L’ergonomia e la progettazione delle attrezzature subacquee.
Noi utenti finali, in realtà, siamo alla fine di una catena. Non è compito nostro scegliere i materiali, associarli coerentemente, stabilire forma e dimensioni di ogni parte del prodotto finito e, basandosi sulle caratteristiche di uno o più prototipi, semplificare un processo produttivo per conferire al prodotto finito tutte le caratteristiche di progetto mantenendone i costi sufficientemente contenuti.
Noi andiamo al negozio, prendiamo il prodotto in mano, lo proviamo e, se ci soddisfa, lo compriamo. Il suo utilizzo con piena o scarsa soddisfazione è solamente conseguente alla nostra capacità di scegliere un prodotto veramente indicato per le nostre esigenze: un prodotto per noi strepitoso potrebbe infatti essere insoddisfacente per un altro pescatore e viceversa.
Gli errori che si commettono al momento dell’acquisto possono anche essere dettati da una nostra scarsa capacità di analisi attraverso la quale non siamo in grado di riconoscere le reali caratteristiche del determinato prodotto: una presa di coscienza relativa ad alcuni principi base seguiti dal progettista, può, a mio avviso, fornire spunti interessanti anche per l’utilizzatore finale.
Una volta stabilito il compito che il prodotto deve perseguire il progetto prevede due grandi fasi, concatenate l’una all’altra: il dimensionamento meccanico e la verifica dei parametri ergonomici. E’ ovvio (per semplificare) che il dimensionamento della boccola di ammortizzo di un fucile pneumatico sarà determinato dalle sollecitazioni che questa dovrà sopportare e dalla ciclicità (presunta statisticamente) delle sollecitazioni stesse: ricomprendo quindi nel dimensionamento anche la scelta del materiale più idoneo, l’imposizione di una forma particolarmente adatta ad assolvere lo scopo e la definizione delle vere e proprie dimensioni (con criteri differenti a seconda delle esigenze del particolare componente, es. dimensionamento alle sollecitazioni limite, dimensionamento agli stati limite, ecc).
Ma la boccola di ammortizzo è un componente che coopera esclusivamente con altre parti meccaniche: non esiste alcuna interazione tra l’uomo e tale componente. Progettare un elemento che costituirà anche una interfaccia uomo-macchina complica enormemente tutte le attività: si dovrà ricorrere ad un tipo di analisi che sta a metà tra uno studio tecnico ed uno studio psicologico. L'Ergonomia (o scienza del Fattore Umano) ha come oggetto l'attività umana in relazione alle condizioni ambientali, strumentali e organizzative in cui si svolge.
Lo scopo che ci si prefigge con una analisi di tipo ergonomico è l'adattamento del progetto alle esigenze dell'uomo, in rapporto alle sue caratteristiche e alle sue attività di utilizzo. Il termine “Ergonomia” deriva dalle parole greche “ergon” (lavoro) e “nomos” (legge); negli Stati Uniti viene spesso usato il termine “human engineering”. Nell’ergonomia oltre alle caratteristiche dirette del corpo umano (postura e movimento corporeo) debbono essere valutati anche i particolari fattori ambientali (vibrazioni ed eventuale funzionamento in immersione): combinando queste informazioni di partenza è possibile definire le caratteristiche di base che il prodotto dovrà soddisfare. L’ergonomia attinge le sue conoscenze da diversi settori delle scienze umane e della tecnologia (ad esempio: l’antropometria, la biomeccanica, la fisiologia, la psicologia, la tossicologia, l’ingegneria meccanica, il disegno industriale, la tecnologia dei mezzi di comunicazione e l’organizzazione del lavoro). Semplificando l’analisi possiamo rilevare direttamente che qualsiasi oggetto con cui interagiamo quotidianamente (dagli utensili della cucina all’abbigliamento) determina un certo grado di soddisfazione/insoddisfazione nell’utilizzatore: quanto più l’oggetto è comodo, semplice da usare ed idoneo ad assolvere allo scopo quanto sarà maggiore il livello di ergonomia raggiunto dallo stesso. Un prodotto ergonomico, per essere considerato tale, deve rispondere ai seguenti requisiti: deve essere centrato sull’utente, amichevole nell’interazione, sicuro, facile e soddisfacente nell’utilizzo.
