МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Алматинский институт энергетики и связи

 

М.К. Дюсебаев,

Ф.Р. Жандаулетова

 

ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОХРАНЫ ТРУДА

Учебное пособие

 

Алматы 2008

В учебном пособии  даны научно-практические знания в области эргономики и безопасности труда в их взаимосвязи. Основное внимание уделено эргономическим нормам и требованиям оборудования электро-энергетического и радио-электроники, инструментам и организации рабочих мест, психо-физиологическим свойствам человека и его реакциям на воздействие негативных факторов и механизмам обеспечения безопасности человека. Использованы стандарты безопасности труда, а также результаты исследований в области эргономики, методики оценки соответствия оборудования эргономическим требованиям.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, колледжей; магистрантов; инженерно-технических работников и широкого круга читателей, интересующихся проблемами физиологии, психологии труда и комфортными условиями жизнедеятельности.

Введение

          Благополучие индустриальных стран в значительной мере обусловлено высоким уровнем современной промышленности энергетики. Существующая система обеспечения производственной безопасности в Казахстане и тенденция ее изменения все ощутимее становятся экономические, социальные и иные потери от несоответствия условий труда и техники производства возможностям человека. Развитие предпринимательства, снижение затрат, повышение производительности труда и усиление конкурентоспособности на рынке - главные задачи казахстанских предприятий и фирм в тече­ние последних 14 лет, в то время как вопросы охраны труда, про­изводственной безопасности преданы забвению или, в лучшем случае, оттеснены на второй план.

Возникшие акционерные и частные предприятия, в том числе малые и средние, возглавили инициативные, но зачастую непод­готовленные в области охраны труда и обеспечения производст­венной безопасности, руководители. Все это привело к увеличению травм и аварий на производст­ве. Охрана труда, работающих в условиях интенсивного внедрения новых технологий производства, широкой его автоматизации и компьютеризации может быть обеспечена лишь при всестороннем учете возможностей человека как при проектировании техники и технологии, так и при организации трудового процесса. Положительные решения проблемы немыслимо без комплексного учета опасных и вредных производственных факторов, воздействующих на человека в процессе трудовой деятельности.

В учебном пособии обобщены научные и практические достижения в области эргономических знаний охраны труда. Особое внимание уделено вопросам, имеющим первостепенное значение для служб охраны труда на предприятиях, а именно: анализу и оценке конструкций производственного оборудования и организации рабочих мест с позиций эргономики. В связи с этим значительное место в ней принадлежит регламентации эргономических требований и анализу 0соответствующей нормативно-технической документации. На этой основе показаны связи между эргономикой и системой мероприятий по безопасности труда. Расширенные и углубленные познания в области психо-физиологических свойств человека и его реакциях на воздействие негативных факторов; комплексного представления об источниках, количестве и значимости травмирующих и вредных факторов среды обитания позволяет сформулировать подходы и принципы обеспечения безопасности и применению средств защиты в негативных ситуациях.

Сказанное обусловливает необходимость всестороннего учета возможностей человека, его физиологических, антропометрических, психологических и других свойств, как при конструировании орудий труда, так и при проектировании трудовой деятельности в це­лом. Тенденции развития современного производства таковы, что основные трудности проектирования вероятно связаны именно с поиском путей и средств оптимального взаимодействия человека и техники.

Изучение проблем надежности, точности и стабильности функцио- нирования систем человек — машина в силу отчетливого влияния на эти показатели таких факторов, как психоэмоциональное напряжение работающего и степень его утомления, а следовательно, уровень безопасности труда, делает необходимой связь эргономики с охраной труда. Существенное значение имеют условия среды, в которой протекает трудовая деятельность человека (ги­гиенические условия труда).

 1 Роль эргономики в обеспечении безопасных условий  труда

 Главным условием повышения эффективности общественного производства является дальнейшее ускорение научно-техническо­го прогресса, внедрение в производство усовершенствований в тех­нике и технологии, что является важной предпосылкой для облег­чения труда человека.

Забота о человеке, об условиях его труда и быта, его духовном развитии остается важнейшей программной установ­кой конституции РК и трудового кодекса, где ставится вопрос о необходимости улучшения условий труда работаю­щих, что в первую очередь связывается с совершенствованием тех­ники.

В процессе развития производства существенно изменяются ус­ловия, характер и содержание труда человека. С одной стороны, открываются более широкие возможности для облегчения труда, освобождения человека от выполнения однообразных, трудоемких ручных операций. С другой стороны, быстрый рост энергетических, скоростных и других параметров техники, повышение уровня ав­томатизации технологических процессов  (особенно  при незавер­шенной или неполной автоматизации) приводят к появлению но­вых факторов, неблагоприятно влияющих на организм человека. К ним относится ограничение общей подвижности, неравномер­ность мышечной нагрузки и повышенная   напряженность   труда, обусловленная однообразием выполняемых действий при высоких требованиях к уровню психической активности человека. Отрица­тельное воздействие новых особенностей характера труда нередко усугубляется наличием вредных факторов производственной сре­ды - интенсивного шума, вибрации, неблагоприятного микрокли­мата, пыли, токсических веществ и пр. В этих условиях управле­ние техникой, особенно в высокомеханизированном и автоматизи­рованном производстве, связано с возникновением ошибок у че­ловека, сопровождающихся значительными моральными и мате­риальными потерями, тем более существенными, чем сложнее тех­ника и многообразнее взаимоотношения с ней человека. Поэтому достижения технического прогресса, связанные с интенсивным пе­ревооружением   производства,  созданием новых и совершенствова­нием  старых технологических процессов и оборудования, широким внедрением в промышленность комплексной механизации и авто­матизации, могут быть успешно реализованы лишь при достаточ­но полном учете характера все усложняющихся связей между чело­веком и машиной.

Сказанное обусловливает необходимость всестороннего учета возможностей человека, его физиологических, антропометрических, психологических и других свойств как при конструировании орудий труда, так и при проектировании трудовой деятельности в це­лом. Тенденции развития современного производства таковы, что основные трудности проектирования вероятно связаны именно с поиском путей и средств оптимального взаимодействия человека и техники.

Правильное решение задачи проектирования взаимодействия человека и техники может быть достигнуто только на основе си­стемного выявления и использования тех связей, которые суще­ствуют реально между техникой и технологией производства с по­рождаемыми ими условиями труда, с одной стороны, и реакциями на них работающего человека - с другой. Системный подход ха­рактерен для сравнительно недавно возникшей и бурно развива­ющейся отрасли знания - эргономики. Специфическим предме­том ее исследований является не техника сама по себе и не только человек как субъект производства, а система человек — машина, все элементы которой рассматриваются в единстве и взаимодей­ствии с конечной целью согласования физических и психических возможностей человека, его эстетических вкусов и других качеств с параметрами современных технических средств.

К эргономическим аспектам охраны труда (ОТ) относятся проблемы оптимального распределения и согласования функций между человеком и машиной, проектирует процесс деятельности человека, обосновывает оптимальные тре­бования к средствам и условиям деятельности и разрабатывает методы их учета при создании и эксплуатации техники, управляе­мой и обслуживаемой человеком.

Решение эргономикой указанных задач предполагает использо­вание  данных и методов наук, изучающих свойства и возмож­ности человека,— физиологии, психологии, социологии, гигиены труда, антропологии, инженерной психологии и др. Это определя­ет связи ОТ и эргономики с перечисленными науками. Эргономика играет важную и все возрастающую роль в обеспечении безопас­ности труда путем создания удобной и надежной в эксплуатации техники.

Разрабатываемые эргономикой решения направлены на оконча­тельную ликвидацию или максимально возможное ослабление опасных и вредных производственных факторов, на совершенство­вание оборудования и его элементов, с которыми взаимодействует человек (органы управления, средства отображения информации и т. п.), рабочих мест, на оптимизацию трудовой деятельно­сти в целом. Неблагоприятные производственные факторы должны быть устранены или ослаблены в источниках их возникновения вне зависимости от того, каковы эти источники: конструктивные ли не­достатки оборудования или применяемая технология либо недо­статки в организации производственного процесса.

Использование эргономических решений позволяет разрабаты­вать такие усовершенствования в технике, организации труда и производства, которые наилучшим образом обеспечивают оптими­зацию рабочей нагрузки на организм человека и позволяют про­ектировать трудовую деятельность исходя из принципа безопасно­сти. Тем самым исключается возможность возникновения среди работающих травм и заболеваний и одновременно создаются ус­ловия для проявления человеком своих творческих способностей в процессе профессиональной деятельности. Одновременно возра­стает привлекательная сторона работы.

 1.1  Факторы, воздействующие на формирование условий труда

Под условиями труда понимается совокупность факторов производственной среды, в которой осуществляется деятельность человека.

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

Для улучшения условий труда необходимо знать факторы, воздействующие на их формирование. Условно их можно объединить в три группы: социально-экономические, организационно-технические, природно-экологические.

Первая группа факторов является определяющей и обусловлена производственными отношениями. Сюда относятся: нормативно-правовые документы (основы законодательства, законы, правила, нормы, стандарты и т.п., и практика государственного и общественного контроля за их соблюдением); социально-психологические факторы, характеризующие отношение работника к труду, психологический климат в коллективе и т.п.; экономические факторы (система льгот и компенсаций, моральное и материальное стимулирование и т.п.).

Вторая группа факторов оказывает непосредственное воздействие на формирование материально-вещественных элементов условий труда (средства труда, предметы и орудия труда, применяемые режимы труда и отдыха и т.п.).

Третья группа факторов характеризует воздействие на работников среды обитания, климатических, геологических и биологических особенностей местности, где протекает работа.

В процессе производства весь этот сложный комплекс факторов, воздействующих на формирование условий труда, объединен многообразными взаимными связями.

Деятельность человека с позиции анализа опасностей целесообразно рассматривать как систему, состоящую из  двух взаимосвязанных сложных подсистем: «человек (организм – личность)» и «среда обитания (производственная среда)». Опасности, формируемые системой  «человек (организм – личность)», определяются антропометрическими возможностями человека выполнять производственную деятельность.

Современная физическая теория функциональных систем различает три функциональных состояния организма  как реакцию на воздействие условий труда: нормальное, пограничное (между нормой и патологией) и патологическое.

Нормальное функциональное состояние организма: условия работы соответствуют  ПДК и ПДУ. Работоспособность не нарушается, отклонений в состоянии здоровья в связи с профессиональной деятельностью не наблюдается на протяжении всей трудовой деятельности человека.

Пограничное функциональное состояние организма: У практически здоровых людей в процессе труда ухудшается большинство физиологических показателей (особенно в конце смены или недели). Появляются типичные производственно обусловленные предзаболевания.

Патологическое функциональное состояние организма: условия работы, в конце смены, недели формируют реакции, характерные для патологического функционирования организма у практически здоровых людей, исчезающие у большинства работников после полноценного отдыха. Однако, у некоторых работников они могут перейти в производственно обусловленные и профессиональные заболевания.

Тяжесть труда – характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы (сердечно-сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность.

Напряженность труда – характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на центральную нервную систему.

Введение в нашей стране  практики оценки гигиенических критериев условий труда через проведение аттестации рабочих мест позволило дать для конкретных производств и профессий оценку существующих условий и характера труда на рабочих местах, установления на этой основе приоритетных в проведении оздоровительных мероприятий, а также формирования социальной политики на производстве (сокращенный рабочий день, льготы и компенсации по условиям труда, страхование на производстве и др.).

Уровни вредных производственных факторов, которые  при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не должны вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья работающего и его потомства, называют гигиеническими нормативами  условий труда. Условия труда с этими нормативами или при полном отсутствии вредных и опасных производственных факторов называют безопасными условиями труда.

В соответствии с гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса, условия труда оцениваются по четырем классам: 1-ый класс – оптимальные условия труда, выполняя профессиональные обязанности, при которых работающие сохраняют свое здоровье, имеют предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности; 2-й класс - допустимые условия труда характеризуются значениями факторов, не превышающими установленных гигиеническими нормами, а функциональное состояние организма от их воздействия восстанавливается к началу следующей смены, не оказывая неблагоприятного воздействия на работающего и его потомство; 3-й класс – вредные условия труда. Этим классом характеризуются рабочие места, на которых производственные факторы превышают гигиенические нормы; 4-й класс – опасные условия труда. Уровни производственных факторов этого класса таковы, что их воздействие на протяжении рабочей смены или ее части создает угрозу для жизни или высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных заболеваний.

 1.2  Характеристики трудовой деятельности 

Одним из наиболее значимых и общих условий, определяющих характер выполняемой работы, является форма трудовой деятельности. Общепризнанной является физиологическая классификация трудовой деятельности, согласно которой  различают: формы труда, требующие значительной мышечной активности (физический труд); механизированные формы труда; форма труда, связанные с автоматическим и полуавтоматическим производством; групповые (конвейерные) формы труда; формы труда, связанные с  управлением механизмами и производственными процессами; интеллектуальные формы труда (умственный труд).

1. Формы труда, требующие значительной мышечной активности, характеризуются, как правило, выполнением простых действий, значительными нагрузками на костно-мышечную систему, повышенными энергетическими затратами от 17 – 25 МДж (4000 – 6000 ккал) и выше в течение рабочей смены и соответственно повышенной теплопродукцией, а также интенсификацией обменных процессов в организме, что усиливает действие высоких температур, вредных веществ и вызывает потребность в длительном (до 50% рабочего времени) отдыхе.

2. Механизированные  формы труда характеризуются умеренными

энергетическими затратами до 17 МДж (4000 ккал) в течение рабочей смены, однако требуют, специальных знаний и двигательных навыков, вовлекая в работу мелкие мышцы предплечий, кистей рук и пальцев, которые должны обеспечить высокую скорость и точность однообразных, простых локальных действий, что в сочетании с небольшим объемом получаемой информации приводит к монотонности труда.

         3. Форма труда, связанные с автоматическим и полуавтоматическим производством, предполагают выполнение простых операций по обслуживанию машин и процессов и характеризуются монотонностью труда в условиях нормального течения процесса и постоянной готовности оператора к действию и быстрому принятию решения (состояние «операционного ожидания») при нарушении нормального течения процесса.

         4. Групповые (конвейерные) формы труда  предполагают выполнение простых однообразных операций в строго заданном ритме, что приводит к монотонии – функциональному состоянию организма, в основе которого лежит преобладание процесса торможения в корковой деятельности головного мозга и результатом которого является снижение возбудимости анализаторов, рассеивания внимания, снижение скорости реакций и быстрое наступление утомления.

         5. Формы труда, связанные с  управлением механизмами и производственными процессами, включают человека-оператора в систему управления, что предполагает получение и переработку большого количества информации, постоянное  нахождение в состоянии оперативного ожидания. В этом случае внешние раздражители (шум, вибрация, повышенная или пониженная освещенность) могут вызвать снижения внимания или маскировать информационные сигналы.

         6. Интеллектуальные формы труда характеризуются необходимостью переработки большого количества разнородной информации, напряжением внимания, памяти, высокой частотой стрессовых ситуаций при недостаточных мышечных (гиподинамия) и двигательных (гипокинезия) нагрузках.

         Гигиенические нормативы устанавливаются либо в виде оптимального или допустимого диапазона значений (оптимальные и допустимые температуры воздуха рабочей зоны и его относительная влажность), либо в виде значений ПДК (предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны); ПДУ (предельно допустимые уровни звукового давления); ПДД (предельно допустимые дозы облучения и т.д.). 

1.3 Тяжесть и напряженность трудового процесса  

         Организация рабочего места, его эргономические характеристики, наличие необходимых технических устройств и приспособлений существенно влияют на тяжесть и напряженность трудового процесса, а следовательно, и на безопасность работающего.

Показатели тяжести трудового процесса:

- физическая динамическая нагрузка, выраженная в единицах внешней  механической работы за смену, кгм;

- масса поднимаемого и перемещаемого груза, кг;

- стереотипность рабочих движений (количество за смену) при локальной (с участием мышц кистей и пальцев рук) и региональной (с преимущественным участием мышц рук и плечевого пояса) нагрузки;

- статическая нагрузка за смену при удержании груза, при приложении усилий, кгс;

- рабочая поза, которая может быть свободной и удобной (смена позы «сидя-стоя» по усмотрению работника), неудобной и фиксированной (невозможность изменения взаимного положения различных частей тела относительно друг друга), вынужденной (на коленях, корточках и т.п.);

- наклоны корпуса – количество вынужденных наклонов более 300 за смену;

- перемещение в пространстве (переходы, обусловленные технологическим процессом в течение  смены), км.

Для мужчин и женщин установлены различные нормативы допустимых величин физической, динамической и статической нагрузки, массы поднимаемого и перемещаемого груза.

