Антропометрические, сенсомоторные и энергетические характеристики человека
К антропометрическим характеристикам человека относятся статические характеристики — размеры тела человека и его отдельных частей (головы, ног, рук, кистей, стоп, ширина плеч, таза и т.п.) и динамические характеристики — возможные углы поворота отдельных частей тела, зоны досягаемости. На рис. 4 показаны антропометрические зоны досягаемости рук человека в положении «стоя».
Рис. 4. Антропометрические зоны досягаемости рук человека в положении «стоя»
В табл. 3 представлены размеры этих зон.
Таблица 3 Размеры зон досягаемости рук человека (рис. 4), мм
Информационные зоны визуального поля обзора человека представлены на рис. 5 и определяются полями зрения, размеры которых выражаются углами зрения.
Рис. 5. Информационные зоны визуального поля: а — при повороте глаз; б — при повороте головы; в — при повороте головы и глаз;———— – оптимальные углы обзора;— — — – максимальные углы обзора
Время некоторых сенсомоторных реакций человека представлены в табл. 4, 5.
Таблица 4
Временные характеристики некоторых моторных (двигательных) операций
Таблица 5
Время реакций на некоторые типы раздражителей
В процессе управления человек обязательно должен прилагать некоторые усилия к органам управления, так как отсутствие усилий (при кнопочном управлении) дезориентирует человека, лишает его уверенности в правильности выполненного действия.
Однако прилагаемые к органам управления усилия должны быть совместимы с биохимическими параметрами человека. В табл. 6 приведены средние показатели силы некоторых мышечных групп человека.
Таблица 6
Средние показатели силы некоторых мышечных групп человека
Взаимодействие эргономики и охраны труда
Существует тесная взаимосвязь между охраной труда и эргономикой.
Охрана труда занимается проблемами связанными с обеспечением здоровых и безопасных условий труда. Она выявляет и изучает возможные причины производственных несчастных случаев и профессиональных заболеваний и разрабатывает систему мероприятий и требований с целью устранения этих причин и создания безопасных для человека условий труда.
Эргономика – изучает закономерности взаимодействия человека с техническими средствами, предметами деятельности и средой. Практическими задачами её является повышение эффективной деятельности и сохранение здоровья. Проектирование трудовой деятельности на основе рекомендаций эргономики позволяет решать вопросы обеспечения безопасности машин и механизмов и не допускать воздействия на работающих вредных производственных факторов.
В более широком понимании, эргономика – это научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека и других элементов системы, а также сфера деятельности по применению теории, принципов, данных и методов этой науки для обеспечения благополучия человека и оптимизации общей производительности системы.
В свою очередь, эргономика по природе своей занимается профилактикой охраны труда, под которой подразумевается комплекс правовых, организационных, технических, экономических и санитарно-гигиенических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность труда, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда.
Эргономика решает также ряд проблем охраны труда, поставленных в системотехнике: оценка надежности, точности и стабильности работы оператора, исследование влияния психологической напряженности, утомления, эмоциональных факторов и особенностей нервно-психической организации оператора на эффективность его деятельности в системе “человек-машина”, изучение приспособительных и творческих возможностей человека. В практическом отношении проблема взаимоотношения эргономики и системотехники – это проблема организации всестороннего и профессионального учета эргономических факторов на различных этапах создания систем (проектирования, изготовления, испытаний, внедрения) и их эксплуатации.
Эргономика не может эффективно решать стоящие перед ней задачи вне тесных связей с гигиеной и охраной труда, промышленной социологией и социальной психологией и другими общественными науками. Вне этих связей эргономика не может ни полноценно развиваться, ни правильно прогнозировать социальный эффект от внедрения разрабатываемых ею рекомендаций.
Организация рабочего места оператора
Организация рабочего места, конструкция органов контроля и управления должны учитывать антропометрические, сенсомоторные, биомеханические и психофизиологические характеристики человека.
Важное эргономическое значение имеет рабочая поза человека. Рабочая поза «стоя» требует больших энергетических затрат и приводит к быстрому утомлению. Рабочая поза «сидя» менее утомительна, и она более предпочтительна. Проекция центра тяжести тела человека в рабочей позе должна быть расположена в пределах площади его опоры (рис. 6).
Рис. 6. Схема биомеханического анализа рабочей позы при устойчивой (а и б) и неустойчивой (в и г) позах: а, в — стоя; б, г — сидя
Пространство рабочего места, в котором осуществляются трудовые процессы, должно быть разделено на рабочие зоны.
Зонирование рабочего места в горизонтальной и вертикальной плоскостях представлено на рис. 7. Рабочую зону, удобную для действия обеих рук, нужно обязательно совмещать с зоной визуального обзора.
Рис. 7. Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в горизонтальной (а) и вертикальной (б) плоскостях: 1 — зона для размещения наиболее важных и очень часто используемых органов управления (оптимальная зона моторного поля);
Минимальное пространство рабочего места, необходимое для выполнения работы при различных положениях тела, указано на рис. 8.
Рис. 8. Минимальное пространство, необходимое для выполнения работы при различных положениях тела
В противном случае положение тела человека будет неустойчивым и потребует значительных мышечных усилий. Это может привести к заболеваниям опорно-двигательного аппарата (например, искривление позвоночника), быстрому утомлению, травме. Составной частью рабочего места в положении «сидя» является рабочее кресло оператора.
Кресло должно соответствовать антропометрическим данным человека и, при необходимости, учитывать поправки на спецодежду и снаряжение. Основные геометрические параметры рабочих кресел стандартизованы. Целесообразно применять кресла с регулируемыми параметрами (высотой, углом наклона спинки), чтобы приспособить их под антропометрические характеристики конкретного человека.
Ножные и ручные органы управления должны соответствовать по прилагаемым усилиям биохимическим характеристикам человека и в зависимости от частоты их использования располагаться в соответствующих зонах досягаемости. Усилия на органы управления не должны быть слишком маленькими, чтобы человек мог контролировать выполняемое им движение.
Устройства визуальной информации оператора в зависимости от частоты их использования также должны располагаться в соответствующих зонах визуального поля человека. При частом использовании приборы должны располагаться в пределах оптимальных углов обзора, при редком — в пределах максимальных углов обзора.
Цветовая раскраска, размеры органов управления должны соответствовать психофизиологическим и антропометрическим характеристикам человека, освещенности на рабочем месте и другим характеристикам световой среды.