نمونه سازی استراتژیک برای مهندسی عوامل انسانی

به روز رسانی شده در: 31 خرداد 1403
زمان مورد نیاز برای مطالعه: 14 دقیقه
 نمونه-سازی-استراتژیک-برای-مهندسی-عوامل-انسانی

امروزه مهندسی عوامل انسانی (HFE) به ویژه در زمینه ی توسعه ی محصولات مرتبط با تجهیزات پزشکی، توجه روزافزونی را به خود جلب می نماید.

مقدمه

با تکامل فناوری‌ها، پیشرفت راه­های درمان‌ و پیچیده‌تر شدن دستگاه‌ها، نقش HFE شدیدا افزایش می‌یابد. البته این امر برای تجهیزات پزشکی تازگی ندارد. HFE برای اولین بار در سال 1996 هنگامی که به مقررات سیستم کیفیت FDA اضافه گردید، ظاهر شد. بیش از 20 سال بعد، HFE در تعدادی از مراجع توسط نهادهای نظارتی و سازمان ­های استاندارد در سراسر جهان گنجانده شده است.

مهندسی عوامل انسانی دقیقا چیست؟

برخی از مترادف ­های شناخته شده برای HFE عبارتند از: ارگونومی، مهندسی انسانی (طراحی محصولاتی که برای استفاده­ ی انسان­ها آسان­ تر می ­باشد)، روانشناسی مهندسی و روانشناسی عوامل انسانی. هر حوزه ­ی مطالعاتی تفاوت­ های ظریف خاص خود را دارد؛ اما موارد زیادی نیز در بین آن­ها مشترک است. تنها کتابی که من در مورد این موضوع توصیه می­ کنم «طراحی امور روزمره» اثر دانشمند علوم شناختی، دونالد نورمن است. من نکات برجسته­ ی این کتاب را در یک جمله خلاصه کرده ­ام: «این خطای کاربر نیست، خطای استفاده است.»

ارگونومی

مهندسی عوامل انسانی، کاربرد و ارگونومی معینی را در نظر می­ گیرد. این امر نیازمند یک رویکرد تکراری برای نمونه ­سازی جهت اطمینان از برآورده شدن نیازهای کاربران نهایی است.

هنگام استفاده ­ی نامناسب یک محصول، اغلب این کاربران می­ باشند که مقصر هستند. هنگامی که یک شرکت تجهیزات پزشکی بیان می ­کند که خطای کاربر دلیل شکست بوده است، خوب، این راه خوبی برای جلب توجه FDA خواهد بود. کتاب نورمن، که در ابتدا با عنوان «روانشناسی امور روزمره» منتشر شد، روانشناسی و طراحی را در کنار هم قرار داده و تمرکز خود را بر روی محصول به عنوان مقصر شکست قرار می ­دهد.

این امر به ویژه در دستگاه ­های پزشکی که خرابی آن­ها می ­تواند منجر به آسیب به کاربر شود، بسیار مهم است. در یک محصول تجاری، شکست ممکن است منجر به از دست دادن مشتری شود. در تجهیزات پزشکی، خرابی ممکن است منجر به از دست دادن جان یا نقص در اعضای بدن گردد. این امر یک تجارت کاملا جدی بوده و انجام HFE نیز تجارتی هوشمندانه است.

HFE تمام روش‌های تعامل کاربر با یک محصول را در نظر می‌گیرد. این امر ممکن است شامل عوامل شناختی مانند ظرفیت حافظه، عملکرد چند تکلیفی و زمان واکنش باشد و همینطور شامل ویژگی ­های طراحی محصول است که استفاده ­ی مورد نظر را نشان می­ دهد. همچنین ملاحظات ارگونومیکی مانند تغییرات اندازه­ ی بدن، دامنه­ ی حرکت و قدرت را در نظر می­ گیرد.

طراحی ارگونومی

پرینت سه بعدی اغلب برای تولید نمونه ­های اولیه هنگام کار بر روی طرح­ های مختلف و جمع ­آوری بازخورد کاربران استفاده می ­شود.

نقش نمونه­ سازی تکراری

در 20 سالی که در سمت­ هایی از مهندس طراح در یک شرکت تجهیزات پزشکی گرفته تا استاد در دانشکده­ ی مهندسی مشغول بودم، شاهد تعریف محدودی برای نمونه­ ی اولیه بوده ­ام. این موضوع اغلب به عنوان ملاکی برای ارائه ­ی تصویری کلی جهت افزایش اعتماد در طول زمان مورد استفاده قرار می ­گیرد. نمونه­ی اولیه در ابتدا به عنوان یک نمونه ­ی آزمایشگاهی بوده، سپس در طول زمان اصلاح شده و متناوبا به یک محصول تجاری نهایی نزدیک‌تر می‌شود.

