Учебное пособие

ОХРАНА ТРУДА

Эргономические основы охраны труда

Для создания комфортных и безопасных условий труда необходимо комплексное изучение системы человек — машина — производственная среда, которые находятся в тесной взаимосвязи и влияют на безопасность, производительность и здоровье человека.

Эргономика — научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности в современном производстве.

На человека в процессе труда действуют множество факторов: вид трудовой деятельности, ее тяжесть и напряженность, условия, в которой она осуществляется (вредные вещества, излучения, климатические условия, освещенность и т.д.), психофизиологические возможности человека (прежде всего антропометрические характеристики человека, скорость реакций на различные раздражители, особенности восприятия человеком цвета и т.д.). Для того чтобы человекомашинная система функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью человека, необходимо, прежде всего, обеспечить совместимость характеристик машины и человека. Совместимость человека с машиной определяется его антропометрической, сенсомоторной, энергетической (биомеханической) и психофизиологической совместимостью.

Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможность обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы.

Сенсомоторная совместимость предполагает учет скорости двигательных (моторных) операций человека и его сенсорных реакций на различные виды раздражителей (световые, звуковые и др.) при выборе скорости работы машины и подачи сигналов.

Энергетическая (биомеханическая) совместимость предполагает учет силовых возможностей человека при определении усилий, прилагаемых к органам управления.

Психофизиологическая совместимость должна учитывать реакцию человека на цвет, цветовую гамму, частотный диапазон подаваемых сигналов, форму и другие эстетические параметры машины.

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

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); 2 — зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля); 3 — зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости 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. В то же время слишком большие усилия приводят к быстрой усталости и перенапряжению мышц. Для органов управления различного типа существуют рекомендации по оптимальным прилагаемым силам.

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.