Распределение функций между человеком и машиной

 

На этапе научно-технической революции, когда в основе производства стала не просто машина, а система или комплекс машин, подчиненных единой конечной цели, оптимальное распределение функций рассматривается уже как распределение функций контроля и управления.

Отечественный и зарубежный опыт создания и эксплуатации сложных систем «человек-машина» свидетельствует о том, что возможности современной вычислительной техники, используемой в автоматизированных системах для контроля, значительно превос­ходят возможности при приеме, переработке, хранении и отобра­жении информации. В то же время в планировании и управлении человек способен адаптироваться в условиях неполной или недос­товерной информации, в непредвиденных и не предусмотренных должностными инструкциями ситуациях и др. Поэтому принятие управляющих решений в автоматизированной системе целиком возложено на человека. Это и обусловило появление такой крупной и принципиальной проблемы, как распределение функций в автоматизированной системе управления.

В современных условиях в связи с повышенными требованиями к управлению необходимо соблюдать общие эргономические требования и, проектируя надежность не только машины, но и работы человека, правильно распределять функции между ними с учетом соответствия загрузки человека его возможностям, мотивации его деятельности в системе. В зависимости от назначения системы, на человека могут быть возложены различные функции, в частности:

Ø системы обнаружения сигналов, наблюдения и обобщения информации - обнаружение, наблюдение, классификация сигналов по признакам, которые не могут учесть автоматические устройства; обобщение информации, ее согласование с пропускной способ­ностью каналов связи, возможностями и задачами потребителей и

Ø др.;

Ø командно-диспетчерские системы - ввод исходных данных, выдача команд на пуск системы, принятие решений в неясных ситуациях, прогнозирование обстановки при недостаточности информации, контроль результатов работы системы и др.;

Ø системы связи - выбор каналов и технических средств связи в зависимости от обстановки; классификация информации, ее передача и др.;

Ø технологические системы - контроль за выполнением технологических операций в автоматическом режиме; принятие решения об их переводе на ручное управление и др.

Первые попытки решить эту проблему относятся к 40-50 годам 20-го столетия. В частности, тогда был сформирован принцип, основанный на сравнении преимущества и недостатков человека и машины при выполнении некоторых функций и разработан конкретный перечень, в котором сопоставлены достоинства и недостатки человека и машины. Этот перечень постоянно дополняется.

Принципы распределения функций:

1. Принцип распределения возможностей - функцию поручают тому кто способен лучше ее выполнить. Необходимо выделить наиболее существенные для данной системы показатели, по которым оцениваются преимущества.

2. Максимизация показателей системы "человек-машина" - такое распределение функций при котором достигается высокий результат работы всей системы в целом. Человек и машина рассмат­риваются как союзники.

3. Оптимизация информационного обмена в системе - объем поступающей информации к человеку и машине, скорость ее предъявления должны соответствовать их возможностям по ее восприятию и переработке, учитывая их загрузку в данный момент в системе управления.

4. Взаимное дополнение и резервирование человека и машины - для решения отдельных задач возможно совместное использование возможностей человека и машины, а при необходимости и пере­распределение между ними отдельных функций в ходе работы. До­полнение функций машины возможностями человека - средство ком­пенсирования недостатков жесткого распределения функций по отдельным показателям.

5. Ответственность - решение наиболее ответственных задач возлагается на человека.

6. Активность и удовлетворенность оператора - за человеком оставляют не только те функции с которыми хуже справляется машина, но и дополнительные - требующие его активности. Фактор удовлетворенности человека своим трудом обуславливает передачу машине всех рутинных и нетворческих задач.

7. Легкость обучения оператора и формирование его индиви­дуального стиля - определяя функции человека, надо учитывать зат­раты времени и средств, необходимых для отбора и подготовки опе­ратора, а также выработки у него своего стиля работы.

