Designing human-machine systems: transformation of a designer's thinking

Abstract

Industry 4.0 became a powerful impetus for the development of man-machine systems, which, on the one hand, increased their efficiency and reliability and, on the other hand, made them super-complex. As a result, this led to an increase in the complexity of human-machine system management and the manifestation of the human factor. The consequence is that, currently, the main cause of accidents and disasters is the human factor. Thus, the safety of human-machine systems largely depends on the person's psychological and physiological characteristics. The article shows that the study of a person's characteristics is the basis for the development of a human factor management system. The essential element of the human factor management system is the systemic ergonomics thinking of the human-machine systems designer. This type of thinking is formed as a result of training and the gradual acquisition of eco-ergonomic design skills. To explain the importance of the formation of eco-ergonomic thinking in humanmachine systems design, eco-ergonomic thinking evolution is presented in the work. Through the analysis of the sequence of the development of ergonomic thought, it is shown how the approach to ensuring the safety of human-machine systems has changed from the middle of the 20th century to the present. The next stage of the work was the analysis of eco-ergonomic, human-oriented, riskoriented, and strategic thinking. Based on the analysis results, a hierarchy of thinking types is built, and their role in the formation of systemic ergonomics thinking in human-machine systems designing is shown. The main feature of the designer's systemic ergonomics thinking is the priority of finding a solution to the problem in the system operation through research and analysis of human-machine interaction. Based on the obtained results, the importance of the formation and development of systemic ergonomics thinking is substantiated. It is shown how to implement the formation of a designer's systemic ergonomics thinking of human-machine systems through the training system.

Індустрія 4.0 стала потужним поштовхом для розвитку людино-машинних систем, що, з одного боку, підвищило їх ефективність і надійність, а з іншого ‒ розробила їх надскладними. У підсумку, це призвело до підвищення складності управління людино-машинною системою і підвищення прояву людського фактора. Наслідком цього є те, що на поточний момент основна причина виникнення аварій і катастроф це людський фактор. Таким чином, безпека людиномашинних систем значною мірою залежить від індивідуальних психологічних і фізіологічних особливостей людини. У статті показано, що дослідження індивідуальних особливостей людини є підґрунтям для розроблення системи управління людським фактором. Ключовим елементом такої системи є системне ергономічне мислення проектувальника людиномашинних систем. Такий тип мислення формується у результаті навчання і поступового набуття навичок екоергономічного проектування. Для пояснення важливості формування еко-ергономічного мислення у проектувальника людино-машинних систем у роботі представлена еволюція еко-ергономічної думки. Через аналіз послідовності розвитку ергономічної думки показано, як змінювався підхід до забезпечення безпеки людино-машинних систем із середини ХХ століття до теперішнього часу. Наступним етапом роботи став аналіз еко-ергономічного, людино-орієнтовного, ризикорієнтовного, стратегічного мислень. На підставі результатів аналізу побудована ієрархія типів мислення, показана їх роль у формуванні системного ергономічного мислення у проектувальника людино-машинних систем. Головною особливістю системного ергономічного мислення проектувальника є пріоритетність пошуку розв'язання проблеми у роботі системи через дослідження й аналіз взаємодії людини і машини. На підставі одержаних результатів обґрунтовано важливість формування і розвитку системного ергономічного мислення. Показано, як реалізувати формування системного ергономічного мислення у проектувальників людино-машинних систем через систему навчання.