Основные этапы решения технических задач

При решении любой технической задачи или проблемы можно выделить ряд этапов:

1. Постановка задачи. В основу ее можно положить высказывание А. Эйнштейна: «Изобрести — это значит увеличить следующую дробь: произведенные товары / затраченный труд». Отсюда ясно, что темы рождаются повседневным трудом. В основе любого изобретения лежат полезность и новизна — необходимые условия выдачи патента на изобретение.

2. На втором этапе необходимо наглядно представить себе и сформулировать задачу, в основе которой лежит формулировка цели. Многие задачи и способы завершали свой путь на этапе составления эскизов или функциональных схем. Негативный результат на этом этапе также полезен — экономит время. Следует искать другие идеи и объекты изобретения. На этом этапе выясняется основное противоречие.

3. Патентный поиск. Выясняется, не решена ли кем-либо другим эта задача? Выбираются аналоги — близкие по основному функциональному назначению технические объекты, а из них выбирается наиболее близкий — прототип, имеющий наибольшее число общих признаков с ожидаемыми от создаваемого объекта. Среди аналогов может оказаться такой, который реализует поставленную цель, тогда следует сменить цель, не меняя существа разрабатываемого технического объекта и его функционального назначения.

4. После уточнения основных признаков разрабатываемого технического объекта и сопоставления их с признаками прототипа и аналогов выбирается наиболее приемлемый метод решения задачи, при этом рассматривается возможность применения ЭВМ. Допустимо комплексное использование различных методов (мозгового штурма, морфологического анализа, метода фокальных объектов), но принципиальные вопросы легче решаются посредством ТРИЗ на базе целостного фундаментального подхода.

Дальнейшие этапы формальны, но очень важны. Это — экономическое обоснование; составление формулы изобретения (перед чем полезно выполнить сопоставительный анализ признаков изобретения, прототипов и аналогов и четко выделить отличительные признаки); составление описания и оформление всей заявки. Но самый трудный этап — поиск заказчиков и организаций, способных внедрить изобретение. В этих видах деятельности также требуются творческие способности, но другого плана — организационного.

Глава 3. ПСИХОЛОГИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

Производственный травматизм называют «болезнью XX века». По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), смертность от несчастных случаев в наше время занимает 3-е место после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Причем эта «болезнь» поражает преимущественно молодых трудоспособных людей. Невозможно примириться со страданиями и смертью, которые приносит людям производственный травматизм. Ведь это в определенной мере порождение человеческих рук, издержки технического прогресса. Чтобы излечить общество от этой страшной «болезни», очевидно, следует идти тем же путем, которым идет медицина, научившаяся бороться со многими болезнями, считавшимися неизлечимыми. Вылечить конкретного человека — значит вновь возвратить ему здоровье. Излечить от болезни общество — значит создать такие условия, при которых заболевание практически невозможно. Подобное избавление от болезней называется профилактикой. Это — важнейший принцип медицины. Профилактика производственного травматизма — единственный эффективный метод борьбы с ним. Прежде чем включиться в это столь нужное и сложное дело, необходимо найти ответы на некоторые вопросы:

Что такое производственный травматизм, что такое несчастный случай на производстве?

По каким причинам происходят несчастные случаи?

Почему естественный иммунитет, которым в данном случае является присущий каждому нормальному человеку природный инстинкт самосохранения, не способен уберечь людей, по крайней мере некоторых?

Существует ли предрасположенность к несчастным случаям, зависящая от врожденных свойств человека, различаются ли люди по этим свойствам или в этом отношении все одинаковы?

Если такие свойства есть, то в чем они состоят и можно ли их выявить в ситуациях, не связанных с несчастными случаями?

Необходимо ответить на эти и множество других вопросов, чтобы попытаться дать ответ на главный: что мы в силах сделать, чтобы предотвратить каждый конкретный несчастный случай и тем самым избавиться от производственного травматизма?

Какие области человеческого знания могут выступить здесь в роли «лекаря»?

Охрана труда

Безопасность труда — состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих вредных и опасных производственных факторов.

