-gép közötti szenzomotoros, másrészt kognitív illeszkedés.
A rendszerergonómia (60-as évektől): ember – gép - környezet, mint rendszer tanulmányozása:
Az 1950-es években a hidegháborús fegyverkezés és az űrkutatási verseny hatására az ergonómia fejlődése töretlenül zajlott. Ebben az időszakban jelent meg az általános rendszerelmélet (ld. Bertalanffy, 1950), mely számos tudományterületre, így az ergonómiára is, megtermékenyítő hatással bírt. Az ember és a gép érzékszervi-motoros interfész problémájából kiszabadult az ergonómia, elkezdett rendszerszinten gondolkozni az ember, gép és a környezet közötti kapcsolatokról. Ekkor ismerik fel a nagyvállalatok is az ergonómiában rejlő - főleg gazdasági - lehetőségeket, így megindul az ergonómia haditechnikától és űrkutatástól független fejlődése.28 Az 1960-as években az emberi tényezőket már nem csupán a gépek, technikai eszközök tervezésében hasznosítják, hanem meghatározó szerephez jutnak a környezet kialakításában és a termelési rendszerek optimalizálásban is (Antalovits, 1998).
Termékergonómia (1970-es évektől): a termékek megtervezésének ergonómiája:
A termékergonómia az ipari formatervezés (design) és az ergonómia „közös metszeteként” jött létre (Antalovits, 1998). Az 1960-as években a nagyvállalatok felismerték az ergonómiában rejlő közvetlen gazdasági előnyöket, miután kiderült, hogy nemcsak a gépek és eszközök, hanem az egész munkakörnyezet optimális megtervezése is hatással van az emberi teljesítményre, ezáltal a vállalat teljesítőképességére. A 1970-es években a vállalatok számára még inkább nyilvánvalóvá vált az ergonómia hasznossága, közvetlen profitot teremtő képessége. Az autóipar, a szórakoztató elektronika és a fogyasztói termékeket gyártó vállalkozások fokozódó versengésében hamar kiderült, hogy ugyanazért az árért a legtöbb piaci szereplő ugyanazt a színvonalat tudja nyújtani. A vásárlók a sok hasonló termékből azokat választották ki, amelyek jobban megfeleltek az egyéni igényeiknek. Az ergonómiai szempontoknak a termék egész életciklusán keresztül való érvényesítése (kezdve az ötlet felvetődésétől, a megvalósításon és a piaci bevezetésen keresztül, az újrahasznosíthatóságig), jelentősen növelte a termék eladhatóságát. Noyes (2004) szerint a tervezésekor minél hamarabb kerülnek figyelembe vételre az emberi tényezők, annál „jobb” lesz a termék az
27 MANpower and PeRsonnel INTegration.
28 Ugyanakkor továbbra is igaz, hogy az ergonómia felfedezései először szinte mindig a csúcstechnológiában
ergonómiai szempontok alapján (később még visszatérek arra, hogy mik a „jó” termék, tervezés ergonomiai kritériumai).
3. ábra Ipari katasztrófák (Antalovits, 1998 nyomán) Csernobili atomerőmű
Kognitív és szoftverergonómia (1980-as évektől): a komputerizáció elterjedése, a személyi számítógép megjelenése. Ember-gép kapcsolat a kognitív szinten:
Az 1980-as években az ergonómiai kutatásoknak két jelentősebb hajtóereje az egyik az információs technológiák - különös tekintettel a személyi számítógépek - elterjedése volt. A másik azokhoz a nagyobb katasztrófákhoz kapcsolódik, amelyek időben viszonylag egymáshoz közel történtek a 1970-es évek végén, és az 1980-as években (1979: a Three Mile Islandi atomerőműben bekövetkezett baleset, 1984: a Bhopali vegyi üzem katasztrófája Indiában, 1986: a Csernobili atomerőmű katasztrófája, 1986: a Challenger űrhajó lezuhanása és 1987: a Zeebrugge komphajó balesete).
A balesetek, katasztrófák hatása kettős volt: Antalovits (1998) mutatott rá, hogy a katasztrófák okainak elemzése során egyértelműen kiderült, hogy egy közös okot valamennyi hátterében fel lehetett fedezni. Ez az emberi tényezők szerepének alulértékelése –sőt egyes esetekben figyelmen kívül hagyása- volt, a rendszerek tervezése és működtetése során. A számítógépek elterjedéséhez hasonlóan a balesetek is erősítették az ergonómia tudományának helyzetét, hiszen az ergonómiai szempontok betartását egyre több országban törvényileg is szabályozni kezdték, vagy szigorították a már meglévő törvényeket. Hendrick (2002) szerint az Egyesült Államok bíróságainak gyakorlata egyértelmű és következetes volt ezen a téren: megnőtt a vezetők felelőssége, hogy elegendő figyelmet fordítsanak az ergonómiai szempontokra mind a termékeik, mind a saját vállalataik munkakörnyezetének kialakítása során. Ennek hiányában, súlyos büntetésekre számíthatnak. A balesetekhez kapcsolódóan a kutatók drámai felismerésre jutottak, amely az ergonómia egy alrendszerének, a makroergonómiának a
fontosabbá válásához vezetett: teljes mértékben elképzelhető, hogy a mérnökök –ergonómiai szempontból- kiváló munkát végeznek egy adott rendszer részeinek, moduljainak, alrendszereinek megtervezése során, mégsem érik el a kívánt hatékonyságot és biztonságot.
Ennek oka az, hogy nem fordítanak elegendő figyelmet a teljes munka rendszer makroergonómiai megtervezésére (Hendrick, 1984, 1986a, 1986b). A katasztrófák elemzése során (elsősorban a Three Mile Islandi és a Csernobili atomerőművekben bekövetkezett balesetekről van szó, valamint a Bhopáli vegyi üzemről), egymástól függetlenül, több kutató is hasonló következtetést von le a humán tényezők fontosságára vonatkozóan (Meshkati, 1986, 1991, Meshkati és Robertson, 1986, Munipov, 1990).
A szilikon chip felfedezése és a számítógépek tömeges elterjedése az ergonómia egy új fejezetét nyitotta meg: a kognitív és szoftverergonómiájú témájú kutatásokat (Hendrick, 2002). A személyi számítógépek elterjedése napi szinten irányította rá a figyelmet mind a hardver, mind a szoftver emberi tényezőket figyelembe vevő megtervezésének fontosságára.
Az emberi felhasználó és a számítógépek találkozása valójában nem más volt, mint az első, klasszikus ergonómiai problémának –az ember és a gépinterfész szenzomotoros illeszkedése-, újrafogalmazása egy magasabb szinten: az ember és a gépinterfészkognitív illeszkedésének szintjén. Ez az a szint, amit korábban Noyes és munkatársai (2004) alapján „gondolkodásként”
definiáltunk: a mentális munkabírás, a döntéshozatal, az ember-számítógép kommunikáció, a kreativitás és más hasonló jelenségek tartoznak ide.