Ovviamente, trattandosi di attrezzatura subacquea, si farà riferimento ad un settore in cui l’utenza ha già un livello di conoscenza specifica sostanzialmente buono: la facilità di utilizzo quindi avrà comunque il presupposto di una utenza formata. Negli studi di ergonomia esiste un parametro, denominato affordance, che definisce la proprietà reale o percepita di un prodotto ad indurre nell’utente una immediata indicazione sul funzionamento.
Più semplicemente è definito anche “invito all’uso” ed è una delle caratteristiche più complicate da trasmettere con un prodotto, specie se si tratta di un prodotto sostanzialmente nuovo: osservare un prodotto e capirne immediatamente le specifiche d’uso senza dover ricorrere alla lettura delle istruzioni ne amplia l’interesse da parte dell’utenza.
E’ indubbio che un prodotto destinato ad un subacqueo alle prime armi debba essere il più semplice ed immediato possibile: ad esempio fornire ad un principiante un fucile ad elastico con gomme da legare, che richieda, magari, una modifica dei settaggi (eventuali elementi di zavorra, linea di mira ed altro) ogni qual volta si cambi l’asta o le gomme, è controproducente, lo troverà inutilmente scomodo e non sarà in grado di apprezzarne le caratteristiche.
Per un esperto può invece verificarsi l’esatto contrario: l’esperto richiede un fucile in cui poter intervenire per la personalizzazione partendo da caratteristiche di base molto stabili su cui operare. Infatti, l’amichevolezza nell’interazione (user-friendly) può anche essere definita l’usabilità di un prodotto e viene misurata in relazione a certi utenti e a certi compiti. Va infatti ricordato che, come riporta anche la norma ISO 9241 (ergonomic requirements for office work with visual display terminals), la qualità ergonomica non é un attributo dell’oggetto, ma é un attributo dell’uso dell’oggetto in un determinato ambiente: è impossibile progettare un prodotto che sia perfetto per utilizzatori di qualsiasi livello di esperienza che operano in ambienti differenti.
All’interno del concetto di usabilità vanno ricomprese altre caratteristiche del prodotto come l’efficienza e la soddisfazione con cui un utente può raggiungere scopi specifici in particolari contesti. Andando nello specifico proviamo a prendere in esame alcuni componenti della nostra attrezzatura. La muta, ad esempio, in passato era realizzata con materiali derivanti dalla gomma, aveva un potere coibente “discutibile” ed era decisamente scomoda.
Ovviamente questo tipo di attrezzo è decisamente poco attraente per il subacqueo. I produttori hanno indirizzato le loro ricerche su nuovi materiali, optando per il neoprene, con il quale il grado di coibenza termica cresceva in maniera decisa a tutto vantaggio del comfort. I primi capi in neoprene erano però di tipo bifoderato (o monofoderati internamente), la fodera in nylon presentava uno scarsissimo grado di elasticità e quindi l’intero capo non era certamente “user-friendly”. La fodera interna, per altro, tendeva a creare delle piccole abrasioni in corrispondenza delle giunture (dove, in seguito al movimento, si creavano delle pieghette che forzavano la superficie della fodera sulla pelle). Mentre il materiale incrementava continuamente le sue caratteristiche di isolamento termico e la sua morbidezza, il suo modo di utilizzo non ne faceva apprezzare a pieno le potenzialità. Apparvero sul mercato quasi contestualmente alcune nuove mute con fodere interne particolarmente confortevoli e morbide e le mute in spaccato (le cellule di aria incapsulate nel neoprene sono in tal caso aperte e poggiano sulla pelle dell’utilizzatore).
