1-1. Ergonomia - pojęcia podstawowe      


dr hab. inż. Edwin Tytyk - prof. nad. Politechniki Poznańskiej

 


 1-1.1. Źródła ergonomii w wytwórczości pierwotnej i rzemieślniczej

 1-1.1.1. Praca i technika w społeczeństwach pierwotnych i starożytnych

Poszukiwanie źródeł ergonomii w wytwórczości ludzkiej sprzed wieków jest zajęciem wielce ryzykownym, ale i niezwykle pasjonującym. Przede wszystkim należy przyjąć, że takie pojęcie ergonomii, jakie akceptujemy dziś - nauka zajmująca się dostosowaniem wszelkich obiektów technicznych do możliwości i ograniczeń człowieka - nie może mieć zastosowania do kontaktów człowieka z jego wytworami technicznymi w okresie od wczesnej epoki plejstoceńskiej (2,5 mln lat temu) aż do końca XIX wieku. Pojęcie ergonomii tak naprawdę funkcjonuje w świadomości społecznej dopiero od 50 lat - i to wcale nie powszechnie. W odniesieniu do wcześniejszych okresów być może uprawnione byłoby używanie pojęcia "pra-ergonomii" lub "ergonomii intuicyjnej". Równie dobrze oddawałyby istotę zagadnienia takie określenia, jak: poręczność, funkcjonalność, przydatność, odpowiedniość, użyteczność, wygoda, skuteczność - jako cechy artefaktów (tu: narzędzi, maszyn) określane na podstawie prób i błędów podczas ich użytkowania.

Brian Shackel, angielski psycholog w 1963 r. tak charakteryzował tę sytuację: "W czasach prehistorycznych ludzie sami wytwarzali potrzebną im broń i narzędzia. Sprawność i dobre dostosowanie narzędzia do człowieka były kwestią życiowej wagi. Jeżeli człowiek zrobił złą broń i nie mógł jej użyć dość skutecznie, bardzo szybko było o jednego żywego konstruktora wadliwej broni mniej na świecie" [7, s. 21].

Na uzasadnienie tego stanowiska można przytoczyć następujące argumenty.

  1. Środki techniczne używane przez człowieka w okresach wytwórczości pierwotnej i rzemieślniczej były bardzo proste, wręcz prymitywne z punktu widzenia dzisiejszych osiągnięć technicznych (choć z punktu widzenia obiektywnych możliwości ludzi z tamtych czasów - mogły być wręcz genialne), a ponadto przez zdecydowaną większość tego okresu były wytwarzane przez określonego człowieka dla jego własnych potrzeb. W okresie rozwiniętej wytwórczości rzemieślniczej narzędzia i maszyny - nadal bardzo proste - były produkowane w niewielkich ilościach w warsztatach i manufakturach dla niewielkiej ilości mało wymagających użytkowników. Udane wzory narzędzi przetrwały wiele lat, np. kielnia murarska i piła ręczna o znanych dziś kształtach były używane już w starożytnym Egipcie, czyli 5000 lat temu, a narzędzia stolarskie, młotki i obcęgi - w okresie Imperium Rzymskiego, czyli przed 2000 lat.

  2. Nasycenie środkami technicznymi (np. narzędziami, maszynami, pojazdami) życia ludzkiego początkowo było stosunkowo niewielkie, zwłaszcza w dominującym sektorze gospodarki - w rolnictwie. Życie w miastach powodowało większe uzależnienie od techniki (praca rzemieślnicza, budowle, transport, infrastruktura miejska), lecz zawsze najwięcej środków technicznych używano w celach militarnych. Żołnierzy nikt jednak nie pytał, czy mają wygodną broń i zbroję.

  3. Wytwarzanie środków technicznych następuje w wyniku pracy, a jednocześnie do wykonywania pracy niezbędne są określone środki techniczne. Niski poziom rozwoju techniki powodował, że człowiek-wytwórca musiał być podstawowym źródłem energii przy wykonywaniu pracy, która jako forma zarobkowania, była warunkiem przeżycia. Podział ówczesnych społeczeństw na klasy, dokonujący się w wyniku nierówności majątkowych, a następnie prawnych, spowodował, że ludzie "wolni" i "szlachetnie urodzeni", stanowiący klasę wyższą, nie musieli pracować fizycznie, oni byli powołani do służby państwowej oraz do prowadzenia wojen. Zajęcie pracą najemną, traktowane jako poniżające i niegodne człowieka wolnego (np. w starożytnej Grecji, Egipcie, Rzymie), pozostawiano niewolnikom, obcokrajowcom i ludziom biednym. W związku z tym nie istniała w tych społeczeństwach motywacja do rozwijania techniki, tworzenia wynalazków ułatwiających pracę - bo nie był to problem ludzi wolnych, zamożnych, posiadających wiedzę i władzę.

