Учебно-справочные материалы к выполнению раздела «безопасность и экологичность» в дипломном проекте (работе)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Компаниец В.С.

Учебно-методическое пособие по выполнению раздела «Безопасность и экологичность» в дипломных проектах (работах)

 

Для студентов, обучающихся в рамках специалитета по направлениям в области информатики и ВТ

 

Компаниец В.С.

Вопросы безопасности и экологичности в дипломном проекте (работе). Учебно-методическое пособие по выполнению раздела «Безопасность и экологичность» в дипломных проектах (работах) студентов специализации в области информатики и ВТ. Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2008. 3 п.л.

 

Пособие содержит методические указания к выполнению раздела «Безопасность и экологичность» в дипломном проекте (работе) и учебно-справочные материалы для проведения экспертизы объекта дипломного проектирования: надежности и безопасности объекта на этапе проектирования, экологичности и напряженности трудового процесса на этапе эксплуатации. В пособии подробно излагаются требования к содержанию и оформлению раздела «Безопасность и экологичность» в пояснительной записке дипломного проекта.. Методическая разработка в первую очередь предназначена для студента-дипломника, но может также быть полезной для руководителя дипломного проекта (работы) при оформлении технического задания для формулировки вопросов, подлежащих рассмотрению в разделе «Экологичность и безопасность» проекта (работы).

 

Рецензент – Т.Н. Бакаева, канд. техн. наук, профессор каф. ПиБЖ

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

1. УЧЕБНО-СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛА «БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ» В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТЕ (РАБОТЕ) 5

1.1. Системный анализ безопасности. 5

1.1.1. Общие сведения. 5

1.1.2. Пример анализа безопасности операции заточки инструмента. 15

1.1.3. Пример анализа безопасности работы с программным
приложением «Виртуальный деканат». 18

1.1.4. Вопросы и задания для самопроверки. 21

1.2. Методика количественной оценки напряженности трудового
процесса. 22

1.2.1. Общие положения. 22

1.2.2. Нагрузки интеллектуального характера. 23

1.2.3. Сенсорные нагрузки. 30

1.2.4. Эмоциональные нагрузки. 37

1.2.5. Монотонность нагрузок. 42

1.2.6. Режим работы.. 43

1.2.7. Общая оценка напряженности трудового процесса. 44

1.2.8. Вопросы и задания для самопроверки. 50

1.3. Аспекты анализа экологичности программных технологий. 51

1.3.1. Общие сведения. 51

1.3.2. Основные положения «экологических» стандартов группы ТСО.. 53

1.3.3. Вопросы и задания для самопроверки. 61

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛА «БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ» В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТЕ (РАБОТЕ) 62

2.1. Порядок работы над разделом «Безопасность и экологичность». 62

2.2. Содержание раздела «Безопасность и экологичность». 64

2.2.1. Анализ безопасности процесса эксплуатации разрабатываемого объекта 64

2.2.1.1. Особенности функционального назначения объекта. 64

2.2.1.2. Описание процесса эксплуатации объекта. 64

2.2.1.3. Системный анализ безопасности. 65

2.2.1.4. Оценка напряженности процесса эксплуатации объекта. 66

2.2.2. Анализ экологичности объекта. 68

2.2.3. Разработка мер профилактики и повышения безопасности и экологичности разрабатываемого объекта. 69

2.3. Оформление плаката «Безопасность и экологичность». 69

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 71

ВВЕДЕНИЕ

 

Дипломное проектирование – заключительный и наиболее ответственный этап обучения студента в высшем учебном заведении. Цель дипломного проектирования - систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний студента, демонстрация его профессионального уровня на основе самостоятельного решения конкретной поставленной задачи.

Раздел «Безопасность и экологичность» в дипломном проекте (работе) введен как обязательный приказами Роскомвуза РФ № 473 от 09.07.90, 463/820 от 11.08.94. Необходимость данного раздела диктуется требованиями времени, той ситуацией, которая сложилась в техносфере, когда появление новых изделий, продукции для нужд производства и потребления непременно влечет за собой воздействие опасных и вредных факторов на человека, увеличивает антропогенную нагрузку на природную среду.