Показатели напряженности трудового процесса:

- интеллектуальные нагрузки, характеризующиеся содержанием работы, восприятием и оценкой информации, степенью сложности рабочего здания, характером выполняемой работы;

- сенсорные нагрузки;

- эмоциональные нагрузки, характеризующиеся степенью ответственности работающего, значимостью его ошибки, степенью риска для собственной жизни и безопасности других лиц;

- монотонность нагрузок;

- режим работы. 

1.4 Классификация условий труда по травмобезопасности 

         Травмобезопасность – соответствие рабочих мест требованиям охраны труда, исключающим травмирование работающих в условиях, регламентированных правовыми актами по охране труда (ОТ). Условия труда при травмобезопасности делятся на три класса: 1, 2 и 3.

         Класс 1 (условия оптимальные): полное соответствие оборудования и инструмента стандартам и правилам (нормативным правовым актам). Установлены и исправлены средства защиты. Виды инструктажа и обучения составлены в соответствии с требованиями, оборудование исправно.

         Класс 2 (условия допустимые): повреждения и неисправности средств защиты, не снижающие их защитных функций; частичное загрязнение сигнальной окраски; ослабление  отдельных крепежных деталей.

         Класс 3 (условия опасные): повреждены, неисправны или отсутствуют предусмотренные конструкцией оборудования средства защиты рабочих органов и передач (ограждения, блокировки, сигнальные устройства и др.), неисправен инструмент. Отсутствуют инструкции по охране труда, либо имеющиеся инструкции составлены без учета соответствующих требований, нарушены условия их пересмотра. Отсутствуют средства обучения безопасности труда, а имеющиеся некачественны и нарушены условия их пересмотра.

         Основными объектами оценки травмобезопасности рабочих мест являются: производственное оборудование; приспособления и инструменты; обеспеченность средствами обучения и инструктажа.

         Оценка производственного оборудования, приспособлений и инструмента производится на основе действующих и распространяющихся на них нормативно-правовых актов по ОТ (государственных и отраслевых стандартов, правил и типовых инструкций по охране труда, и др.).

         Порядок оценки травмобезопасности рабочих мест:

- проверяется наличие, правильность ведения и соблюдение требований технологической и эксплуатационной документации в части обеспечения безопасности труда (периодических осмотров, освидетельствований и т.п.);

- для оценки каждого вида рабочего места составляется перечень нормативных требований по фактору травмобезопасности на основе действующих для данного рабочего места нормативно-правовых актов по ОТ или документации;

- руководствуясь перечнем, проводят оценку травмобезопасности путем проверки технической документации, фактического состояния оборудования, приспособлений и инструмента, а также качества средств инструктажа и обучения.

Оценка травмобезопасности рабочего места оформляется про­токолом, в котором приводятся краткие выводы, а также указы­вается, каким пунктам норм, правил и стандартов не соответству­ет оцениваемое рабочее место.

 1.5 Работоспособность человека 

Под работоспособностью понимают потенциальную возможность человека выполнять на протяжении заданного времени и с достаточной эффективностью определенное коли­чество работы.

В производственной обстановке под влиянием различных факторов работоспособность изменяется на протяжении смены и условно подразделяется на несколько периодов. Первый период - вхождение в работу, во время которой под влиянием условных раздражителей повышается активность центральной нервной системы, возрастает уровень обменных процессов, усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы, что приводит к повышению работоспособности. Это явление обусловлено постепенным включением различных психофизиологических функций, налаживанием различных регуляторных процессов, обеспечивающих оптимальный для данной ситуации уровень функционирования организма. Второй период - относительно устойчивая работоспособность, характерной чертой которой является оптимальный уровень функционирования центральной нервной системы. В это время эффективность труда максимальна. Третий период - снижение работоспособности, связанная с развитием утомления. Четвертый период вторичное повышение работоспособности. В ее основе лежит условно - рефлекторный механизм, связанный  с  предстоящим    концом    работы  и последующим отдыхом. Работоспособность зависит от условий среды, в которой совершается работа. Неблагоприятный микроклимат, шум, повышенное содержание в воздухе рабочей зоны различных химических веществ могут существенно ее снижать.

Основными факторами трудового процесса,  влияющими на функциональное состояние организма и здоровье работающих являются: стереотипно повторяющиеся локальные мышечные напряжения, длительное сохранение вынужденной рабочей позы, монотония, нервное и психоэмоциональное напряжение. Высокое напряжение в процессе основных видов трудовой деятельности может переходить в перенапряжение. Неблагоприятное влияние напряжения на здоровье может проявляется по трем основным направлениям: перенапряжение является фактором возникновения различных форм профзаболеваний; служит фактором риска, способствующего возникновению заболеваний (нервно-психической, сердечно-сосудистые и др.); способствует обострению хронических заболеваний. Эти же факторы могут способствовать производственному травматизму.

В результате автоматизации и механизации производства физический труд стал легче, значительно снизилась доля труда, требующего включения в работу групп крупных мышц тела, чаще в работе участвуют лишь мелкие мышечные группы, но число небольших мышечных усилий за смену нередко достигает десятков и даже сотен тысяч; с меньшим напряжением функционирует сердечно - сосудистая система и система дыхания, меньше стали энергозатраты. Чем ниже уровень физической работоспособности человека, тем быстрее наступает утомление даже при физически легком труде. Недостаточная физическая нагрузка может привести к гипокинезии, т.е. снижению произвольных движений вследствие заболеваний мышц или нервной системы, или гиподинамии, т.е. происходит пониженная подвижность вследствие уменьшения силы движения. Снижение величины интеллектуальной нагрузки ведет к ухудшению памяти, внимания, воли, логического мышления и других высших психических функций, а также к некоторым неблагоприятным сдвигам в центральной нервной системе человека.    Широкое   применение   конвейерных,    поточных   и механизированных линий, значительное дробление и упрощение операций, выполнение которых требует несложных одно­образных движений, сопряжено с монотонностью труда и низкими затратами энергии. Развивающееся в процессе монотонной работы снижение уровня бодрствования преодолевается за счет значительных волевых усилий, что при неблагоприятных обстоятельствах может способствовать возникновению невротических состояний.

Рационализация организации режима труда и отдыха снижает утомляемость. Система построений режимов работы и отдыха предусматривает их оптимальную длительность, содержание и порядок их чередования. Режимы могут быть суточными, недельными и годовыми. Для того, чтобы кратковременные перерывы в работе, введенные в режим рабочего дня, были эффективными, их необходимо организовывать до появления утомления у работающих. Частота и длительность перерывов определяется характером работы. В работе с большим нервным напряжением нужны короткие (длительность 3-5 мин.), но частые паузы. И наоборот, в работе, связанной с большой мышечной нагрузкой, перерывы должны быть продолжительностью до 10 мин., но не частыми, их частота должна меняться на протяжении рабочего дня. В зависимости от характера трудовой деятельности во время перерывов работники могут отдыхать пассивно, выполнять специально подобранные физические упражнения, заниматься самомассажем. Эффек­тивным средством повышения производительности труда является производительная эстетика, направленная на создание у человека хорошего настроения, снижение утомляемости, умень­шение возможности травматизма.

 2       Эргономические требования к организации рабочего места 

Эргономика - соответствие труда физиологическим и пси­хическим возможностям человека, обеспечение наиболее эф­фективной работы, не создающей угрозы здоровью человека и выполняемой при минимальной затрате биологических ре­сурсов.

При организации рабочих мест необходимо учитывать то, что конструкция рабочего места, его размеры и взаимное положение его элементов (органов управления, средств отображения инфор­мации, кресел, вспомогательного оборудования и т.п.) должны соответствовать антропометрическим, физиологическим и пси­хофизиологическим данным человека, а также характеру.

Организация рабочего места должна обеспечивать устойчивое положение и свободу движений работающего, безопасность вы­полнения трудовых операций, исключать или допускать в редких случаях кратковременную работу в неудобных позах (характери­зующуюся, например, необходимостью сильно наклоняться впе­ред или в стороны, приседать, работать с вытянутыми или высокоподнятыми руками и т.п.), вызывающих повышенную утомляемость.

Понятие «рабочее место» является одним из центральных понятий в ряде прикладных направлений исследований и практической деятельности  - проектировании, организации и эксплуатации производства, системе экономических и социальных наук, а также наук о трудовой деятельности человека.

Рабочее место представляет собой первичное звено производства, где осуществляется взаимодействие трех основных элементов труда - предмета труда, средств труда и человека. Рабочее место определяют и как систему функционально и пространственно организованных средств труда, обеспечивающую работающему условия для успешного и безопасного протекания трудовой деятельности.

 Назначением средств труда является изменение состояния или свойств сырья, материалов, изменение формы заготовок, полуфабрикатов и т. п. или создание условий для выполнения этих задач.

Основные средства труда (основное производственное оборудование) — это оборудование, с помощью которого человек выполняет трудовые операции (станки, кузнечно-прессовые машины, средства малой механизации, пульты АСУ, стенды, автоматические линии, промышленные роботы и т. п.).

Вспомогательные средства труда делятся по назначению на тех­нологическую и организационную оснастку. Технологическая оснастка обеспечивает эффективную эксплуатацию основного производственного оборудования на рабочих местах (средства ремонта, заточки, наладки, контрольные приборы, источники энергии, опалубка, монтажное оснащение, грузозахватные приспособления и т.п.) Организационная оснастка обеспечивает эффективную организацию труда человека путем создания удобства и безопасности в эксплуатации и обслуживании основного производственного оборудования. В состав оргоснастки входят: рабочая мебель (сиденья, верстаки, стеллажи, инструментальные тумбочки, подставки для ног и т. п.), устройства и приспособления для хранения и транспортирования предметов и продуктов труда (лестницы, лифты, стремянки, подмости, настилы), средства сигнализации и связи, средства освещения, тара, планшеты, аптечка, противопожарные средства, средства индивидуальной защиты, приспособления для ухода за машиной и уборки рабочего места (пылесос, щетки и т.п.). Перечень элементов технологической и организационной оснастки для каждого рабочего места должен быть отражен в технической документации к основному производственному оборудованию

Под пространственной организацией рабочего места подразумевают размещение элементов основного и вспомогательного производственного оборудования по отношению к работающему человеку и друг к другу в определенной последовательности и в заданных пространственных границах.

Для удобства эргономического анализа рабочих мест и разработки соответствующих требований их классифицируют в зависимо­сти от характера выполняемой на рабочем месте трудовой деятельности, особенностей трудовых операций, размещения рабочих мест и по ряду других признаков.

 2.1 Классификация рабочих мест 

         Классификация рабочих мест:

а) по особенностям протекания трудовой деятельности человека:

1) по отношению к целевому продукту – основные, вспомогательные, обслуживающие;

2) по месту, занимаемому в системе организации производства, - для рабочего, служащего, специалиста, руководителя;

3) по специфике организации взаимодействия работающих друг с другом в технологическом процессе  - индивидуальные и коллективные;

г) по степени изоляции – изолированные и неизолированные, огражденные и неогражденные;

4)  по характеру отношения к внешней среде – в помещении, вне помещения, в водной среде, в воздушной среде, под землей и т.п.;

         б) по отдельным характеристикам средств труда:

1) по характеру взаимодействия со средствами труда – для выполнения ручных, механизированных и автоматизированных работ, а также для работ смешанного типа;

2) по степени специализации средств труда – универсальные, специализированные и специальные;

3) по степени подвижности – стационарные и подвижные;

         в) по специфике взаимодействия человека со средствами труда:

1) по количеству обслуживаемого оборудования – одно- и многостаночные;

2) по степени подвижности работающего – без перемещения работающего, с ограниченным перемещением относительно средств труда, с перемещением работающего в ограниченном пространстве (маршрутное, зональное), без использования средств транспорта, с интенсивным перемещением работающего при использовании транспортных средств.

         Рабочее место можно рассматривать как систему функционально и пространственно организованных средств труда, обеспечивающую работающему условия для успешного и безопасного решения трудовой задачи.

         Организация рабочего места – система мероприятий по функциональному и пространственному размещению основных и вспомогательных средств труда для обеспечения оптимальных условий протекания технологического процесса.

         Элементы  рабочего места – совокупность элементов предметной среды на рабочем месте, необходимых для решения работающим поставленной перед ним производственной задачи. К ним относятся: техническая документация; основные средства труда (основное производственное оборудование); вспомогательные средства труда (технологическая и организационная оснастка, предназначенная для обеспечения условий работы основного оборудования и протекания технологического процесса).

         Пространственная организация рабочего места – размещение основного и вспомогательного  оборудования в определенной последовательности и пространственных границах.

         Рабочее пространство – пространство, в котором располагается основное и вспомогательное  оборудование и сам работающий.

Моторное пространство – часть рабочего пространства, в котором работающий совершает движения для выполнения технологического процесса. Оно включает:

- собственно моторное пространство, в котором работающий совершает все рабочие операции, предусмотренные технологическим процессом;

- пространство, необходимое для функционирования оборудования (проходы, подходы, безопасные промежутки и т.п.);

- пространство, необходимое для технического обслуживания и ремонта производственного оборудования.

Требования, предъявляемые к рабочим местам:

- эргономические: соответствие физиологических возможностей и антропометрических данных работника параметрам производственной среды;

- психофизиологические: соответствие возможностей восприятия информации, интеллектуальных и эмоциональных свойств работника параметрам производственной среды и трудового процесса;

- санитарно-гигиенические: оптимальные метеоролигические условия, состав воздушной среды, уровни шума, вибрации, освещенность и т.п.;

- эстетические: удовлетворение эстетических потребностей работника, художественно-конструкторские решения производственной среды;

- социальные: содержательность и творческая активность труда (ГОСТ-19605-74. «Организация труда. Основные понятия, термины и определения»).

 2.2 Эргономические параметры рабочих мест 

Выбор положения работающего. Рабочее место должно

обеспечивать возможность удобного выполнения работ в положении сидя или (и) стоя. При выборе положения работающего необходимо учитывать:

         - физическую тяжесть работ;

         - размеры рабочей зоны и необходимость передвижения в ней работающего в процессе выполнении работ;  

- технологические   особенности   процесса  выполнения   работ (требуемая точность действий, характер чередования по вре­мени пассивного наблюдения и физических действий, необхо­димость ведения записей и др.).

                   Рабочее место для выполнения работ стоя организуется при физической

работе средней тяжести и тяжелой, а также при тех­нологически обусловленной величине рабочей зоны, превышаю­щей ее параметры при работе сидя.

         Если технологический процесс не требует постоянного пере­мещения

работающего и физическая тяжесть работ позволяет выполнять их в положении сидя, в конструкцию рабочего места следует включить кресло и подставку для ног, а также преду­смотреть в конструкции оборудования пространство для разме­щения ног, позволяющее выполнять работы при высокой посадке работающего.

Пространственная компоновка рабочего места.      Конструкция рабочего места должна обеспечивать выполне­ние трудовых операций в зонах моторного поля (оптимальной, легкой достигаемости и досягаемости) в зависимости от требуе­мой точности и частоты действий:

- выполнение трудовых операций «очень часто» (две и более операции в 1 мин) и «часто» (менее двух операций в 1 мин, но более двух операций в 1 час) должно производиться в пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля;

- выполнение трудовых операций «редко» (не боле двух опера­ций в 1 час) допускается в пределах зоны досягаемости мо­торного поля.

Размерные характеристики рабочего места. Конструкция рабочего

места должна обеспечивать удобную рабочую позу человека, что достигается регулированием положе­ния кресла, высоты и угла наклона подставки для ног при ее при­менении или высоты и размеров рабочей поверхности.

Конструкцией рабочего места должно быть обеспечено опти­мальное положение работающего, которое достигается регулиро­ванием:

- высоты рабочей поверхности (расстояние от пола до реально существующей или воображаемой горизонтальной плоскости, в которой выполняются основные трудовые движения);

- высоты сиденья;

- высоты пространства для ног;

- высоты подставки для ног.

Взаимное расположение рабочих мест. Взаимное расположение и

компоновка рабочих мест должны обеспечивать безопасный доступ на рабочее место и возможность быстрой эвакуации в случае опасности.

Размещение технологической и организационной оснастки. Общие принципы размещения технологической и организаци­онной оснастки на рабочем месте:

- на рабочем месте не должно быть ничего лишнего, все необ­ходимое

для работы должно находиться в непосредственной близости от работающего (но не мешать ему), размещение ос­настки должно исключать неудобные позы работника;

- те   предметы,   которыми   пользуются   чаще,   располагаются ближе

тех предметов, которыми пользуются реже;

- те предметы, которые берут левой рукой, должны находиться слева, а

те предметы, которые берут правой рукой - справа, если используют обе руки, место расположения оснастки вы­бирают с учетом удобства захвата ее двумя руками;

- более опасная, с точки зрения травмирования, оснастка долж­на

располагаться выше менее опасной оснастки; однако при этом следует учитывать, что тяжелые предметы при работе удобнее и легче опускать, чем поднимать;

- рабочее место не должно загромождаться заготовками и гото­выми

деталями.

