Читать книгу "Эргономика"

Экипировка и специальное снаряжение оператора должны отвечать следующим требованиям:

• обеспечивать удобство выполнения всех трудовых операций во всех рабочих ситуациях и положениях;

• соответствовать климатическим и микроклиматическим условиям;

• соответствовать особенностям производственного процесса;

• отвечать эстетическим требованиям потребителей и моды;

• соответствовать требованиям безопасности при эксплуатации.

• снижать воздействие неблагоприятных факторов на оператора до безопасного уровня.

Средства индивидуальной защиты служат для защиты одного работника от воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов, надеваются на тело человека или на его часть. Средства индивидуальной защиты по назначению делят на следующие классы:

изолирующие костюмы:

– пневмокостюмы, гидроизолирующие костюмы, скафандры;

средства защиты органов дыхания:

– противогазы, респираторы, пневмошлемы, пневмомаски;

специальная одежда:

– комбинезоны, полукомбинезоны;

– куртки, брюки, костюмы, халаты, плащи, полушубки, тулупы;

– фартуки, жилеты, нарукавники;

специальная обувь:

– сапоги, полусапоги, ботфорты;

– ботинки, полуботинки, туфли;

– галоши, боты, бахилы.

средства защиты рук:

– рукавицы, перчатки;

средства защиты головы:

– каски, шлемы, подшлемники, шапки, береты, шляпы;

средства защиты лица:

– защитные маски, защитные щитки;

средства защиты органов слуха:

– противошумные шлемы, противошумные наушники, противошумные вкладыши;

средства защиты глаз:

– защитные очки;

предохранительные приспособления:

– предохранительные пояса;

– диэлектрические коврики;

– ручные захваты, манипуляторы;

– наколенники, налокотники, наплечники;

защитные дерматологические средства:

– моющие пасты, кремы, мази.

Костюм изолирующий – средство индивидуальной защиты, изолирующее весь организм и предназначенное для защиты организма человека от воздействия опасных и вредных факторов окружающей воздушной среды.

Костюм изолирующий шланговый – изолирующий костюм, в который воздух для дыхания и вентилирования подкостюмного пространства поступает с помощью шланга от внешних источников.

Изолирующие костюмы в зависимости от способа подачи воздуха в подкостюмное пространство подразделяются:

– на шланговые;

– автономные.

Костюм изолирующий автономный – изолирующий костюм, в состав которого входит источник поступления воздуха для дыхания и вентилирования подкостюмного пространства.

Изолирующие костюмы в зависимости от назначения подразделяются на костюмы, защищающие:

– от повышенного содержания радиоактивных веществ в воздухе рабочей зоны;

– повышенных или пониженных температур воздуха рабочей зоны;

– химических факторов;

– биологических факторов.

Изолирующие костюмы в зависимости от принципа управления тепловым режимом в подкостюмном пространстве подразделяются:

– на изолирующие костюмы с регулированием температуры воздуха в подкостюмном пространстве;

– изолирующие костюмы без регулирования температуры воздуха в подкостюмном пространстве.

Правила работы с горячими поверхностями установлены ЕН 563-94 «Безопасность оборудования. Температура поверхностей, к которым прикасаются. Эргономические данные для установления граничных значений температур для горячих поверхностей».

Отклонение средней температуры тела человека при работе в изолирующем костюме от средней температуры без изолирующего костюма не должно превышать ±0,8 °C в течение заданного времени непрерывного пользования изолирующим костюмом.

Конструкция изолирующего костюма должна обеспечивать возможность приема и передачи информации: звуковой, зрительной или с помощью специальных устройств.

При выполнении оператором в изолирующем костюме работ, не требующих высокого качества связи, должны быть соблюдены следующие условия:

– предел звукозаглушения в области речевых частот – 10 дБ;

– предел понижения восприятии речи – 15 %;

– разборчивость передаваемой речи – не менее 80 % слов, для работ, требующих более высокого качества связи, разборчивость передаваемой речи должна составлять не менее 94 % слов.

Количество воздуха, подаваемого в шланговый изолирующий костюм, должно быть не менее 0,0042 м³/с (250 л/мин), в том числе в зону дыхания – не менее 0,0025 м³/с (150 л/мин).

Объемное содержание двуокиси углерода во вдыхаемом воздухе должно составлять не более 2 %, кислорода – не менее 18 %.

Конструкция изолирующих костюмов, их масса и ее распределение по поверхности тела не должны вызывать ограничение подвижности и работоспособности человека, препятствующее эффективному выполнению работы, предусмотренной технологическим процессом, передвижению работающего и эвакуации с объекта в аварийных ситуациях.

Предел массы изолирующего костюма: для шланговых – 8,5 кг, для автономных – 11 кг.