Несчастный случай — внезапное непреднамеренное повреждение организма человека (препятствующее нормальному осуществлению деятельности) в результате воздействия на него опасного производственного фактора или собственного опасного поведения.

Производственный травматизм — совокупность производственных травм.

Причины несчастных случаев делятся на технические (связанные с отказом в работе технических средств) и организационные (связанные с человеческим фактором).

Охрана труда — совокупность экономических, организационных и правовых мероприятий, обеспечивающих безопасность трудящихся в производственных процессах.

Основным методом охраны труда является применение системы техники безопасности. Техника безопасности должна решать три основные задачи:

создание техники, при работе с которой исключается опасность для человека;

разработка специальных средств защиты человека от опасности в процессе труда;

организация условий для безопасной работы, в том числе обучение людей.                               .

Знания по технике безопасности необходимы специалисту высшей технической квалификации, организатору производства, но достаточно ли этих знаний для обеспечения безопасности труда?

Техника безопасности основное внимание направляет на материальный фактор труда. Однако, по данным международной статистики, главным виновником несчастных случаев чаще всего является работающий человек, а не техника. Именно человек по тем или иным причинам нарушает предписанное техникой безопасности течение трудового процесса. Различные исследователи указывают, что вина человека может быть констатирована в 60-90% несчастных случаев.

Здесь уместно возвратиться к уже сформулированному вопросу: почему у психически нормальных людей не срабатывает инстинкт самосохранения? Почему возрастает тяжесть травм? По мнению ведущего специалиста в области психологии безопасности деятельности М. А. Котика, этому способствуют как объективные, так и субъективные причины.

Первая причина вытекает из анализа эволюции. Эволюционное развитие человека происходило в основном в области психики, благодаря которой создавались и совершенствовались орудия труда. Расширялся диапазон воздействий человека на окружающий мир и круг ответных реакций внешнего мира. С развитием техники опасность растет быстрее, чем совершенствуются психофизиологические особенности человека, и порой он оказывается не в состоянии противодействовать ей.

Вторая причина состоит в том, что растет цена ошибки. Иногда человек просто не способен предвидеть возможные последствия своих действий. Неточное движение ремесленника могло привести к порезу или ушибу. К чему может привести неточное движение пилота или оператора сложной энергосистемы, страшно даже представить. Современные технические средства значительно снижают вероятность ошибки, но при этом повышается ее цена.

Третьей причиной, способствующей росту травматизма, является адаптация человека к опасности. Пользуясь благами техники, человек привыкает к ней, забывает о возможной опасности. Иногда человек преднамеренно, ради сиюминутной выгоды, пренебрегает опасностью, не выполняет необходимых правил. Ведь несчастный случай — все же случай для каждого отдельного человека. Закономерность таких «случаев» становится очевидной лишь при анализе производственного травматизма в целом.

Итак, вольно или невольно, но виновником травмы часто оказывается человек вне зависимости от того, стал жертвой он сам или кто-то другой.

Человека принято считать виновником, если его действия (или бездействие) явились непосредственной причиной происшествия. Если несчастный случай происходит, например, вследствие поломки техники, виновником считается техника. Но ведь эту технику создал человек (возможно, с нарушением требований технологии) и готовил технику к эксплуатации тоже человек (скорее всего, с нарушением правил подготовки). Поэтому подобные случаи, по всей вероятности, также можно отнести на счет человеческого фактора. Таким образом, имеется целый ряд объективных и субъективных факторов возникновения несчастных случаев по вине человека.

Современные тенденции технического прогресса дают возможность прогнозировать снижение травматизма за счет совершенствования техники. Однако, поскольку многочисленные попытки «надеть на машину намордник» в настоящее время не дают достаточного эффекта, немалые надежды на успех в излечении человечества от травматизма связываются с науками о человеке, и в первую очередь, с психологией.

Психология безопасности

Начало психологическому изучению травматизма в промышленности было положено в XX в. Впервые психологическим или личным фактором в возникновении несчастных случаев заинтересовались в связи с высоким уровнем производственного травматизма среди рабочих «движенцев» (вагоновожатых, шоферов, машинистов и т. п.). Первые работы в данной области были проведены в 1910 г. в Нью-Йорке в связи с запросом страховых обществ, заинтересованных в уменьшении расходов по оплате жертв несчастных случаев.