Общая цель раздела – провести экспертизу по критериям безопасности для человека и окружающей природной среды разрабатываемого в дипломном проекте объекта (устройства, системы, технологического процесса, программного продукта и т.п.) и, в случае необходимости, разработать и обосновать комплекс необходимых защитных мер.

Материалом для экспертизы разрабатываемого в проекте (работе) объекта являются знания, полученные студентами при изучении дисциплин «Экология», «Безопасность жизнедеятельности», «Инженерная психология», «Техносферная безопасность», «Теория систем и системный анализ», техническая документация используемого оборудования, программных систем, а также нормативные правовые акты, содержащие государственные нормативные требования охраны труда, защиты окружающей среды,.

УЧЕБНО-СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛА «БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ» В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТЕ (РАБОТЕ)

Системный анализ безопасности

Общие сведения

В общем виде под системным анализом понимают всестороннее, систематизированное (построенное на основе определенного набора правил) исследование сложного объекта в целом, вместе со всей совокупностью его сложных внешних и внутренних связей, проводимое для выяснения возможностей повышения качества и эффективности функционирования этого объекта [1].Под системой обычно понимается совокупность взаимосвязанных компонентов (элементов, составных частей, включая также отношения и связи). Например, система «человек-машина». Цель системного анализа безопасности состоит в том, чтобы максимально полно выявить причины, влияющие прямо или косвенно на появление нежелательных событий (сбоев и отказов в работе оборудования, ошибок персонала, аварий и т.п.), и разработать эффективные профилактические мероприятия.

Любая опасность реализуется, принося ущерб, по какой-то одной или нескольким причинам. Без причин нет реальных опасностей. Следовательно, предотвращение опасностей или защита от них базируется на знании причин. Между реализованными опасностями и причинами существует причинно-следственная связь: опасность есть следствие некоторой причины (причин), которая, в свою очередь, является следствием другой причины и т. д. Таким образом, причины и опасности образуют иерархические, цепные структуры или системы. Графическое изображение таких зависимостей визуально напоминает ветвящееся дерево. В строящихся «деревьях», как правило, имеются ветви причин и ветви опасностей, что полностью отражает диалектический характер причинно-следственных связей. Разделение этих ветвей нецелесообразно, а иногда и невозможно. Поэтому точнее называть полученные в процессе анализа безопасности объектов графические изображения «деревьями причин (опасностей)».

Многоэтапный процесс ветвления «дерева» требует введения ограничений с целью определения его пределов. Эти ограничения целиком зависят от целей исследования. Границы ветвления определяются логической целесообразностью.

Основной проблемой при анализе безопасности является установление параметров или границ системы. Если система будет чрезмерно ограничена, то появится возможность получения разрозненных несистематизированных профилактических мер, то есть некоторые опасные факторы могут остаться без внимания.

С другой стороны, если рассматриваемая система слишком обширна, то результаты анализа могут оказаться неопределенными.

Перед исследователем стоит также вопрос о том, до какого уровня следует вести анализ. Ответ на этот вопрос зависит от конкретных целей анализа. Общий подход состоит в том, чтобы выявить события, на которые в данной конкретной ситуации можно повлиять с помощью профилактических мер.

Чтобы отыскать и наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью «дерева причин и опасностей», необходимы элементарные блоки, подразделяющие и связывающие большое число событий. Имеется два типа блоков: логические символы (знаки) и символы событий [2, 3].

Логические символы связывают события в соответствии с их причинными взаимосвязями. Обозначения логических символов (знаков) приведены в таблице 1. Логический знак может иметь один или несколько входов, но только один выход, или выходное событие.

Выходное событие логического знака «И» наступает в том случае, если все входные события появляются одновременно. С другой стороны, выходное событие у логического знака «ИЛИ» происходит, если имеет место любое из входных событий.