Критерии количественной оценки качества распределения функций недостаточно разработаны, перечни преимуществ и недос­татков быстро устаревают, временные и точностные параметры недостаточно строги. В качестве приемлемого решения проблемы предлагается совместное использование качественных и измеряемых количественных характеристик человека и машины.

Порядок выбора рационального распределения функций сле­дующий:

1. Предварительное распределение функций:

■ сопоставление полного перечня всех функций, возлагаемых на проектируемую СЧМ;

■ определение возможностей каждой функции с помощью экспертных оценок;

■ выбор функций, которые принципиально должна выполнять машина;

■ упорядочение оставшихся функций в соответствии с полу­ченными ими оценками экспертов;

■ распределение функций между человеком и машиной в соот­ветствии с их упорядочиванием.

2. Оценка принятого варианта распределения функций:

■ разработка укрупненных алгоритмов и структур деятель­ности человека;

■ получение исходных данных количественной оценки деятельности человека по соответствующим показателям.

3. Перераспределение функций:

■ если полученные значения показателей не удовлетворяют требованиям технического задания, и определение числа специа­листов в СЧМ;

■ сокращение (увеличение) числа функций, возлагаемых на человека и машину, а следовательно, и затрат на создание последней;

■ если не удается рационально распределить функции между одним человеком и машиной, - определение числа специалистов, индивидуальных рабочих мест в системе и режима функциони­рования СЧМ.

На практике зачастую распределение функций сводится к определению рациональною уровня автоматизации. Объясняется это тем, что уровень автоматизации эргатической системы количественно характеризует степень взаимодействия человека и машины, в том числе и распределение функций. Функции человека в АСУ рассмат­риваются условно как две формы интеллектуальной обработки информации - оперативная и стратегическая. В справочно-информационных и других системах организационного типа человек выполняет операции как рутинные (кодирование, ввод информации и др.), так и содержащие интеллектуальные оценки.

Наиболее эффективно распределены функции в режиме полного диалога, когда задачу осуществляют поочередно человек и машина. Это один из способов реализации адаптивных свойств человеко - машинных систем. Режим диалога имеет неоспоримые преиму­щества на всех этапах решения задач от постановки до получения результатов.

При оперативном управлении структура взаимодействия чело­века и машины может быть многоуровневой и гибкой. В простых случаях (первый уровень автоматизации) машина выступает в роли информатора, представляя на средствах отображения необходимую для принятия решения информацию, или в роли исполнителя, преоб­разуя и передавая на объекты управления решения, принятые оператором. На втором уровне в режиме диалога может осу­ществляться обсуждение вариантов решения, прогноз их исходов на основе заложенных в машину критериев. Здесь ЭВМ выступает как советчик. На более высоком уровне автоматизации (третьем) человек лишь предписывает ЭВМ линию поведения, которую уже сама машина корректирует в соответствии с реальной обстановкой на основе одобренного в прошлом опыта и при отсутствии жестких критериев и ограничений. Человек отдает только распоряжения или меняет параметры программы ЭВМ, которая выступает в этом случае как его помощник.

Общие принципы решения задачи распределения функций.

Распределяемые функции делятся на три класса по типу ком­понента системы: человек, машина, человеко-машинный. Рассмат­ривая человека и машину как взаимодополняющие компоненты, наиболее рационально будет распределение, при котором:

• каждый компонент используется для выполнения функций, к которым он наиболее приспособлен;

• компоненты сочетаются так, чтобы соответствующие дос­тоинства одних компенсировали недостатки других.

Проблема распределения функций пока еще не имеет ана­литического решения. Практически невозможно только коли­чественными показателями обосновать выбор того или иного распре­деления функций на ранних стадиях проектирования эргатических систем.

 

3. Эргономические требования к проектированию рабочих мест

В системе «человек-техника-среда» рабочее место является одним из центральных направлений исследования и проектирования при организации трудовой деятельности человека.