A fronte di un ottimo successo iniziale di entrambe, nel tempo l’utenza premiò maggiormente le mute in spaccato, in seguito al maggiore isolamento termico fornito, nonostante però queste non fossero particolarmente “user friendly”. Indossare una muta in spaccato richiede infatti la presenza di un agente lubrificante (sia esso acqua saponata, talco o semplice acqua di mare) e quindi non è immediato come per una muta con fodera interna. In questo caso un grande contributo alla diffusione è da attribuire alla diffusione di informazioni circa questo tipo di materiale ed al suo utilizzo (si pensi ai video, alle riviste ad internet…) che ha permesso di elevare rapidamente il livello di esperienza dei pescatori subacquei. Se si osserva i colleghi subacquei con ARA si nota infatti che utilizzano ancora prevalentemente mute bifoderate: è evidente che a fronte di esigenze leggermente differenti i prodotti idonei a soddisfarle possono presentare anche caratteristiche diverse, se l’utenza è istruita secondo principi guida differenti. Un contributo indiscutibile alla diffusione delle mute in spaccato (sia liscio o foderato esternamente) lo hanno dato gli artigiani che confezionano mute su misura: ogni capo era preparato per uno specifico utilizzatore e quindi il produttore aveva la possibilità di istruire il proprio cliente per indicargli l’uso migliore per il capo acquistato.
Per rendere più usabili le mute in spaccato, molti produttori ricorrevano, all’inizio, alla spalmatura interna che, oltre che fornire una sorta di autolubrificazione per facilitare la vestizione, doveva anche ridurre lo scambio di calore per irraggiamento (erano generalmente spalmature con riflessi metallici che riflettevano le radiazioni, in pratica quello che succede in un thermos). In realtà la spalmatura provoca normalmente una minore adesione della muta alla pelle dell’utilizzatore, rispetto ad una muta in spaccato, e quindi la riduzione della componente di calore dispersa per irraggiamento si abbina ad un maggiore passaggio di acqua tra la pelle e la muta: il computo finale determina una minore coibenza termica globale per le mute in spaccato. La scelta furba dei produttori, però, è stata quella di proporre un prodotto “ibrido” che permettesse di far conoscere questi nuovi materiali all’utenza: in pratica, partendo da un prodotto che richiedeva una buona esperienza da parte dell’utilizzatore, il produttore ha pensato di ricrearne una versione semplificata che contribuisse a veicolarlo al meglio. Il risultato è stato indubbiamente eccellente in quanto attualmente (grazie anche all’ottima qualità dei nuovi materiali) anche i grossi produttori producono mute in neoprene spaccato, a sottolineare l’indiscutibile propensione di tutta l’utenza a questo tipo di materiale. A questo risultato si è pervenuti attraverso quella che in letteratura è definita come l’analisi del compito (task analysis) cioè una tecnica che serve a rappresentare le attività che un utilizzatore deve compiere per lo svolgimento di un determinato compito. Tale compito deve essere scomposto partendo dalla sua definizione generale fino ad arrivare alla descrizione delle singole fasi fondamentali per la sua esecuzione. Attraverso la scomposizione in sottocompiti si ottiene una rappresentazione ad albero, di tipo gerarchico, di tutte le azioni richieste all’utente.
Una volta che il produttore comprenda a fondo tutte le necessità dell’utente sarà più facile soddisfarle con un prodotto specifico: non è un caso che tutti gli artigiani siano in primo luogo dei pescatori. I problemi da risolvere saranno determinati sulla base di proprie sensazioni e quindi potranno essere indagati in maniera più approfondita: l’unico neo di questo criterio è che, a volte, la scelta progettuale può essere indirizzata da parametri troppo soggettivi che potrebbero renderla applicabile solamente ad uno stretto numero di utilizzatori. Per questa ragione, le grandi aziende (che hanno dalla loro una maggiore disponibilità di risorse) affidano i loro prototipi ad un team di tester che li esaminano secondo criteri soggettivi: l’insieme di tutte le valutazioni, se correttamente analizzato, permetterà di distinguere quelle oggettive da quelle soggettive e di modificare il prototipo in modo che possa essere pienamente soddisfacente per il numero maggiore possibile di utilizzatori.