Обзор и наблюдение за технологическим процессом. Организация

рабочего места должна обеспечивать сенсорный контроль деятельности и безопасность выполнения трудовых операций.

Размещение рабочего места должно обеспечивать необходи­мый обзор рабочей зоны и контроль отсутствия людей в опасных зонах. Кабины оборудования должны иметь обзорные окна необ­ходимого размера, обеспечивающие визуальное наблюдение ра­бочих зон, исполнительных органов оборудования, направления передвижения машины и производственной обстановки. В техни­чески обоснованных случаях окна должны быть оборудованы стеклоочистителями (работающими независимо от режима рабо­ты двигателя), солнцезащитными козырьками или светофильтра­ми, а также устройствами, исключающими запотевание и обледе­нение стекол.

Конструкция и расположение средств отображения информа­ции, предупреждающих о возникновении опасных ситуаций, должны обеспечивать безошибочное, достоверное и быстрое вос­приятие информации.

Визуальные средства отображения информации должны раз­мещаться в зонах информационного поля рабочего места с уче­том частоты и значимости поступающей информации, типа средств отображения информации, точности и скорости слежения и считывания:

- очень часто используемые средства отображения информации, требующие   точного и быстрого считывания показаний, следует располагать в вертикальной плоскости под углом ± 15° от нор­мальной линии взгляда (нормальная линия взгляда под углом 15° вниз от горизонтальной линии) и в горизонтальной плоско­сти под углом ± 15° от сагиттальной плоскости;

- часто используемые средства отображения информации, тре­бующие менее точного и быстрого считывания показаний, до­пускается располагать в вертикальной плоскости под уг­лом ±30° от нормальной линии взгляда и в горизонтальной плоскости под углом ± 30° от сагиттальной плоскости;

- редко используемые средства отображения информации до­пускается располагать в вертикальной плоскости под уг­лом ±15° от нормальной линии взгляда и в горизонтальной плоскости под углом ± 15° от сагиттальной плоскости (при движении глаз и повороте головы).

Акустические средства отображения информации необходимо использовать, когда зрительный канал перегружен информацией, в условиях ограниченной видимости, большой пространственной протяженности, монотонной деятельности. Акустические индикаторы речевых сообщений следует при­менять, когда требуется быстрый двусторонний обмен информа­цией, в напряженных ситуациях.

К антропометрическим характеристикам человека относятся статические характеристики - размеры тела человека и его отдельных частей (головы, ног, рук, кистей, стоп, ширины плеч, таза и т.п., и динамические характеристики - возможные углы поворота отдельных частей тела, зоны досягаемости. Антропометрические зоны досягаемости рук человека в положении стоя показаны на рисунке 2.1. В таблице 2.1 представлены размеры этих зон.

Рисунок 2.1 - Зоны досягаемости рук человека в положении стоя в

вертикальной и горизонтальной плоскостях:

1 -8 - номера зон (см. таблицу 2.1)

        Т а б л  и  ц  а 2.1 - Размеры зон досягаемости рук человека (по рисунку 2.1), мм

 

Номер позиции  на рис. 2.2

В вертикальной плоскости

В горизонтальной плоскости

 

 

Для женщин

Для мужчин

Для женщин

Для муж­чин

1

1400

1550

1370

1550

2

1100

1350

1100

1350

3

730

800

660

720

4

430

500

200

240

5

630

700

200

240

6

1260

1400

300

335

7

680

770

480

550

8

720

800

-

-

 

 

На рисунке 2.2 и таблице 2.2 показаны основные параметры тела человека на основании американских данных. Антропоме­трические данные представлены тремя группами; 50 процентиль показывает средние размеры, от 2.5 до 5 процентиль представляют малые размеры, от 95 до 97.5 процентиль представляют наибольшие размеры. Такое деление на группы связано с тем, что необходимо учитывать параметры предметов (оборудования, станков, аппаратуры и т.д.), с которыми человек работает. Большинство пользователей для безопасной работы выбирают одни и те же параметры. Например, расстояние между двумя контрольными кнопками всегда проектируют для групп, составляющих 95 - 97.5 процентиль, которые имеют наибольшие размеры. При установлении высоты неотложного выключателя учитывают наибольшие размеры тела группы людей, составляющих 2.5 - 5.0 процентиль.

Размеры ручек различных предметов выбираются для средней группы, составляющих 50 процентиль и имеющих средние размеры.

Т а б л  и  ц а  -  2.2  Некоторые антропометрические данные, взятые из разных источников

 

 

 

 

Обозна­чение размеров

Размеры в сантиметрах

Мужчина

Женщина

5 - ый

50- ый      95 – ый

 

5 -ый

50 - ый     95–ый

 

Процентиль

 

Процентиль

 

А

133,3

143,8

154,2

123

131,3

142,2

В

152

165

173

143

150

160

С

195

211

225

175

193

208

D

57,1

61

65,3

51,8

57,6

61,7

Е

40,6

45

50

38

40,5

44,1

F

52,3

59,2

65,3

49,5

54,6

61

G

20,3

22,9

24,9

18,8

21,1

21,8

Н

72,6

78,7

84,6

68,8

73,7

78,7

I

156,7

171,4

185,7

141,5

156,5

168,9

 

       Рисунок 2.2 к табл. 2.2 – Основные параметры тела человека

На рабочем поле (рисунке 2.3) различают четыре зоны. Зона оптимальной досягаемости ограничена описываемыми предплечьями при движении в локтевых суставах с опорой. Эта зона наиболее благоприятна для точных, мелких и сборочных работ, т.к. в ней работают две руки. Эта зона очень часто используется и наиболее важна. Зона легкой досягаемости 2 ограничена дугами, описываемыми расслабленными руками при движении их в плечевом суставе. Она часто используется и здесь удобно размещать инструменты и материалы. Зона досягаемости 3 ограничена дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе. Здесь инструменты, которые употребляются изредка. Зона 4 - запасная, здесь инструменты и материалы, которые не помещались в зоне 2.

 

Нормальная рабочая зона                        Максимальная рабочая зона

                                                   

                             Рисунок 2.3 - Рабочие зоны в плане

 Рабочая зона проектируется с учетом антропометрических данных, т.е. усредненных размеров человеческого тела Размещение органов управления должно соответствовать физическим возможностям человека, иначе работа будет утомительной. Учитывается рост, размах и длина рук, ширина плеч, высота колен и т.д. Берутся средние значения этих величин, которые характерны для данной страны или группы населения.

Рабочую зону, удобную для действия обеих рук, нужно обяза­тельно совмещать с зоной визуального обзора, (рисунок 2.4) Человек раз­личает цвет предмета  до 30 °  вверх, до 40 ° - вниз, видит, но  не  раз­личает  цвет вверх - до

55 - 60 °, вниз до 70 - 75 ° и в плане до 94°.

 

 Рисунок 2.4 - Зоны зрительного наблюдения

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

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

На   рисунке   2.5   показаны   пределы   зон,   удобных   для распознавания предметов человеческим взором.

            

                          

 

 

Подпись: Четкое зрение предел для различения слов

 

Подпись: Предел для узнавания символов

Подпись: Предел для определения места расположения контрольных кнопок                     

Подпись: Предел обозрения

           

Рисунок 2.5 - Типичные лимиты персонального поля зрения

В процессе управления человек обязательно должен прилагать некоторые усилия к органам управления, т.к. отсутствие усилий (что может быть при кнопочном управлении) дезориентирует человека, лишает его уверенности в правильности выполнения действия. Однако, прилагаемые к органам управления усилия должны быть совместимы с биомеханическими параметрами человека. Слишком большие усилия приводят к перегрузке человека.

Время некоторых сенсомоторных реакций человека представлено в   таблице 2.3

Т а б л и ц а 2.3 - Временные характеристики некоторых моторных (двигательных) операций

 

Характер движения

Время

выполнения, с

Движение пальцами

0,17

Движение ладонью

0,33

Нажатие рукой (ногой) на педаль

0,72

Сгибание и разгибание ноги

1,33

Сгибание и разгибание руки

0,72

Ходьба (один шаг).

0,61

Поворот корпуса на 45 - 90 0 в положении сидя

0,72

Поворот    корпуса    на    45 – 900  стоя, с приставлением второй ноги к первой

1,34

Приседание - движение вниз

1,25

Приседание - движение вверх

1,56

Установка предмета:

без точного положения -

в точное положение -

 

0,36   

0,55

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

 2.3 Рабочие положения и позы. Требования к рабочим сидениям

 Важное эргономическое значение имеет рабочая поза человека. Рабочая поза «стоя» требует больших энергетических затрат и приводит к быстрому утомлению. Рабочая поза «сидя» менее утомительна и она более предпочтительна. Рабочая зона должна быть так организована, а органы управления должны быть так расположены, чтобы в рабочей позе проекция центра тяжести тела человека была расположена в пределах площади его опоры. В противном случае положение тела человека будет неустойчивым и потребует значительных мышечных усилий. Это может привести к заболеваниям опорно-двигательного аппарата (например, искривлению позвоночника), быстрому утомлению, травме.

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

В процессе управления человек обязательно должен прилагать некоторые усилия к органам управления, т.к. отсутствие усилий (что может быть при кнопочном управлении) дезориентирует человека, лишает его уверенности в правильности выполнения действия. Однако, прилагаемые к органам управления усилия должны быть совместимы с биомеханическими параметрами человека. Слишком большие усилия приводят к перегрузке человека.

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

Рассмотрим организацию рабочего места оператора.

Рабочим местом считается часть пространства, приспо­собленная для постоянного и периодического пребывания рабо­тающего с целью наблюдения и ведения производственного процесса. Рабочее место оператора - это место человека в системе, которое оснащено средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием и на котором осуществляется его трудовая деятельность.

Рабочее место рассчитывается на работу оператора сидя, стоя, сидя и стоя попеременно. Рекомендации по выбору рабочего положения приведены в табл. 2.4. Кроме того, предусматривая то или иное рабочее положение, необходимо избегать длительно фиксированных рабочих поз. Поэтому для некоторых видов труда целесообразнее смена рабочих положений сидя и стоя, что способствует перераспределению статической нагрузки на мышцы. При любом рабочем положении оператора его поза должна быть физиологически правильно обоснованной. Для этого должны быть обеспечены оптимальные положения частей тела.

Правильный выбор основной рабочей позы способствует высокой трудоспособности. Рабочая поза зависит от характера движений, поэтому планирование рабочего места исходит из того, чтобы рабочий выполнял работу минимумом легких, производительных и безопасных движений при условиях благоприятной позы. Если в процессе работы действует небольшая группа мышц, то сидячая поза, при работе большой группы мышц - стоячая.

При проектировании рабочего места принято: если при прямой позе сидя, мышечная работа равна 1.0, то при прямой позе стоя - 1.6, при наклонной позе сидя - 4, а при наклонной позе стоя - 10. Положение сидя может быть наилучшим, если рабочая зона будет сконструирована правильно.

 Минимальная ширина рабочего места, необходимая для выполнения работы при различных положения тела указана на рис. 2.6

На рисунке 2.7 показано типичное место работающего за компьютером и его поза.

Важным объектом эргономического анализа и нормирования рабочих мест является положение работающего в процессе труда (сидя или стоя) и его поза. Значение этого вопроса определяется тем, что положение тела и рабочая поза человека являются одним из факторов, поддерживающих систему взаимодействия нервно-мышечных структур в состоянии готовности к совершению точных двигательных актов. С позой связаны возможности человека совершать многообразные движения. Непривычная или неудобная поза может отрицательно влиять на точность движений, связанных с выбором сигналов, с выполнением сложных по координации движений, т. е. с надежностью работы операторов (от машинистки до космонавта). 

Т а б л и ц а 2.4 

Форма пульта управле­ния

Рабо­чее поло­жение

Уси­лие H

Подвиж­ность во время работы

Рабочая зона (радиус), мм

Особен­ности дея­тельности

Сидя

До 50

Ограни­чена

380 – 500

Малая статичес­кая утом­ляемость, более спокойное положение рук, воз­можность выполне­ния точной работы

Сидя – стоя (пере­менно)

50 – 100

Средняя (возмож­ность периоди­ческого измене­ния позы)

500 – 700

Достаточ­но боль­шой обзор и зона досягаемости рук

Стоя

100 – 120

Большая (свобода позы и движе­ний)

750 и более

Лучшее использова­ние силы, большой обзор, преждевре­менная усталость

 

 

Рисунок 2.6 - Пространство, необходимое рабочим в различных рабочих позах

 

                Рисунок 2.7 - Типичное рабочее место

 Вынужденная или нерациональная в данном виде труда поза может привести к чрезмерным статическим нагрузкам на позвоночник, к повышенной усталости и даже к невротическим состояниям и патологическим нарушениям со стороны опорно-двигательного аппарата и внутренних органов.

В последнее время в результате все более расширяющейся автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства существенно возросло число работ, выполняемых в положении сидя. В связи с этим актуальными стали вопросы об изучении утомления работников, занятых в новых формах труда, где малые динамические нагрузки сопровождаются необходимостью поддержания определенной рабочей позы. По данным зарубежных исследователей, 25% рабочих «сидячих» профессий жалуются на боли в спине, но лишь 1/10 из них поставлен точный врачебный диагноз. Причина остальных случаев остается неустановленной и заключается, как показали дальнейшие исследования, в зональности и вынужденности рабочей позы у лиц, работающих сидя.

Правильная компоновка рабочего места обеспечивает физиологически рациональные рабочую позу и движения при работе в положениях стоя, сидя, сидя-стоя. Положение тела определяется, как известно, его позой, ориентацией и местоположением в пространстве, а также отношением к опоре. Выше уже было отмечено, что наиболее частыми рабочими положениями тела являются положения стоя и сидя; реже работают лежа.

Выбор рабочего положения обычно определяется величиной усилий, которые затрачивает человек при выполнении той или иной операции, размахом движений, необходимостью переходить с места на место или возможностью сосредоточить свою работу в од­ном месте.

В каждом из положений можно различать большое число ва­риантов взаимоотносительного расположения частей тела, т. е. поз. Когда речь идет о трудовой деятельности, термином «поза» обозначают предпочтительное взаиморасположение частей тела при выполнении конкретных трудовых операций (корпус выпрямлен, наклонен вперед, откинут назад; руки на подлокотниках, на коленях, на весу; ноги на педалях, на подставке и т. п.).

Рабочая поза — явление динамичное. Изучение рабочей позы неразрывно связано с изучением рабочих движений. При изучении рабочих движений поза рассматривается как пространственная граница фазы (начальная, граничная, конечная) движения.

В формировании позы человека участвуют следующие факторы: биомеханические, анатомо-физиологические, психологические. Под­держание определенного положения тела и позы в каждый данный момент времени осуществляется за счет статической работы мышц. Для сохранения относительно неподвижного положения тела человека необходимы биомеханические условия взаимодействия внешних и внутренних сил. Сохранение той или иной позы происходит при активном участии нервно-мышечной системы, состояние которой характеризуется прежде всего величиной тонуса, суставных углов, положением парциальных центров тяжестей и т. п. 

Положение стоя характеризуется неустойчивым равновесием: зависящим от площади опоры, равной поверхности стоп, соприкасающихся с внешней опорой, и расстоянию между ними. Положению стоя свойственно более естественное взаиморасположение позвоночного столба, грудной клетки и таза, крепление и функциони­рование органов грудной и брюшной полости. В положении стоя человек имеет более благоприятные условия для зрительного об­зора, перемещения и зрительно-моторных координаций. Однако оно более утомительно по сравнению с положением сидя, так как требует значительной работы по удержанию равновесия тела и выпрямленной позы и, следовательно, большого расхода энергии. При длительно фиксированных позах в положении стоя увеличивается давление в сосудах нижних конечностей, вызывающее застой крови в них, что способствует возникновению патологических изменений в венах. Поэтому в положении стоя следует избегать фиксированных поз, рекомендуется частая их смена и кратковременные перерывы для отдыха сидя.