Рабочее место представляет собой наименьшую целостную еди­ницу производства, где взаимодействуют три основных элемента труда - предмет, средства и субъект труда. Определяют рабочее место и как систему функционально и пространственно организо­ванных средств труда, обеспечивающую работающему условия для успешного и безопасного протекания трудовой деятельности.

Эргономический анализ, оценка и проектирование рабочего места предполагают вначале изучение его организации и оснащенности. Организация рабочего места - это результат проведе­ния системы мероприятий по функционированию и пространст­венному размещению основных и вспомогательных средств труда для обеспечения оптимальных условий трудового процесса. Оснащение рабочего места включает все элементы, необходимые для решения работающим поставленных перед ним производственных задач. К ним относятся основные и вспомогательные средства труда и техническая документация.

Основные средства труда - это основное оборудование, с помощью которого человек выполняет трудовые операции (станки, стенды, промышленные роботы и т.д.).

Вспомогательные средства труда делятся по назначению на технологическую и организационную оснастку. Технологическая оснастка обеспечивает эффективную эксплуатацию основного производственного оборудования на рабочих местах (средства заточки, ремонта, наладки, контроля и т.д.). Организационная оснастка обеспечивает эффективную организацию труда человека путем создания удобств и безопасности в эксплуатации и об­служивании основного производственного оборудования. В состав организационной оснастки входит: рабочая мебель (верстаки, инст­рументальные тумбочки, сиденья и т.д.); устройства и прис­пособления для транспортировки и хранения предметов труда (лифты, поддоны и т.д.); средства сигнализации, связи, освещения, тара, предметы для уборки рабочего места и т.д.

Перечень элементов технологической и организационной оснастки должен быть указан для каждого рабочего места в тех­нической документации к основному производственному обору­дованию.

Пространственная организация рабочего места - это размеще­ние в определенном порядке элементов основного и вспомогательного производственного оборудования относительно работающего чело­века в заданных пространственных границах.

Для удобства эргономического анализа и проектирования ра­бочие места классифицируют в зависимости от характера выпол­няемых на них трудовых операций и по ряду других признаков.

По особенностям трудовой деятельности человека различают следующие группы рабочих мест:

Ø по отношению в создании продукта:

• основные;

• вспомогательные;

• обслуживающие;

Ø по категориям работающих в системе организации произ­водства - рабочие места:

• рабочих;

• служащих;

• специалистов;

• руководителей;

Ø по взаимоотношениям в трудовом процессе:

• индивидуальные;

• коллективные;

Ø по характеру размещения и степени изоляции:

• изолированные;

• неизолированные;

Ø по степени ограждения:

• огражденные;

• не огражденные.

В зависимости от характеристик средств труда рабочие места различают по уровню механизации по степени специализации средств труда.

Специфика взаимодействия человека со средствами труда поз­воляет различать группы рабочих мест по количеству обслу­живаемого оборудования и по степени подвижности рабочего места относительно средств труда.

Пространственная организация рабочего места должна обес­печивать:

■ соответствие планировки рабочего места санитарным и противопожарным нормам и требованиям;

■ безопасность работающим;

■ соответствие пространственных соотношений между эле­ментами рабочего места, антропометрическими, биомеханическими, физиологическими, психофизиологическими и психическими возможностями работающего человека;

■ возможность выполнения основных и вспомогательных опе­раций в рабочем положении, соответствующем специфике трудового процесса, в рациональной рабочей позе и применением наиболее эффективных приемов труда;

■ свободное перемещение рабочего по оптимальным траекто­риям;

■ достаточную площадь для размещения оборудования, инстру­мента, средств контроля, деталей и т.д.

Пространственные и размерные соотношения между элементами рабочего места должны позволять:

• размещение работающего человека с учетом рабочих дви­жений и перемещений согласно технологического процесса;

• расположение средств управления в пределах границ мотор­ного пространства (по ширине, глубине и высоте);

• оптимальный обзор источника визуальной информации;

• смену рабочей позы и положения;

• рациональное размещение основных и вспомогательных средств труда.