Английские исследователи производственного травматизма в 1919 г. обратили внимание на то, что из группы людей, выполняющих одну и ту же работу в одних и тех же условиях (в данном случае это была сборка артиллерийских снарядов), некоторые вообще не имели травм, у других были одна или две, а часть рабочих травмировались весьма часто. Это можно было объяснить случайностью, тенденцией к повторению совершаемых ошибок или врожденной предрасположенностью к несчастным случаям. Изучение фактов травмирования с применением метода статистического анализа привело исследователей к выводу, что имеющееся распределение несчастных случаев основано на индивидуальной предрасположенности к ним.

Особое внимание следует обратить на то, что в данном исследовании учитывались все травмы независимо от тяжести, т. е. в расчет принимались и микротравмы (незначительные порезы, ушибы), составляющие большинство.

Теория психологической предрасположенности к несчастным случаям получила широкое распространение. Наиболее детально она была разработана Карлом Марбе. Он утверждал, что вероятность получения человеком травм может быть вычислена при помощи определенных статистических методов на основании числа предшествующих несчастных случаев. Эта связь между количеством предыдущих и вероятностью последующих случаев получила название закона Марбе, или закона рецидивов. Анализируя и интерпретируя выявленные закономерности, Марбе подчеркивал, что предшествующие несчастные случаи не являются причиной последующих. Причиной и тех и других является общая предрасположенность человека к несчастным случаям, которая включает различные психологические и физиологические свойства. Большую часть этих свойств Марбе связывал со способностью переключаться, т. е. быстро менять установку и приспосабливаться к неожиданно возникающей ситуации. Люди с пониженной способностью переключаться в наибольшей степени предрасположены к травматизму. Эта предрасположенность в основном является врожденной, но она может быть изменена под влиянием опыта и воспитания. Способность к переключению установки может определяться экспериментально путем ввода резких изменений в условия деятельности и оценки влияния таких изменений на ее скоростные и точностные показатели.

Наибольшую критику со стороны оппонентов вызвали утверждения Марбе о фатальной предрасположенности некоторых людей к несчастным случаям, а также сам способ расчета будущих несчастных случаев. Формула Марбе не получила широкого практического применения. Однако его выводы о наличии психологических свойств, обусловливающих большую или меньшую предрасположенность людей к несчастным случаям, не были отвергнуты.

В нашей стране и за рубежом было выполнено много исследований, направленных на определение свойств, составляющих личную предрасположенность, и разработку тестов, позволяющих выявить ее своевременно.

Для практического использования установленных в исследованиях фактов и применения разработанных тестов необходимо было решить вопрос, общим или специфическим фактором является предрасположенность к несчастным случаям. Можно ли выводы, сделанные при исследовании одних профессий, распространять и на другие? Поиск ответа на этот вопрос требовал дальнейших исследований. По мере накопления новых экспериментальных данных наряду с понятием предрасположенность стали использовать понятие подверженность и противоположное — защищенность от опасности (травморезистентностъ). Подверженность (защищенность) определяется большим количеством переменных: пол, возраст, навыки, опыт, особенности мотивации и характера и т. д. Зависит она и от предрасположенности. Подверженность может изменяться за счет воспитания, обучения и т. п. Предрасположенность при этом остается неизменной, она может лишь более или менее успешно компенсироваться свойствами личности.

К. М. Гуревич предложил разделить все профессии на две большие группы — относительные и абсолютные. В относительных профессиях способны надежно и безопасно работать все здоровые и обученные люди. В таких профессиях (станочник, маляр, ткачиха и др.) каждый может найти способы поведения, приемы труда, которые соответствуют его индивидуальным качествам, особенно свойствам нервной системы. Здесь приспособление человека к выполняемой работе происходит за счет формирования индивидуального стиля деятельности. В абсолютных профессиях (летчик, подводник, высотник и др.) надежно и безопасно работать могут далеко не все, для этого требуется соответствующая профессиональная пригодность. Здесь согласование человека с его профессией осуществляется за счет профессионального отбора, причем одним из важнейших показателей профессиональной пригодности к работе по абсолютным профессиям является наличие соответствующих качеств нервной системы.