 

Примеры этих двух логических знаков показаны на рис. 1. Событие «пожар начался» имеет место, если два события «утечка горючей жидкости» и «воспламенитель вблизи горючей жидкости» происходят одновременно. Последнее событие случается, если происходит одно из двух событий «есть искры» или «курящий».

Причинные связи, выраженные логическими знаками «И» и «ИЛИ», являются детермированными, так как появление выходного события полностью определяется входными событиями. Имеются причины связи, которые не являются детерминированными. Рассмотрим два события: «человек сбит автомобилем» и «человек умер». Причинная связь между этими двумя событиями является не детерминированной, а вероятной, потому что несчастный случай не всегда заканчивается гибелью.

Шестиугольник, являющийся логическим знаком запрета, используется для представления вероятностных причинных связей. Событие, помещенное под логическим знаком запрета на рис. 2, называется входным событием, в то время, как событие, расположенное сбоку от логического знака, называется условным событием.

Условное событие принимает форму события, если есть входное событие. Входное событие происходит, если и входное и условное событие имеют место. Логический знак запрета часто появляется в тех случаях, когда событие вызывается по требованию. Он используется главным образом для удобства и может быть заменен логическим знаком «И» (рис. 3).

Логический знак«Приоритетное И» эквивалентен логическому знаку «И» с дополнительным требованием того, чтобы события на входе происходили в определенной последовательности (слева направо). Появление событий на входе в другом порядке не вызывает события на выходе.

Логический элемент«Исключающее ИЛИ» описывает ситуацию, в которой событие на выходе появляется, если одно из двух (но не оба) событий происходит на входе. Рассмотрим систему, питаемую от двух генераторов. Частичная потеря мощности может быть представлена элементом«Исключающее ИЛИ» (рис. 4 ). «Исключающее ИЛИ» может быть заменено комбинацией логических элементов «И» и «ИЛИ» (рис. 5).

Логический знак голосования т из п имеет п событий на входе, а событие на выходе появляется, если происходит по меньшей мере т из п событий на входе. Рассмотрим систему выключения, состоящую из трех контрольных приборов. Предположим, что выключение системы происходит тогда и только тогда, когда два из трех контрольных приборов выдают сигнал о выключении. Таким образом, ненужное выключение системы происходит, если два или. большее число контрольных приборов выработают ложный сигнал на выключение, в то время как система находится в нормальном состоянии.

Эту ситуацию можно представить с помощью логического элемента «два из трех» (рис. 6). Элемент голосования эквивалентен комбинации из логических элементов «И» и «ИЛИ» (рис. 7).

Для специальных типов логических связей можно вводить новые элементы. Однако, как следует из рисунков (см. рис. 3, 5, 7), большинство специальных логических элементов можно заменить комбинацией логических «И» и «ИЛИ».

Символы событий даны в табл. 2.

Прямоугольный блок обозначает событие отказа, которое возникает в результате более элементарных, исходных отказов, соединенных с помощью логических знаков. Круглый блок обозначает исходный отказ отдельного элемента (в пределах данной системы или окружающей среды), который определяет таким образом разрешающую способность данного «дерева». События представленные в круглых блоках, называются исходными событиями. «Отказ клапана из-за износа» может быть примером исходного отказа элемента и помещается в круг. Обычно такое событие обусловливается определенным элементом, и когда оно происходит, этот элемент необходимо отремонтировать или заменить.

Ромбы используются для обозначения детально не разработанных событий в том смысле, что детальный анализ не доведен до исходных отказов в силу отсутствия необходимой информации, средств или времени. «Авария из-за саботажа или диверсии» является примером детально не разработанного события.

Иногда желательно рассмотреть различные особые случаи «дерева причин», заведомо предполагая, что одни события происходят, а другие события исключаются из рассмотрения. В таких случаях целесообразно пользоваться символом в виде домика. Когда этот символ включают в «дерево причин», предполагают, что данное событие обязательно происходит, и возникает противоположная ситуация, когда его исключают.