Обязательным условием является то, что на рабочем месте должны находиться только те технические средства, которые необходимы для выполнения рабочего задания, и располагаться они должны в пределах границ досягаемости, с целью исключения частых наклонов и поворотов корпуса работающего. Предметы труда, используемые в последующих рабочих операциях, должны располагаться в той же последовательности. В целях экономии (в эргонометрическом аспекте) производственных площадей возможна вертикальная планировка рабочего места, особенно для размещения редко используемых средств и предметов труда.

Немаловажное значение имеет также выбор оптимальной ширины проходов, которые должны рассчитываться в зависимости от частоты их использования и с учетом ширины транспортных средств и пространства, занимаемого телом стоящего человека в спецодежде.

Параметры рабочих мест и их элементов, при расчетах кото­рых используются антропометрические данные, условно делятся на три группы.

1. Габаритные параметры рабочего места характеризуют пре­дельные размеры его внешних очертаний. Габаритный объем рабочего места определяется как сумма объемов, занятых основным производственным оборудованием, организационной и тех­нологической оснасткой, проходами и подходами к основным элементам рабочего места и т.д., а также объема мертвого про­странства, создаваемого неправильными формами перечисленных объектов. Различают габаритные параметры рабочего места в целом (высота, ширина, глубина) и габаритные параметры его элементов.

2. Свободные (несопряженные) параметры - это параметры отдельных элементов рабочего места, которые не имеют общих баз отсчета, а следовательно, не сопряжены друг с другом. К ним относятся параметры рабочего сиденья и его спинки, подлокотников, приводных элементов органов управления и т.п. Свободные параметры рабочего места и оборудования могут быть нерегули­руемыми (постоянными) и регулируемыми (переменными). К последним относятся высота и угол наклона подставки для ног, высота сиденья, угол наклона спинки, высота спинки, подвижность спинки вперед - назад и др.

3. Компоновочные (сопряженные) параметры рабочего места, образуя размерные цепи, характеризуют положение отдельных элементов рабочего места относительно друг друга и по отношению к работающему человеку.

Компоновочные параметры обеспечивают возможность рабо­тающему совершать движения в оптимальном диапазоне, позволяют увязать все элементы рабочего места в систему с едиными базами отсчета.

К компоновочным параметрам рабочего места для выполнения работы в положении стоя относятся параметры рабочей поверхности, подставки для ног, пространства для стоп, проходы, досягаемость в моторном пространстве. Для положения сидя используются параметры рабочей поверхности, сиденья и его подвижности, диапазон и шаг угла наклона и подвижности спинки (вперед-назад), подставки для ног, пространства для ног и т.д.

Компоновочными (сопряженными) параметрами для органов управления - кнопок, клавиш, педалей, рычагов, переключателей, маховиков и т.д. являются расстояния между краями соседних элементов, углы поворота без перехвата, размахи движения и т.п.

Компоновочные параметры, как и свободные, могут быть нерегулируемыми (постоянными) и регулируемыми (переменными). Регулировать компоновочные параметры можно опосредованно, путем регулирования свободных параметров некоторых подвижных элементов рабочего места (сиденья, педали, подставки для ног) относительно работающего.

Соответствие параметров рабочего места размерам моторного пространства, антропометрическим данным человека, удобству его рабочей позы, рациональным и эффективным рабочим движениям способствует снижению величины статистической и динамической нагрузок при работе, уменьшению вероятности возникновения заболеваний (остеохондроз, радикулит и т.д.) и позволяет сохранить высокую и устойчивую работоспособность и производительность труда.

К факторам, определяющим организацию рабочего места, относятся положение тела, рабочая поза, рабочие движения, макси­мальный темп движений, зоны деятельности.