При положении сидя площадь опоры увеличена за счет использования сидений (стул, табурет, кресло и т. п.). Положение сидя менее естественно для тела человека, чем положение стоя. Позвоночный столб принимает при этом форму дуги, не соответствующую той, которую он имеет в положении стоя; сглаживаются его изгибы: поясничный почти исчезает, а грудной либо уменьшается при выпрямленном положении, либо увеличивается при согнутом. Мышцы и связки позвоночного столба растягиваются, межпозвоночные диски принимают треугольную форму, т. е. сплющиваются спереди и растягиваются сзади. В положении сидя уменьшается угол наклона таза до 7 - 0° (в положении стоя 35-45°). Длительное пребывание в положении сидя может способствовать возникновению ряда нежелательных явлений: расслаблению мышц, живота и мышц, формирующих дно таза, образованию сутулости, патологическим изменениям в позвонках и межпозвоночных дисках (остеохондроз, спондилез, радикулит и т. п.), сдавливанию внутренних органов. Вместе с тем в положении сидя разгружаются мышцы нижних конечностей и органы кровообращения, что снижает энергетические затраты по сравнению с положением стоя на 10-20%

Позвоночный столб раньше чем другие отделы скелета подвергается дегенеративно-дистрофическим изменениям, в известной мере сходным со старческими, но возникающими преждевременно. В молодом и среднем возрасте такие изменения выражены резче и сопровождаются большими деформациями, чем при физиологи­ческом старении. Уже в возрасте 30 лет появляются изменения в области средних и нижних грудных позвонков, а к 40 годам — в области нижних поясничных, реже в шейном отделе.

Существует два мнения о том, как следует сидеть в процессе работы. Одни исследователи считают, что нормальным при работе руками является наклонное положение корпуса. Тело человека должно поддерживаться в основном натяжением связок, из-за чего позвоночный столб принимает форму сплошной дуги, но при этом сильно напрягаются мышцы шеи, так как центр тяжести головы перемещается несколько вперед. Мышцы же спины, связки, суставные сумки растягиваются, что вызывает недостаточное их кровоснабжение, в результате чего возникают тупые боли в пояснице. Другие исследователи (и их большинство) считают, что для позвоночного столба и мышц спины наиболее благоприятно выпрямленное положение, при котором позвоночник и таз сохраняют то естественное взаиморасположение (изгибы, угол наклона), что и в положении стоя, хотя позные мышцы при этом напряжены больше, чем при наклонной позе. При этом они отмечают, что минимальная мышечная деятельность в процессе работы еще не обеспечивает наименьшего утомления.

Если выбор рабочего положения (сидя, стоя) связан со специ­фикой трудовой деятельности, то рабочая поза должна быть обусловлена только анатомо-физиологическими требованиями, обеспечивающими комфортные условия опорно-двигательному аппарату. Поскольку, рациональная рабочая поза в положении сидя предполагает прямое положение корпуса, первостепенную роль играет форма спинки сиденья и наличие опор для верхних и нижних конечностей (подлокотники, подставки для ног); вместе взятые, они обеспечивают поддержание такой позы. Столь же важно обеспечить правильное соотношение высоты рабочей поверхности и сиденья, соответствующие размеры и структуру моторного пространства и т. п. Основное условие создания комфорта рабочей позы — возможность ее смены. При проектировании трудовой деятельности следует исходить из того, что профессионально - вредной может оказаться не столько сама поза, сколько длительное и непрерывное пребывание в ней.

В процессе проектирования алгоритмов технологических про­цессов, в выполнении которых преобладают моторные компонен­ты и требуется длительное поддержание определенной рабочей позы, на первое место следует поставить проектирование оптимальной рабочей позы и условий ее поддержания.

Итак, оптимальным является, как правило, положение тела работающего сидя. Оно менее утомительно. Вследствие уменьшения высоты центра тяжести над площадью опоры повышается устойчивость тела; при этом снижается напряжение мышц, необходимое для сохранения позы, уменьшаются гидростатическое давление на стенки сосудов, энергозатраты. Выполнение работы в положении сидя обеспечивает большую точность рабочих движений. Масса поднимаемого груза при работе в положении сидя не должка превышать 5 кг.

Положение стоя предпочтительнее в тех случаях, когда оператор в течение смены должен свободно передвигаться, когда работа выполняется на таком производственном оборудовании, как расточные, фрезерные, ткацкие станки, тяжелые прессы и др., или когда основная работа заключается в настройке или наладке технических средств. В положении стоя человек обладает максимальными возможностями для обзора и передвижения, может совершать движения с большим размахом и развивать большее по величине усилие (100 Н и более). При работе в положении стоя наклон туловища не должен быть больше 15°.

Во многих случаях более рациональным является положение «сидя-стоя». В этом случае, работающий может произвольно менять положение, в результате чего происходит перераспределение нагрузки на разные группы мышц, улучшается кровообращение в тех частях тела, где оно было недостаточным из-за статического напряжения мышц, участвовавших в поддержании необходимой позы. Смена положений тела вносит некоторое разнообразие при выполнении монотонных работ.

Оптимальной следует считать удобную свободную рабочую позу, при которой функциональное напряжение организма минимально. Такая поза обеспечивается при работе на рабочем месте, соответствующем эргономическим требованиям. В процессе трудовой деятельности целесообразно чередование рабочих поз в соответствии с особенностями трудовых операций и с учетом эргономических требований к положению общего центра тяжести, распределению мышечной активности, уровню энергетического обеспечения. Основную рабочую позу, поддерживаемую оператором при выполнении главной производственной операции, следует проектировать исходя из величины прилагаемых в процессе труда мышечных усилий, степени точности и скорости движений, характера выполняемой работы, минимизации расхода энергии, максимального повышения производственной результативности движений.

Рабочие сиденья — это приспособления для поддержания рабочей позы при выполнении работ в положении сидя. Рабочие сиденья классифицируют по набору конструктивных элементов (кресла, стулья, табуреты, откидные сиденья, сиденья-опоры, седла); по длительности использования (сиденья для длительной работы, т.е. в течение более получаса: кресла, стулья; сиденья для кратковременного использования: табуреты, откидные сиденья и т. п.); по степени подвижности по отношению к средствам отображения информации и органам управления (фиксированные, свободно подвижные по опорной поверхности, подвижные по направляющим в горизонтальной плоскости с обеспечением фиксации в заданном положении, вращающиеся вокруг вертикальной оси опорной конструкции); в зависимости от особенностей конструкции элементов (плоское сиденье со сплошной спинкой, плоское сиденье с профилированной спинкой, профилированное сиденье с профилированной спинкой, сиденье с высокой или обычной спинкой — до поясницы); кресла с подлокотниками (стационарными, откидывающимися, съемными, под обе руки, под одну руку, с подголовниками или без них, с подставкой для ног или без подставки); по степени мягкости (жесткие, полужесткие, полумягкие, мягкие, с дифференцированной мягкостью); по наличию или отсутствию виброгасящих устройств.

Рабочие стулья и кресла предназначены в основном для длительного пользования. Рабочие стулья включают спинку и сиденье, рабочие кресла — сиденье, спинку и подлокотники, реже подголовник и подставку для ног.

В конструкции рабочих стульев и кресел могут быть предусмотрены следующие регулируемые параметры: высота сиденья, высота спинки, угол наклона спинки, глубина сиденья (за счет подвижности спинки в передне-заднем направлении), угол наклона подлокотников, угол наклона подголовника, высота подголовника. Регулирование параметров может быть плавным или ступенчатым. Шаг ступенчатого регулирования линейных параметров 10 мм, угловых параметров — 1°.

Конструкция рабочего сиденья, предназначенного для длительной работы, должна способствовать поддержанию эргономически целесообразной рабочей позы, не затруднять рабочих движений, обеспечивать смену позы и, при необходимости, положения тела, обеспечивать возможность отдыха.

Удельная значительность отдельных элементов рабочего сиденья в обеспечении удобства рабочей позы различна. Наиболее значимы следующие характеристики рабочего сиденья: наличие регулирования высоты сиденья (в пределах 350 - 500 мм), наличие в спинке крестцово-поясничной опоры для фиксации поясничного изгиба позвоночного столба (наиболее выступающая вперед точка изгиба должна находиться на высоте 190 - 230 мм), регулирование спинки по высоте и углу наклона (высота спинки до 540 -   560мм), наличие профилирования сиденья. Большинство исследователей рекомендует плоское сиденье с наклоном назад на 3 - 5°, препятствующим сползанию тела с сиденья. Однако, отрицатель­ный угол наклона способствует запрокидыванию тела назад. С уменьшением угла наклона таза уменьшается глубина поясничного изгиба. Кроме того, отрицательный угол наклона сиденья не мо­жет сочетаться с наличием пояснично-крестцовой опоры спинки, которая соответствует поясничному изгибу позвоночника.

Другие исследователи считают, что наилучшим решением профилирования сиденья является наличие в заднем крае поверхно­сти сиденья небольшого положительного угла наклона (возвыше­ния) примерно на 10°. Такая форма сиденья вынуждает таз по­вернуться вокруг поперечной оси вперед и придает ему определен­ный угол наклона. Поверхность рабочих сидений такого типа должна иметь закругленный и немного приподнятый

(-4°) передний край. Сзади глубина сиденья должна выравниваться, а затем снова повышаться. Кроме того, глубина сиденья не должна быть неоправданно большой, так как в этом случае возникает чрезмерное давление на задние поверхности голеней и подколенную ямку. С глубокого сиденья трудно вставать. Поскольку человек сидит не на бедрах, а на седалищных буграх, нет необходимости доводить глубину сиденья до длины бедра, достаточно, чтобы она равня­лась 2/3 длины бедра. При такой глубине сиденья (400 мм) чело­век вынужден использовать всю поверхность сиденья, прикасаясь спиной к спинке сиденья. Минимальная ширина сиденья определяется потребностью опоры для седалищных бугров и необходимостью сохранения стабильной позы: ширина сиденья должна превышать ширину таза на 25%.

  3 Эргономические требования к производственному оборудованию

Большое значение имеет разработка эргономических требований к техническим средствам деятельности, в том числе к производственному оборудованию. Сохранение здоровья человека и высокая эффективность труда могут быть достигнуты при обеспечении соответствия технических параметров оборудования антропометрическим, физиологическим, психофизиологическим и психологическим возможностями человека.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Эргономические требования устанавливаются к тем элементам оборудования, которые связаны с человеком при выполнении им трудовых действий в процессе эксплуатации, монтажа, ремонта, транспортирования и хранения оборудования. Общие эргономические требования к производственному оборудованию регламентируются ГОСТ 12.2.049—80, основные положения которого рассмотрены ниже.

 3.1 Общие требования

Общие эргономические требования относятся к факторам производственной среды, к величинам рабочей (трудовой) нагрузки, в том числе физической и нервно-эмоциональной, создаваемой при управлении и обслуживании оборудования, и к параметрам отдельных элементов оборудования.

В соответствии с требованиями эргономики уровни производственных факторов в рабочей зоне, источником которых является оборудование, должны находиться в пределах величин, гарантирующих здоровье человека. Если такие уровни обеспечиваются не самой конструкцией оборудования, а входящими в нее специальными техническими и санитарно-техническими средствами либо использованием средств коллективной и индивидуальной защиты, то эти средства должны способствовать удобству выполнения трудовых действий.

При проектировании оборудования необходимо предусмотреть такое распределение функций между человеком и системой управления оборудованием, такой уровень автоматизации технологического процесса, чтобы обеспечивалась высокая эффективность функционирования системы при оптимальной или допустимой степени тяжести и напряженности труда работающих. При этом должны быть ограничены не только верхний (чрезмерная нагрузка), но и нижний (недостаточная нагрузка) пределы рабочих нагрузок.

Так, для ограничения физических нагрузок на работающего к конструкции оборудования предъявляются требования обеспечения таких величин нагрузок, которые вызывали бы в течение смены энергозатраты организма человека не  более 293 Дж/с. Для исключения монотонности труда конструкция производственного оборудования должна обеспечивать возможность организации трудового процесса, ограничивающего частоту повторения простых элементарных трудовых действий и длительность непрерывного пассивного наблюдения за ходом производственного процесса. Первое имеет значение для видов физического труда, характеризующихся однообразием выполняемых простых трудовых действий, второе — для операторских видов трудовой деятельности.

Эргономические требования к производственному оборудованию с групповыми рабочими местами (типа конвейерных линий) касаются необходимости обеспечения переменного темпа выполнения трудовых действий в соответствии с динамикой работоспособности человека в течение смены. Если по технологическим требованиям темп работы конвейера не лимитируется, то скорость движения ленты конвейера лучше варьировать в пределах ±20% от заданной в соответствии с кривой работоспособности человека. При выполнении этого требования работоспособность человека устойчива и находится на высоком уровне в течение всей смены.

Удобство выполнения трудовых действий должно обеспечиваться конструированием элементов оборудования, с которыми чело­век имеет непосредственный контакт в процессе трудовой деятельности, в соответствии с антропометрическими особенностями человека. Так как производственное оборудование рассматривается как компонент системы человек—машина, то эргономические требования предъявляются не только к конструкции оборудования и его элементов, но и к организации рабочего места с точки зрения его соответствия антропометрическим и физиологическим свойствам человека. Рабочее место должно быть спроектировано так, чтобы выполнение трудовых действий осуществлялось в наиболее рациональных рабочих положениях, учитывающих величину физической нагрузки при работе, размеры рабочей зоны и необходимость передвижений в ней, особенности технологического процесса, в том числе требуемую точность действий, характер чередования по времени пассивного наблюдения и физических действий, необходимость ведения записей и др. При этом работа в любом положении должна производиться в рациональных рабочих позах, создающих наибольшее удобство и наименьшее утомление работающего.

Обеспечение рациональных рабочих поз осуществляется проектированием оборудования и пространственной компоновкой его элементов в целостное рабочее место с учетом антропометрических данных человека.

Как было указано выше, общие эргономические требования включают и требования к отдельным элементам производственного оборудования, которым пользуется человек при выполнении трудовых действий,— органам управления и средствам отображения информации. Эти требования направлены на учет в конструкции элементов оборудования физиологических, психофизиологических и антропометрических возможностей человека, например, допустимых динамических и статических нагрузок на двигательный аппарат человека, его силовых и скоростных возможностей, антропометрических характеристик рук и ног, порогов восприятия и различения зрительного, слухового и других анализаторов. При этом требования должны учитывать те или иные свойства работающего человека в сочетании с технологическими особенностями выполняемого им процесса, значимостью и частотой использования отдельных элементов оборудования. Например, при установлении допустимых величин усилий вращения маховика с рукояткой принимаются во внимание скорость, радиус и время непрерывного вращения маховика; при регламентации усилий на педали — способ управления и частота использования педалей; при определении требований к акустическим индикаторам речевых сообщений — уровень производственного шума, протяженность производственного участка, напряженность работы. Эргономические требования к отдельным видам органов управления и средств отображения информации отражены в государственных стандартах системы человек— машина, системы стандартов безопасности труда и др.

Эффективность реализации эргономических требований зависит от того, в какой мере и на какой стадии создания и функционирования техники эти требования учтены. В настоящее время опыт внедрения эргономических требований показывает, что они находят отражение при проектировании производственного оборудования, преимущественно в художественно-конструкторском проекте, на стадиях эскизного и технического проектов. Такая практика ведет к недостаточному учету эргономических требований, в частности по согласованию параметров оборудования и функций человека, по обеспечению необходимого уровня подготовки персонала и надежности системы в целом. Эти требования, касающиеся рационального распределения функций между человеком и машиной, должны быть реализованы на более ранних стадиях проектирования, на стадии технического задания. Уже на этой стадии может быть составлен перечень функций, подлежащих автоматизации, определены зоны действия работающего, рациональные способы управления процессами и предъявления информации и т. п.

На стадии эскизного проекта определяется алгоритм работы человека, уточняются элементы деятельности, объем необходимой информации и способы ее представления, обосновывается выбор тех или иных органов управления, конкретизируются требования к организации рабочих мест в целом, к технологической и организационной оснастке в частности, выявляются возможные неблагоприятные факторы производственной среды и обосновываются мероприятия по устранению их действия. Еще большей конкретизации достигает реализация эргономических требований на стадии технического проекта, где уточняется и корректируется распределение функций между человеком и машиной, определяются конкретные функции человека-оператора и вспомогательного персонала, проектируются рабочее место, органы управления, средства отображения информации и пр.

Заключительным этапом, обеспечивающим полноту учета при проектировании эргономических требований в соответствии с поставленными задачами, является эргономическая оценка производственного оборудования и рабочего места, позволяющая судить о достигнутом уровне их эргономичности.

 3.2  Требования к органам управления

 Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от человека к машине и обеспечивают выполнение работающим требуемого действия по реализации принятого решения: приведение в действие исполнительных органов объекта управления, ввод информации, вызов информации на СОИ и т. п.

Орган управления состоит из приводного элемента и исполнительной части. Приводные элементы органов управления — это те элементы рабочего места, с которыми непосредственно соприка­сается оператор, в силу чего, эргономические требования к ним должны особенно четко учитывать анатомические, биомеханиче­ские и физиологические свойства человека.

При разработке требований к органам управления, а также при анализе и оценке производственного оборудования целесооб­разно использовать их соответствующие группировки.