Пара треугольных символов «треугольник переноса из» и «треугольник переноса в» обозначают два подобных типа причинных взаимосвязей. Треугольник «переноса из» соединяется с логическим символом сбоку, а у треугольника «перенос в» линия связи проходит от вершины к другому логическому символу. Треугольники используются для того, чтобы упростить изображение «дерева причин» и опасностей.

Построение дерева отказов начинается с процессов синтеза и анализа.

Синтез

1. Определяем наиболее общий уровень, на котором должны быть рассмотрены все события, являющиеся нежелательными для нормальной работы рассматриваемой системы.

2. Разделяем событие на несовместные группы, причем группы формируются по некоторым признакам, например, по одинаковым причинам возникновения.

3. Используя общие признаки, выделяем одно событие, к которому приводят все события каждой группы. Это событие является головным и будет рассматриваться с помощью отдельного «дерева причин».

Анализ

1. Выбираем головное событие, которое должно быть предотвращено.

2. Определяем все первичные и вторичные события, которые могут вызвать головное событие.

3. Определяем отношения между вызывающими и головными событиями в терминах логических операций «И» и «ИЛИ».

4. Определяем величины, необходимые для дальнейшего анализа каждого из событий, выделенных на этапе 2 и 3. Для каждого вызывающего события, которое уточняется далее, повторяем этапы 2 и 3, причем термин «головное событие» теперь будет относиться к текущему событию, которое продолжаем анализировать.

5. Продолжаем этапы 2, 3 и 4 пока либо все события не выразятся через основные события, либо будет достигнута необходимая (максимальная для имеющихся данных) глубина анализа.

6. Представляем события в виде диаграммы, используя описанную выше символику.

Диаграммы деревьев причин очень полезны при качественном изучении безопасности систем. При построении диаграммы необходимо пользоваться следующими правилами.

ПРАВИЛО 1. События, входные по отношению к операции «И», должны формулироваться так, чтобы второе было условным по отношению к первому, третье условным по отношению к первому и второму, и последнее условным ко всем предыдущим.

ПРАВИЛО 2. Входные события для операции «ИЛИ» должны формулироваться так, чтобы они вместе исчерпывали все возможные пути появления выходного события. Кроме того, каждое из входных событий должно приводить к появлению выходного события.

ПРАВИЛО 3. Для любого события, подлежащего дальнейшему анализу, вначале рассматриваются все события, являющиеся входами операций «ИЛИ», а затем входы операций «И». Это справедливо как для головного события, так и для любого события, анализа которого целесообразно продолжать.

 

Пример анализа безопасности операции заточки инструмента

Предположим, что рассматриваемой системой является операция заточки инструмента. Тогда в соответствии этапом 1 синтеза можно перечислить события, которые должны быть предотвращены.

1. Касание кистью или пальцами наждачного круга.

2. Контакт локтевой части руки с кругом.

3. Попадание одежды в станок.

4. Попадание металлической крошки в глаз.

5. Электрический удар из-за плохого заземления.

6. Воспламенение из-за перегрузки двигателя.

Разумеется, это примерный перечень нежелательных событий, но он достаточен для примера. Более подробный список можно составить на основании записей об авариях за прошедшее время. В данном примере предполагается, что нет существенной разницы в серьезности последствий каждого из перечисленных событий.

Второй этап синтеза состоит в разделении перечисленных событий на несовместные группы. События 1 и 2 тесно связаны и могут анализироваться совместно. То же справедливо для пары событий 5 и 6. Событие 4 обособленно и должно, рассматриваться отдельно. Событие 3 можно рассматривать как часть группы, в которую входят события 1 и 2, но оно относится к одежде, а не к прямому контакту, поэтому его можно изучать отдельно.

Теперь для четырех, групп можно сформулировать четыре головных события.

 

Событие	Головное событие
1 и 2	Контакт круга с человеком
	Попадание одежды в станок
	Попадание частицы в глаз
	Аварии с двигателем

 

Для каждого из этих головных событий можно начать построение «дерева отказа», как описано в Анализе.

