人機工程學的研究及其對於各設計學科的作用
人因工程學其實是壹門重要的工程技術學科,是管理科學中工業工程專業的壹個分支。它研究的是人、機器、環境的相互作用以及合理結合;使設計的機器和環境系統適合人的生理、心理等特點,達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適目的的壹門學科。但是,在中國,壹切涉及精神面層次的東西,怎麽說呢?我想應該是六七十年代破四舊時的慣性吧,很多人會認為這純粹是在扯淡,沒事兒瞎閑著。
大學畢業的時候,我有個很要好的朋友就是以人因工程學研究做論文題目的,他的導師是美國伯克利大學博士,以前教我們《反應堆分析》。歐美國家研究人和機器、環境之間的關聯起步要比我們早,當時他闡述完他的觀點後,在座的很多土教授(那時候,我們把沒留過洋的教授都稱作土教授,呃,有點兒類似“洋芋”和“土豆”的區別。)都紛紛提出自己的質疑:我們那個年代,坐硬板凳上幹工作很有激情啊?現在坐上真皮沙發了,反而上班打瞌睡,工作沒心情了……既然這樣,我們為什麽還要想方設法地去要求這些物質享受呢?——很樸素的唯物主義思想!
真的,人因工程學因為它存在的特殊性,它側重於研究人對環境的精神認知,側重於研究環境施加給人的物理影響,是壹個相當邊緣化的學科,它的發展打破了我們對本身熟知的學科之間的界限,融合了個學科的相關理論,其綜合性是不言而喻的,這導致了這門學科命名的多樣化,學科本身定義也不統壹,邊界模糊;但是無可否認,這門學科的應用範圍卻是相當廣泛的,而且它的壹些觀點,是必須得到我們做工程的,特別是管理人員的重視!
人因工程學的研究內容主要包含了關於人的行為方式、工作能力、作業限制,如照明、噪聲、微氣候等環境因素、所適用設備對人的生理心理及作業效率的影響。
這樣壹說,很多經常工作在現場的同學們或許就清楚了:比如在鍋爐廠房附近,噪聲的影響有時候能讓人有壹種暴起傷人的感覺!電廠運行前有壹道吹管的工序,經歷過的同學們肯定都會印象深刻,那刺耳的尖叫聲能讓人心煩意亂。記得有壹次,電廠吹管之後,附近農民家的母雞不下蛋了,組織了壹大幫人把電廠門給堵起來,不讓工人們進廠上班,那時候,有好多人都是靠翻墻進去的,不少人沒少被圍觀的農民踢屁股。或許妳會說,這些類似笑話的事情,怎麽會影響到工程的建設呢?直接的影響或許真的沒有,但是,發生這樣的事情之後,工人們的心理或者就不能說是很正常了吧?上班的時候互相調笑說某某某早上進門的時候被踢了屁股,或者某某某翻墻的時候摔了個狗吃屎……在這樣的環境下,工程質量、工業安全都是得不到必要的保障的!如此壹來,工程建設就會受到很大的影響,而這類影響或者說應該是潛在的,它存在壹個未知的觸發條件,壹旦這種潛在衍變成現實,那將釀成多大的災難,這是無法評估的!