По характеру выполнения человеком действий различают три группы органов управления: а) органы управления одномоментного воздействия на систему, требующие движений включения, выключения или переключения (нажатие кнопки, переключение тумблера, поворот переключателя и т. п.); б) органы управления, требующие повторяющихся движений: вращательных, нажимных, ударных (набор программы, перфорирование, печатание, перемещение рычага, вращение рулевого колеса, работа с педалями и т. п.); в) органы управления, требующие точных дозированных движений (поворотные кнопки радио- и телеаппаратуры, маховички на универсальных токарных станках и т. п.). Движения для работы с этими органами управления дозируются по силовым, временным и пространственным параметрам.

По направлению перемещения приводных элементов органы управления делятся на линейные (кнопки, педали), вращающиеся (маховики, поворотные кнопки) и смешанные (рычаги, тумблеры).

В зависимости от участия верхней или нижней конечностей в перемещении приводного элемент а органы управления делятся на ручные и ножные. Ручные органы управления могут приводиться в движение: большим и указательным пальцем (рукоятки маховичков, поворотные переключатели); большим, указательным и средним пальцем (поворотные кнопки); всеми пальцами (поворотные ручки); всеми пальцами и ладонью (рукоятки различного рода рычагов). Ножные органы управления могут приводиться в движение: головками плюсневых костей (при движении только в голеностопном суставе, пятка находится на полу); всей стопой (при движении в коленном и тазо­бедренном суставе, в последнем случае вся стопа находится на пе­дали).

По степени важности и частоте использования органов управления в трудовом процессе их можно делить на органы управления постоянного  (основного оперативного), периодического и эпизодического действия или на используемые очень часто, часто, редко. Первая группа используется для анализа и оценки пространственно-компоновочного решения организации рабочего места,   вторая — для оценки степени   тяжести   и   напряженности груда.

По конструктивному исполнению органы управления подразделяются на кнопки и клавиши, рычажные переключатели (тумблеры), поворотные выключатели и переключатели, ручки управления (поворотные), маховики (штурвалы), кривошипные рукоятки, рычаги, педали, ножные кнопки.

Правила выбора органов управления. Выбор органов управления зависит от характера управляющих действий (включение, переключение, регулирование и т. д.); требований к усилиям, точности, диапазону и скорости управляющих   движений;    рабочего положения тела человека (стоя, сидя, лежа); характера информа­ции, предъявляемой   оператору и вводимой им в машину;    места расположения органа управления (на панелях пультов или вне их); размера, структуры и расположения отведенного пространства, в котором может быть расположен орган управления; типа рабочего места (стационарное, подвижное).

Рекомендуется использовать преимущественно ручные органы управления. Руками можно управлять множеством органов, для каждой ноги можно предназначать не более двух педалей. Нож­ные органы управления рекомендуется использовать, когда требу­ется непрерывное выполнение операции управления при неболь­шой точности, когда необходимо прикладывать усилие более 90 Н или, когда руки перегружены другими операциями управления.

Для операций «включено-выключено», требующих незначитель­ных усилий и редко осуществляемых, рекомендуются поворотные включатели и выключатели, нажимные кнопки, тумблеры. Для вы­полнения часто повторяющихся операций ударного типа, не тре­бующих приложения значительных физических усилий, но осуще­ствляющихся с наибольшей скоростью, рекомендуются нажимные кнопки (клавиши).

Органы управления поворотного типа (маховики, поворотные кнопки и т. п.) с большим числом оборотов следует применять в том случае, когда требуется высокая точность в широком диа­пазоне непрерывного регулирования. Органы управления с дис­кретным регулированием (а не с непрерывным) следует исполь­зовать, если объектом можно управлять при помощи ограничен­ного числа дискретных перемещений и с небольшой точностью (по­воротные переключатели).

Для выполнения ступенчатых  переключений и плавного динамического регулирования одной или двумя руками при средних или больших управляющих усилиях рекомендуются рычаги.

 Требования к размещению органов управления. Размещение (компоновка) органов управления на рабочем месте является од­ним из главных факторов, оказывающих положительное или от­рицательное влияние на качество, эффективность и надежность работы системы.

При размещении органов управления следует учитывать: струк­туру трудовой деятельности человека; требования   к объему  ча­стоте, точности и координации рабочих движений; требования к величине прилагаемых усилий; положение тела человека; условия формирования рабочей позы; размеры   моторного   пространства; условия сенсорного контроля за органами управления и другими элементами рабочего места; условия поиска и различения органов  управления; условия идентификации функций   органов   управления; степень опасности неумышленного изменения функционального положения органов управления.

Органы управления не должны быть рассредоточены на рабо­чем месте; их следует группировать,   обеспечивая   обоснованную целостность в моторном пространстве или нескольких его участ­ках. При большом количестве органов управления их следует сосредоточивать на панелях пультов управления, щитах и т. п.

Органы управления, неумышленное изменение функционального положения которых могло бы привести к нежелательным последствиям в состоянии оборудования или безопасности работающих, следует помещать на периферии моторного пространства. Наряду с этим, могут быть приняты другие меры предосторожности.

На коллективных рабочих местах органы управления совместного использования следует помещать в пограничную между работающими зону моторного пространства. Органы управления  должны размещаться в пределах зоны обзора.

Органы управления постоянного действия, очень часто и часто используемые, а также аварийные следует всегда размещать в пределах максимальной и минимальной границ досягаемости моторного пространства. Органы ручного управления следует располагать так, чтобы оператор мог манипулировать ими при согнутом локте под углом 90—135°.

Большинство органов ручного управления постоянного дейст­вия должно быть расположено по высоте на уровне локтя (над полом, над сиденьем) ±100 мм при выполнении работ как в по­ложении стоя, так и в положении сидя. Ручные органы управле­ния, используемые редко (2—3 раза за смену), могут располагать­ся выше или ниже уровня локтя.

Оптимальная зона расположения органов управления в гори­зонтальной плоскости находится на средней линии (±100 мм) меж­ду максимальной и минимальной границами досягаемости в го­ризонтальной плоскости по глубине и ширине. Орган управления должен быть расположен не ближе 200 мм от оператора.

Справа следует помещать органы управления постоянного дей­ствия и наиболее частого использования, учитывая, что большин­ство людей работает преимущественно правой рукой. Этой рукой выполняются действия, требующие от исполнителя наибольшей точность и силы.

При размещении органов управления рекомендуется использо­вать два принципа их группировки: функциональный или после­довательный. По функциональному принципу группируются сле­дующие органы управления: идентичные по выполняемым функци­ям; используемые совместно при выполнении специальных задач; относящиеся к одному компоненту оборудования (например, к дви­гателю). При последовательном использовании органов управле­ния их следует располагать: по горизонтали, преимущественна слева направо; по вертикали сверху вниз; в рядах сверху вниз и слева направо в пределах ряда.

При нескольких пультах управления сходные или сопряженные по функции органы управления следует располагать на однород­ных местах панелей управления. Если невозможно выполнить это требование, следует четко определить границы взаимного разме­щения органов управления.

Органы управления одинакового типа следует располагать так, чтобы они обеспечивали один и тот же эффект (стоп, пуск и т. д.) управления, если совпадает направление манипулирования (ис­ключением являются ручные и ножные тормоза на транспортных средствах).

Группы органов управления следует компоновать так, чтобы преимущественными направлениями движения были движения впе­ред-назад; менее желательны движения влево-вправо, по кругу, вверх-вниз.

Ручные органы управления, используемые часто и в неизмен­ной последовательности, должны быть расположены горизонтально в порядке использования слева направо или вертикально сверху вниз. Пусковую кнопку следует помещать выше кнопки выключе­ния или справа от нее.

Органы управления одинаковыми системами или объектами должны располагаться на пульте соответственно реальному рас­положению этих же систем или объектов по отношению к его осям симметрии. Размещение органов управления должно позволять легко контролировать (если управляющая деятельность требует экстренного обзора) положение группы органов управления.

При расчете расстояний между соседними краями приводных элементов необходимо принимать во внимание: одновременность или последовательность использования органов управления; спо­соб захвата приводного элемента; прилагаемые усилия; величину перемещения; необходимость оперирования органом управления «вслепую» или отсутствие таковой; возможность ошибочного воз­действия на орган управления; наличие спецодежды и спецобуви; наличие или отсутствие воздействия вибрации; стационарность или подвижность рабочего места (таблица 3.1).

При работе с органами управления в перчатках и рукавицах расстояния между двумя смежными краями приводных элементов должны быть увеличены на толщину двух или четырех слоев ма­териала.

 Расположение органов управления относительно средств ото­бражения информации и управляемых элементов должно отвечать ряду требований.

Ручные органы управления следует размещать так, чтобы ни ор­ган управления, ни рука работающего в любом положении не за­крывали рядом расположенных средств отображения информации. Органы управления, приводимые в действие левой рукой, нужно располагать ниже или слева от соответствующих им индикаторов, если при этом не нарушается соотношение движений органа уп­равления и стрелки индикатора. Органы управления, приводимые в движение правой рукой, необходимо располагать ниже или спра­ва от соответствующих им индикаторов.

При использовании концентрических поворотных ручек, свя­занных с индикаторами, последние следует располагать в ряд слева направо, причем центральная ручка должна соответствовать крайнему левому индикатору, средняя - среднему, а перифериче­ская - крайнему правому.

Если индикаторы, расположенные горизонтальными колонками, связаны с аналогично расположенными органами управления, то крайний левый (верхний) индикатор должен соответствовать край­нему левому органу управления в верхнем ряду колонки, а край­ний правый (нижний) индикатор - крайнему  правому  органу  уп­равления  в  нижнем  ряду  колонки. Если  все

 Т а б л и ц а   3.1 - Расстояние между различными органами в зависимости от способа  приведения их в действие

 

Орган управления

Способ приведения в действие

Рекомендуемое расстояние, мм

Нажимные кнопки, клавиши

Одним пальцем в случайном порядке

Одним пальцем последовательно

Разными пальцами в случайном порядке

Большим пальцем

15

10

15

25

Тумблеры

Одним пальцем в случайном порядке

Одним пальцем последовательно

20

15

Поворотная ручка

Двумя-тремя пальцами (одной руки)

Двумя-тремя пальцами (двух рук одновременно)

25

100

Поворотный переключатель

Одной рукой (в случайном или последовательном порядке)

50

 

Рукоятки маховиков

Одной рукой (в случайном порядке)

Двумя руками (одновременно)

100

150

Рычаги

С помощью круглой или грушевидной рукоятки

С помощью удлиненной рукоятки

30

50

Педали

Одной ногой (в случайном порядке)

Одной ногой (последовательно)

Двумя ногами (одновременно)

100

50

органы управления и соответствующие им средства отображения информации размеще­ны на разных панелях, необходимо, чтобы органы управления зани­мали положение, соответствующее положениям связанных с ними СОИ, а панели с органами управления и СОИ находились друг против друга.

Перемещение   органа управления должно быть согласовано с перемещением указателя связанного с ним индикатора, элемента оборудования или с движением самого управляемого объекта. Ука­затель на индикаторе должен перемещаться соответственно дви­жению органа управления, который    он контролирует; движению органа управления вперед (от себя), вверх, вправо или по часовой стрелке должны соответствовать включение (пуск), увеличение па­раметра, ускорение и т. д.; в случае, когда круговому (вращательному) движению органа управления соответствует прямолинейное перемещение объекта (или указателя на индикаторе),   движению по часовой стрелке должно соответствовать перемещение объекта вперед или вверх, а движению против часовой стрелки - назад или вниз.

Все основные и аварийные органы управления   должны   быть легко опознаваемы (визуально или тактильно).

Для предупреждения случайного воздействия   на органы   уп­равления рекомендуется: кодировать формой, цветом, размером или расположением особо важные и аварийные блоки управления; ис­пользовать экранирование или иные способы защиты органов уп­равления  (утопление в панели пульта,   закрытие    специальными крышками, застопоривание, автоматическое торможение и т. п.); предусматривать в органах управления механическое сопротивле­ние (вязкое или кулоновское, пружинное  или инерционное),  тре­бующее повышенных мышечных усилий при неправильных дейст­виях.

Перечисленные требования к органам управления включены в стандарты, по эргономике, регламентирующие правила их выбора, конструктивные особенности, компоновку на рабочем месте и уси­лия, необходимые для приведения органов управления в действие. Уточнены параметры движений, при которых до­стигается их наибольшая эффективность и точность с уменьшени­ем движения мышечных групп. При этом учитывались высота, на которой выполнялось движение, его направление, а также значи­мость органа управления в серии технологических операций. Та­ким образом, в основе требований, вошедших в стандарт, лежат знания не только о движениях мышц и суставов человека при ма­нипулировании органами управления, но и о динамике процессов, происходящих в центральной нервной системе, а также о функ­циональной системе двигательных рефлексов, возникающих при трудовой деятельности и подкрепляющихся полезными результа­тами труда.

Стандарты, касающиеся эргономических требований к органам управления, предполагают ряд условий рациональной организации рабочих движений. Это использование активных и пассивных сил, плавность движений, траектория движений, непрерывность, на­правление объем движений, работа обеих рук, экономия движений, ритм работы, ограничение статических напряжений, экономия задействованной в движении мышечной массы, роль анализаторов в трудовом процессе. Каждое из этих условий отражает отдельную сторону совершенствования процесса управления оборудованием. Стандарты устанавливают требования к взаимному расположению пульта управления, средств  отображения    информации органов управления, рабочего сиденья, вспомогательного и основного оборудования, организационно-технических   средств. Требования учитывают рабочее положение и рабочую позу человека-оператора; пространство для его размещения; возможность обзора рабочего места и пространства за его пределами;   воз­можность ведения записей и размещения   документации. Соблюдение этих требований способствует увеличению надежности, точности, скорости работы оператора, повышению эффективности тру­да и одновременно снижению   утомления человека и сохранению здоровья.

 3.3  Требования к средствам отображения информации 

Средства отображения информации предназначены для получения человеком сведений о состоянии объекта управления, ходе производственного процесса, наличии энергетических ресурсов, со­стоянии каналов связи и т. д. Эти данные предъявляются челове­ку в виде количественных и качественных характеристик. Средства отображения информации применяются в тех случаях, когда человек не может непосредственно наблюдать за технологический процессом вследствие его территориальной удаленности, вредности или опасности при контакте с предметом труда.   

Средства отображения информации способствуют повышении точности непосредственного наблюдения, с их помощью информация предъявляется в более удобной для восприятия и обработки форме. Широкое внедрение систем дистанционного управления при­вело к тому, что иногда СОИ становятся единственным источни­ком информации об управляемом объекте и рабочем процессе. В этом случае человек имеет дело не с реальными объектами, а с их моделями, т. е. с информацией, организованной в соответствии с определенной системой правил и подаваемой на средства ее отображения. Информационная модель позволяет человеку анализировать состояние управляемого объекта, принимать решения и осуществлять контроль и управление процессом производства.          

При создании информационных моделей необходимо руководствоваться следующими правилами: модель должна адекватно отражать управляемый объект, процесс, состояние окружающей среды, самой системы управления; по количеству данных модель должна обеспечивать оптимальный объем информации и не приводить к таким нежелательным явлениям, как информационная перегрузка или дефицит данных; по форме и композиции модель должна соответствовать задачам трудового процесса и возможностям  человека, осуществлять анализ и оценку информации.   

Как правило, СОИ бывают визуальные (зрительные) и акустические (звуковые).                                                                                                                                                                

Квизуальным СОИ относятся различные индикаторы, сигнализаторы, табло и мнемосхемы. Индикаторы бывают аналоговые (положение стрелки на шкале прибора является аналогом той величины, которую она представляет) и цифровые, отражающие изме­ряемую величину в виде числа (счетчики, измерительные приборы).

Эргономические требования к визуальным СОИ устанавливают необходимые производственные, яркостные, частотные характери­стики зрительных образов,   а   также способы их размещения   на рабочем месте.

В тех случаях, когда зрительная информация кодируется циф­рами, буквами, размерами линий, цветом, яркостью, частотой мель­каний, следует руководствоваться требованиями, изложенными в ГОСТах, где установлены порядок построения систем кодирования и правила, выбора вида алфавита исходя из привычной человеку формы восприятия знаковой информации. Так, кодирование размером рекомендуется использовать в случа­ях соответствия между размерными характеристиками объекта и длиной или шириной знака на шкале СОИ. Пространственную ко­дировку используют для передачи информации о направлении движения объекта, количество точек -   для обозначения числа объ­ектов. Буквенные цифровые алфавиты применяют для передачи информации о количественных параметрах объектов, а также для обозначения типов и классов объектов.

Пространственные и яркостные характеристики визуальных СОИ, сформулированные в стандартах, опираются на изучаемые физиологией пороги оптимальной видимости объекта человеком, оперативные пороги их восприятия применительно к конкретному виду СОИ с учетом задач и условий работы.