На рис. 8 показано «дерево причин» для головного события «Попадание частиц в глаз» (заточка). Это «дерево причин» служит для анализа несчастного случая, связанного с повреждением глаза, который может произойти при операции заточки инструмента.

Сначала анализируются входы операции «ИЛИ». В сферу рассмотрения могут попасть две несовместные и счерпывающие все возможности категории лиц: 1) операторы; 2) неоператоры. Допустим, что, если очки надеты, то повреждений не происходит. Тогда несчастному случаю могут сопутствовать два показанных на схеме события.

 

Рис. 8. Пример «Дерева причин»

На этом этапе полезно ознакомиться с регистрацией происшествий. Предположим, опыт показывает, что с очень малым количеством операторов происходят несчастные случаи, так как они почти все время носят защитные средства. Событие с оператором заключено в ромбик, так как нет смысла его анализировать дальше, хотя это возможно.

Допустим, что согласно имеющимся записям основная доля попавших в рассматриваемые происшествия – неоператоры. Теперь желательно проанализировать это событие, чтобы выявить его причины. Следует применить ПРАВИЛО 3 и попытаться подробнее разделить класс неоператоров. Предположим, что нет существенных различий между неоператорами или между различными последствиями такого разделения. Переходим к объединению событий с помощью операции «И». Эта операция дает ответ на вопрос: «Что должно произойти?», а не «Что могло бы, произойти?».

Для того, чтобы получил травму неоператор, должно произойти четыре события. Они перечислены под логическим знаком «И» на рис. 8 ПРАВИЛО 1 применяется здесь так, что подразумевается условность событий. Первые три события не являются соподчиненными друг другу, но четвертое оказывается условным, поскольку оператор не может остановить неработающий станок.

Событие «Мотивы войти в зону» анализируется по особым причинам. Допустим, многие из неоператоров вынуждены подходить к стеллажу с инструментом, находящемуся в зоне станка. Для проводимого анализа неважно, почему стеллаж расположен именно так, и мы не будем разбираться в этих деталях. Рис. 8 иллюстрирует ПРАВИЛО 2 в том смысле, что возможности исчерпаны, и каждый из входов связан с выходным событием.

 

1.1.3. Пример анализа безопасности работы с программным приложением «Виртуальный деканат».

Рассматриваемой системой является программное приложение «Виртуальный деканат», обеспечивающее удаленный доступ и предоставление услуг деканата факультета ВУЗа посредством локальной сети.

Синтез

На первом этапе синтеза определяем наиболее общий уровень, на котором должны быть рассмотрены все события, являющиеся нежелательными для нормальной работы рассматриваемой системы. Для этого формулируем основные события, которые должны быть предотвращены:

1. Ошибки внешнего ПО и ОС. Имеет смысл рассматривать внешнее программное обеспечение по отношению к текущему проекту, поскольку обращение пользователя к разрабатываемому ПО происходит посредством сторонних программных продуктов (файловой системы ОС, браузера). Предполагается наличие сервера с установленным стандартным ПО поддержки локальной сети и, возможно, доступа к сети Интернет.

2. Внутренние ошибки программы. Причиной сбоя в работе программы может стать невнимательность или недостаточные профессиональные навыки разработчика.

3. Некорректные действия пользователя. Проблемы с некорректной работой приложения могут быть обусловлены неправильными, несвоевременными действиями пользователя, который, например, не ознакомился в должной степени с документацией, либо утомился.

4. Аппаратные ошибки. Сбои в работе оборудования (рабочей станции, сервера, сетевых устройств) могут привести к ошибкам ПО.

На втором этапе синтеза необходимо выделить и объединить события в несовместные группы, формируемые, в данном случае, по схожим последствиям.