  4. Wyznawane religie utrwalały i uświęcały ten stan, np. w wierzeniach starożytnych Greków Zeus zesłał karę na ludzi w postaci pracy i trudu za przewinę Prometeusza, który wykradł mu ogień, chcąc ofiarować go ludziom. Greckie słowo ponos oznacza zarówno trud, pracę, jak i cierpienie; z tego samego rdzenia pochodzi penia - bieda, ubóstwo oraz peina - głód (słowo ergon oznaczało szlachetniejszą odmianę zajęcia - pracę na roli). W religii chrześcijańskiej znajdujemy podobny motyw: Bóg ukarał Adama za udział w kradzieży zakazanego owocu (wiedzy?), skazując go i następne pokolenia na ciężką pracę w pocie czoła: "...przeklęta niech będzie ziemia z twego powodu; z trudem będziesz zdobywał od niej pożywienie dla siebie po wszystkie dni twego życia. Cierń i oset będzie ci rodziła, a przecież pokarmem twym są płody roli. W pocie więc oblicza twego będziesz musiał zdobywać pożywienie..." [Pismo święte Starego i Nowego Testamentu. Księga Rodzaju, w. 17-19].

W starożytności uświadamiano sobie potrzebę pracy, jednak stosunek do niej w różnych okresach był różny. W okresach, gdy liczba niewolników, cudzoziemców i biedoty (metojków) wystarczała do funkcjonowania gospodarki (w starożytnej Grecji było to ok. 2/3 ogółu ludności), trudy pracy fizycznej oraz pochodne im cierpienia i biedę pozostawiano wyłącznie im. W okresach, gdy nie udawało się zdobyć dostatecznie dużej liczby niewolników (stąd szacunek społeczeństwa dla wojowników), łagodzono nieco stosunek do pracy fizycznej, przywołując przykłady bóstw i herosów, którzy nie stronili od wysiłku, gdy było to konieczne (np. Hefajstos i Atena Ergane - bogowie rzemiosł, Demeter - opiekunka rolników; bohaterowie Homera także pracują: Odys buduje łoże i tratwę, Parys - własny pałac, Leartes pracuje na roli, Penelopa przędzie, Herakles czyści stajnie, a Epeios buduje konia trojańskiego) [3]. Pojawiały się głosy, że "praca nie jest hańbą - hańbą próżnowanie", "Pracuj, bracie miły! Pracę bóstwa za dolę ludziom przeznaczyły" [4, s. 44-45]).

Zaskakująco współcześnie brzmią słowa greckiego filozofa - cynika i kaznodziei, Diona z Prusy, żyjącego w epoce Cesarstwa Rzymskiego w I wieku n.e. Radził on, aby unikać bezczynności, bo prowadzi to ku złym myślom i uczynkom. Trzeba jednak zwracać uwagę na to, by nie podejmować prac, które szkodzą ciału i duszy. "Praca bowiem musi mieć dwie zalety: subiektywną i obiektywną. Obiektywnie musi dawać dostateczny zarobek na życie, musi wytwarzać coś pożytecznego i nie ma służyć zbytkowi lub luksusowi; subiektywnie zaś nie śmie fizycznie szkodzić pracującemu i wpływać ujemnie na jego stan psychiczny" [4, s. 86]. Szczególnie złą opinię miała praca w zamkniętym pomieszczeniu i w pozycji siedzącej, którą uważano za symbol niewolnictwa. Najgorszą sławę miała praca szewca, co znalazło wyraz w porzekadle: "ludzie bladzi na nic innego się nie nadają, jak tylko na szewca". Powszechnie uważano, że ludzie bladzi i niewysportowani z powodu braku gimnastyki i słońca są tchórzliwi i zniewieściali [4, s. 75].

 1-1.1.2. Rozwój technicznych umiejętności człowieka

Czy w minionych wiekach był sprzyjający klimat do myślenia o pracującym człowieku? Pytanie jest czysto retoryczne, daje jednak pewne wyjaśnienie faktu, że ilość i jakość środków technicznych w ciągu kilku tysięcy lat - z wyjątkiem ostatnich dwóch wieków - rozwijała się bardzo powoli i nierównomiernie. Ilustrują to foliogramy nr. 1 i nr. 2 opracowane na podstawie [19].

Fol. nr 1 Wzrost ilości środków technicznych
od czasów starożytnych


Fol. nr 2. Wzrost wynalazczości od czasów starożytnych

Charakterystykę wytwórczości pierwotnej można przybliżyć, analizując fakty udokumentowane odkryciami archeologicznymi, etnograficznymi i historycznymi (na podstawie [5], [11], [19]):

2.500.000 lat temu

wytwarzanie kamiennych narzędzi ręcznych przez homo habilis (człowieka zręcznego) - Afryka, Tanzania, wąwóz Olduvai.