Линейные размеры элементов индикации определяют с учетом максимальной дистанции наблюдения за объектом. При большом расстоянии от объекта линейные размеры знаков индикации уве­личивают, при приближении их к человеку — уменьшают. Наимень­шая дистанция для наблюдения показаний на приборных панелях должна составлять 0,3 м, т.е. быть на расстоянии наилучшего ви­дения, зависящего от разрешающей способности хрусталика гла­за человека.

При получении количественного изображения на индикационных устройствах необходимо учитывать значение контраста объек­та с фоном, интервал яркостей для передачи заданного числа гра­даций яркости и обеспечения четкости изображения, а также уро­вень и интервал яркостей для правильной передачи в изображении яркостных характеристик отображаемых объектов. Специальная задача решается при использовании яркости в качестве кода.

Максимально допустимый перепад яркостей в поле зрения опе­ратора не должен превышать 1 : 100. Оптимальное соотношение яркостей в поле зрения оператора, обеспечивающее высокий уро­вень контрастной чувствительности и достаточную скорость различения составляет 20 : 1 между источником света и ближайшим ок­ружением и 40 : 1 между самым светлым и самым темным участками изображения.

Временные характеристики зрительной информации, составляю­щие переменную видимость, определяются инерционностью в рабо­те глаза. Практическое значение этой особенности зрения проявля­ется в двух аспектах. Первый связан с определением времени эк­спозиции зрительных сигналов для неизменности воспринимаемой интенсивности сигнала, второй — с определением временных интер­валов для ощущения раздельности сигналов, следующих один за другим, и оптимального восприятия каждого из них, или, напротив, определением временных интервалов для ощущения слитности по­следовательно предъявляемых сигналов.

Время инерции зависит от яркости фона. Для яркостей свыше 100 кд/м 2 время инерции можно принять равным 50 мс.

Кодирование зрительной и звуковой информации — способ ко­дирования информации с помощью системы условных знаков (сим­волов) для ее передачи, обработки и хранения (запоминания) вы­бирают исходя из числа кодируемых объектов и их характеристик. Основание кода для различных видов алфавита должно составлять следующие величины: по размеру — 5, в отношении пространственной ориентации — 8, по длине линии — 6, ее ориентации — 4, по «числу точек (при условии ограниченного времени предъявления) — 5. Для буквенно-цифрового алфавита допустимо неограниченное число комбинаций; основание по яркости составляет 4 (для цвето­вого алфавита 11), по частоте мельканий — 4.

Оптимальное число знаков кодового обозначения —8, предель­ное число знаков—12 (в отдельных случаях, 10 знаков). Для ре­шения задач опознания наиболее эффективна категория цвета, а между категориями «число», «буква», «форма» нет существенных различий.

Для решения задач поиска наиболее эффективны категории «цвет» и «число». Самое короткое время поиска объектов—по цвету, а самое большое — по яркости и размеру. Преимущества цвета в задачах зрительного поиска обнаруживаются и при срав­нении таких трех категорий кодовых знаков, как «цвет», «цифра», и «геометрическая фигура».

Легко различаются и распознаются простые фигуры, состоя­щие из небольшого количества элементов. Фигуры, составленные из прямых линий, различаются лучше, чем фигуры, имеющие кри­визну и много углов. На этом основании треугольники и прямо­угольники выделяются как формы, более легкие для восприятия» чем круги, многоугольники.

Арабский цифровой алфавит состоит из знаков, многие из ко­торых не удовлетворяют требованию хорошей различимости. Та­кие цифры, как 7 и 9, 5 и 6, 3 и 5, отличаются друг от друга толь­ко одним или двумя признаками. В связи с этим в условиях де­фицита времени при опознании указанных цифр часто допуска­ются ошибки. При выборе цифр арабского алфавита следует пред­почитать цифры образованные прямыми линиями (1, 7, 4 и т. п.), которые обеспечивают большую точность и скорость опознания.

Длину алфавита при цветовом кодировании ограничивает спо­собность человека точно идентифицировать не более  10—12 цветовых тонов. С наибольшей точностью    опознаются    фиолетовый, голубой, зеленый, желтый и красный цвета, которые и рекоменду­ются при цветовом кодировании. Общее число точно опознавае­мых цветов может быть увеличенному в несколько раз, если сигналы изменяются не только по цветовому тону, но также по светлоте и насыщенности. Согласно международному   стандарту,   сигналами опасности являются теплые тона, безопасности — холодные. Крас­ный цвет является  запрещающим  и  аварийным  цветом,  требует немедленного прекращения действия; желтый цвет обозначает вни­мание и слежение, зеленый — разрешение действия. Предупреждающая информация  (исключая    ава­рийную), которая носит осведомительный характер и содержит све­дения об общей обстановке на объекте, должна кодироваться жел­тым цветом; предписывающая информация,   носящая   командный характер — зеленым; запрещающая информация,   аварийная, ука­зывающая на неготовность объекта к работе или на его неисправ­ность — красным.

Рекомендуется использовать буквы для передачи информации о названии объекта, цифры — о его количественных характеристиках, цвет — о значимости, геометрические фигуры - в тех случа­ях, когда оператору необходима наглядная картина для быстрой переработки информации.

В качестве зрительных СОИ применяются   также   устройства, действие которых основано на эффекте световых мельканий. По­следние могут быть использованы для привлечения внимания человека, при этом число одновременно мелькающих сигналов должно быть не более трех.

При передаче информации о нескольких признаках объекта ис­пользуется многомерное зрительное кодирование: сочетание ал­фавитов различной формы и цвета, размера и яркости, цвета и частоты мельканий, размера и пространственной ориентации и т. д. Самое главное, чтобы во всех случаях была учтена чувствитель­ность глаза человека (как нижнего, так и верхнего абсолютных и прогонов), а также дифференцированная чувствительность зрения то отношению к различным видам алфавита и длительности по­следствия обзора.

При компоновке элементов зрительной информации и разме­щении СОИ на рабочем месте необходимо учитывать размеры полей зрения человека. Оптимальное поле зрения охватывается дви­жением только глаз, максимальное — движением головы и глаз. Размеры полей зрения измеряются углами с учетом нормальной линии взгляда, которая отстоит на 30° вниз от горизонтальной линий в положении человека стоя и на 38° в положении его сидя.

При проектировании и эксплуатации средств отображения ин­формации учитываются размещение средств отображения на ра­бочем месте и в оперативных залах, оптимальные размеры и форма знаков и их элементов в разных системах отображения, оптимальная компоновка знаков на средствах отображения. При рассматривании объектов сложной конфигурации, а также восприятии объемного и перспективного   изображений, опти­мальный угол обзора в горизонтальной плоскости составляет 30— 40°. Для восприятия плоского изображения со сравнительно про­стой знаковой индикацией рекомендуется угол обзора 50—60°, ох­ватывающий зону неясного различения формы (в пределах  этого угла наблюдатель замечает происходящие изменения перифериче­ским зрением, а для точного рассмотрения объекта переводит на взгляд). Предельный угол обзора при одновременном движении глаза и головы составляет 180°. Однако, при отображении ин­формации в сочетании с высокой скоростью ее обработки   допу­стимый угол обзора равен 90°.

В вертикальной плоскости оптимальный угол обзора  составляет 0—30° по отношению к горизонтали (15° вверх и 15° вниз от нормальной линии взора). Нормальная линия взора соответствует наиболее удобному положению глаз и головы при рассматривании и располагается под углом 15° от горизонтальной линии взора. Максимальный угол обзора в вертикальной плоскости при повороте только глаз составляет 70°, при одновременном движе­нии глаз и головы предельный угол видимости равен 90° вверх и 55° вниз от горизонтали.

В соответствии с этими углами проектируются высота и шири­на табло и индикаторов, их пропорции. Рассчитываются при задан­ных размерах индикаторных устройств расположение наблюдате­лей в горизонтальной и вертикальной плоскостях, углы наклона индикационных устройств, взаимное расположение индикационных средств на рабочих местах и средств отображения коллективного пользования в оперативном помещении.

Оптимальный размер знаков на средствах отображения рас­считывается с учетом яркости знаков, величины контраста, вида контраста, сложности графического начертания знаков, использо­вания цвета.

Звуковые СОИ подразделяются на сигнализаторы неречевых звуковых сообщений и системы речевой коммуникации. Звуковые СОИ применяются для предупредительных или аварийных сигна­лов с целью снижения нагрузки на функцию зрения человека, а также при неблагоприятных условиях зрительной работы. Рече­вая коммуникация применяется для обеспечения гибкой связи между работающими, когда требуется быстрый двусторонний обмен информацией, в напряженных ситуациях, когда есть опасность ошибочного опознания неречевого кода, когда общий уровень шума на рабочем месте не позволяет использовать звуковые сигналы.

Для подачи звуковых неречевых сигналов используются гудки, звонки, сирены, свистки, зуммеры и пр.

При разработке требований к акустическим СОИ исходят из психофизиологических возможностей человека, основных параметров слуховых ощущений, а именно громкости, высоты и длительности звука. Каждый из этих параметров отражает определенную сторону физической природы звука: частоту, интенсивность и продолжительность.

Временной порог чувствительности слухового анализатора, т. е. длительность звукового сигнала, необходимая для возникновения слухового ощущения, так же как и пороги по интенсивности и частоте, не является постоянной величиной. Например, при доста­точно высоких интенсивных звуках (30 дБ и более) и частоте (1000Гц и более) слуховое ощущение возникает уже при длительности звукового сигнала, равной 1 мс. При уменьшении интенсивности звука той же частоты до 10 дБ временной порог достигает 50 мс. Аналогичный эффект наблюдается и при уменьшении частоты звукового сигнала.

Частотная характеристика тональных сигналов должна быть в пределах полосы 200 - 5000 Гц. При наличии высокочастотного маскирующего шума допускается расширение предела полосы до 10000 Гц. При наличии в помещении постов управления акустических экранов частотная характеристика тональных сигналов рекомендуется в пределах полосы 200 - 1000 Гц. При изменении частоты тона шаг изменения должен быть не менее 3% по отношению к исходной частоте.

Предупреждающие и аварийные сигналы должны быть прерывистыми. Несущая частота предупреждающих сигналов составляет 200—600 Гц при длительности сигналов и интервалов между ними 1—3 с. Несущая частота аварийных сигналов должна быть 800 - 2000 Гц при длительности интервалов 0,2 - 0,8 с.

Уровень звукового давления сигналов у входа в наружный слуховой проход уха человека, находящегося на рабочем месте, дол­жен быть в пределах полезного динамического диапазона, т. е. 30 - 100 дБ. При маскировке шумом предельно допустимые уровни звукового давления сигналов имеют следующие значения:

 

Диапазон частот тонального сигнала,

Гц               …………...                          200 - 800               800 - 2000        2000 - 5000

Предельно допустимый уровень звукового

давления, дБ  ……….                                        120                 115                    13

Превышение общего уровня звукового

давления сигнала над акустическим

 шумом, дБ (не менее)   …..                     10                   13                       16

 

При измерениях уровня звукового давления шаг измерения должен быть не менее 3 дБ; уровень звукового давления аварийных сигналов — не выше 100 дБ; уровень звукового давления предупреждающих сигналов - не выше 80-90 дБ. Уровень звукового давления уведомляющих сигналов должен быть ниже не менее чем на 5% по отношению к уровню звукового давления аварийных сигналов.

Длительность отдельных сигналов и интервалов между ними должна быть не менее 0,2 с. При изменениях длительности звуковых сигналов шаг измерения должен быть не менее 25% по отношению к исходной длительности. Длительность звучания интенсивных звуковых сигналов не должна превышать 10 с.

Уровень словесных сигналов тревоги для критических функций должен быть по крайней мере на 20 дБ выше уровня помех в ме­сте расположения оператора, принимающего сигнал. Голос, ис­пользуемый для записи словесных сигналов предостережения, дол­жен иметь хорошую дикцию и быть хорошо развитым. Словесный сигнал предостережения дается официальным, беспристрастным и спокойным голосом. Слова должны быть, во-первых, разборчивыми, во-вторых, соответствующими смыслу ситуации (условий), и, в-третьих, краткими. Критические сигналы предостережения следует повторять с паузой не менее 3 с между сообщениями до тех пор, пока положение не будет исправлено.

Система словесного предостережения должна иметь блокиров­ку режимов, выполненную таким образом, чтобы не допускать пе­редачи сообщения, не имеющего смысла для существующих в данное время условий.

Громкость звукового сигнала предостережения должна регулироваться оператором или автоматическим механизмом с учетом производственных условий и факторов безопасности операторов. Движение регулятора громкости должно быть ограничено, чтобы любой сигнал был слышен оператору.

В системе предостерегающей сигнализации предусматриваются средства для ручного установления и регулирования громкости. Длительность звуковых сигналов предостережения должна быть не менее 0,5 с, она может продолжаться до соответствующей реакции (корректирующего действия) оператора или автомата. Завершение корректирующего действия должно автоматически прекращать сигнал.

В аварийных ситуациях не следует использовать сигналы, которые остаются включенными или нарастают, если их отключение может мешать необходимым корректирующим действиям. Все данные, внесенные в ГОСТы, получены в результате специальных психофизиологических исследований.

   4 Физиологические характеристики человека

 Деятельность человека с позиции анализа безопасности целесообраз­но рассматривать как систему, состоящую из двух взаимо­связанных сложных подсистем: «человек (организм — личность)» и «среда обитания (производственная среда)». Опасности, формируемые системой «человек (организм — личность)», определяются антропо­метрическими, физиологическими, психофизическими и психологи­ческими возможностями человека выполнять производственную деятельность.

В настоящее время, у человека выработалась за миллионы лет в ходе эволюционного и социального развития надежная естественная система защиты от различных опасностей.

4.1 Общие характеристики анализаторов

 Целесообразная и безопасная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних системах организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов — подсистем центральной нервной системы (ЦНС), обеспечивающих прием и первичный анализ информационных сигналов. Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной (от лат. Sensus - чувство, ощущение), а процесс ее приема и первичной переработки - сенсорным восприятием.

Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть — рецепторы — находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещена во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии (внешние рецепторы в обычной речи называют органами чувств). Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответст­вующими зонами мозга.

В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы:

Внешние — зрительный (рецептор—глаз); слуховой (рецептор — ухо); тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи); обоня­тельный (рецептор в носовой полости); вкусовой (рецепторы на по­верхности языка и неба).

Внутренние — анализатор давления; кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях); вестибулярный (рецептор в полости уха); специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

Основные параметры анализато­ров.

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсо­лютный порог ощущения по интенсивности) — характеризуется ми­нимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. В зависимости от вида раздражителя абсолютный порог измеряется в единицах энергии, давления, температуры, коли­чества или концентрации вещества и т.п. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Интенсивность ощу­щений Е выражается логарифмической зависимостью (закон Вебера-Фехнера)

 E = K × lg J + C,

 где J — интенсивность раздражителя;

К и С — константы, определяе­мые данной сенсорной системой.                                                                                                                                                                                                                                                                                      

2.  Предельно допустимая интенсивность сигнала (обычно близка к болевому порогу). Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3.  Диапазон чувствительности к интенсивности — включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувстви­тельности до болевого порога.

4.  Дифференциальная (различительная) чувствительность к изме­нению интенсивности сигнала — это минимальное изменение интен­сивности сигнала, ощущаемое человеком. Различают абсолютные дифференциальные пороги, характеризуемые значением DJ, и относи­тельные, выражаемые в процентах: D J / J × 100 %, где J— исходная интенсивность.

5. Дифференциальная (различительная) чувствительность к изме­нению частоты сигнала — это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется аналогично дифференци­альному порогу по интенсивности, либо в абсолютных единицах DF, либо в относительных —D F / F - 100 %.

6. Границы (диапазон) спектральной чувствительности (абсолют­ные пороги ощущений по частоте, длине волны) определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (зрительного, слухового, вибрационного), отдельно нижний и верхний пороги.

7. Пространственные характеристики чувствительности специфич­ны для каждого анализатора.

8. Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений. Время, проходя­щее от начала воздействия раздражителя до появления ответного действия на сигнал (сенсомоторная реакция), называют латентным периодом.

Величина латентного периода (с) для различных анализаторов следующая:

тактильный (прикосновение)..........                          0,09…0,22

слуховой (звук)................. …………                         0,12...0,18

зрительный (свет)................ ………                          0,15…0,22

обонятельный (запах).......................                          0,31…0,39

температурный (тепло-холод)..........                         0,28…1,6

вестибулярный аппарат (при вращении).....                  0,4

болевой (рана)   ................................                          0,13…0,89

9. Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувст­вительности) — характеризуются временем и присущи каждому типу анализаторов.