Положение тела прежде всего влияет на пространственную компоновку рабочего места. Величина усилий на органы управления, параметры обзорности определяются прежде всего положением тела работающего. Наиболее распространены положения стоя и сидя, реже - лежа. Каждое положение характеризуется определенными условиями равновесия, степенью напряжения мышц, состоянием дыхательной и кровеносной системы, расходом энергии и т.д. Так, положение стоя характеризуется неустойчивым равновесием, но в то же время ему свойственно более естественное состояние позвоночного столба и грудной клетки, хорошие условия для зрительного обзора и перемещения. Однако оно более утомительно по сравнению с другими положениями, так как требует значительной работы мышц по удержанию равновесия тела. Поэтому в положении стоя следует избегать фиксированных поз, рекомендуется делать перерывы для отдыха в положении сидя.

Положение сидя имеет преимущества перед работой стоя, так как снижает нагрузку мышц на нижние конечности и органы кровообращения, что уменьшает энергетические затраты организма на 10-^-20%. Однако длительное пребывание в положении сидя способствует ряду патологических явлений (сутулости, радикулиту и т.п.), сокращает зоны досягаемости, передвижения и уменьшает силовые возможности. Выбор рациональной рабочей позы в положении сидя (благодаря оптимальной форме сидений) позволяет избегать этих отрицательных последствий.

Положение лежа допускается в исключительных случаях, так как оно резко ограничивает моторные функции человека, ухудшает моторную координацию и уменьшает зону обзора. Выполнение операций лежа сопровождается утомительной статической работой, связанной с напряжением шейных мышц и плечевого пояса при удержании головы и рук. Для работы лежа следует предусматривать специальные приспособления, уменьшающие статические напряжения (опоры для головы и др.).

Рабочая поза. Термин «рабочая поза» обозначает наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение звеньев тела при выполнении трудовых операций. Сохранение той или иной позы происходит при активном участии нервно-мышечной системы, состояние которой характеризуется прежде всего величиной тонуса, суставных углов и т.п. В процессе проектирования алгоритмов трудовой деятельности, в выполнении которых преобладают моторные компоненты и требуется длительное поддержание определенной рабочей позы, особое внимание следует уделять проектированию оптимальной рабочей позы и условий ее поддержания (табл.6.1). При этом следует исходить из положения, что наиболее вредным является не столько сама поза, сколько время, в течение которого человек в ней находится. Оптимальная рабочая поза должна служить исходным моментом при расчетах размеров досягаемости для рук и ног в пределах моторного пространства.

Рабочие движения. В каждом рабочем движении выделяются четыре формы:

• механическая;

• физиологическая;

• психическая;

• функциональная.

Механическая форма рабочих движений определяется следую­щими параметрами:

■ пространственными (длиной, формой, направлением);

■ временными (скоростью, ускорением, темпом);

■ силовыми (направлением и величиной усилий);

■ точностными (во времени, пространстве и т.п.).

Физиологические рабочие движения обеспечиваются двумя

простейшими формами мышечной активности:

■ динамической (собственно движение);

■ статической (поддержание рабочей позы).

В конкретных рабочих ситуациях двигательная деятельность более сложна, так как она включает элементы статики и динамики в различных качественных и количественных соотношениях и координациях движения.

Психические формы рабочих движений классифицируются по функциям в трудовом процессе, по решаемой в движении задаче, по степени контроля за выполнением движений.

Функциональная форма рабочих движений означает деление всего комплекса движений в рабочем процессе на основные и вспомогательные.

Рациональная организация рабочих движений создает условия Для снижения утомления и резервы для повышения работо­способности человека, увеличения производительности труда.