1. Ошибки внешнего ПО и ОС

· Ошибка браузера

· Ошибка SQL сервера

· Ошибки настройки LAN/WAN

· Ошибки сервера, где физически располагается сайт

· Ошибки ОС

· Прочие ошибки

2. Внутренние ошибки программы

· Ошибки разработчика

· Ошибки системной безопасности

3. Некорректные действия пользователя

· Невнимательность

· Утомление

· Низкий уровень подготовки

4. Аппаратные ошибки

· Ошибки оборудования

· Аварийное отключение электроснабжения

· Прочие ошибки

На третьем этапе синтеза, выделим одно общее событие, к которому приводят все события каждой из выше обозначенных групп. Это событие будет головным в «дереве отказов». Головным будем считать сбой в работе виртуального деканата.

Анализ

Каждое из событий, указанных на втором этапе синтеза, будем считать головным. Например, определим возможные причины (исходные события), которые могут вызвать ошибки внешнего ПО и ОС:

· Ошибка браузера (исходные события: web-страница адаптирована под иной браузер, либо программное обеспечение браузера повреждено, некоторые файлы удалены, вследствие чего невозможно выполнение каких-либо функций, связанных с обращениями к БД).

· Ошибка SQL сервера (исходные события: сбой в работе, неверная конфигурация).

· Ошибка настройки LAN/WAN (исходные события: ошибки в указании домена (шлюза), адреса сервера DNS, неверный статический IP-адрес).

· Ошибка сервера (хоста), где физически располагается серверная часть ПО (исходные события: сбой электропитания, обрыв сетевого кабеля)

· Ошибка ОС (исходные события: недостаток ресурсов, конфликт устройств, деструктивные действия вирусных программ).

Между выделенными событиями относительно головного события можно поставить логический знак «ИЛИ».

Аналогичным образом может быть выполнен анализ оставшихся событий, выделенных на этапе синтеза: внутренние ошибки программы, некорректные действия пользователя, аппаратные ошибки. Особенное внимание следует уделить выявлению причин некорректных действий пользователя программным продуктом. Часто это могут быть причины, связанные с состоянием самого пользователя, например, утомлением, стрессом, негативным отношением к выполняемой производственной деятельности и т.п. Поэтому важно при анализе программного продукта проверить соответствие квалификации пользователя уровню предъявляемых к нему в процессе эксплуатации программы требований, поскольку возможное несоответствие может стать объективной причиной перенапряжения, ошибок оператора. Среди значимых требований к пользователю могут быть уточнены его свойства личности (подверженность ошибкам, забывчивость, устойчивость внимания, устойчивость к стрессам и т.д.), имеющиеся навыки работы с ПК (моторный, лингвистический и т.д.). Более строго формализовать и структурировать процессы анализа и оценки параметров пользовательского интерфейса, степени напряженности трудового процесса, связанного с эксплуатацией программного продукта, позволяет существующая методика P 2.2.2006 – 05 [5].

 

1.1.4. Вопросы и задания для самопроверки

1. В чем сущность и специфика системного подхода к анализу безопасности технических систем?

2. Чем обусловлена необходимость применения системного подхода при анализе безопасности технических систем?

3. Как обосновать необходимость и достаточность достигнутой глубины анализа системы?

4. Какие типы блоков используются при построении ветвящейся структуры «Дерева причин»?

5. В чем суть процессов синтеза и анализа при построении ветвящейся структуры «Дерева причин»?

6. Какие существуют основные правила построения «Дерева причин»?

7. Как следует интерпретировать и использовать диаграмму «Дерева причин»?

8. Сформулируйте основные события, являющиеся нежелательными для нормальной работы разрабатываемой Вами в дипломном проекте системы

9. С учетом специфики эксплуатации разрабатываемой системы выделите наиболее вероятные нежелательные события

10. Для полученных событий опишите вероятные последствия их реализации и возможные первопричины.

Общие положения.

Напряженность любого трудового процесса может быть оценена в соответствии с Руководством P 2.2.2006 – 05 «Гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса».

