Эргономические требования к органам управления

После установления границ рабочих зон разрабатывается рациональная компоновка отдельных элементов. При этом рекомендуется соблюдать следующие требования к органам управления :

– принимать их в минимальном количестве, а располагать в соответствии с последовательностью в работе (слева направо, сверху вниз);

– группировать и располагать с учетом функциональной значимости (наиболее важные и часто применяемые – в зонах наибольшей доступности);

– окрашивать в серый пли черный цвет, за исключением тех случаев, когда требуется цветовое кодирование;

– форма должна быть удобной, без острых углов;

– располагать органы управления так, чтобы не было их случайных сдвигов и срабатывания.

Требования к органам управления зависят от их назначения, условий применения, прикладываемых к ним усилий и др. При конструировании органов управления и других элементов рабочего места необходимо учитывать физические возможности человека, так как в аварийных ситуациях он может не справиться с мышечной нагрузкой, посильной для него в обычных условиях. В качестве примера на рис. 7.7 и 7.8 приведены размеры поворотных ручек, педалей и необходимые при пользовании усилия.

Органы управления, особенно рукоятки, кнопки, педали, обычно унифицируются и должны кодироваться формой, цветом, символами, иначе пользование ими будет затруднительно. Например, известен случай, когда потерпели аварию несколько сотен иностранных военных самолетов лишь по той причине, что в критических ситуациях пилоты путали две близко расположенные одинаковые по форме ручки управления.

Механизированные рабочие места, кроме основного оборудования, включают такие важные элементы, как вспомогательное оборудование, технологическую и организационную оснастку, различные инструменты, транспортные средства, средства сигнализации, техники безопасности и др. Все эти элементы должны отвечать эргономическим требованиям, располагаться с учетом функциональной значимости, очередности и частоты использования, досягаемости и т. д.

Технологическая оснастка и инструменты должны строго соответствовать психофизиологическим и антропометрическим свойствам человека, способствовать максимальной экономии времени и затрат труда, быть удобными, гигиеничными и безопасными, экономичными в изготовлении.

Рис. 7.7. Размеры поворотных ручек (в мм) и прилагаемые к ним усилия

Форма рукояток инструмента также имеет немаловажное значение. Она должна соответствовать антропометрическим и биомеханическим характеристикам руки, способствовать выполнению операций при минимальных физических затратах. Материал рукояток должен отличаться низкой теплопроводностью, поверхность их должна быть нескользкой.

Организационная оснастка (емкости для хранения, приспособления для ухода за оборудованием и рабочим местом и т. д.) должна отвечать приемам работ, эргономическим требованиям, быть удобной, гигиеничной и безопасной в эксплуатации, простой в изготовлении.

На рабочем месте используются различные типы рабочих сидений: кресла оператора, стулья, табуретки, сиденья-опоры и др. Тип применяемого сиденья определяется характером трудовой деятельности. При этом должны' обеспечиваться оптимальные условия для использования на рабочем месте технических средств. К сиденьям длительного пользования независимо от их назначения предъявляются следующие общие требования: должна быть обеспечена правильная и удобная рабочая поза, а также возможность менять ее; нормальное функционирование организма человека без болезненных ощущений; конструкции сидений должны позволять регулировать параметры (угол наклона спинки, высоту сиденья и спинки, при необходимости возможность вращения сиденья), учитывая требования безопасности; обивка сидений и спинок должна быть нескользящей, нетоксичной, воздухопроницаемой, влагоотталкивающей, т. е. отвечать гигиеническим требованиям.

Рис. 7.8. Размеры педалей:

а – с плавной регулировкой (усилия 40–70 Н); б –тормозного типа (усилия 50–100 Н); в – размеры педалей и расстояние между ними

В автоматизированных системах «человек – машина», оснащенных средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием, на автоматизированных рабочих местах должны обеспечиваться быстрое и безошибочное восприятие информации, удобство пользования пультами и органами управления, оптимальные условия их эксплуатации, обслуживания и ремонта. Для этого необходимо предусмотреть : рациональную организацию пространства; возможность занять удобную позу и сменить ее: необходимые связи операторов с аппаратурой, между самими операторами; оптимальные условия для выполнения записей, работы с документами и выполнения других функциональных обязанностей; хорошую обзорность. Технические средства – дисплеи, аппаратура связи, пульты ввода данных – размещаются таким образом, чтобы были обеспечены условия для выполнения простых операций левой рукой (с целью снижения больших нагрузок на правую руку).

На автоматизированном рабочем месте основным функциональным элементом является пульт управления. При его проектировании и организации обслуживания должны учитываться многие эргономические требования (рис. 7.9).