 

Таблица 6.1 - Оптимальная рабочая поза

Наименование категории	Для положения стоя	Для положения сидя
Характеристи­ка оптималь­ной рабочей позы	· корпус выпрям­лен; · равномерная опора; · отсутствие край­них положений в суставах верхних конечностей; · экономичность рабочих движений.	ü корпус выпрямлен; ü сохранены естествен­ные изгибы позвоночного столба и угол наклона таза; ü тупые углы в суставах нижних конечностей; ü отсутствие крайних положений в суставах верхних конечностей; ü экономичность рабо­чих движений рук; ü опора на обе стороны; ü отсутствие частых на­клонов туловища и пово­ротов головы.
Условия для поддержания оптимальной рабочей позы	· возможность смены позы; · возможность кратковременного отдыха сидя; · наличие под­ставки для ног; · отсутствие педа­ли; · оптимальные размеры моторно­го пространства.	ü возможность смены позы; ü форма и размеры рабо­чего сиденья; ü наличие подголовника; ü возможность откиды­вания спинки сиденья для отдыха; ü оптимальное соотно­шение высоты сиденья и рабочей поверхности; ü оптимальные размеры моторного пространства; ü наличие подставки для ног (регулирование высо­ты сиденья и подставки для ног).

 

Взаимодействие принципов экономии движений с основными их характеристиками реализуются в виде ряда практических ре­комендаций по организации рабочих движений.

Максимальный темп движений. Он зависит от типа движения:

■ вращательного (об/с);

■ нажимного для ведущей и неведущей руки (наж/с);

■ ударного для среднего и оптимального темпа (уд/с)

■ от усилий, развиваемых при различных движениях и точности движений рук.

Зоны досягаемости. Различают зоны максимальной, оптималь­ной и легкой досягаемости. При организации рабочего места не­обходимо обеспечить выполнение трудовых операций в пределах зоны максимальной досягаемости моторного поля, а операций «часто» выполняемых (менее двух операций в минуту) и «очень часто» - в пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля (рис.5.1-5.2). В положении сидя зоны досягаемости определяются при выпрямленном и фиксированном относительно спинки стула, корпуса, а испытуемый описывает выпрямленной правой и левой рукой дуги в вертикальной или горизонтальной плоскости.

Площадь, ограниченная дугой, и является зоной досягаемости данной руки.

С учетом факторов, определяющих организацию рабочего места, производится расчет его параметров.

Параметры рабочего места измеряются в различных положениях тела (стоя, лежа, сидя) и позах (руки вытянуты в стороны, вверх и т.д.), имитирующих рабочие позы и движения. При измерении этих параметров в качестве баз отсчета чаще всего используются ограничительные плоскости. Эргономические антропометрические параметры по способам измерений и в зависимости от сферы использования делятся на статические и динамические. Они в свою очередь делятся на габаритные и размеры отдельных звеньев тела, а также на линейные, периметровые и угловые.

При расчете параметров рабочего места на основе антропо­метрических данных необходимо учитывать:

■ выбранную систему координат и соответствующие базы отсчета;

■ рабочее положение работающего;

■ возможность изменения положения тела;

■ величину размаха рабочих движений;

■ количество элементов рабочего места;

■ параметры обзора;

■ необходимость ограничения рабочего пространства (кабина, площадь и т.д.);

■ возможность регулирования параметров элементов рабочего места;

■ возможность подвижности элементов рабочего места (сиденья, педали, подставки для ног).

При использовании числовых значений антропометрических признаков следует учитывать их особенности, обусловленные полом, возрастом, национальностью и другими факторами.

Особое внимание следует обращать на значительные половые различия большей части антропометрических признаков, так как многие изделия промышленного производства предназначены одновременно и для мужчин, и для женщин. Эти различия в размерах достаточно велики как для положения стоя, так и для положения сидя.

Национальные различия по группам размеров несколько меньше, чем половые, но также значительны, особенно по продольным размерам в положении стоя. Возрастные различия антропомет­рических признаков взрослого населения выражены не резко. Имеется тенденция к увеличению (на 5 см) всех продольных размеров у лиц молодого возраста (20÷30 лет) и поперечных, передне-задних и обхватных размеров - у лиц старшего возраста (30÷50 лет).