Сокращение площади поля зрения в изолирующем костюме – не более 30 % площади поля зрения без изолирующего костюма.

Сопротивление дыханию не должно превышать 200 Па на вдохе и 160 Па на выдохе в автономных и 80 Па на выдохе в шланговых изолирующих костюмах при постоянном объеме расхода воздуха 0,5·10^–3 м³/с.

Конструкция изолирующих костюмов и материалы, предназначенные для их изготовления, должны выбираться с учетом особенностей условий труда и микроклиматических условий, в которых предусматривается использовать изолирующие костюмы.

Для изолирующих костюмов, предназначенных к эксплуатации в неблагоприятных микроклиматических условиях, предусматривается возможность использовать устройства, обеспечивающие теплоизоляцию, отведение или подведение тепла.

Материалы, предназначенные для изготовления изолирующих костюмов, не должны вызывать токсического и раздражающего воздействия на организм человека, быть устойчивыми к агрессивным средам.

Средства защиты органов дыхания применяют для предохранения от пыли и газов. Принцип действия фильтрующих противогазов основан на предварительной очистке (фильтрации) вдыхаемого воздуха от различных примесей.

Средства защиты органа слуха уменьшают количество звуковой энергии, достигающей ушей. Это наушники и заглушки (вкладыши). Наушники должны подбираться по размеру, а также в зависимости от уровня и диапазона шума. Чаши наушников, плотно обжимающие уши, выложены мягкими подушечками.

Вкладыши бывают одноразовые и многократного применения, изготавливают их из мягких, плотных материалов – например, силикона, ваты и др.

Защитные очки имеют стеклянные, пластмассовые или поликарбонатные линзы, фильтры и отличаются от обычных тем, что они более прочны, обладают противоударными свойствами. Они бывают с простыми и оптическими линзами. Для работников с плохим зрением, если не используются защитные очки с оптическими линзами, должна быть предусмотрена возможность одновременного использования двух пар очков. Оправы сконструированы таким образом, чтобы предотвратить вдавливание линз в глаза. Должна быть предусмотрена возможность выбора оправ в зависимости от расстояния между глазами, между глазом и ухом.

В качестве средств защиты рук применяются не только рукавицы и перчатки, но и щитки, наперстки, прокладки для ладоней. Рукавицы могут быть однопалые или трехпалые, перчатки – четырехпалые, пятипалые.

При ведении работ с риском повреждения головы используются средства защиты головы. Во время морозов применяются каски, в которых предусмотрено использование внутреннего капюшона. Защитные каски могут применяться как базовая конструкция для крепления другого защитного оснащения – например, наушников, респираторов, средств защиты лица, шеи и т. д. Внутренняя оснастка, используемая для амортизации ударов, выполняется из синтетических или полиэтиленовых лент.

Комплектование коллективов операторов предполагает выполнение следующих условий:

• соответствие структуры коллектива характеру определенной деятельности;

• степень взаимозаменяемости операторов;

• ограничение количества членов коллектива;

• методы отработки взаимопонимания;

• методы оценки психологической совместимости членов коллектива.

На современном этапе развития производства управление и участие в деятельности социальных систем все в большей степени становится коллективным. В связи с этим актуальным является комплектование групп людей, способных к эффективной совместной деятельности.

Включаясь во взаимодействие, люди обнаруживают разную удовлетворенность собой, партнерами и работой, проявляют неодинаковую успешность в решении совместных задач. Существенными причинами такого положения считаются индивидуальные различия членов группы. Наряду с неповторимыми индивидуальными особенностями обнаруживаются типичные и дополняющие характеристики, которые при взаимодействии людей создают условия, объединяющие их в единое целое.

Наиболее общим признаком совместимости выступает взаимное соответствие свойств участников группы на различных уровнях межличностного взаимодействия (когнитивном, эмоциональном и поведенческом).

Совместимость здесь определяется как такое сочетание характеристик членов группы, которое обеспечивает наибольшую степень их взаимосоответствия и взаимодополнения. Формирование первичного производственного коллектива может производиться на основе взаимного предпочтения – интуитивного выбора, позволяющего субъективно сравнивать индивидуальную ценность каждого участника группы, исключить психологически несовместимых лиц.

Любые отношения между людьми начинают складываться в результате общения, когда они накапливают информацию друг о друге, служащую основой взаимной заинтересованности – симпатии или антипатии. Симпатизирующие друг другу люди работают более согласованно и эффективно.

Сформировавшиеся симпатии и антипатии трансформируются в предпочтения, отражающие желание (нежелание) окружающих сотрудничать с данным лицом. Как правило, группа, составленная на основе личных симпатий, работает эффективнее, чем сформированная произвольно. Субъективная удовлетворенность предполагаемым взаимодействием является одним из основных критериев в оценке совместимости, а успешность совместной деятельности – критерием сработанности.