При расположении органов управления и средств отображения информации на панелях пультов управления (рис. 7.10) должны учитываться приоритет, группировка в логические блоки и взаимосвязь между собой. Определяя приоритет, учитывают: частоту и степень использования органов управления и средств отображения информации; точность установки позиций органов управления, точность и скорость считывания показаний индикаторов; влияние ошибки считывания или запаздывания показаний при выполнении операций на надежность и безопасность работы системы; удобство манипулирования отдельными органами управления.

Рис. 7.10. Зоны досягаемости моторного поля рабочего места:

а – зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости; б – зоны размещения индикаторов и органов управления в горизонтальной плоскости;

1 – зона максимальной досягаемости; 2 – зона досягаемости пальцев при вытянутой руке; 3 – зона удобной досягаемости ладони; 4 – оптимальное пространство для грубой ручной работы; 5 – оптимальное пространство для тонкой ручной работы; 1’ – для наиболее важных и часто используемых органов управления и средств отображения информации; 1” – для наиболее важных индикаторов; 2’ – для нечасто используемых органов управления и средств отображения информации; 3’ – для редко используемых органов управления; 4' – для вспомогательных органов управления вне пределов досягаемости и обзора из исходного рабочего положения

В случае расположения средств отображения информации на панелях пультов необходимо учитывать их обзорность с рабочего места, возможность легкого опознания, объединения в последовательные или функциональные группы, взаимосвязь индикаторов с органами управления.

При организации рабочих мест для группы операторов необходимо обеспечить оптимальные условия для коллективного пользования оборудованием и средствами отображения информации. Расположение рабочих мест и средств отображения информации коллективного пользования (экранов, табло, планшетов и т. д.) должно обеспечивать необходимое свободное пространство для эксплуатации оборудования, перемещения операторов, необходимые функциональные связи между ними, оптимальные углы обзора средств отображения информации.

Выбирая характер и вид графических средств информации, учитывают назначение информации, точность и время ее распознавания, расстояния считывания, уровень освещенности, цветовые характеристики, соответствие требованиям технической эстетики.

При расположении рабочих мест в кабинах необходимо обеспечить возможность быстрого занятия и освобождения в аварийных ситуациях рабочих мест, удобство положения туловища, отсутствие постоянного контакта тела человека с конструкциями кабины и механизмами. Кабины должны быть оборудованы лестницами, поручнями, подножками и т. д. Двери их должны легко закрываться и открываться.

Большое влияние на работоспособность человека оказывают различные факторы рабочей среды. Под рабочей средой рабочего места понимается совокупность физических, химических, биологических, социально-психологических и эстетических факторов внешней среды, которые воздействуют на работающего человека. Влияние этих факторов на человека изучает гигиена труда, тесно связанная с физиологией труда. Эргономика совместно с гигиеной труда определяет оптимальные значения факторов среды во взаимосвязи с социальными, техническими, организационными и другими аспектами труда.

При проектировании рабочего места необходимо принимать такие параметры среды, которые обеспечивают комфортные условия труда. Если это выполнить невозможно, то они как минимум должны укладываться в предельно допустимые нормы, установленные системой стандартов безопасности труда (ССБТ).

В производственных помещениях микроклиматические условия определяются в основном температурой в сочетании с влажностью и движением воздуха. Оптимальными условиями являются температура 20– 22° С, относительная влажность воздуха 30–60 %, скорость его движения не выше 0,2 м/с. Для рабочей зоны эти параметры рассчитываются с учетом периода года, категории работ, количества выделяемого в помещении тепла в соответствии с СН 245–71. Требования к воздуху помещений определяет ГОСТ 12.1.00576 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Освещение помещений должно соответствовать ряду общих требований. При его проектировании, кроме правил и норм, необходимо учитывать широкий круг вопросов.

Одной из главных причин развития утомляемости и снижения работоспособности человека является шум. Характеристики и нормы данного фактора на рабочих местах даются в ГОСТ 12.1.00376 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности».

Неблагоприятное биологическое воздействие на человека оказывает вибрация, особенно при большой частоте и малой амплитуде колебаний. Предельно-допустимые нормы вибрации определяет ГОСТ 12.1.012–78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».

Изменения состояния человека (расстройства нервной системы, боли, нарушение сна и т. д.) вызываются химическими факторами. Общие требования безопасности при их наличии на рабочем месте устанавливает ГОСТ 12.1.00776 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

Для создания оптимальных условий труда необходимо иметь безопасное оборудование, что достигается за счет применения автоматизации и механизации, средств защиты, правильной цветовой окраски и т. д. Кроме того, должны применяться безопасные производственные процессы, способы транспортировки материалов, изделий и т. д.