М. А. Котик отмечает, что качества нервной системы работающего отражаются на процессе труда в зависимости от режима их функционирования. В самом общем плане выделяют три основных режима деятельности: минимальный, оптимальный и экстремальный:

минимальный режим связан с решением наиболее простых задач в благоприятных условиях и при невысокой цене ошибки (например, водитель недолгое время едет по широкому свободному шоссе при хорошей погоде);

оптимальный режим наиболее типичный для данной деятельности, отличающийся относительно большой нагрузкой и продолжительностью, требующей высокого внимания (например, езда на автомобиле по улицам большого города в условиях оживленного дорожного движения);

экстремальный режим, который возникает при значительном усложнении процесса деятельности (усложнении внешних условий из-за возникновения аварийных ситуаций, непредвиденных обстоятельств или из-за резкого снижения возможностей человека, появления высоких опасностей и т. п.). Подобный режим может возникнуть у водителя в случае отказа ходовой части автомобиля, при появлении очень сложной дорожной ситуации.

Практика показывает, что каждому из рассмотренных режимов деятельности присущи свои типичные ошибки и связанные с ними несчастные случаи. В экстремальном режиме ошибки чаще всего обусловлены недостатком возможностей человека (или высоким эмоциональным напряжением их неиспользования). В простом минимальном режиме ошибки возникают потому, что человек чрезмерно расслабляется, его внимание рассеивается — эти ошибки являются результатом пренебрежения решением простых задач, отсутствия интереса к ним. Изучение связи между теми и другими категориями ошибок и индивидуальными качествами людей показало наличие определенной закономерности. Люди с сильной нервной системой способны спокойнее и более продуктивно действовать в экстремальных режимах, чем те, у кого нервная система слабее. Люди же слабого типа нервной системы в процессе всей своей жизни и деятельности постепенно вырабатывают компенсаторные механизмы, позволяющие им, при недостатках данной функции, успешнее решать жизненные и трудовые задачи. Такими компенсаторными механизмами оказываются высокая чувствительность к внешним раздражителям, высокая осмотрительность, старательность.

Различные виды деятельности предъявляют специфические требования к определенным психофизиологическим качествам. В соответствии с этими требованиями выделяют профессионально важные качества. Уровень их развития и своеобразное сочетание определяют защищенность человека от опасности. Следовательно, неспособность отдельных людей избежать несчастных случаев при выполнении какого-либо вида профессиональной деятельности надо рассматривать не как следствие фатальной предрасположенности к получению травм вообще, а как непригодность к данному виду деятельности.

Личностные качества развиваются и формируются в деятельности под непосредственным влиянием социального окружения. Способность человека противостоять опасности, особенно в относительных профессиях, это в значительной степени результат индивидуального развития. В центре внимания исследователей психологических факторов производственного травматизма оказалась личность во всем многообразии ее свойств.

Первый тест Г. Хана был направлен на оценку эмоциональной уравновешенности испытуемых и основывался на измерениях сенсомоторной реакции в постепенно усложняющихся условиях. Испытуемым предлагалось нажимать кнопку при появлении светового сигнала; если же одновременно со световым подавался звуковой сигнал, кнопку нажимать не следовало. По ходу испытания темп подачи сигналов постепенно возрастал, и, наконец, возникала ситуация, при которой вначале было трудно, а потом просто невозможно справиться с поставленной задачей. Неуравновешенные индивиды, как показали опыты, особенно эмоционально реагировали на сложность задач и впадали в панику.

Второй тест, используемый Г. Ханом, оценивал способности испытуемых к взаимодействию с большим числом факторов и выделению главного из них. Среди разбросанных на плакате в случайном порядке цифр требовалось находить нужные и указывать их в заданной последовательности. Таким образом, представлялась возможность выделить людей, которые испытывают затруднения в распределении и концентрации внимания на важном объекте.