在河源現場的時候,我就聽說過那些德國佬做技術指導的時候,只要知道現場作業采用的是軟爬梯,他們就是死也不會上去的。為什麽呢?這其實是壹個動量守恒的問題,因為人在爬梯子的時候,手和腳對梯子施加的力不完全是豎直方向的,而即便水平方向上的分力很小,在爬了壹段繩梯之後,繩子都會擺動得相當厲害!在加上煙道防腐作業的時候,因為有些樹脂揮發物是有毒的,帶上豬嘴面具之後,過不了多久就會覺得氣悶,然後就是壹種乏力的感覺。在德國的工業標準裏,是嚴禁采用繩梯的!可是在中國,如果妳爬著爬著“熄火”了,很多工友就會說這小子“虛”了;中國文化博大精深,而多數男同胞聽到這樣的評價後,也都會為了臉面而繼續幹,這其實就是壹種隱患,屬於潛在風險類的,但在中國現場,我還沒聽說過有把這些細微處納入明細化管理的苗頭。
還有壹個問題:在醫院,特別是急癥科的手術室裏,醫生和護士都穿著淺綠色的衣服,有很多人就問了,不是說護士都是白衣天使麽?為什麽在跟手術的時候卻穿綠衣服?我在百度上搜索了很多次,發現好多朋友都想當然地認為綠色代表生命,象征萬物復蘇,怎麽說呢?這樣的回答也可以算是對的,但是並沒有說到點子上,其實這也隱含了壹個人因工程學原理:手術的時候,醫生的視線總是停留在鮮紅的血跡上,時間久了之後,視覺神經就會因為疲勞而產生自我調節,用壹種補色來填補這種視差。如果這時候醫生回頭,或者偶爾把視線轉移到同伴的白色大褂上時,就會看到斑斑點點的“綠色血跡”,使視覺產生錯亂而影響手術;所以,手術室裏的醫生、護士穿淺綠色的大褂的根本原因是為了減輕視覺疲勞,從而保證手術能更好地進行。
人因,確實是壹個能夠影響到工程建設的至關重要的因素!由人為因素導致的事故在工程建設中也屢見不鮮,比如,用PSA程序,我們可以計算出核電站發生堆芯熔化事故的概率在千萬分之壹每堆每年,而發生放射性泄漏的幾率比堆芯熔化還要小壹個數量級!就拿山東核電的AP1000來說,理論上堆芯熔化事故概率是五百八十八萬分之壹〖1.7×10^(-7)/堆年〗,放射性泄漏的概率為五千五百五十五萬分之壹〖1.8×10^(-8)/堆年〗!
但是,1979年3月28日發生在美國賓夕法尼亞州三哩島核電站的那場事故,卻把堆芯熔化和放射性泄漏都占齊了;從1942年12月2日世界上第壹臺反應堆點火,到1979年3月28日,僅僅37年!如果從三哩島核電站本身算起,它的堆芯熔化概率將比這個數據更大:>1/37!這和我們理論上得出的千萬分之壹、壹億分之壹相差是那麽的大,為什麽會這樣呢?很多人都說,理論嘛,畢竟是書本上的東西,和實際情況肯定是有出入噻;他們也由此懷疑理論,甚至更進壹步把這當作經驗,這是中國施工現場存在的普遍情況!但事實上,由於人因引發的事故在概率學上是壹個未知數,我們不知道具體誰會犯錯,在什麽時間犯錯,犯多大的錯,所以,PSA給出的概率是扣除了人因概率的。
這也恰恰反映了人因在工程實踐上的重要性!比如核電站的操作員,他們都是配備了心理醫生的,這樣做的主要目的就是為了給工作在重要崗位上的人員舒緩心理壓力;但是,往往在這個方面,中國人都會存在壹種偏見:認為看心理醫生是壹種有精神病的象征,而我們有時候罵人也說別人神經病(精神病)之類的;所以,也有很多工作在重要崗位上的人會拒絕這樣的工作方式,從壹個大的環境來說,這是不應該的,或者說在國內主流意識上是應該改正的。就像很多女同學不肯進婦科醫院壹樣:在中國,婦科和女科是合並在壹塊兒的,進婦科看病有時候反而會給女同學們壹些心理壓力。
人因工程學的研究對象廣泛而用途頗大,要做好壹個工程,特別是我們即將進入的涉核領域,我們的管理人員就必須對這門學科有壹定地研究。
比如說,我們很多搞采購專業的,他們普遍會認為同等產品,國產的會劣於進口的,所以在做設備配套的時候,多數人會選擇進口產品。但是有壹點,國外的設計人員是針對他們本國人民的普遍要求設計的:壹個很簡單的例子,妳在日本買壹個電器,拿到中國來就不壹定能用,因為日本的家用電壓是110V,頻率為60Hz,這和中國不同。又比如,俄國人的設備都很耐用,但是,俄國人的平均身高比中國人高,所以壹些設備儀器的操作工位就相對比較高,拿到中國來,我們甚至都不能操作!——這是從設計上來看人因工程學:我們的設計必須符合現場工作人員的要求,這些要求或許不是現場工作人員提出來的,但是卻是壹些常識性又容易被忽略的東西,設計人員如果沒有這樣精雕細琢的思路,就會被現場工作人員指責,甚至是謾罵。
而在工程上,人因工程學就集中體現在現場管理了,人員要培訓,工作的時候盡量做到以老帶新,而且上級下達任務的時候壹定要明確。這壹點上其實我覺得國內多數核電站做得就欠妥,因為參與實際工作的工人學歷壹般不高,而在核電站裏下達命令的時候又都用KKS碼或自己的壹套拼音文字編碼,這對現場工作的工人其實是壹個很大的困難,曾經就有人因為對錯了編碼而錯誤地截斷了壹條正在工作的管路,最終釀成了事故。如果說當時在給工人下達指令的時候配備壹份中文說明,用漢字語言來重復描述壹遍工作的具體地點,那麽,那個事故應該就是可以避免的!