1.500.000 lat temu

ślady świadczące o umiejętności rozpalania i utrzymywania ognia, prawdopodobne narodziny więzi społecznych i działań zespołowych - Afryka środkowa.

500.000 lat temu

korzystanie z ognia, wytwarzanie narzędzi kamiennych - Azja, Zhoukoudian koło Pekinu.

300.000 lat temu

ukształtowanie się gatunku biologicznego homo sapiens (człowiek myślący) - naszego bezpośredniego przodka.

45.000 lat temu

wykształcenie się myślistwa jako sposobu zdobywania pożywienia, wytwarzanie narzędzi myśliwskich: maczug, dzid, oszczepów.

24.000 lat temu

wykonywanie malowideł w jaskiniach, początki życia osiadłego w jaskiniach, życie społeczne - Francja, Cro-Magnon.

20.000 lat temu

używanie pieców dołowych (Ukraina), lampek oliwnych (Francja), instrumentów muzycznych: bębnów i fujarek.

15.000 lat temu

używanie sań do transportu - Europa, epoka lodowa.

10.000 lat temu

wytwarzanie złożonych narzędzi myśliwskich i broni: łuku, strzał, dmuchawek oraz łodzi dłubanek.

7.000 lat temu

udomowienie zwierząt, początki hodowli, uprawy roli, życia osiadłego typu miejskiego (Jerycho).

6.000 lat temu

wynalezienie wozu na kołach - m. Uruk, Irak; także: Węgry.

5.500 lat temu

wytwarzanie i używanie prostych narzędzi rolniczych: sierpa, motyki, cepa sztywnego, żaren.

5.000 lat temu

wytwarzanie papieru z liści papirusu - Egipt.

4.500 lat temu

tworzenie wielkich budowli, m.in. piramid w Egipcie.

3.000 lat temu

wynalezienie i stosowanie radła, żagla, uprzęży pozwalającej korzystać z siły zwierząt.

2.300 lat temu

budowa akweduktów, fontann, kanalizacji, dróg, piętrowych domów - Rzym.

2.000 lat temu

wynalezienie i stosowanie młyna wodnego, prasy śrubowej, koła czerpakowego - Rzym.

1.900 lat temu

wytwarzanie papieru z włókien roślinnych - Chiny.

1.100 lat temu

zastosowanie prochu w celach wojskowych - Chiny (w Europie - XIII wiek, Anglia).

1.000 lat temu

wytwarzanie i stosowanie podków żelaznych - usprawnienie transportu.

950 lat temu

wynalazek cepa przegubowego - ułatwienie oddzielania ziarna.

900 lat temu

wiatrak o osi poziomej - Anglia.

800 lat temu

taczka, pług, busola magnetyczna - Europa.

550 lat temu

ruchome czcionki drukarskie - Europa.

500 lat temu

zegar sprężynowy - Europa.

350 lat temu

zegar wahadłowy - Europa.

250 lat temu

obrabiarki do metali, seryjna produkcja karabinów.

200 lat temu

maszyna parowa, łódź podwodna, parowiec, parowóz, obrabiarki.

Czasy nam bliższe są tak "zagęszczone" ważnymi wynalazkami, że należałoby poświęcić im odrębne opracowanie. Na foliogramie "fol. nr 3" przedstawiono wymienione wcześniej zdarzenia na liniowej osi czasu, co uwidacznia wielkości "czasowych odstępów" dzielących poszczególne dokonania ludzkości.

fol. nr 3 Ważne osiągnięcia ludzkości od czasów prehistorycznych

 1-1.1.3. Wartość ludzkiej pracy a zmiany sposobów wytwarzania

W technicznych dokonaniach ludzkości aż do połowy XX wieku trudno dopatrywać się świadomej i systematycznej działalności, mającej na celu dopasowanie wytworów techniki do fizycznych i psychicznych możliwości człowieka. Maszyny, narzędzia i inne urządzenia techniczne musiały przede wszystkim realizować pożądane funkcje technologiczne, a konieczność dostosowania ich do człowieka pojawiała się wówczas, gdy niedostosowanie groziło zakłóceniami w działaniu maszyny, przynosiło widoczne straty lub zagrażało życiu i zdrowiu człowieka. Potęgujący się w wiekach XIX i XX wpływ urządzeń technicznych na człowieka zmuszał do refleksji, tworząc podstawy do rewizji sposobu wartościowania pracy ludzkiej, nie zawsze jednak w racjonalnym kierunku (np. K. Marks i F. Engels przypisywali negatywne oddziaływania techniki wytwórczej wyłącznie kapitalistycznym stosunkom społeczno-ekonomicznym).