Третий тест был направлен на оценку выдержки и терпения испытуемых, которые должны были в течение часа складывать соответствующие цифры. В таких опытах у людей с достаточной выдержкой обычно обнаруживается постепенное снижение точности и скорости выполнения действий. Испытуемые же с недостаточным терпением до известного момента действуют успешно, но потом у них резко наступают и растут эмоциональные сдвиги, в результате которых они быстро утрачивают способность продолжать испытание.

Четвертый тест предназначался для оценки склонности к риску. Испытание проводилось у специально вырытого для этого рва, на дне которого были разбросаны осколки разбитых бутылок. Испытуемому вначале предоставляли возможность заглянуть в ров и убедится в том, что падение туда — дело малоприятное. Затем его отводили примерно на расстояние 5 метров от рва, завязывали глаза и предлагали подойти к краю рва. Если испытуемый с первого шага проявлял осторожность или же, напротив, смело шагал до самого края рва и его приходилось в последний момент удерживать от падения, то в обоих случаях, по мнению Г. Хана, он был предрасположен к несчастным случаям. Защищенными считались те, кто сделав смело 2-3 шага вперед (сколько они считали безопасным), далее останавливались и их невозможно было заставить сдвинуться с места.

Приведенный перечень исследований роли психофизиологических качеств в подверженности травматизму является далеко не полным. Аналогичные исследования в настоящее время проведены практически во всех отраслях промышленности. Обобщая их результаты, перечислим наиболее важные психофизиологические показатели, определяющие подверженность травматизму:

качество перцептивных процессов («полезависимость-поленезависимость»),

качества внимания;

уровень сенсомоторной координации;

особенности темперамента.

Все эти показатели проистекают из самой фундаментальной характеристики человека — свойств его нервной системы. Свойства нервной системы являются сугубо природным качеством человека. Но при этом никак нельзя забывать, что человек является саморегулирующей системой, способной в процессе жизни и деятельности вырабатывать качества, позволяющие ему в определенной степени компенсировать свои недостатки и полнее использовать свои достоинства в избранной деятельности.

Отмеченные свойства могут быть исследованы в условиях, не связанных с производством, при помощи специальных тестов. Причем исследователи отмечают, что люди, у которых часто бывали травмы, уже сам процесс тестирования воспринимают более эмоционально, чем те, кто не имел травм.

Свойства характера

Среди характерологических особенностей, связанных с подверженностью травматизму, чаще других называют агрессивность, чрезмерную самоуверенность, неуважение и недостаточную чувствительность к другим людям, выраженную способность к сочувствию и переживанию, слабую дисциплинированность, тревожность, нерешительность, чрезмерную замкнутость или, напротив, общительность, независимость, критичность, гиперответственность, склонность к риску.

Нетрудно заметить, что многие из перечисленных качеств полярны. Пожалуй, невозможно представить человека, который обладал бы одновременно всеми этими качествами. Кроме того, исследователи, как правило, подчеркивают степень выраженности свойств: чрезмерно или недостаточно. Эти качества оказываются связанными с подверженностью травматизму, лишь когда сила (слабость) их проявлений выходит за среднестатистические рамки.

И еще: большинство из них не могут быть однозначно оценены с позиций социальной приемлемости — плохие или хорошие. Не стоит полагаться на личные симпатии и антипатии при попытке оценить склонность человека к несчастным случаям. Такую оценку может дать только специалист в области психологии безопасности труда. Руководитель работ на основе наблюдения и анализа может принять решение о необходимости обратиться к специалисту, чтобы тот определил возможность и целесообразность привлечения данного работника к выполнению работ, относящихся к группе относительной, но с повышенной опасностью (к таким работам относятся, в частности, строительные, транспортные, различные виды горных работ и некоторые другие), отстранения от таких работ или проведения соответствующих психокоррекционных мероприятий.