Оценка напряженности труда профессиональной группы работников основана на анализе трудовой деятельности и ее структуры, которые изучаются путем хронометражных наблюдений в динамике всего рабочего дня, в течение не менее одной недели. Анализ основан на учете всего комплекса производственных факторов (стимулов, раздражителей), создающих предпосылки для возникновения неблагоприятных нервно-эмоциональных состояний (перенапряжения). Все факторы (показатели) трудового процесса имеют качественную или количественную выраженность и сгруппированы по видам нагрузок: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные, монотонные, режимные нагрузки.

Сенсорные нагрузки

1.2.3.1. «Длительность сосредоточенного наблюдения (в % от времени смены)» – чем больше процент времени отводится в течение смены на сосредоточенное наблюдение, тем выше напряженность. Общее время рабочей смены принимается за 100 %.

Пример. Наибольшая длительность сосредоточенного наблюдения за ходом технологического процесса отмечается у операторских профессий: телефонисты, телеграфисты, авиадиспетчеры, водители транспортных средств (более 75 % смены - класс 3.2). Несколько ниже значение этого параметра (51—75 %) установлено у врачей (класс 3.1). От 26 до 50 % значения этого показателя колебалось у медицинских сестер, мастеров промышленных предприятий (2 класс). Самый низкий уровень этого показателя наблюдается у руководителей предприятия, научных работников, конструкторов (1 класс - до 25 % от общего времени смены).

В основе этого процесса, характеризующего напряженность труда, лежит сосредоточение, или концентрация внимания на каком-либо реальном (водитель) или идеальном (переводчик) объекте, поэтому данный показатель следует трактовать шире, как «длительность сосредоточения внимания», которое проявляется в углубленности в деятельность. Определяющей характеристикой здесь является именно сосредоточение внимания в отличие от пассивного характера наблюдения за ходом технологического процесса, когда исполнитель периодически, время от времени контролирует состояние какого-либо объекта.

Различия здесь определяются следующим. Длительное сосредоточенное наблюдение необходимо в тех профессиях, где состояние наблюдаемого объекта все время изменяется, и деятельность исполнителя заключается в периодическом решении ряда задач, непрерывно следующих друг за другом, на основе получаемой и постоянно меняющейся информации (врачи-хирурги в процессе операции, корректоры, переводчики, авиадиспетчеры, водители, операторы радиолокационных станций, и т. д.).

Наиболее часто по данному критерию встречаются две ошибки. Первая заключается в том, что данным показателем оцениваются такие работы, когда наблюдение не является сосредоточенным, а осуществляется в дискретном режиме, как, например, у диспетчеров на щитах управления технологическими процессами, когда они время от времени отмечают показания приборов при нормальном ходе процесса. Вторая ошибка состоит в том, что высокие показатели по длительности сосредоточенного наблюдения присваиваются априорно, только из-за того, что в профессиональной деятельности данная характеристика ярко выражена, как, например, у водителей.

Так, у водителей транспортных средств длительность сосредоточенного наблюдения в процессе управления транспортным средством в среднем более 75 % времени смены; на этом основании работа всех водителей оценивается по данному показателю классом 3.2. Однако, это справедливо далеко не для всех водителей.

Например, этот показатель существенно ниже у водителей вахтовых и пожарных автомобилей, а также автомобилей, на которых смонтировано специальное оборудование (бурильные, паровые установки, краны, и др.). Поэтому данный показатель необходимо оценивать в каждом конкретном случае по его фактическому значению, получаемому либо с помощью хронометража, либо иным способом.

Например, у сварщиков длительность сосредоточенного наблюдения достаточно точно можно определить, измерив время сгорания одного электрода и подсчитав число использованных за рабочую смену электродов. У водителей автомобилей его легко определить по показателю сменного пробега (в км), деленному на среднюю скорость движения автомобиля (км в час) на данном участке, сведения о которой можно получить в соответствующем отделении Российской транспортной инспекции. На практике достаточно часто такие расчеты показывают, что суммарное время вождения автомобиля и, соответственно, длительность сосредоточенного наблюдения не превышают 2—4 часов за рабочую смену. Хорошие результаты дает также использование технологической документации, например, карт технологического процесса, паспортов рабочих мест, и др.