Negatywne skutki niedostosowania techniki wytwórczej do możliwości ludzkich na początku XX wieku próbowano łagodzić przez propagowanie nowych form organizacji pracy [29]):

Przełomowym wydarzeniem historycznym na przełomie XIX i XX wieku, mającym zasadniczy wpływ na sposób wartościowania techniki i działalności wytwórczej człowieka, była zmiana sposobu wytwarzania: z rzemieślniczego na przemysłowy.

Istotą rzemieślniczego stylu produkcji jest to, że wyrób jest wykonywany od początku do końca przez tę samą grupę osób, z których jedna - mistrz - decyduje o przebiegu procesu wytwórczego i o wszystkich cechach wyrobu. Produkt ma znamiona indywidualne i może być utożsamiany z określonym stylem, charakterystycznym dla wytwórcy. Historycy sztuki nie mają dziś wątpliwości, z czyjego warsztatu pochodzi np. XVII-wieczna szafa, maszyna do szycia z przełomu wieku czy zabytkowy wiatrak.

Do końca XIX wieku, w erze produkcji rzemieślniczej, posługiwano się pojęciem "właściwego czasu" na wykonanie określonej pracy. Czas za krótki był utożsamiany z nieuczciwą konkurencją, a czas za długi - z brakiem umiejętności lub lenistwem. Wysoko ceniono wówczas jakość i styl wykonywanych przedmiotów. Pomysł zwiększania wydajności określano jako "wysoce skandaliczny" [22].

Rozwijający się handel z koloniami otworzył nowe, nieznane wcześniej możliwości szybkiego zysku i "usprawiedliwiał" odejście od paradygmatu dobrej jakości na rzecz paradygmatu dużej ilości wyprodukowanych dóbr. Ta przyczyna spowodowała wzrost zapotrzebowania na techniczne środki wytwarzania: narzędzia, maszyny i inne urządzenia technologiczne. Coraz wyrażniej zaznaczała się tendencja do rozwijania specjalizacji, i to zarówno w odniesieniu do maszyn, jak i do pracy ludzkiej. Podział procesu pracy na coraz węższe zadania i przydzielanie tych zadań odpowiednio dobranym i przeszkolonym pracownikom spowodował powstanie nowego stylu wytwarzania, charakterystycznego dla tzw. ery produkcji przemysłowej.

Na początku tej ery cenna była głównie produktywność. Analizy procesów pracy ludzkiej wykonywane przez F. Taylora w latach 1890-1895 w Anglii miały na celu zwiększenie wydajności pracy oraz zmniejszenie kosztów produkcji [29]. Było to podstawowe kryterium (lub raczej - dwa kryteria komplementarne), za pomocą którego oceniano ówczesną technikę. Można bez większego ryzyka przypuszczać, że z dwóch projektów maszyn w tych czasach wybierano do fizycznej realizacji ten, który (przy porównywalnych kosztach wytworzenia maszyn) obiecywał większą wydajność i relatywnie mniejsze koszty produkcji. Tym samym projekt taki oceniano jako bardziej wartościowy. Jednocześnie tworzył się nowy wzorzec kulturowy, sprowadzający się do nadawania dużej wartości takim działaniom ludzkim, które zmierzały do zwiększenia wydajności pracy. Inicjowano różne ruchy współzawodnictwa pracy, zmierzające do zaktywizowania szerokich rzesz robotników w celu wykorzystania ich inwencji do zwiększenia ilości produkcji, często kosztem jej jakości. Działania te były silnie wspierane przez ośrodki władzy, szczególnie w państwach socjalistycznych (w ZSRR - ruch stachanowców, w Polsce - legenda Wincentego Pstrowskiego).

W państwach zachodnich, już w pierwszym dziesięcioleciu XX wieku zaczęto odchodzić od taylorowskiego sposobu traktowania pracy ludzkiej. Okazało się bowiem, że "maszyna biologiczna" rządzi się innymi prawami niż maszyna techniczna, a niedostrzeganie tych różnic przynosi straty ekonomiczne. Charakterystyczne dla nowego podejścia do analizy pracy ludzkiej były badania prowadzone w Anglii przez F.Gilbretha i jego żonę. Przedmiotem tych badań nie był czas wykonania określonej pracy (jak to czynił F.Taylor), lecz sposób jej wykonania, zgodnie z tezą: "najlepszy sposób pracy gwarantuje najkrótszy czas jej wykonania". Logiczną konsekwencją takiego podejścia było opracowanie w 1911 r., tzw. zasad ekonomiki ruchów, określających warunki minimalizacji fizjologicznego kosztu ich wykonywania. Inną konsekwencją było rozwijanie działań zmierzających do zwiększania bezpieczeństwa pracy.