有壹次,壹個高級工程師,在面對壹個可能引發嚴重事故的誘因的時候沒有果斷地下達指令去處理,而是害怕承擔事故責任去查找應急程序文件,耽擱了阻止事態擴大的寶貴時機,結果給電站造成了巨額的損失。從程序上說,這個高工沒有任何錯誤,但是,怎麽說呢?當時他們單位私底下很多員工都說這位高工能力不行。做工程,人為因素帶來的禍端是不可避免的,我們最多只能做到盡量避免!在工作當中,我們也不應該害怕出錯,俗話說得好:小錯不斷,大錯不犯!我們只有積累了必要的應對事故的經驗,才能在面臨事情的時候做到從容,犯錯並不可怕,可怕的也不是不知悔改,而是在面臨錯誤的時候驚惶失措、進退失據。
不知道有人註意到這個情況沒:就是通常在壹個工地上,現場施工的工人多數是來自同壹個地方,很少有南北混雜的隊伍出現。其實,對於老鄉來說,他們說話的口音、平常做事的習慣、手勢等都是接近的,《三字經》裏就說過,人之初,性本善,性相近,習相遠。如果把來自天南海北的工人混在壹起幹活,先不說可能會因習俗而導致的矛盾,就是說話,傳遞消息、指令的時候都會出現誤差。我曾經在河源工地上碰到杭州順豪橡膠工程有限公司的人,也曾經很“榮幸”地和他們的工人***事過,杭州人說話的時候沒有介音,怎麽說呢?比如說“警察抓小偷”,他們會讀成“警察紮小偷”;記得有壹次那個杭州人叫我幫他把膠水刷到橡膠皮上,他就是這樣說的:“小王,妳把那橡膠板‘殺’了!”我當時就傻了,轉身就開始找刀。因為我開始看見他用美工刀在割膠皮嘛,相當奇怪,他完全可以說割的嘛,為什麽要說“殺”了?他看到我在找刀,嘆了口氣說,“唉,妳們這些年輕人,什麽東西都不會!”於是就取出刷子開始刷膠板,壹邊刷還壹邊教我說:“看見沒?要這麽‘殺’!”;還有壹次他叫我去搬短管,就是工地上那些很短,長不過50厘米的襯膠管道,他說:“小王,妳去把那些膽管搬過來。”我也很納悶,在工地呆了壹年多,沒聽過有“膽管”這壹說法啊?直到後來他自己去搬了幾根,我才曉得,不過幸好兩次事件讓我想到了他們杭州普通話都不帶介音,要不我還真差點理解錯了,把50厘米左右的襯膠管道當作“膽管”,我當時還歪著身子記了好久“膽管”的形狀。
人因工程學發展到現在,它所包含的內容已經含概了微氣候環境(即人體舒適性與微氣候的關系、高低溫作業環境對人的影響、微氣候環境標準及改善)、照明環境、噪聲環境、色彩環境、空氣環境、感覺(心理物理學、感覺生理學、視覺、聽覺、其他感覺)、知覺、註意與記憶(認知心理學)、人的信息處理系統(反應時間與運動時間)、體力勞動負荷與工作疲勞、人體測量學、作業空間設計、人機系統設計、人機界面設計等在內的多學科綜合。
所以,人因工程學是壹門我們從工程設計、工程建設到項目投運都不得不加以重視的學科!