Non va dimenticato (sempre parlando di mute, ma il concetto è applicabile anche ad altri componenti dell’attrezzatura) che l’utilizzatore la indossa in movimento; i criteri da valutare nella progettazione del capo dovranno quindi basarsi su analisi antropometriche di tipo dinamico e di tipo statico. L’antropometria statica è la scienza che permette di progettare: piani, sedili, spazi di lavoro; equipaggiamenti personali (tute, caschi, ecc); utensili ed organi di comando (forma, dimensioni, peso, agibilità ecc.). L’antropometria dinamica è la scienza che rileva le misure antropometriche nel corso dei movimenti per fornire al responsabile della progettazione una serie di preziose indicazioni quali: possibilità di movimenti delle braccia, delle mani, delle gambe e dei piedi con angolazioni tollerabili; posizioni degli arti e loro angolazioni che producono maggiori sforzi naturali; relazioni fra tipi di muscoli e sforzi più o meno intensivi, più o meno rapidi; sensibilità ai diversi tipi di segnali.
Un altro prodotto che è indubbiamente oggetto di analisi ergonomiche in fase di progetto è il fucile. In questo caso le esigenze da soddisfare sono molteplici e la progettazione, richiede, a mio avviso, una disamina preliminare piuttosto approfondita. E' necessario valutare il “bisogno dell'utente”, tale bisogno comprende i bisogni primari (in questo caso l'attitudine dell'oggetto di assolvere semplicemente agli scopi cui è destinato), i bisogni di qualità funzionale (cioè la capacità di assolvere a tali scopi in maniera particolarmente semplice ed efficiente) e i bisogni di qualità estetica (cioè la necessità che il prodotto sia esteticamente gradevole e che il suo aspetto sia ben correlato al suo utilizzo). Questi tre livelli non sono mai disgiunti tra loro, cioè non esistono esigenze primarie per l’assolvimento delle quali l’individuo non esprima anche richieste di carattere funzionale e formale. Quello che è più difficile ottenere in un progetto di questo tipo è quella caratteristica chiamata compatibilità cognitiva, cioè la corrispondenza tra il modello mentale che l'utente si crea del prodotto e il modello mentale di chi lo ha costruito. E' quindi necessario operare con una progettazione centrata sull'utenza; perché ciò si verifichi occorre che il progetto sia innovativo, che conferisca utilità al prodotto, che abbia buone caratteristiche estetiche, che sia auto-esplicativo, che non sia intrusivo, che sia duraturo nel tempo, che, per quanto possibile, sia rispettoso dell’ambiente e che sia il minimo design possibile.
La progettazione di un prodotto non deve quindi contenere informazioni irrilevanti o ridondanti, e deve suggerire l’uso immediato del prodotto stesso.
Un fucile subacqueo dovrà quindi essere particolarmente semplice, contenere il minor numero possibile di fronzoli ed al contempo presentare caratteristiche meccaniche ottimali abbinate ad un buon impatto estetico.
E' chiaro che questi requisiti non sono di facile ottenimento. Un fucile indicato per un utente “esordiente” dovrà presentare una estrema usabilità, in quanto non è possibile pensare che l'utente conosca tutte le tecniche di allestimento per preparare una corretta impiombatura o per scegliere l'ogiva più indicata. Di contro potrà essere meno prestante da un punto di vista meccanico, perché è estremamente improbabile che il principiante utilizzi gomme particolarmente “cattive” anche perché è altrettanto improbabile che si avventuri in tiri al limite (che già sono un terno al lotto per gli esperti). L'aspetto estetico accattivante giocherà, in questo caso, un ruolo fondamentale nella scelta del prodotto. Nel caso di fucili dedicati a pescatori esperti l'usabilità non è più un requisito primario: la clientela infatti conosce bene il prodotto e sa utilizzarlo.
La possibilità di personalizzare gli allestimenti, di osare montando gomme particolarmente tirate o modificare i parametri dell'asta (più corta con diametro maggiore o più lunga e snella) consentono all'utilizzatore di trasformare un prodotto standard di alto livello in un fucile che rispetta esattamente le sue esigenze personali. E' chiaro che per ottenere questo risultato l'oggetto dovrà essere estremamente solido e semplice, presentare pochissimi fronzoli (per evitare che possano inficiare la linearità complessiva delle forme) e costituire una piattaforma di base molto “adattabile”. Bastano pochissime modifiche ai parametri dell'allestimento di un fucile per trasformarlo da un inutile catenaccio ad un arma di precisione: purtroppo la valutazione di tali caratteristiche è estremamente soggettiva (il fucile perfetto per me può essere scadente per un altro) e quindi il fucile di alto livello deve essere un buon compromesso per tutte le esigenze e consentire margini di modifica sufficientemente ampi da adattarlo a chiunque in seguito ad una semplice modifica degli allestimenti.