Создание оптимальных условий труда невозможно без учета требований технической эстетики, которые должны рассматриваться во взаимосвязи с требованиями эргономики, техники безопасности, научной организации труда.

Требования технической эстетики реализуются при художественном конструировании всех элементов рабочего места – пространства, оборудования, инструмента, приспособлений, визуальной информации, цветовым решением интерьера и оборудования и другими средствами.

Применением методов художественного конструирования обеспечиваются новизна форм оборудования, гармоничность и целостность всей среды, уменьшается вредное психофизиологическое воздействие рабочей среды. Художественное конструирование рабочего места должно быть направлено на достижение композиционного единства всех элементов, гармоничности цветового решения, выразительности формы и графических изображений.

В целом художественное конструирование должно обеспечить единство эстетического и функционально-технического начала рабочего места.

Организация процессов труда, производства и управления им обусловливают учет и оптимальное решение всех требований, составляющих условия труда. К ним относятся требования к орудиям и другим элементам рабочего места и технологическим процессам, которые определяются психофизиологическими свойствами человека, а также к обеспечению взаимодействия людей в системе управления, согласованию и распределению функций между человеком и машиной и т. п. Этими проблемами занимается инженерная психология, которая по своим задачам близка к эргономике.

Инженерная психология как особая область психологии изучает психические свойства человека и выясняет требования к технике, исходя из особенностей человеческой деятельности, т. е. занимается приспособлением техники к человеку. Как техническая наука она изучает особенности функционирования орудий труда для выяснения требований, предъявляемых к психологическим и физиологическим свойствам человека-оператора.

Основными задачами инженерной психологии являются следующие :

1. Анализ функций человека в системе «человек – машина», изучение структуры и классификация деятельности оператора.

2. Изучение процессов преобразования информации человеком-оператором (преобразование информации включает следующие основные этапы: прием и переработку информации, принятие решения и осуществление управляющих действий).

3. Разработка принципов построения рабочих мест операторов.

4. Изучение влияния психологических факторов на эффективность систем «человек – машина».

5. Разработка принципов и методов профессиональной подготовки операторов (профессиональный отбор, обучение, формирование коллектива, тренировка).

6. Инженерно-психологическое проектирование и оценка систем «человек – машина», а также определение экономического эффекта от внедрения инженерно-психологических разработок.

При инженерно-психологическом проектировании работа оператора и используемых им технических средств рассматривается в комплексе. Наряду с проектированием технической части определяются особенности деятельности человека: ее нормы, структура, динамика, уровень профессиональной подготовки и т.д.

В процессе эксплуатации систем «человек – машина» инженерная психология занимается вопросами анализа поведения и работоспособности оператора, психологического обеспечения научной организации труда, контроля психофизиологического состояния оператора в процессе работы, профессиональной подготовки, групповой психологии и т. д.

Значительная часть современной техники обслуживается не одним оператором, а целой группой. Отдельные системы, например энергетическая, транспорта, связи, включают большое количество подсистем и отличаются сложной структурой, высоким уровнем автоматизации, большим потоком информации. Их обслуживают взаимосвязанные коллективы, и надежность обслуживания в значительной мере зависит от их согласованных действий. В связи с этим важными элементами условий труда являются социально-психологические факторы – закономерности поведения и деятельности людей при включении их в социальные группы, характеристики самих групп, социальные аспекты организации труда и др. В решении данных вопросов инженерная психология тесно объединяется с социальной.

Социальная психология изучает взаимоотношения членов группы, их динамику, проблему лидера и ведомых в коллективе, вопросы отбора и комплектования групп, поведение людей при групповой деятельности. Совершенствование техники и приспособление ее к человеку рассматривается, таким образом, не только с точки зрения повышения ее надежности, но и с точки зрения создания условий для развития творческих способностей.

Разработка и внедрение в практику рационально построенного трудового процесса, создание условий для сохранения здоровья трудящихся, их трудоспособности и роста культурного и профессионального уровней является также целью научной организации труда. Это значит, что у НОТ и эргономики много общих целей, хотя они представляют самостоятельные сферы деятельности. В эргономике основное внимание уделяется выявлению внутренних закономерностей деятельности человека, а НОТ рассматривает преимущественно внешние ее проявления. Тенденции в развитии эргономики вывели проблему взаимосвязи «человек – техника – среда» за пределы трудовой деятельности. Разрабатываемые эргономикой методы и рекомендации используются применительно к деятельности человека и в быту.

Внедрение достижений эргономики обеспечивает значительный социально-экономический эффект, который определяется на основе оценки условий труда до и после внедрения мероприятий.