При расчете параметров оборудования по высоте следует учитывать, что наибольшие половые, национальные и возрастные различия наблюдаются в продольных размерах тела в положении стоя. В положении сидя эти различия уменьшаются или вовсе исчезают. Это объясняется тем, что в первом случае в состав размеров входит длина ноги - признак сильно варьирующий, увеличившийся за последние 100 лет на 7÷8 см. Во втором случае в состав размеров входит длина туловища - признак слабо варьирующий, мало изменившийся в процессе акселерации (всего на 1 см).

В основу общих правил использования антропометрических данных при расчете параметров рабочих мест и производственного оборудования положен метод перцентилей.

Перцентшем называется сотая доля объема всей совокупности людей, подвергавшихся антропометрическим исследованиям.

Каждая группа характеризуется определенными свойственными ей значениями антропометрических признаков. Если площадь, ограниченную кривой нормального распределения, отражающую всю совокупность наблюдений, разделить на 100 равных частей (процентов), то получим 99 перцентилей.

Каждый перцентиль имеет свой порядковый номер. 1-й перцентиль отсекает в распределении частоты наименьших значе­ний антропометрического признака, составляющие 1% от суммы всех частей, 2-й перцентиль значения, составляющие 2% и т. д. 50-й перцентиль в нормальном распределении соответствует средней арифметической величине, моде и медиане.

Перцентиль, мода и медиана являются структурными харак­теристиками вариационного ряда значений антропометрических признаков.

При этом необходимо помнить, что в природе не существует человека, все размеры тела которого соответствовали бы только среднему арифметическому значению или только 5 или 95 перцентилям, это лишь условное предположение, в силу чего минимум свободного пространства для размещения тела человека и его передвижений следует исчислять исходя из антропометрических данных людей, характеризующихся наибольшими продольными, поперечными и передне-задними размерами тела.

Части рабочего пространства, в пределах которого необходимо обеспечить досягаемость органов управления, надлежит рас­считывать на основании антропометрических данных людей, характеризующихся наименьшими продольными, поперечными и передне-задними размерами тела.

При использовании антропометрических Данных не реко­мендуется:

• рассчитывать параметры рабочих мест и оборудования на основе только средних арифметических значений антропометри­ческих признаков;

• использовать антропометрические данные 20÷25-летней давности;

• использовать источники (справочники и т.д.), в которых не указан год сбора данных, пол, возраст, национальность и т.д.;

• использовать размеры тела, измеренные в положении стоя, при расчетах параметров рабочих мест, предназначенных для работы сидя;

• выделять основные и второстепенные антропометрические признаки, так как все множество их одинаково необходимо;

• получать основные эргонометрические признаки путем сложения отдельных классических размеров.

Общие правила расчета параметров рабочих мест состоят в следующем:

1. Определяют характер контингента работающих, для которых предназначено рабочее место и проектируемое оборудование (мужчины или женщины, национальность, возраст и т.д.).

2. Определяют объем (в %) совокупности работающих, размерам тела которых должно соответствовать проектируемое оборудование, а затем его верхнюю и нижнюю границу. Если устанавливают, например, размеры рабочего места водителя, то они должны обеспечивать легкость и удобство эксплуатации для 90-^95% работающих. Одновременно учитывают, что для группы людей, которые могут принадлежать к этой профессии, минимальной (нижней) и максимальной (верхней) границами распределения, включающими 90% численности работающих, являются 5-й и 95-й перцентили. При этом остаются неудовлетворенные 5% работающих с наибольшими и 5% с наименьшими размерами тела.

Минимальные и максимальные границы 95%-ного объема бу­дут ограничены или 5-м перцентилем, с одной стороны, или 95-м - с другой для соответствующих групп населения. Эти границы используют для расчета нерегулируемых параметров рабочих мест.

В первом случае остаются неудовлетворенными 5% работающих с наименьшими размерами тела; во втором случае - 5% работаю­щих с наибольшими размерами тела. Выбор границ связан с конкретными параметрами оборудования.