Формирование коллектива может также производится на основе сочетания членов группы разной функциональной латерализацией.

Среди взаимосоответствующих или взаимодополняющих свойств, формирующих совместимость и сработанность малой группы на физиологическом и психофизиологическом уровнях, являются свойства индивида, базирующиеся на характеристиках функциональной межполушарной асимметрии головного мозга.

Выделяются три типа зрительно-моторно-слуховой асимметрии: сильная, средняя и слабая. Наиболее совместимыми и сработанными при выполнении сенсомоторных и перцептивно-мыслительных видов деятельности являются группы тестируемых со «средним-средним-сильным», «средним-средним-слабым» и «сильным-средним-слабым» сочетаниями типов функциональной асимметрии. Группы с преобладанием того или иного крайнего типа асимметрии (сильный или слабый) их членов становятся несработанными и несовместимыми прежде всего в силу возникающих между ними конфликтов или конкурентности при установлении ролевых отношений в группе.

Особое значение совместимость приобретает в условиях деятельности, близких к экстремальным и требующих точных и быстрых психомоторных действий при дефиците времени, когда практически исключается возможность выработки совместной стратегии и тактики в результате обсуждения или методом проб и ошибок. Надежность и эффективность деятельности в таких условиях обеспечивается прежде всего ведущей ролью физиологического и психофизиологического уровней совместимости: сочетанием темпераментов, характером эмоциональных реакций, сходством или близостью членов группы по темпу и ритму протекания физиологических процессов.

Контрольные вопросы

1. Какие факторы влияют на функциональное состояние?

2. Какой критерий служит основанием для классификации функциональных состояний?

3. Какие фазы проходит функциональное состояние в процессе работы человека?

4. Какие методы оценки функционального состояния существуют?

5. Какие характеристики являются показателями функционального состояния при аппаратурном обследовании организма человека?

6. Как различают формы труда в зависимости от доли физического и умственного компонентов?

7. Чем отличается механизированный труд от автоматизированного?

8. Для чего используется понятие основного обмена?

9. Какие физиологические изменения происходят в организме человека в процессе трудовой деятельности?

10. Как проявляются биохимические изменения крови при выполнении мышечной работы?

11. Как реагирует на повышение интенсивности выполняемой нагрузки сердечно-сосудистая и дыхательная системы?

12. Как изменяется температура тела при интенсивной умственной работе?

13. Что является основой для классификации физического труда?

14. Каковы физиологические особенности и формы умственного труда?

15. Что такое напряженность труда?

16. Какие признаки утомления различают и чем характеризуется переутомление?

17. Чем определяется работоспособность человека?

18. Как организуется профессионально-психофизиологический отбор?

19. В чем заключается правильная организация режимов труда и отдыха операторов?

20. Какая аппаратура применяется для обучения и тренировки операторов?

21. Какими качествами должны обладать экипировка и специальное снаряжение операторов для различных видов работ?

22. Какие способы формирования коллективов операторов применяются для обеспечения эффективной деятельности?

6. Распределение функций в системе «человек-машина-среда»

6.1. Сравнение возможностей человека и машины

Первым проблему распределения функций выделил инженер-психолог К. Крейк (1945 г.). Эффективность функционирования в системе «человек-машина-среда» в целом зависит от учета присущих человеку и машине особенностей, в том числе ограничений и потенциальных возможностей. Раньше машины можно было сравнивать с человеком только по механическим параметрам. Теперь распределение функций сдвигается в область интеллектуальных задач. Каждый из элементов системы имеет свои характеристики. В соответствии с третьим принципом формирования системы «человек-машина-среда» при сравнении ее элементов мы должны пользоваться одинаковыми критериями.

В 1951 г. П. Фитц предложил конкретный перечень – «Список Фитца», (список, на основании которого можно установить, какие функции поручать человеку, а какие – машине). В списке производилось сравнение основных преимуществ человека и машины с точки зрения их использования в системе «человек-машина-среда» – по скорости, мощности, памяти и т. д. Современная версия такого перечня – сравнительные характеристики человека и машины (в том числе с учетом вычислительных машин) по физическим и умственным возможностям приведены в табл. 6.1

Таблица 6.1. Сравнительные возможности человека и машины.

Продолжение табл. 6.1

Продолжение табл. 6.1

Окончание табл. 6.1

*Бит информации – это однозначный вопрос с ответом «да» или «нет».

**Коэффициент очереди определяется по формуле K₀ = N₀/N, где N₀ – число сигналов, обработанных оператором в условиях очереди на обслуживание; N – общее число поступивших сигналов.