بیایید دیدگاه متفاوتی از نمونه­ سازی را در نظر بگیریم؛ زیرا نقش مهمی در الزامات تحقیقاتی HFE ایفا می­ کند. به طور خاص، به این امر، تحقیق تکوینی می‌گویند. طراحی چنین آزمایش‌هایی برای دریافت بازخورد کاربر مورد استفاده قرار می­ گیرد. این امر می‌تواند برای آگاهی از ویژگی‌های طراحی که باعث کاهش خطاها در استفاده از محصول می ­شود- خطاهایی که تقصیر خود محصول است، مفید باشد. هنگام برخورد با نمونه ­های اولیه مطابق توضیحات بالا، حتی برای تحلیل بهتر محصول آینده، نمونه­ ی اولیه­ ای که امروز در دست داریم، آن چیزی نیست که برای دریافت بازخورد مورد نیاز برای چنین مطالعه­ ی تکوینی نیاز است. در واقع، ما قبلا محصول آینده را تصور نموده و در حال تلاش برای رسیدن به آن هستیم.

به عنوان مثال، بیایید تصور کنیم که در حال کار روی یک دستگاه دستی هستیم که یک تشخیص ­دهنده­ ی قابل حمل است. ممکن است من به یادگیری نحوه­ ی جمع­ آوری و خواندن یک کاربر علاقه­ مند باشم. نمونه­ ی اولیه­ ی فعلی من در نهایت از حالت آزمایشگاهی خارج شده و به شکل ملاکی کاربردی برای ارائه­ ی تصویری کلی درآمده است. به جای این که کاربر را با کارکرد فناوری عالی خود شگفت ­زده کنم، بازخوردی مبنی بر این که دستگاه خیلی سنگین و بزرگ بوده و نمی­توان آن را استریل نمود، دریافت می­ کنم. خوب، بیایید بگوییم که برای این مثال، من قبلا آن را می­دانستم. من یک شکل برنامه ­ریزی شده برای دستگاه نهایی در نظر دارم؛ فقط به دلیل نمونه­ ی فعلی و باتری بزرگ جایگزین تراشه حالت جامد آینده و باتری مشخص شده برای محصول تجاری، هنوز به آنجا نرسیده ­ایم. در نتیجه، بدتر از این که مشتری آینده را شگفت ­زده نکنم، بازخوردی در مورد نحوه ­ی جمع آوری و خواندن نمونه توسط کاربر نداشتم.

در این مرحله، ممکن است فکر کنم تا زمانی که نمونه­ ی اولیه را بیشتر اصلاح نکنم، بازخورد مورد نظر امکان­پذیر نخواهد بود. برای توسعه­ ی بیشتر لوازم الکترونیکی و باتری، باید پول و زمان بیشتری صرف کنم. بنابراین، یک چرخه­ ی آهسته و پرهزینه از پالایش نمونه­ ی اولیه به وجود می ­آید. در حالی که ما خواهان تکرار در طراحی هستیم، این چرخه نباید با رویکرد تکراری تفکر طراحی اشتباه گرفته شود.

در این مثال ساده، من می‌توانستم قبل از اینکه محصول را از حالت آزمایشگاهی خارج نمایم، به بازخورد مورد نظر برسم. الزامات تحقیقاتی تکوینی HFE اغلب به یک نمونه­ ی اولیه­ی کاربردی نیاز ندارد. در عوض، آن چه که این تحقیق به آن نیاز دارد، نمونه­ های اولیه ­ی متعددی است که ضرایب شکل بسیار، اندازه های گوناگون و اشکال مختلف را نشان می­دهند. چنین نمونه­ های اولیه­ ی غیرکاربردی می­توانند ابزارهای آزمایشی ارزشمندی باشند که برای اطلاع از نحوه­ ی تعامل کاربر با دستگاه استفاده می ­شوند.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

آن چه که این تحقیق به آن نیاز دارد، نمونه­ های اولیه­ ی متعددی است که ضرایب شکل بسیار، اندازه های گوناگون و اشکال مختلف را نشان می ­دهند. چنین نمونه­ های اولیه­ ی غیرکاربردی می ­توانند ابزارهای آزمایشی ارزشمندی باشند که برای اطلاع از نحوه­ ی تعامل کاربر با دستگاه استفاده می ­شوند.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

با توجه به مثال، یک یافته ­ی تحقیقات اولیه را تصور نمایید که نشان می­دهد کاربران محصول بزرگ­تری را که بتواند به تنهایی در صدر سبد خرید شامل سایر تجهیزاتی که همزمان با آن­ها در تعامل هستند بایستد، ترجیح می­ دهند. این یافته­ ی تحقیقاتی چگونه ممکن است مسیر توسعه­ ی محصول را تغییر دهد؟

نمونه ­سازی سریع، همزمان و تکرار شونده و فناوری هدایت­ کننده­ ی آن

چنین بازخوردی را می­ توان در اوایل فرآیند طراحی، زمانی که به مجموعه­ ای از روش­ ها و فناوری­ های نمونه ­سازی تجهیز شد، به دست آورد. این­ها ممکن است شامل طرح‌ها و استوری‌بردهای با وضوح و دقت پایین، مدل‌های دوبعدی (مانند نمونه­ های برش لیزری) و مدل‌های سه‌بعدی با استفاده از مجموعه‌ای از تکنیک‌های ساخت افزایشی باشد که ویژگی‌های طراحی بی‌شماری را که بر استفاده از رنگ تا پرداخت مواد تاثیر می‌گذارد، ممکن می‌سازد.