3. Выбирают антропометрический признак, который будет служить основой для расчетов тех или иных параметров рабочего места, будет учитывать функциональное значение параметра производственного оборудования, рабочее положение тела работаю­щего и позы, пол, возраст, национальность и т.д.

4. Выбирают границы (верхнюю или нижнюю) объема обсле­дуемой совокупности работающих, достаточные для надежного определения параметра рабочего места.

5. При расчете различных параметров оборудования и рабочих мест используют пороговые значения антропометрических признаков, соответствующих верхней и нижней границе или обеим одновременно выбранного объема численности обследуемых работающих - чаще 5 или 95 перцентилям. Так, большинство нерегулируемых параметров рабочих мест по высоте рассчитывают исходя из значений антропометрических признаков, соответст­вующих 95-му перцентилю той группы работающих, у которой используемый для расчетов размер тела имеет наибольшее значение и т.д.

6. Находят числовое выражение порогового значения антро­пометрического признака, характерного для выборочной сово­купности. Числовые значения антропометрических признаков, соответствующие 1, 5, 50, 95, 99-му перцентилям, приводятся в антропометрических атласах и нормативных документах.

7. За базы отсчета при измерении габаритных параметров ра­бочего места в целом принимают воображаемые ограничительные плоскости, касательные к наиболее выступающим внутрь свободного рабочего пространства точкам элементов рабочего места, ограничи­вающим размах движений и проходов (органы управления, щиток и т.д.).

8. Измерения и расчеты компоновочных параметров следует проводить, различая среди них следующие группы:

■ параметры досягаемости в моторном пространстве;

■ высота рабочей поверхности, сиденья и подставки для ног и их соотношения;

■ параметры группирования органов управления на панелях пультов, щитков, параметры проходов и т.п.

Так, базами отсчета для определения оптимальных расстояний между приводными элементами органов управления следует считать наиболее выступающие точки краев двух соседних приводных элементов при их нейтральном и рабочем положении и т.д.

При необходимости провести анализ пространственной ком­поновки рабочих мест следует опираться на методику, построенную на основании данных эргономической антропологии. Она позволяет анализировать «эргономические параметры» рабочего места, т.е. те параметры, которые рассчитываются на основе антропометрических данных. Эти данные могут не совпадать с данными в технической документации, поэтому с целью анализа параметров рабочего места значительную их часть следует измерять заново.

Анализ пространственной компоновки рабочих мест проводится в два этапа: подготовительном и основном.

На подготовительном этапе:

§ Определяют тип рабочего места.

§ Составляют перечень средств труда на рабочем месте, вы­делив основные и вспомогательные.

§ Составляют перечень органов управления и затем их клас­сифицируют по группам: ручного и ножного управления, посто­янного, периодического и эпизодического действия.

§ Составляют перечень технологической оснастки, определив ее по технической документации и наличию на рабочем месте.

§ Составляют перечень организационной оснастки.

§ Определяют зоны моторной активности, выделив среди них постоянные, периодические и эпизодические.

§ Составляют перечень эргономических параметров рабочего места, подлежащих измерениям и анализу, и сводят их в таблицу.

§ Определяют базы отсчета, от которых следует измерять компоновочные параметры рабочего места в каждой выделенной зоне.

На основном этапе:

§ Составляются эскиз рабочего места в трех проекциях: вид сверху, в профиль, спереди. На нем отражаются все элементы рабочего места и параметры, которые подлежат оценке и измерению.

§ Измеряют параметры рабочего места в составленном перечне и заносят их в таблицы и эскизы.

§ Вычерчивают чертежи рабочего места в определенном масштабе.

Число чертежей (эскизов) определяется степенью организации рабочего места и т.п.

Далее делают выводы о степени соответствия параметров ра­бочего места антропометрическим данным и намечают возможные пути ликвидации выявленных несоответствий.

4. Социально-экономическая эффективность

проектирования