6.2. Распределение функций между человеком и машиной

Распределение функций между человеком и машиной – это определение действий и операций, решаемых человеком и машиной для обеспечения требуемой эффективности системы «человек-машина-среда»

Существуют следующие способы распределения функций между человеком и машиной:

• человеку поручаются только те функции, которые не могут быть выполнены машиной;

• отдельные функции поручаются тому, кто способен лучше их выполнить. Для этого выделяются наиболее существенные для данной системы показатели, по которым оцениваются преимущества человека и машины. Распределение функций не зависит от стоимости технической реализации распределения;

• наиболее ответственные и творческие задачи возлагаются на человека, а рутинные и нетворческие отдаются машине (принцип антропоцентризма);

• человек выполняет только операции контроля за машинным процессом решения задачи и утверждает решение. Например, машина может быстро и систематично рассмотреть большое число альтернативных решений, провести их сортировку, а человек может изучить лучшие из этих решений, а потом принять или не принять их и установить свое собственное решение;

• взаимное дополнение человека и машины – распределение функций между человеком и машиной, при котором на различных этапах функционирования системы «человек-машина-среда» возможно совместное использование возможностей человека и машины. Например, машина перерабатывает информацию и приводит ее в вид, понятный человеку-оператору, т. е. человек может контролировать очередность и качество работ, а машина – их выполнять;

• рассматривается эффективность достижения общих целей системы и, исходя из этого, функции распределяются так, чтобы наилучшим образом достичь цели (принцип функционального подхода). Машина может принимать более важные решения, чем человек. Общая деятельность системы расписывается на максимальное количество элементов деятельности, и задача распределения функций сводится к задаче подобрать такие варианты реализации отдельных элементов деятельности, при сочетании которых эффективность системы будет максимальной.

Все перечисленные способы должны использоваться с учетом экономической и технической целесообразности, включая затраты на формирование и поддержание работоспособности операторов, а также принимая во внимание факторы социального характера.

Распределение функций происходит на основе роли и места человека в управлении и обслуживании образца. От правильности решения этой задачи зависит облик технического средства, уровень автоматизации образца, алгоритмы деятельности человека, эффективность деятельности системы «человек-машина-среда».

Согласование функций осуществляется с учетом типовых режимов функционирования.

При распределении функций между человеком и машиной необходимо учитывать основные принципы.

1. Принцип преимущественных возможностей.

Принцип состоит в том, что на человека возлагаются функции, которые в заданное время он может выполнить лучше, чем машина, а на машину – функции, которые решаются ею более эффективно. Важным условием применения этого принципа является реализация интеллектуальных и творческих возможностей человека. С этой целью рекомендуется освобождать человека от механических и расчетных задач, создать условия, при которых, наблюдая за процессом функционирования, в необходимых случаях он мог бы принять и реализовать решение по высокоэффективному применению технических средств.

2. Принцип технической реализуемости.

Задачи, предназначенные для решения техническими средствами, должны быть технически реализуемы. Если их техническая реализация в настоящее время невозможна, они возлагаются на человека.

3. Принцип рациональной загрузки человека-оператора. Назначение человеку-оператору такого объема задач, который он сможет выполнить с требованием высокого качества без нарушения нормального функционирования систем организма.

4. Принцип обеспечения заданного уровня надежности. Недопустимо снижение надежности систем в эргономическом плане, которое может произойти вследствие усложнения деятельности человека, его перегрузки, высоких уровней темповой и эмоциональной напряженности.

5. Принцип непревышения заданной стоимости образца. Распределение функций осуществляется с учетом стоимостного показателя.

6. Принцип ответственности.

Наиболее ответственные операции должны выполняться человеком или машиной после соответствующего решения человека и под его контролем.

Целесообразен следующий подход к учету этих принципов – в зависимости от принятого замысла построения технических средств в качестве исходного выбирается один, наиболее важный для данного конкретного случая, принцип. Полученные на базе этого принципа варианты распределения функций уточняются по всем остальным принципам для получения значений показателей, определяемых этими принципами, не ниже допустимых уровней.

В результате при распределении функций между оператором и техническими средствами устанавливаются:

• степень автоматизации по времени (важности, сложности) решаемых задач;

• перечни задач, решаемых вручную, автоматически, автоматизированно;

• режимы взаимодействия оператора с техническими средствами (вручную, автоматизированно);

• способы взаимного дополнения и резервирования оператора и машины;

• способы контроля процессов;

• способы перераспределения функций оператора и машины для определенных этапов деятельности.

В различных системах на человека могут возлагаться различные функции. Выделяют следующие типовые функции, возлагаемые на человека:

– выбор подсистем;

– определение порядка и режима их работы;

– обобщение информации;

– выдача команд;

– прогнозирование обстановки в условиях ее быстрого изменения и недостатка информации;

– оценка степени завершенности технологического этапа;

– настройка и обслуживание аппаратуры;

– контроль и т. д.