Пол

Практика показывает, что при прочих равных условиях несчастные случаи с женщинами, как правило, происходят значительно реже, чем с мужчинами, несмотря на то, что ошибок в работе женщин, в общем, бывает больше. Однако такое «превосходство» женщин проявляется только при работе в нормальных, обычных условиях. При усложнении условий работы, особенно в экстремальной обстановке, надежность и безопасность работы женщин существенно понижаются. Женщины также быстрее утомляются, острее реагируют на организационные неполадки, опасные ситуации. Таким образом, женщины реже создают опасные ситуации, а мужчины в подобных ситуациях в большей мере способны избегать несчастных случаев. Следовательно, для обеспечения безопасности труда женщин следует в первую очередь стремиться к созданию нормальных условий труда, устранению причин, вызывающих переживание тревоги и страха.

Стаж и возраст

Статистика свидетельствует, что среди пострадавших от несчастных случаев на производстве преобладают молодые люди в возрасте до 25 лет (первый пик травматизма). Однако анализ конкретных несчастных случаев позволяет заключить, что целесообразно соотносить травматизм не столько с возрастом, сколько со стажем работы. Значит, не какие-то свойства, присущие молодым, а отсутствие опыта, необходимых знаний, навыков, умений чаще приводят к травмам.. В то же время при профессиональном стаже примерно 5 лет отмечается второй скачок числа несчастных случаев, причиной которого является неосмотрительность. Развитие профессиональных навыков рабочего, опыт работы без травм повышают уверенность в своих силах, создают ощущение, что ему «все по плечу». К сожалению, это часто приводит к снижению осмотрительности, ослабляет профессиональную бдительность. Данное явление получило название вторичной беспечности. Одной из действенных мер профилактики вторичной беспечности служит более строгий контроль в отношении рабочих со стажем около 5 лет со стороны руководства.

Психические состояния

Действия работающих обусловлены не только устойчивыми качествами, но и временными психофизиологическими и эмоциональными состояниями. Среди таких состояний в первую очередь выделяют утомление — комплекс соответствующих физиологических сдвигов в организме, вызванных процессом труда, понижающих работоспособность и создающих конфликт между внешними требованиями работы и снизившимися возможностями человека. Для разрешения этого конфликта организм мобилизует внутренние ресурсы, переходит на более высокий энергетический уровень функционирования. Это переживается людьми как состояние усталости, развитие которого в значительной мере обусловлено потребностью в работе, мотивацией, интересами и т. д. О влиянии усталости на подверженность несчастным случаям около 70 лет назад хорошо сказал Б. Мессио: «Несчастный случай, вызванный усталостью, отличается не большей случайностью, чем случай тифозной горячки, вызванный питьем плохой воды».

Подверженность несчастным случаям существенно повышается с ухудшением состояния здоровья работающих. Значительное влияние на нее оказывает также состояние стресса. Стресс положительно, мобилизующе влияет на трудовую деятельность до тех пор, пока он не превысил критического уровня. При превышении этого уровня нарушаются механизмы саморегуляции организма вплоть до срыва деятельности. Стресс, превышающий критический уровень, называют дистрессом. В состоянии дистресса прежде всего понижается точность движений, неверно оцениваются сигналы окружающей среды, нарушается контроль за процессом труда. С ростом неудач ослабляются волевые функции, снижаются возможности преодоления трудностей. Это, естественно, повышает вероятность возникновения несчастных случаев. Люди обладают различными способностями противостоять дистрессу, которые могут быть выявлены заблаговременно. Выделяют шесть групп факторов (стрессоров), порождающих состояние дистресса в труде:

1. Неопределенность роли рабочего, когда ему не ясно, что входит в круг его обязанностей, чего ждут от него в результате работы.

2. Недостаточное использование или недооценка возможностей рабочего, когда ему поручается выполнение задач, которые по сложности существенно ниже способностей.

3. Перегрузка, когда работа слишком сложная или ставит перед рабочим слишком много задач.

4. Недостаточность ресурсов или данных для их использования в работе.

5. Небезопасность дальнейшего продолжения работы.

6. Неучастие, когда у рабочего нет возможности для самопроявления в труде, выражения своего мнения.

Большинство из перечисленных стрессов относятся к организационным и социально-психологическим. Их можно устранить путем формирования благоприятного психологического климата, что является одной из важнейших задач руководителя в деле повышения безопасности труда.