1.2.3.2. «Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за 1 час работы» - количество воспринимаемых и передаваемых сигналов (сообщений, распоряжений) позволяет оценивать занятость, специфику деятельности работника. Чем больше число поступающих и передаваемых сигналов или сообщений, тем выше информационная нагрузка, приводящая к возрастанию напряженности. По форме (или способу) предъявления информации сигналы могут подаваться со специальных устройств (световые, звуковые сигнальные устройства, шкалы приборов, таблицы, графики и диаграммы, символы, текст, формулы и т. д.) и при речевом сообщении (по телефону и радиофону, при непосредственном прямом контакте работников).

Пример. Наибольшее число связей и сигналов с наземными службами и с экипажами самолетов отмечается у авиадиспетчеров - более 300 (класс 3.2) Производственная деятельность водителя во время управления транспортными средствами несколько ниже - в среднем около 200 сигналов в течение часа (класс 3.1) К этому же классу относится труд телеграфистов. В диапазоне от 75 до 175 сигналов поступает в течение часа у телефонистов (число обслуженных абонементов в час от 25 до 150). У медицинских сестер и врачей реанимационных отделений (срочный вызов к больному, сигнализация с мониторов о состоянии больного) - 2 класс. Наименьшее число сигналов и сообщений характерно для таких профессий, как лаборанты, руководители, мастера, научные работники, конструкторы - 1 класс.

Существенных ошибок можно избежать, если не присваивать высоких значений данного показателя во всех случаях и только вследствие того, что восприятие сигналов и сообщений является характерной особенностью работы. Например, водитель городского транспорта воспринимает в час около 200 сигналов. Однако, этот показатель может быть существенно ниже у водителей, например, междугородных автобусов, водителей «дальнобойщиков», водителей вахтовых автомобилей или в случаях, когда плотность транспортного потока невелика, что характерно для сельской местности. Точно так же телеграфисты и телефонисты узла связи крупного города будут существенно отличаться по данному показателю от коллег, работающих в небольшом узле связи.

1.2.3.3. «Число производственных объектов одновременного наблюдения» - указывает, что с увеличением числа объектов одновременного наблюдения возрастает напряженность труда. Эта характеристика труда предъявляет требования к объему внимания (от 4 до 8 не связанных объектов) и его распределению как способности одновременно сосредотачивать внимание на нескольких объектах или действиях.

Необходимым условием для того, чтобы работа оценивалась данным показателем, является время, затрачиваемое от получения информации от объектов одновременного наблюдения до действий: если это время существенно мало и действия необходимо выполнять сразу же после приема информации одновременно от всех необходимых объектов (иначе нарушится нормальный ход технологического процесса или возникнет существенная ошибка), то работу необходимо характеризовать числом производственных объектов одновременного наблюдения (пилоты, водители, машинисты других транспортных средств, операторы, управляющие роботами и манипуляторами, и др.). Если же информация может быть получена путем последовательного переключения внимания с объекта на объект и имеется достаточно времени до принятия решения и/или выполнения действий, а человек обычно переходит от распределения к переключению внимания, то такую работу не следует оценивать по показателю «число объектов одновременного наблюдения» (дежурный электрослесарь по КИПиА, контролер-обходчик, комплектовщик).

Пример. Для операторского вида деятельности объектами одновременного наблюдения служат различные индикаторы, дисплеи, органы управления, клавиатура и т. п. Наибольшее число объектов одновременного наблюдения установлено у авиадиспетчеров - 13, что соответствует классу 3.1, несколько ниже это число у телеграфистов - 8—9 телетайпов, у водителей автотранспортных средств (2 класс). До 5 объектов одновременного наблюдения отмечается у телефонистов, мастеров, руководителей, медсестер, врачей, конструкторов и других (1 класс).