Ovviamente quando si progetta qualcosa è opportuno tenere conto della manutenibilità della stessa: il fucile (ma anche la muta o le pinne) deve essere conservato o ripristinato ad uno stato nel quale esso può adempiere alle sue funzioni richieste con estrema semplicità.
In questo caso è fondamentale la scelta corretta di materiali costruttivi, la valutazione di problemi di varia natura legati all'immersione (ad esempio la corrosione galvanica) e l'adozione di forme che permettano il corretto lavaggio con acqua dolce di ogni singola porzione del prodotto. In merito all'intera produzione di attrezzatura per la subacquea è sicuramente opportuno fare riferimento alla “teoria dell'azione”, che specifica gli stadi da seguire per svolgere con successo un’azione, per valutare i criteri che ispirano la progettazione.
L'esecuzione corretta di una azione, infatti, comprende sette fasi: formazione dello scopo, formazione dell’intenzione, specificazione dell’azione, esecuzione dell’azione, percezione dello stato del mondo, interpretazione dello stato del mondo, valutazione del risultato. Per un prodotto specifico alcune di queste fasi sono già chiaramente definite: la formazione dello scopo, ad esempio, per un fucile è già definita in quanto lo scopo è scagliare l'asta con precisione verso il bersaglio; per la percezione dello stato del mondo e l'interpretazione dello stato del mondo è invece fondamentale l'analisi del produttore: l'utente cerca un prodotto che sia quanto più istintivo possibile, conoscere ed interpretare le esigenze dell'utente in fase di progetto permette al progettista di adattare il prodotto a tali esigenze. Ad esempio per anni le pinne sono state realizzate con la pala allineata alla suola della scarpetta, tale scelta costruttiva non tiene conto dell'antropometria dell'utilizzatore e delle esigenze di utilizzo. Anche se distendiamo completamente il piede (in condizioni di iperestensione) sarà sempre identificabile un angolo tra la tibia ed il piede stesso. In condizioni di estensione normale questo angolo sarà decisamente più accentuato. Quando pinneggiamo questo angolo è presente e quindi la pala allineata alla suola della scarpetta è disposta su un piano diverso rispetto a quello ideale per l'avanzamento. L'inclinazione della pala rispetto alla scarpetta quindi rende il movimento più efficiente e naturale: al contempo questa scelta progettuale va anche incontro alle esigenze di utilizzo, la pala infatti, quando si pinneggia in superficie, non fuoriesce dall'acqua e quindi evita la produzione di rumori di sciabordio che metterebbero in allarme i pesci. Non va in ogni caso dimenticato che comunque il compratore acquisterà il prodotto in un negozio (normalmente non in mare dopo un test di prova) e quindi una delle caratteristiche che ci indirizzeranno maggiormente nell'acquisto è la piacevolezza dell'oggetto in sé; si tratta infatti di un elemento di notevole importanza nella ricerca e nella progettazione ergonomica. Essa può riferirsi a diversi aspetti d’interazione tra i quali la piacevolezza funzionale e quella estetica sono i più ricorrenti in ergonomia. Probabilmente, se quando compriamo l'attrezzatura poniamo maggiore attenzione alle nostre reali esigenze, ci fermiamo a pensare a che tipo di attività prediligiamo (aspetto, agguato, tana) ed al modo con cui ci approcciamo alla stessa, le probabilità che l'acquisto finale sia maggiormente soddisfacente subiranno un notevole incremento positivo. Questo perché i produttori hanno già svolto per nostro conto il grosso del lavoro, fornendoci prodotti progettati con grande attenzione e mirati alle più disparate esigenze: siamo noi che dobbiamo essere in grado di distinguerli bene per poter scegliere il più adatto.