نمونه سازی

  با جمع‌آوری بازخورد کاربران درمورد مراحل اولیه­ ی طراحی‌های مختلف، این دستگاه پزشکی از طرح‌های مفهومی به مدل‌های دوبعدی و سپس به قطعات فیزیکی تبدیل شد.

روش ­های سریع، همزمان و تکراری را در نظر بگیرید. از خود بپرسید:« سریع­ترین راه برای دریافت بازخوردی که امروز می‌خواهم از آن طریق طرح را بهبود دهم چیست؟» ماهیت دیگر نمونه­ سازی به معنای داشتن بیش از یک مدل برای بررسی ترجیحات کاربر، ارگونومی، استفاده­ ی نادرست و غیره است.

این توانایی را داشته باشید که: «از بین این چهار استوری­ بورد، هر فرآیند را از بیشترین تا کمترین حد مطلوب بودن رتبه ­بندی کنید. چرا؟» یا «لطفا روی این 10 طرح گیره کار کنید...،» که با پرینتر سه بعدی ساخته شده ­اند؛ در حالی که مشاهده می­ کنند کاربر چگونه با آن­ها برخورد می ­کند، آن­ها را وادار می ­کند تا هر کدام را رتبه بندی نموده و دلیل آن را می­ پرسند.

با بازگشت به مثال، به جای صرف زمان و هزینه برای خارج کردن نمونه­ ی اولیه­ ی کار از حالت آزمایشگاهی، از نمونه ­سازی اولیه برای جمع ­آوری بازخورد انتقادی که هم خطای استفاده را همان­طور که مطابق HFE لازم است، کاهش می دهد و هم میزان پسند کاربر محصول شما را افزایش می ­دهد، استفاده می­شود. بارهای فنی قابل توجهی مانند پیکربندی الکترونیک حالت جامد و باتری که ممکن است تحت تاثیر ضریب شکل قرار گیرند، می‌توانستند از قبل کاهش یافته یا شاید به‌عنوان یک خطر حیاتی برای پروژه شناسایی شوند.

به جای این که در مورد یک نمونه­ ی اولیه به عنوان بهترین نسخه­ ی فعلی یک محصول پیش تولید فکر کنید، به نمونه ­های اولیه­ ی زیادی فکر کنید تا برای سوال فعلی بازخورد دریافت نمایید.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

به جای این که در مورد یک نمونه­ ی اولیه به عنوان بهترین نسخه­ ی فعلی یک محصول پیش تولید فکر کنید، به نمونه­ های اولیه­ ی زیادی فکر کنید تا برای سوال فعلی بازخورد دریافت نمایید.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

تصور کنید که یک سال بعد من به سفری یک هفته­ ای می­روم که در آن هر روز با هواپیما ماهیگیری خواهم کرد. در طول سال منتهی به سفر، می ­توانم به آرامی به تجهیزاتی با کیفیت روزافزون دست پیدا کنم. یک چوب ماهیگیری جدید و یک منبع عظیم از نخ و مگس برای سفر گردآوری شده است. مشکل این است که در حالی که من بالاخره در کوهستان­ های دورافتاده کمپ می­زنم، ماهی ­ها طعمه­ ای را که من انتخاب کردم، نمی­ بلعند.

احتمالا رفتن به چندین سفر ماهیگیری کوچک در طول سال، رویکرد بهتری باشد. ده ­ها و ده ­ها مگس همراه داشته باشید، نخ های مختلف را امتحان کنید و با بیش از یک بار بازدید از Orvis، از چندین چوب ماهیگیری نمونه بردارید. امتحان کردن تعداد زیادی مگس ممکن است نشان دهد که پنج یا شش نوع از آن­ها وجود دارد که واقعا برای من، سبک من و ماهی‌هایی که به آن‌ها علاقه دارم، خوب کار می‌کنند. چوب ­های ماهیگیری مختلف با طول‌ها، وزن‌ها و سبک‌های گرفتن متفاوت، همگی بر نتایج من تاثیر خواهند گذاشت. وقتی بالاخره به آن سفر رفتم، تمام آزمایش‌های تکوینی که انجام داده‌ام در عمل جواب خواهد داد.

بازخورد تکوینی برای HFE مستلزم گرفتن نمونه‌های اولیه­ ی متعدد برای کاربر است تا آن­ها را در زمینه­ ی کارهای روزمره ­ی خود امتحان نموده و بازخورد را بر اساس عوامل متعددی مانند مطلوبیت، ارگونومی، جنبه‌های شناختی و غیره رتبه‌بندی کنند. بازخورد در مورد استفاده­ ی مورد نظر از این جهت بسیار مهم است که خطای استفاده را کاهش می­دهد.

دیدگاه خود را بنویسید دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *