Надежность работы и ошибки человека при взаимодействии с техническими системами

 

Человек — оператор технической системы (диспетчер, машинист, кранов- щик, водитель и др.), находясь на своем рабочем месте в производственной среде, взаимодействует с машиной. Под термином машина понимают всякое техническое устройство (локомотив, автомобиль, станок, грузоподъемный кран, система энергообеспечения, автоматизированная система управления, система безопасности объекта, информационная система и др.), с помощью ко-

 

торого осуществляется необходимая работа. Общим и основным требованием к оператору и машине является их надежность.

Большинство несчастных случаев, происшествий, аварий, катастроф напря- мую связаны с человеческим фактором. Словосочетанием человеческий фак- тор принято обозначать причину отказа в системе «человек— машина—произ- водственная среда», связанную с ненадежностью (ошибочными действиями либо бездействием) человека. К примеру, по данным Межгосударственного авиационного комитета за 10 лет (1991—2001 гг.) в России произошло 269 авиакатастроф. В267 случаях виновником, по результатам расследований, был назван человеческий фактор.

Обычно деятельность человека-оператора регламентируется инструкциями, определяющими его деятельность как ряд действий, предписанных к исполне- нию. При этом основными задачами оператора остаются: осуществление кон- троля за работой машины, выявление и предупреждение неисправностей либо отклонений от нормального хода рабочего процесса. Человек-оператор спосо- бен принимать и передавать информацию, осуществлять ее анализ, принимать решения, исполнять команды, осуществлять наблюдение и контроль за рабо- той системы. Человек обладает способностями к обучению, обобщению, ис-

пользованию недостаточной, избыточной, нечетко сформулированной инфор-

 

мации, к генерированию идей. Отличает человека также способность работать в непредусмотренных ситуациях.

Процессы управления машинами имеют некоторые общие черты. Всовре- менных машинах практически все изменения отслеживаются с помощью датчи- ков, сигналы от которых преобразуются и подаются к приборам. Человек ведет наблюдение за ними. Он должен воспринимать показания приборов, расшиф- ровывать их, принимать решение, выполнять соответствующие действия. Сиг- нал, возникающий в результате действия человека, преобразуется и поступает к машине, изменяя режимы ее работы. Вбольшинстве систем, независимо от степени их автоматизации, почти всегда требуется участие человека.

Надежность оператора — свойство сохранять работоспособное состояние в течение требуемого интервала времени, способность в течение этого времени принимать профессионально грамотные, адекватные решения.

Там, где работает человек, ошибки неизбежны. Ошибки по вине человека возникают в тех случаях, когда оператор бездействует в тот момент времени, когда его действия необходимы, когда совершает неправильные действия, ко- гда стремится к недостижимой цели. Свойство человека ошибаться является функцией его психофизиологического состояния. Ошибка человека определя- ется как невыполнение поставленной задачи или выполнение запрещенного действия, которое может явиться причиной повреждения оборудования либо

 

нарушения нормального хода рабочей операции. Если выполняемая работа имеет слишком высокие для человека параметры (ритм, скорость, точность), интенсивность ошибок значительно возрастает.

Работоспособность же характеризуется готовностью к работе, количеством

и качеством работы, проделанной за определенный период времени.

Уровень надежности человека определяют его физиологические (возможно- сти организма) и психологические (личностные) возможности, антропомет- рические характеристики. Кроме того, крайне существенны:

• профессиональная подготовка (уровень знаний, умений, опыт);

• эргономика рабочего места;

• медицинский и психологический профессиональный отбор;

• медицинский периодический контроль перед началом и в процессе ра-

боты.

Впоследнее время к человеческому фактору стали относить нарушения тех- ники безопасности, правил технической эксплуатации, санитарных норм, ре- жимов труда и отдыха. Эти нарушения человек чаще всего допускает по халат- ности, неосведомленности, по установившимся понятиям. Именно эти явления чаще других являются причиной происшествий на транспорте и в промышлен- ности.

 

2.2.2. Человеческий фактор на железнодорожном транспорте

 

На железнодорожном транспорте человеческий фактор занимает ведущее место в проблеме безопасности. Именно он является решающим в обеспечении безопасности движения. Статистика транспортных происшествий показывает, что наиболее частой их причиной на железных дорогах являются именно оши- бочные действия человека; их доля в общем объеме транспортных происшест- вий достигает 90 %. Причинами многих аварий и крушений являются: пренеб- режительное отношение обслуживающего и работающего персонала к своим служебным обязанностям; недостаточный контроль за выполнением сущест- вующих правил и положений со стороны должностных лиц, а также за преду- преждением и устранением различных технических неисправностей. Аварии происходят также в результате просчетов в организации движения, ошибок при управлении машинами, недостаточного уровня профессиональной подго- товки работников, нарушения процессов взаимодействия между участниками движения и т.п. Человек на железной дороге остается слабым звеном этой сис- темы. Его возможности ограничены физиологией организма и психологически- ми особенностями каждой отдельной личности.

Нарушения физиологической надежности наиболее часто выражаются в ви-

де утомления, заболевания, травмы. Нарушения психологической надежно-

 

сти — в неточном, неправильном или несвоевременном выполнении отдельных операций или в их невыполнении. Поэтому в центре внимания находится про- блема профилактики перегрузок, перенапряжений и эмоциональных стрессов, возникающих в тех случаях, когда совокупность факторов производственной среды и трудового процесса характеризуется высокой тяжестью труда, однооб- разием, монотонностью, напряженной умственной деятельностью, что весьма характерно для многих профессий, связанных с эксплуатацией железных до- рог.

Проблема, именуемая «человеческий фактор» на железнодорожном транс-

порте до сих пор остается до конца неизученной. Для большого числа железно- дорожных специальностей постоянно ведутся анализы взаимодействий в систе- ме «человек—машина—производственная среда». Самое большое внимание при этом уделяется системе «машинист—локомотив—транспортная среда». В этой системе изучено наибольшее количество критериев. Определена их весо- мость при взаимодействиях элементов системы. Создана система мониторинга (отслеживания) предрейсового состояния машинистов, контроля бодрствова- ния машинистов в пути следования и др.

Локомотивные бригады — профессиональный контингент, с которым связан

основной объем транспортных происшествий. Так, потеря бдительности маши- нистом на рабочем месте приводит к возникновению транспортных происшест-

 

вий в 37 % случаев, неправильное управление тормозами поезда — в 15,4 %, управление локомотивом в нетрезвом виде — в 15 % случаев. Значительная до- ля транспортных происшествий связана с незнанием локомотивными бригада- ми расположения предупредительных и запрещающих сигналов и профиля пу- ти. Причины проезда запрещающих сигналов, например, распределяются сле- дующим образом: невнимательность — 27,8 %, сон — 15 %, отвлечение машиниста от управления локомотивом — 12,2 %, неправильное восприятие открытого сигнала соседнего пути — 11,5 %, включение с запаздыванием тор- мозов — 4,4 %, неправильное восприятие команды маневрового диспетчера —

4,7 %, неисправность тормозов — 4,4 %, нарушение должностных инструк- ций — 3,5 %, незнание правил технической эксплуатации — 3,1 %, алкоголь- ное опьянение — 11,2, %, отсутствие машиниста в кабине управления — 1,7 %, восприятие сигнала с запаздыванием — 1,5 %.

Вусловиях объективной сложности транспортных ситуаций (высокая ско-

рость ее изменений во времени, дефицит времени, отказ систем безопасности локомотива и т.п.) уровень надежности машинистов определяют:

• физиологические возможности человеческого организма, которые в зна- чительной мере определены его природой;

• психологические возможности личности машиниста (неустойчивость к стрессам, к монотонной работе, замедленные реакции, низкая готовность

 

к экстренным действиям), которые должны прогнозироваться на стадии профессионального медицинского и психологического отбора;

• физиологическое и психологическое состояние в данный момент времени (чрезмерная рабочая нагрузка, утомление и переутомление машинистов в результате нарушения режима труда и отдыха, недостаточный по дли-

тельности или плохой отдых перед поездкой, заболевание, алкогольное или наркотическое опьянение, воздействие неблагоприятных факторов среды, психический стресс и т.п.), которое должно определяться при ме- дицинском контроле перед началом работы и прогнозироваться на период ее выполнения;

• профессиональная подготовка (уровень знаний, умений, опыт), которая периодически должна контролироваться специальными комиссиями;

• несогласованность действий членов локомотивной бригады из-за их пси- хологической несовместимости (которой на железнодорожном транспорте до настоящего времени не уделяется должного внимания).

Производственная безопасность тесно связана с тем, насколько работник по своим возможностям соответствует выполняемой работе. Внастоящее время на железнодорожном транспорте этому вопросу начинают уделять должное вни- мание, устанавливая научно обоснованные критерии профотбора. Задача профотбора — выявить профессиональную пригодность данного человека к

 

конкретному виду производственной деятельности (степень соответствия его индивидуальных психофизиологических качеств особенностям профессии и готовность к выполнению своих должностных обязанностей).

Для получения необходимой информации о профессионально важных каче-

ствах человека используют анкетирование, тестирование и непосредственное измерение ряда параметров, характеризующих психофизиологические свойст- ва человека. Далее их сопоставляют с нормативами пригодности к данной про- фессии (профессиограммами).

При анкетировании с помощью набора вопросов получают информацию о

профессиональных интересах, а также о ряде личностных свойств человека. Это может быть как самооценкой, так и экспертной оценкой лиц, продолжи- тельное время наблюдавших за работником.

Отдельные психофизиологические свойства оценивают с помощью приборов

и аппаратуры, установок, имитирующих тот или иной трудовой процесс, тре- нажеров для обучения соответствующей профессии.

Тестирование предполагает использование набора тестов: тесты для уста-

новления общего уровня интеллекта, уровня квалификации, индивидуальных способностей, пространственного воображения, точности восприятия, импуль- сивности или уравновешенности, активности или осторожности, ответственно- сти, общительности, уверенности в себе и др.

 

Профессиограммы составляются для каждой профессии на основе всесто- роннего изучения объективных особенностей трудового процесса и представля- ют собой описание профессионально важных свойств и качеств работника.

Профессиональная готовность определяется исходя из уровня образова-

ния, опыта и подготовки исполнителя.

На железной дороге профессионально важные свойства и качества личности на таких массовых профессиях, как поездные и маневровые диспетчеры, чле- ны локомотивных бригад, оцениваются по значительному числу показателей. Главные среди них — острота зрения и слуха, зрительная, слуховая и двига- тельная память, точность восприятия движущихся предметов, восприятие про- странства, скорость, точность и координация двигательных реакций, наблюда- тельность, выносливость, активность, инициативность, а также организован- ность и способность к сотрудничеству.

Для машинистов, кроме того, требуется наличие способности к длительной

и монотонной работе, знание технических устройств и технологических про- цессов.

Профессиональная непригодность чаще всего связана с наличием: хрониче-

ского заболевания или травмы; низкого «порога» ощущения опасности, плохо- го зрения или слуха; а также с невнимательностью, рассеянностью, отсутстви- ем положительной мотивации к данной работе.

 

2.2.3. Психологические причины возникновения опасных ситуаций и несчастных случаев на производстве

 

Статистика отмечает, что в основе возникновения нештатных ситуаций чаще других лежат психологические причины. Главная из них — ошибочные дейст- вия оператора. Иногда опасность создавшейся ситуации бывает настолько ве- лика, что человек оказывается неспособным правильно действовать в данной обстановке. Вусловиях, угражающих жизни и здоровью, далеко не каждый человек способен адекватно реагировать на создавшуюся ситуацию, работать в ней устойчиво, продуктивно, не совершая ошибочных действий. Переоценка человеком собственного производственного опыта дает ему основание пола- гать, что большой опыт работы и хорошие психические реакции гарантируют ему возможность быстро и правильно принять необходимые меры по предот- вращению аварии или несчастного случая, успеть выйти из опасной зоны и т. п. Стрессовые состояния побуждают человека к необдуманным действиям, которые, по его убеждению, способны снять или ослабить стресс.

Второе (по важности) место занимают организационные причины. К ним от-

носятся: низкий уровень профессиональной подготовки, отсутствие культуры безопасного поведения, необоснованный допуск человека к опасным видам ра- бот и др.

 

Если действия, приводящие к возникновению аварий и травм, совершаются осознанно, тогда они квалифицируются как нарушения. Если они совершают- ся неосознанно — они квалифицируются как ошибки.

Каждое действие человека имеет мотив, ориентировочную и исполнитель-

ную составляющие [9]. Нарушение в любой из этих частей является причиной возникновения опасной ситуации или несчастного случая.

Воснове нарушений в мотивационной части чаще всего лежит нежелание

действовать. Достаточно большой процент людей обладают определенным складом психики. Они генетически склонны к риску, не желают адекватно оце- нивать опасность, отрицательно относятся к трудовым и (или) техническим регламентациям. Единственное профилактическое мероприятие в данном слу- чае — пропаганда и воспитание.

Нарушение ориентировочной части действий проявляется в том, что человек

не ориентируется в правилах, инструкциях и нормах по охране труда и безо- пасным способам выполнения работы, в правилах эксплуатации технических систем и др. Профилактическое мероприятие здесь — обучение, отработка на- выков, систематическая проверка знаний.

Нарушение исполнительной части проявляется в невыполнении правил

вследствие несоответствия психических и физических возможностей человека требованиям работы. Например, машинист или водитель должен обладать ря-

 

дом профессиональных качеств: способностью быстро замечать и оценивать опасность, быстро и правильно реагировать на нее, не теряться в сложных опасных ситуациях. Профилактическое мероприятие — профессиональный от- бор, предварительное (перед поступлением на работу) медицинское обследова- ние, тестирование.

Склонность к несчастному случаю обуславливается также возрастом и ста-

жем работника. Травматизм имеет два возрастных пика: у начинающих работ- ников (в первый год работы) и у имеющих стаж более 10…15 лет. Впервом случае это обусловлено недостатком знаний, неумением отследить и оценить опасную ситуацию, а также определить возможные последствия допущенной ошибки, неумением быстро реагировать на создавшуюся ситуацию и находить правильные и грамотные решения. Второй пик травматизма связан с начинаю- щимся возрастным снижением психических и физиологических функций, влияющим на четкость и точность выполнения работ. Возникают осложнения, связанные со снижением точности движений, с приемом новой информации, с ухудшением памяти, а также с необходимостью отказаться от укоренившихся устаревших приемов и способов работы, не обеспечивающих в современных ус- ловиях требуемый уровень безопасности. Как результат привыкания к опасно- сти — у работников со стажем возникает еще и пренебрежительное отношение к правилам безопасности.

 

Имеется целый ряд психологических причин сознательного нарушения лич- ностью правил безопасной работы [9].

Основные из них:

Первая — экономия сил и (или) времени. Она заключается в выборе пути действий, который, по представлениям и опыту работника, требует наимень- ших затрат сил или времени. Именно по этой причине работники часто не ис- пользуют индивидуальные и коллективные средства защиты, не выполняют операции, необходимые для обеспечения требований безопасности, но не влияющие на получение конечного продукта, выбирают более легкие, но и бо- лее опасные рабочие позы и движения.

Вторая — безнаказанность — чувство, возникающее в результате снисхо-

дительного отношения ответственных должностных лиц к нарушениям инст- рукций по охране труда, считающих, что инструкции содержат много лишнего, мешающего продуктивной работе. Безнаказанность рассматривается еще и в смысле устойчивого ложного представления работающего о его личной неуяз- вимости. Это представление формируется отсутствием у него за весь период работы личных негативных последствий. Например, если водитель часто нару- шает правила движения и при этом ничего негативного с ним лично не проис- ходит, он постепенно утрачивает способность остерегаться нарушений правил дорожного движения.

 

Третья — адаптация к опасности или недооценка опасности и ее последст- вий — причина, которая возникает в результате способности человека при- выкать к опасным факторам, осваиваться с ними, иметь внутреннюю убежден- ность, что вероятность получения травмы настолько мала, что ею можно пре- небречь. Например, машинист считает, что опасность, которая носит вероятно- стный характер, никогда его не коснется — он перестает адекватно реагировать на нее.

Четвертая — самоутверждение в глазах коллег. Риск для таких работни-

ков — дело престижа. Например, спуск по канату с большой высоты без стра- ховочных устройств, переход через железнодорожные пути под стоящими ва- гонами, кладка кирпича стен здания на большой высоте без страховочного поя- са и др. Стремление следовать групповым нормам происходит там, где нарушения правил безопасности или технологического процесса совершаются постоянно по сложившимся понятиям в данном коллективе, а выполняющие правила безопасности оказываются вне коллектива.

Пятая — ориентация на идеалы. Идеалами, к сожалению, достаточно часто

становятся злостные нарушители. Самоутверждение в собственных глазах объ- ясняется врожденной неуверенностью в себе либо замечаниями и упреками со стороны лиц, связанных с данным производством. Привычка работать с нару- шениями — стиль поведения, приобретенный человеком или воспитанный в нем ранее.

 

Причиной ошибочных действий, зависящих от личного восприятия операто- ра, может оказаться неполучение нужной информации органами чувств (с по- мощью слуха, зрения, осязания, обоняния) вследствие слабого предупреди- тельного (или запрещающего) сигнала или его отсутствия. Например, в сол- нечный день практически не видны сигналы светофора. Резкие изменения освещенности и яркости предметов, встречающихся на дорогах требуют време- ни для адаптации зрительных анализаторов машиниста или водителя к новым условиям. Втечение этого времени способность различать предметы ухудшает- ся в еще большей степени и количество ошибок при управлении транспортным средством резко возрастает. Опасными являются как темновая, так и световая адаптации. Однако первая — более затяжная, особенно после ослепления яр- ким светом со стороны встречного направления. Взависимости от силы и ин- тенсивности светового воздействия, а также индивидуальных особенностей во- дителя действие ослепления находится в интервале от нескольких секунд до двух мин. За время зрительного ослепления в период темновой адаптации управление транспортным средством становится ненадежным и осуществляет- ся с повышенной степенью риска. Вэтом случае водитель не может правильно контролировать траекторию движения транспортного средства. Находясь в состоянии зрительного ослепления в течение 10 с, водитель при скорости 40 км/ч проедет расстояние более 110 м, а при 60 км/ч — почти 180 м [4].

 

К отрицательному эффекту приводит поступление слишком больших объе- мов информации или слишком высоких ее скоростей. Множество одновремен- ных сигналов приводит к невозможности их адекватного восприятия в связи с ограниченными психическими возможностями оператора. Например, такие си- туации возможны в работе диспетчеров, где на мнемосхемах быстро меняется транспортная обстановка или восприятие водителем визуальной информации о дорожных объектах, которое происходит не мгновенно, а с определенной за- держкой по времени. Время опознавания элементов дорожной обстановки на большой скорости движения и в зависимости от сложности ситуации изменяет- ся в достаточно широком диапазоне — от 0,4 с (одиночный объект на хорошо освещенной дороге) до 3,6 с (к примеру, один из семи объектов на плохо осве- щенной дороге).

Причинами ошибочных действий при анализе, оценке и принятии решения

может стать ситуация, при которой переданный от органов чувств мозгу сигнал будет неправильно понят, истолкован. Например, ночью цветовосприятие предметов почти полностью нарушается, они различаются не по цвету, а по яр- кости. Дорожная обстановка и ситуация воспринимаются не адекватно дейст- вительности. При этом контрастность основных объектов дорожной обстанов- ки (пешеходы, транспортные средства) незначительно отличаются от основно- го фона. Ухудшается также способность оценки расстояния до объектов и

 

между ними и скорости их перемещения. Расстояние, начиная с которого ма- шинист или водитель воспринимает приближающееся транспортное средство, сокращается вдвое по сравнению с расстоянием его обнаружения в светлое вре- мя суток. Врезультате у водителя создается иллюзия, что он находится на большом расстоянии до движущегося объекта, что представляет собой реаль- ную опасность.

Если человек одновременно получает несколько сигналов, он может пере-

ключить свое внимание не на самый важный из них, а про остальные просто за- быть. Неспособность оператора к правильной оценке сигнала может возник- нуть из-за определенных особенностей психики, от недостатка времени, зна- ний, навыков, опыта работы. Решение же должно быть выбрано путем перебора вариантов. Принятое решение может оказаться неверным. Напри- мер, водитель, чтобы избежать наезда на резко затормозившее впереди транс- портное средство, выворачивает на полосу встречного движения и получает ло- бовое столкновение, вместо того, чтобы свернуть в сторону на обочину дороги.

Ошибочные действия при приведении в исполнение принятого решения мо-

гут возникнуть из-за отсутствия необходимых навыков работы (недостатков в точности исполнения), бездействия в силу неспособности действовать в дан- ный момент времени (к примеру, сильный испуг). Например, слишком силь- ное нажатие на тормозную педаль на скользкой дороге или резкий поворот ру-

 

левого колеса могут привести к заносу автомобиля. Несвоевременная подсыпка зимой песка на рельсы при подъеме в гору может привести к буксованию и дви- жению железнодорожного состава назад под уклон, на занятый следующим за ним составом участок пути.

Причинами ошибочных действий могут быть и недостаточное внимание, ус-

талость. Так, например, длительная однообразная езда с повышенной скоро- стью без помех притупляет восприятие водителя, и он не может своевременно отреагировать на неожиданно возникший впереди крутой поворот дороги или другое неожиданно появившееся препятствие.

Ошибочные действия могут быть связаны с уже пережитым отрицательным

опытом. Ранее произошедший несчастный случай может оказывать остаточное негативное психическое воздействие на человека, которое невольно будет со- действовать возникновению в той же ситуации нового ошибочного действия. Например, при прохождении опасного участка дороги с крутыми виражами, при выполнении определенного маневра водитель транспортного средства не справился с управлением и был сброшен в кювет. Водитель может постоянно при приближении крутого виража испытывать непреодолимое чувство страха, порождающего неуверенность и приводящее к ошибочным действиям по управ- лению автомобилем.

 

Анализ причин ошибок говорит о том, что нужно в первую очередь совер- шенствовать процессы приема информации и выполнения двигательных дейст- вий, приводя их в соответствие с психофизиологическими возможностями че- ловека.

Для того чтобы не перегружать психику оператора, он должен быть заранее надежно информирован обо всем, что ему нужно знать и уметь, должен иметь условия для приобретения соответствующих навыков, иметь необходимые ин- формирующие устройства и удобное размещение органов управления. Сущест- вуют функции, которые машина выполняет лучше человека. Например, к та- ким функциям относятся прием, хранение и переработка информации — их надо передоверять машине, разгружая таким образом психику оператора.

Кроме перечисленных, могут возникнуть ошибочные действия, связанные с несоответствующим нормам безопасности рабочим местом и организацией тру- да, с плохой подготовкой oператора к работе, с состоянием его организма, пси- хологической установкой, психическим состоянием или состоянием здоровья оператора.

Высокая степень готовности к действию в экстремальных ситуациях являет- ся одним из обязательных условий надежности человека-оператора в системе

«человек—машина—производственная среда».

 

2.2.4. Антропометрические характеристики человека

 

Антропометрические характеристики определяются общими размерами тела человека и его отдельных частей и используются для проектирования наиболее рациональных, удобных и безопасных орудий труда. Они позволяют рассчи- тывать пространственную организацию рабочего места, устанавливать зоны до- сягаемости и видимости, размеры конструктивных параметров рабочего места и приспособлений. Для этого часть пространства рабочего места, в котором осуществляются трудовые процессы, должна быть разделена на рабочие зоны. Величину рабочей зоны и соотношение между антропометрическими характе- ристиками человека и пространственной организацией рабочих мест решает наука эргономика.

Эргономика — научная дисциплина, изучающая человека и его деятель-

ность в процессе современного производства с целью оптимизации орудий, процессов и условий труда, создания таких условий, которые делают труд более эффективным и обеспечивают необходимый комфорт для человека. Для эргономики характерен системный подход к решению перечисленных вопросов.

Эргономика изучает функциональные возможности человека в процессе

трудовой деятельности для того, чтобы максимально учитывать их при созда- нии конструкций машин, аппаратов, коммуникационных систем.

 

Антропометрические характеристики делятся на динамические и статиче- ские. Динамические характеристики используются для определения объема рабочих движений, зон досягаемости и видимости. По ним рассчитывают про- странственную организацию рабочего места.

Статические — могут быть линейными и дуговыми. Взависимости от ори- ентации тела в пространстве линейные размеры делятся на продольные (высо- та различных точек над полом или сиденьем), поперечные (ширина плеч, таза и т.п.), передне-задние (передняя досягаемость рук и др.).

Эргономика проводит исследования рабочих поз. Рабочая поза «стоя» тре- бует боˆльших энергетических затрат и менее устойчива из-за поднятого центра тяжести, поэтому при этой позе быстрее наступает утомление.

Рабочая поза «сидя» имеет целый ряд преимуществ: резко уменьшается вы- сота центра тяжести над точкой опоры, благодаря чему возрастает устойчи- вость тела. Значительно сокращаются энергетические затраты организма для поддержания такой позы, вследствие чего она является менее утомительной. Однако длительные статические напряжения мышц могут вызвать быстрое утомление, снижение работоспособности, профзаболевания (искривление по- звоночника, расширение вен, плоскостопие) и привести к травматизму. Ста-

тичная поза утомительнее, нежели динамическая.

 

 

 

Рис. 2.1. Структурная схема рабочих зон для положения «сидя»:

1...6 — рабочие зоны в зависимости от степени доступности для работы рук и осуществления зрительного контроля

 

Рабочую зону, удобную для действия обеих рук, нужно совмещать с зоной, удобной для охвата человеческим взором. На рис. 2.1 представлена структур- ная схема рабочих зон для положения «сидя».

Зона 1 является самой благоприятной, она наиболее удобна для выполнения

точных и мелких сборочных работ, так как здесь работают обе руки и хорошо осуществляется зрительный контроль. Вслучае выполнения оперативной ра-

 

боты следует разместить органы управления и индикаторы, которые оператор использует наиболее часто, для интенсивного и быстрого исполнения работы именно в этой зоне [9].

Зоны 2 и 3 хорошо доступны для одной и мало доступны для другой руки,

зрительный контроль осложнен. Вэтих зонах удобно размещать инструменты и материалы, которые рабочий часто берет правой (левой) рукой, или органы управления, зрительный контроль за которыми постоянно не требуется.

Зона 4 (запасная) — труднодоступная зона. Вней могут быть размещены

инструменты и материалы, которые требуются не часто.

Зона 5 доступна только для правой (левой) руки. Здесь можно разместить инструменты и материалы, которые редко употребляются, или органы управ- ления, которыми пользуются «не глядя».

Всоответствии с рабочими зонами и антропометрическими данными проек-

тируются рабочие места в любом производственном процессе и в любой ма- шине.

Органы управления машиной могут быть ручными и ножными. Предпочти-

тельнее управление ручное, причем выгоднее использовать регуляторы, кото- рые приводятся в движение рукой к себе или от себя. Движения руки к себе бо- лее быстрые, но менее точные, тогда как от себя — более точные, но менее бы- стрые.

 

Если органы управления не требуют усилий, то оператор «не чувствует» ру- коятки и действует очень неточно. Для предотвращения дрожания руки и по- вышения точности движений требуется искусственно создавать момент сопро- тивления рукоятки в пределах 3,0… 16,7 Н м. Для ножных педалей при пол- ном их нажатии момент сопротивления должен составлять от 20 до 80 Н м [9].

Ножные органы управления используют тогда, когда требуются большие

усилия и небольшая точность включения—выключения, достаточна грубая ре- гулировка.

Исследуя вопросы совместимости человека с машиной и с рабочей средой,

эргономика выделяет пять видов совместимости, обеспечение которых гаранти- рует успешное функционирование системы «человек—машина—производст- венная среда»: информационная, биофизическая, энергетическая, пространст- венно-антропометрическая и технико-эстетическая [9].

Задача эргономики в обеспечении информационной совместимости состоит

в создании такой информационной модели, которая отражала бы все нужные характеристики машины в данный момент времени, позволяла бы оператору безошибочно принимать и перерабатывать информацию, не перегружая его внимание и память. Информационная модель должна соответствовать психо- физиологическим возможностям человека. Например, оператор зачастую уда- лен от объектов управления (двигателя локомотива, систем топливоподачи,

 

электроснабжения и др.). Оператор должен хорошо видеть показания прибо- ров, экраны, мнемосхемы, слышить звуковые сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения инфор- мации. Управляя машиной, оператор должен пользоваться легко досягаемыми кнопками, рычагами, ручками, выключателями и другими органами управле- ния, образующими сенсомоторное поле. Всовокупности средства отображения информации и сенсомоторные устройства создают информационную модель машины (комплекса), соответствующую физиологическим и психическим воз- можностям человека, его антропометрическим характеристикам.

Биофизическая совместимость. Человек по-разному себя чувствует и имеет

различную работоспособность в зависимости от состояния загрязнения рабочей среды (шумы, вибрации, электромагнитные поля, вредные химические или биологические вещества), а также в зависимости от параметров загрязняющих факторов. Физиологическое и психическое состояние оператора зависит от ви- да обслуживаемой машины, качества ее конструкторской разработки и испол- нения, экологической чистоты совершаемых технологических процессов, что, в свою очередь, во многом определяет своевременность и качество обслуживания машины. Биофизическая совместимость подразумевает создание такой рабочей среды, которая обеспечивала бы приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. Для многих негативных факторов про-

 

изводственной среды законодательством РФ установлены предельно допусти- мые значения, эти значения должны увязываться с рабочими задачами опера- тора. Поэтому при разработке конкретных машин или технологических про- цессов для достижения биофизической совместимости должны выполняться специальные исследования, а нормы предельно допустимых значений ужесто- чаться.

Энергетическая совместимость предусматривает согласование конструк-