Функционирование разных анализаторов существенно изменяется под влиянием неблагоприятных для человека условий. Низкие и высокие температуры, вибрации, перегрузки, невесомость; слишком интенсивные потоки информации, ведущие к дефициту времени, и ее недостаток; утомление, вызванное длительной работой или небла­гоприятными условиями, состояние стресса — все эти факторы вызы­вают различные изменения характеристик анализаторов. 

Чтобы обеспечить достаточную надежность деятельности человека при приеме и анализе сигналов в любых условиях, для практических расчетов рекомендуется использовать не абсолютные и дифференци­альные пороги чувствительности анализаторов к различным характе­ристикам сигналов, а оперативные пороги, характеризующие не минимальную, а некоторую оптимальную различимость сигналов. Обычно оперативный порог в 10...15 раз выше соответствующего абсолютного и дифференциального.  

4.2 Характеристика зрительного анализатора  

В процессе деятельности человек до 90 % всей информации получает через зрительный анали­затор. Прием и анализ информации происходит в световом диапазоне (380—760 нм) электромагнитных волн. Цветовые ощущения вызыва­ются действием световых волн, имеющих различную длину. Прибли­зительные границы длин и соответствующие им ощущения показаны на рисунке  4.1.

 

Рисунке 4.1 - Спектральная чувствительность глаза 

 Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Наибольшая  чувствительность  в  условиях  обычного  дневного  освеще­ния

(В = 9, 56 кд/м2) достигается при длине волн 554 нм (в желто-зе­леной части спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.

Характеристикой  чувствительности  является  относительная  вид-

ность — Кλ = Sλ / Smax , где Smax — ощущение, вызываемое источником излучения с длиной волны 554 нм; Sλ  — ощущение, вызываемое источником той же мощности с длиной волны λ.

 Полный диапазон световой чувствительности 3 × 10-8... 2,25 • 105 кд/м2. Абсолютная слепящая яркость наступает при 225 000 кд/м2. Эффект ослепления может наступить и при меньших яркостях, если скорость нового объекта, попавшего в поле зрения, превысит яркость того объекта, на которую адаптирован глаз. 

 Минимальная интенсивность светового воздействия, вызывающая ощущение света, называется порогом световой чувствительности. В качестве меры интенсивности принимается яркость воспринимаемого объекта в канделах на квадратный метр (кд/м2). В случае восприятия объектов, светящихся отраженным светом, яркость рассчитывают по формуле В = рЕ, где р — коэффициент отражения поверхности; Е — освещенность, лк.

  Порог световой чувствительности изменяется в широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.

Наиболее высокая чувствительность, достигаемая в ходе темновой адаптации в течение нескольких (до 3 — 4) часов, представляет собой абсолютный порог световой чувствительности.

Различие предмета на фоне других определяется контрастом его с фоном. Для практических целей используется показатель, именуемый порогом контрастной чувствительности. Величина контраста оценива­ется количественно, как отношение разности яркости (кд/м2) предмета и фона к большей яркости:

— темный объект на светлом фоне (прямой контраст): 

Kпр = (Вф—Bоб) / Вф × 100% ; 

— светлый объект на темном фоне (обратный контраст): 

Kпр = ( Bоб — Вф) / Bоб  × 100 % 

где Bоб и Вф — яркости объекта и фона. Оптимальная величина конт­раста считается 0,6...0,9.

Временные    характеристики    восприятия сигналов:

— латентный период (скрытый период) — время от подачи сигнала до момента возникновения ощущения (0,15...0,22 с);

— порог обнаружения сигнала при большей яркости — 0,001 с, при длительности вспышки 0,1 с. Яркость сигнала практического значения не имеет;

— привыкание к темноте (неполная темновая адаптация) длится от нескольких секунд до нескольких минут;

— восприятие мелькающего света (критическая частота слияния мельканий) изменяется от 14 до 70 Гц в зависимости от яркости импульсов, их формы, угловых размеров объекта, уровня зрительной адаптации, функционального состояния человека и т.п. Для исключения слияния мельканий рекомендуется проецирование сигналов частотой 3...8 Гц.

При оценке восприятия пространственных характеристик основ­ным понятием является острота зрения, которая характеризуется ми­нимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объ­екта и других факторов. При оптимальной освещенности (100. ..700 лк) порог разрешения составляет от 1 до 5 мин. При уменьшении конт­растности острота зрения снижается.

При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120...180°, по вертикали вверх — 55...60° и вниз—65. ..72°. Опознание взаимного расположе­ния, форм объектов возможно в границах: вверх—25, вниз—35, право и влево — по 32° от оси зрения. В поле бинокулярного зрения предметы не распознаются, но обнаруживаются. Точное восприятие зрительных сигналов и четкое различение деталей возможно только в центральной части поля зрения размером 3° от оси во все стороны. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка вос­приятия абсолютной удаленности составляет 12 % при дистанции 30 м. Восприятие пространства — формы, объема, величины и взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, достигается за счет бинокулярного зрения двумя глазами.

Информация об удалении предметов достигается за счет конвер­генции — сведений зрительных осей на объекте восприятия, благодаря чему возникают мышечные двигательные ощущения, которые и дают информацию. 

4.3 Характеристика слухового анализатора  

С помощью звуковых сиг­налов человек получает до 10 % информации.

Характерными особенностями слухового анализатора являются:

— способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;

— способность воспринимать звуки в широком диапазоне частот и выделять необходимые;

— способность устанавливать со значительной точностью место­расположение источника звука.

В связи с этим слуховое представление информации осуществля­ется в тех случаях, когда оказывается возможным использовать ука­занные свойства слухового анализатора. Наиболее часто слуховые сигналы применяются для сосредоточенного внимания человека — оператора (предупредительные сигналы и сигналы опасности), для передачи информации человеку-оператору, находящемуся в положе­нии, не обеспечивающим ему достаточной для работы видимости объекта управления, приборной панели и т.п., а также для разгрузки зрительной системы.

Для эффективного использования слуховой формы представления информации необходимо знание характеристик слухового анализатора. Свойства слухового анализатора оператора проявляются в восприятии звуковых сигналов. С физической точки зрения звуки представляют собой распространяющиеся механические колебательные движения в слышимом диапазоне частот.

Механические колебания характеризуются амплитудой и частотой. Амплитуда — наибольшая величина измерения давления при сгуще­ниях и разрежениях. Частота—число полных колебаний в одну се­кунду. Единицей ее измерения является герц (Гц) — одно колебание в секунду. Амплитуда колебаний определяет величину звукового дав­ления и интенсивность звука (или силу звучания). Звуковое давление принято измерять в Паскалях (Па).

Основные параметры (характеристики) звуковых сигналов (колебаний):

—  интенсивность (амплитуда);

— частота и форма, которые отражаются в таких звуковых ощуще­ниях как громкость, высота и тембр.

Воздействие звуковых сигналов на звуковой анализатор определя­ется уровнем звукового давления (Па). Интенсивность (сила) звука (Вт/м2) определяется плотностью потока звуковой энергии (плотно­стью мощности).

Для характеристики величин, определяющих восприятие звука, существенными являются не только абсолютные значения интенсив­ности звука  и  звукового  давления, сколько  их  отношение  к  пороговым значениям (J0 = 10-12 Вт/м2 или P0 = 2 × 10-5 Па). В качестве таких относительных единиц измерения используют децибелы (дБ) 

L= 10 1g (J/J0) = 20 1g (P/P0) 

где J и P — соответственно интенсивность и уровень звукового давле­ния, Jo и Ро — их пороговые значения.

Интенсивность звука уменьшается обратно пропорционально квад­рату расстояния; при удвоении расстояния снижается на 6 дБ. Абсо­лютный порог слышимости звука составляет (принят) 2 ·10-5 Па (10-12 Вт/м2) и соответствует уровню 0 дБ.

Пользование шкалой децибел удобно, так как почти весь диапазон слышимых звуков укладывается менее чем в 140 дБ (рисунок 4.2).

 

Рисунок 4.2 - Диаграмма области слухового восприятия 

Громкость — характеристика слухового ощущения, наиболее тесно связанная с интенсивностью звука. Уровень громкости выражается в фонах; фон численно равен уровню звукового давления в дБ для чистого тона частотой 1000 Гц. Дифференциальная чувствительность к изменению громкости — K = (∆J/J) наблюдается в диапазоне частот 500... 1000 Гц. С характеристикой громкости тесно связана характеристика раздражающего действия звука. Ощущение неприятности звуков возрастает с увеличением их громкости и частоты.

Минимальный уровень определенного звука, который требуется для того, чтобы вызвать слуховое ощущение в отсутствие шума, назы­вают абсолютным порогом слышимости. Значение его зависит от тона звука (частота, длительность, форма сигнала), метода его предъявления и субъективных особенностей слухового анализатора оператора. Абсо­лютный порог слышимости имеет тенденцию с возрастом уменьшаться (рисунок 4.3). 

Рисунок 4.3 - Зависимость потери слуха с возрастом для различных частот звукового сигнала

 Высота звука, как и его громкость, характеризует звуковое ощущение оператора. Частотный спектр слуховых ощущений простирается от 16...20 Гц до 20 000...22 000 Гц. В реальных условиях человек воспринимает звуковые сигналы на определенном акустическом фоне. При этом фон может маскировать полезный сигнал. Эффект маски­ровки имеет двоякое значение. В ряде случаев фон может маскировать полезный (нужный) сигнал, в некоторых случаях может улучшать акустическую обстановку. Так, известно, имеется тенденция маски­ровки высокочастотного тона низкочастотным, который менее вреден для человека.

Слуховой анализатор способен фиксировать даже незначительные изменения частоты входного звукового сигнала, т.е. обладает избира­тельностью, которая зависит от уровня звукового давления, частоты и длительности звукового сигнала. Минимально заметные различения составляют 2...3 Гц и имеют место на частотах менее 10 Гц, для частот более 10 Гц минимально заметные различения составляют около 0,3 % частоты звукового сигнала. Избирательность повышается при уровнях громкости 30 дБ и более и длительности звучания, превышающей 0,1 с. Минимально заметные различения частоты звукового сигнала сущест­венно уменьшаются при его периодическом повторении. Оптималь­ными считаются сигналы, повторяющиеся с частотой 2...3 Гц. Слышимость, а следовательно, и обнаруживаемость звукового сигнала зависят от длительности его звучания. Так для обнаружения звуковой сигнал должен длиться не менее 0,1 с.

Наряду с рассмотренными звуковыми сигналами в управлении используются речевые сигналы для передачи информации или команд управления от оператора к оператору. Важным условием восприятия речи является различение длительности и интенсивности отдельных звуков и их комбинаций. Среднее время длительности произнесения гласного звука равно примерно 0,36 с, согласного 0,02...0,03 с. Восп­риятие и понимание речевых сообщений существенно зависят от темпа их передачи, наличия интервалов между словами и фразами. Опти­мальным считается темп 120 слов/мин, интенсивность речевых сигна­лов должна превышать интенсивность шумов на 6,5 дБ. При одновременном увеличении уровня речевых сигналов и шумов при постоянном их отношении разборчивость речи сохраняется и даже несколько увеличивается. При значительном увеличении уровня речи и шума до 120 и 115 дБ и соответственно разборчивость речи ухудшается на 20 %. Опознание речевых сигналов зависит от длины слова. Так, односложные слова распознаются в 13 % случаев, шестисложные — в 41 %. Это объясняется наличием в сложных словах большого числа опознавательных признаков. Имеет место повышение до 10 % точности распознавания слов, начинающихся с гласного звука. При переходе к Фразам оператор воспринимает не отдельные слова или их сочетания, а смысловые грамматические конструкции, длина которых (до уровня 11 слов) не имеет особого значения.

Полезно знать, что используемые стереотипные словосочетания, фразеологизмы, распознаются значительно хуже, чем это можно было ожидать. Увеличение альтернативных слов возможных словосочета­ний, фраз, повышает правильность опознания. Однако включение фраз, допускающих неоднозначность толкования их смыслового со­держания, приводит к замедлению процесса восприятия.

Таким образом, вопрос организации звукового и речевого взаимо­действия «оператор — оператор», «техническое средство —оператор» является не тривиальным и его оптимальное решение оказывает суще­ственное воздействие на безопасность производственных процессов. 

4.4 Характеристика кожного анализатора 

  Обеспечивает восприятие прикосновения (слабого давления), боли, тепла, холода и вибрации. Для каждого из этих ощущений (кроме вибрации) в коже имеются специфические рецепторы, либо их роль выполняют свободные нерв­ные окончания. Каждый микроучасток кожи обладает наибольшей чувствительностью к тем раздражителям (сигналам), для которых на этом участке имеется наибольшая концентрация соответствующих рецепторов — болевых, температурных и тактильных. Так, плотность размещения составляет: на тыльной части кисти — 188 болевых, 14 осязательных, 7 Холодовых и 0,5 тепловых на квадратный сантиметр поверхности; на грудной клетке соответственно — 196; 29,9 и 0,3. Воздействие в этих точках даже не специфическим, но достаточно сильным раздражителем независимо от его характера вызывает специ­фическое ощущение, обусловленное типом рецептора. Например, ин­тенсивный тепловой луч, попадая в точку боли, вызывает ощущение боли.

Чувствительность к прикосновению. Это — ощущение, возникающее при действии на кожную поверхность раз­личных механических стимулов (прикосновение, давление), вызываю­щих деформацию кожи. Ощущение возникает только в момент деформации. Абсолютный порог тактильной чувствительности опре­деляется по тому минимальному давлению предмета на кожную по­верхность, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. Наиболее высоко развита чувствительность на дистальных частях тела. Примерные пороги ощущений: для кончиков пальцев руки — 3 г/ мм2; на тыльной стороне пальца — 5 г/мм2, на тыльной стороне кисти — 12 г/мм2; на животе — 26 г/мм2; на пятке — 250 г/мм2. Порог различения в среднем равен примерно 0,07 исход­ной величины давления.

Тактильный анализатор обладает высокой способностью к про­странственной локализации. При последовательном воздействии оди­ночных раздражителей ошибка в локализации колеблется в пределах 2...8 мм. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя и для различных участков тела может изменяться в пределах  2...20 с.

При ритмических последовательных прикосновениях к коже каж­дое из них воспринимается как раздельное, пока не будет достигнута критическая частота Fкр, при которой ощущение последовательности прикосновений переходит в специфическое ощущение вибрации. В зависимости от условий и места раздражения Fк р — 5...20 Гц.

При  F > FKp от анализа собственно тактильной чувствительности переходят к анализу вибрационной.

Вибрационная чувствительность. Вибрационная чувствительность обусловлена теми же рецепторами, что и тактильная, поэтому топография распределения вибрационной чувствительности по поверхности тела аналогична тактильной.

Диапазон ощущения вибрации высок: 5...12 000 Гц. Наиболее вы­сока чувствительность к частотам 200...250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. В этом случае пороговая амплитуда вибрации минимальна и равна 1 мкм. Пороги вибрационной чувствительности различны для разных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают дистальные участки тела человека, т.е. которые наиболее удалены от его медиальной плоскости (например, кисти рук).

Кожная чувствительность к боли. Этот вид чувствительности обусловлен воздействием на поверхность кожи ме­ханических, тепловых, химических, электрических и других раздражи­телей. В эпителиальном слое кожи имеются свободные нервные окончания, которые являются специализированными нервными ре­цепторами. Между тактильными и болевыми рецепторами существуют противоречивые отношения. Проявляются они в том, что наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на те участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами, и наоборот. Противоречие обусловлено различием функций рецепторов в жизни организма. Бо­левые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Тактильная чувствительность свя­зана с ориентировочными рефлексами, в частности, это вызывает рефлекс сближения с раздражителем.

Биологический смысл боли состоит в том, что она, являясь сигна­лом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.

Болевой порог при механическом давлении на кожу измеряется в единицах давления и зависит от места измерений. Например, порог болевой чувствительности кожи живота составляет 15...20 г/мм2, кон­чиков пальцев — 300 г/мм2. Латентный период около 370 мс. Крити­ческая частота слияния дискретных болевых раздражителей — 3 Гц.

Пороговая плотность потока тепла, вызывающего болевое ощуще­ние, составляет 88 Дж/(м·с).

Температурная чувствительность. Свойственна организмам, обла­дающим постоянной температурой тела, обеспечиваемой терморегуля­цией. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна, для отдельных участков: на лбу — 34...35 0С, на лице — 20...25 0С, на животе — 34 0С, стопах ног — 25...27 0С. Средняя температура свобод­ных от одежды участков кожи 30...32 0С. Коже присущи два вида рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие только на тепло.

Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов: при контактном  воздействии, например, ощущение  возникает  уже  на  площади  в 1 мм2, при лучевом — начиная с 700 мм2. Латентный период температурного ощущения равен примерно 0,20 с. Абсолютный порог температурной чувствительности определяется по минимально ощу­щаемому изменению температуры участков кожи относительно физи­ологического нуля, т.е. собственной температуры данной области кожи, адаптировавшейся к внешней температуре. Физиологический нуль для различных областей кожи достигается при температурах среды между 12...18 0С и 41...42 °С. Для тепловых рецепторов абсолютный порог составляет примерно 0,2 0С, для холодных — 0,4 0С. Порог различи­тельной чувствительности составляет примерно 1 °С. 

4.5 Кинестетический анализатор  

Обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей. Имеется три вида рецепторов, воспри­нимающих:

1. Растяжение мышц при их расслаблении — «мускульные верете­на».

2. Сокращение мышц — сухожильные органы Гольджи.

3. Положение суставов (обусловливающее так называемое «сустав­ное чувство»). Предполагается, что их функции выполняют глубинные рецепторы давления.

Возможности двигательного аппарата представляют определенную значимость при конструировании защитных устройств, органов управ­ления. Сила сокращения мышц человека колеблется в широких пре­делах. Например, номинальная сила кисти в 450...650 Н при соответствующей тренировке может быть доведена до 900 Н. Сила сжатия, в среднем равная 500 Н для правой и 450 Н для левой руки, может увеличиваться в два раза и более.

 Оптимальные усилия на органы управления:

— для рукояток  20...40 Н (100 Н — максимальное);

— для  кнопок,   тумблеров,   переключателей  легкого  типа 1400...1600Н, тяжелого — 6000...12 000 Н;

— для ножных педалей управления от 20...50 (используемых часто) до 300Н (используемых редко);

— для рычажного управления от 20...40 (используемых часто) до 120...160Н (используемых редко).

Диапазон скоростей, развиваемых движущимися руками человека, находится в пределах 0,01...8000 см/с. Наиболее часто используются скорости порядка 5...800 см/с. Скорость движения больше в направ­лении к себе, чем от себя; в вертикальной плоскости, чем в горизон­тальной; сверху вниз, чем снизу вверх; вперед-назад, чем вправо-влево; слева направо для правой руки и справа налево для левой, чем наоборот. Вращательные движения в 1,5 раз быстрее поступательных. 

4.6 Обонятельный анализатор  

Предназначен для восприятия челове­ком различных запахов (их диапазон охватывает до 400 наименований). Рецепторы расположены на участке площадью около 2,5 см2 слизистой оболочки в носовой полости.

Условиями восприятия запахов являются летучесть пахучего веще­ства (выделение его молекул в свободном виде); растворимость веществ в жирах; движение воздуха, содержащего молекулы пахучего вещества в области обонятельного анализатора.

Абсолютный порог обоняния измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха (мг/л). Запахи могут сигнализировать чело­веку о нарушениях в ходе технологических процессов и об опасностях.

4.7 Вкусовой анализатор  

В физиологии и психологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой существуют четыре вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, кислого, горького и соленого. Все остальные ощущения представляют их ком­бинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора выражаются в величинах концентраций раствора и они примерно в 10 000 раз выше, чем обонятельного. Различная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, в среднем она составляет 20 %. Восстановление вку­совой чувствительности после воздействия различных раздражителей заканчивается через 10...15 мин. 

5       Психофизическая деятельность человека 

Психологическая совместимость связана с учетом психических особенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая психологией деятельности. Это один из разделов безо­пасности жизнедеятельности.

Проблемы аварийности и травматизма на современ­ных производствах невозможно решать только инже­нерными методами. Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма лежат не только инженер­но-конструкторские дефекты, но и организационно-пси­хологические причины: низкий уровень профессиональ­ной подготовки по вопросам безопасности, недостаточное воспитание, слабая установка специалиста на соблюде­ние безопасности, допуск к опасным видам работ лиц с повышенным риском травматизации, пребывание лю­дей в состоянии утомления или других психических состояниях, снижающих надежность (безопасность) дея­тельности специалиста.

Психологией безопасности рассматриваются психи­ческие процессы, психические свойства и особенно под­робно анализируются различные формы психических состояний, наблюдаемых в процессе трудовой деятель­ности. Особенностями психики обусловлены такие явле­ния, встречающиеся у некоторых людей, как боязнь замкнутых (клаустрофобия) или открытых (агорафобия) пространств. 

5.1 Общие положения 

Любая деятельность содержит ряд обязательных психических про­цессов и функций, которые обеспечивают достижение требуемого результата.

Внимание — это направленность психической деятельности на оп­ределенные предметы или явления действительности. Непроизвольное внимание возникает без всякого намерения, без заранее поставленной цели и не требует волевых усилий. Произвольное внимание возникает вследствие поставленной цели и требует определенных волевых усилий. Непроизвольное отвлечение — колебание внимания и его ослабление к объекту деятельности. Распределение внимания — одновременное внимание к нескольким объектам деятельности при одновременном выполнении действий с ними. Намеренный перенос внимания с одного объекта на другой — переключение внимания.

 Ощущение — простейший процесс, заключающийся в отдельных свойствах или явлениях материального мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном воздействии раздражите­лей на соответствующие рецепторы. Существуют ощущения несколь­ких видов: зрительные, слуховые, кожные, кинестетические.

Восприятие — процесс отражения в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств, в ходе которого происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы предметов и явлений. Сохранение постоянного, неизменного зрительного восприятия предметов при изменении их освещенности, положения в пространстве, расстояния от воспринимающего человека и т. д. — константность восприятия. Зависимость восприятия от особенностей личности человека, его прошлого опыта, профессии, интереса и т.п. называется апперцепцией, а целенаправленное, планомерное восприятие — наблюдением. Восп­риятие пространства, восприятие объема, формы, величины и взаим­ного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, отражение изменения во времени, положение объектов в пространстве — это восприятие движения. Восприятие времени — отражение объективной действительности, скорости и по­следовательности явлений действительности.

Память — процессы запоминания, сохранения, последующего уз­навания и воспроизведение того, что было в вашем прошлом опыте. Двигательная (моторная) память — запоминание и воспроизведение движений и их систем, лежащая в основе выработки информирования двигательных навыков и привычек. Эмоциональная память — память человека на пережитые им в прошлом чувства. Образная память — сохранение и воспроизведение образов ранее воспринимавшихся пред­метов и явлений. Эйдетическая память - очень ярко выраженная образная память, связанная с наличием ярких, четких, живых, нагляд­ных представлений. Словесно-логическая память — запоминание и воспроизведение мыслей, текста, речи. Непроизвольная память про­является в тех случаях, когда не ставится специальная цель запомнить тот или иной материал и последний запоминается без применения специальных приемов и волевых усилий. Произвольная память связана со специальной целью запоминания и применения соответствующих приемов, а также определенных волевых усилий. Кратковременная (первичная или оперативная) память — кратковременный (на несколь­ко минут или секунд) процесс достаточно точного воспроизведения только что воспринятых предметов или явлений через анализаторы. После этого момента полнота и точность воспроизведения, как пра­вило, резко ухудшается. Долговременная память — вид памяти, для которой характерно длительное сохранение материала после много­кратного его повторения и воспроизведения. Оперативная память — процессы памяти, которые обслуживают непосредственно осуществ­ляемые человеком актуальные действия и операции.

Запоминание — процесс закрепления в сознании образов, впечат­лений, понятий.

Воспроизведение — актуализация (оживление) образов, закреплен­ных в памяти, без опоры на вторичное восприятие объектов.

Узнавание — процесс памяти, связанный с осознанием того, что данный объект воспринимался в прошлом.

Забывание — процесс, при котором происходит «выпадение» того или иного материала из памяти.

Ассоциация — связь между отдельными представлениями, при ко­торых одно из этих представлений вызывает другое. Различают ассо­циации по сходству, контрастности, смежности.

Представления — образы процессов или явлений реальной дейст­вительности, в данный момент не воспринимаемых человеком.

Мышление — образ обобщенного и опосредственного познания существенных свойств и явлений окружающей действительности, а также существенных связей и отношений, существующих между ними.

  Анализ — мысленное расчленение предметов и явлений на образу­ющие их части, выделение в них отдельных частей, признаков, свойств.

  Синтез — мысленное соединение отдельных элементов, частей и признаков в единое целое.

  Абстракция — процесс отвлечения от несуществующих и единич­ных признаков и сохранение в мышлении признаков существенных и общих для данной группы предметов или явлений.

  Конкретизация — умственная операция, в которой человек придает предметный характер той или иной абстрактно-обобщенной мысли, понятию, правилу, закону.

Обобщение — умственная операция, состоящая в мысленном объе­динении предметов или явлений по общим и существенным призна­кам.

Наглядно-действенное мышление — вид мышления, которое осуще­ствляется в форме наглядных образов.

Абстрактное (отвлеченное) мышление — вид мышления, опираю­щегося на общие и отвлеченные понятия.

Воображение — процесс создания образов-представлений нового, т.е. того, что в прошлом данный человек не воспринимал, с чем не встречался. Непроизвольное (пассивное) воображение возникает без всякого намерения со стороны человека. Примером такого воображе­ния является сновидение. Произвольное (активное) воображение воз­никает в результате поставленной цели, намерения. Воссоздающее (репродуктивное) изображение—вид активного воображения, кото­рое возникает на основе описаний или изображений, выполненных Другими. Творческое воображение (вид активного воображения) за­ключается в самостоятельном создании нового образа.

Общение — способ активного взаимодействия между людьми. Ре­чевое общение — это использование языка в целях общения людей, необходимая основа человеческого мышления. Фонематический слух — способность человека выделить из речевого потока фонемы, т.е. смыслоразделительные звуки речи. Внутренняя речь — речь про себя, внутреннее проговаривание, обычно используемое в процессе мышле­ния.

 

Рисунок 5.1 - Структура преобразования информации в памяти оператора

 Процесс преобразования информации является важнейшим ком­понентом операторской деятельности и является результатом интегри­рующего функционирования психофизиологических возможностей человека.

Этот процесс может быть пояснен схемой структуры преобразова­ния информации в памяти оператора (рисунок 5.1). В преобразовании информации участвуют следующие функциональные блоки: сенсорная память, первичная память (оперативная), вторичная (долговременная), блок повторения, блок ответа.

Информация поступает в зрительную, слуховую или сенсорную память. В сенсорной памяти фиксируются энергетические и простран­ственные характеристики поступающих сигналов. Указанное деление сенсорной памяти основывается на виде сохраняющегося в ней послеобраза. Важным свойством послеобраза является представление исход­ного образа в виде словесных символов, словесного описания (вербализованность). Емкость зрительной сенсорной памяти достигает 36 элементов, слуховой памяти — 12. Длительность хранения после­образа в слуховой памяти 1...2 с, в длительной сенсорной — до 120 с, для зрительной памяти длительность следа яркости послеобраза со­ставляет 40…50 мс.

После опознания и перекодирования информация поступает в первичную память. Скорость перекодировки достигает значения 180 буквенно-цифровых символов в секунду. Если длина предъявленного ряда символов не превышает 7...9, то оператор переводит поступающую информацию в акустическую форму и запоминает ее, если же длина ряда больше, то оператор пытается сформировать новые единицы. Если сформированный в сенсорной памяти послеобраз за интервал времени между двумя последовательными сигналами не был перекодирован, то он попадает в разряд потерянных, т.е. вероятность запоминания сиг­нала зависит от способа предъявления и интервала между сигналами.

Запоминание в первичной памяти происходит по схеме: заполнение r-ячеек путем смещения образов на одну ячейку в глубину до полного заполнения памяти, т.е. до накопления в ней r-образов. Если первичная память заполнена, то поступающий в нее образ вытесняет содержимое некоторых ячеек.

Вероятность абсолютной потери любого j-го образа при последо­вательном приеме какого-то числа сигналов

 

Pin = Pi  Qn (t)

 

где Pin — вероятность вытеснения 1-го сигнала из первичной памяти;

Qn (t) — вероятность того, что до начала реализации вытесненный кодированный образ не перейдет в долговременную память.

Кратковременная память может удерживать лишь небольшое ко­личество информации. За короткий период наблюдения человек может запомнить и повторить название от 5 до 9 знакомых объектов (7 ± 2). Человек при ограниченном времени может воспринять и больше, чем 7 ± 2, но забывает их быстрее, чем может сказать о них. Большое значение для правильного воспроизведения информации имеет трудность реша­емой задачи в промежутке между предъявлением и воспроизведением материала.

С увеличением трудности задачи вероятность правильного воспро­изведения резко падает из-за того, что повторению доступна ограни­ченная часть поступающей информации. Чем большую часть занимает промежуточная задача, тем больше вероятность забывания. Процедура повторения дает возможность переводить информацию из оперативной памяти в долговременную, искать сопоставимый образ и переводить в блок ответов. Формирование ответа — двухэтапный процесс: сначала происходит восстановление кодированного образа, затем принимается решение. Время формирования ответа определяется соотношением 

T = t 1+  N tz 

где t1 — суммарное время кодирования и выбора ответа;

N — количе­ство операций сравнения;

tz — время, необходимое для сравнения вновь сформированного кодированного образа с образом, хранящимся в кратковременной памяти оператора. Характерно, что время формирования отрицательного и положи­тельного ответа одинаково.

 Знание процесса преобразования, запоминания и восстановления информации в кратковременной памяти оператора и их характеристик позволяет решать проблему использования информации, правильно выбрать информационную модель, определить структуру и количество сигналов при их последовательном представлении, правильно выбрать ограничения по объему информации, требующей запоминания, при выработке стратегии безопасного управления или принятия решения.

 Наряду с объемом и длительностью хранения информации важной характеристикой оперативной памяти является быстрота исключения, забывания материала, ненужного для дальнейшей работы. Своевремен­ное забывание исключает ошибки, связанные с использованием уста­ревшей информации, и освобождает место для хранения новых данных.

Характеристики оперативной памяти изменяются под влиянием значительных физических нагрузок, специфических экстремальных факторов и эмоциогенных воздействий. Чаще всего наблюдается ухуд­шение характеристик, однако при достаточной адаптации к неблагоп­риятным факторам возможно их сохранение и даже улучшение. В целом сохранение высоких показателей оперативной памяти и готов­ности к воспроизведению долговременной информации при воздейст­вии экстремальных факторов зависит от их силы и продолжительности, общей неспецифической устойчивости и от степени индивидуальной адаптации человека к конкретным факторам.

Долговременная память обеспечивает хранение информации в течение длительного времени (часы, дни, месяцы, годы). Объем дол­говременной памяти в общем случае оценивают отношением числа стимулов, сохранившихся в памяти спустя длительное время (более 3 мин), к числу повторений, необходимых для запоминания. Инфор­мация, поступившая в долговременную память, с течением времени забывается. Усвоенная информация наиболее значительно уменьшает­ся за первые 9 ч: со 100 % она падает до 35 %. Оставшееся число удержанных элементов через несколько дней в дальнейшем практиче­ски остается одним и тем же. В конкретных условиях забывание зависит от степени осмысления информации, характера фундаментальных знаний по полученной информации, индивидуальных особенностей памяти. Объем долговременной памяти ограничен не числом стимулов, а количеством сохраняемой информации.

Кратковременная память связана прежде всего с первичной ориен­тировкой в окружающей среде, поэтому направлена, главным обра­зом, на фиксацию общего числа вновь появляющихся сигналов независимо от их информационного содержания. Задача долговремен­ной памяти — организация поведения в будущем, требующая прогно­зирования вероятностей событий. 

5.2 Психология в проблеме безопасности  

Психология безопасности труда составляет важное звено в струк­туре мероприятий по обеспечению безопасной деятельности человека. Проблемы аварийности и травматизма на современных производствах невозможно решать только инженерными методами.

Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма (до 60—90 % случаев) часто лежат не инженерно-конструкторские дефек­ты, а организационно-психологические причины: низкий уровень профессиональной подготовки по вопросам безопасности, недостаточ­ное воспитание, слабая установка специалиста на соблюдение безопас­ности, допуск к опасным видам работ лиц с повышенным риском травматизации, пребывание людей в состоянии утомления или других психических состояний, снижающих надежность и безопасность дея­тельности специалиста.

Дисциплина «психология безопасности» изучает применение психо­логических знаний для обеспечения безопасности деятельности чело­века. Психологией безопасности рассматриваются психические процессы, свойства и особенно подробно анализируются различные формы психических состояний, наблюдаемых в процессе трудовой деятельности.

В психической деятельности человека различают три основные группы компонентов: психические процессы, свойства и состояния.

Психические процессы составляют основу психической деятельности и являются динамическим отражением действительности. Без них невозможно формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные, эмоциональные и волевые психические процессы (ощущения, восприятия, память и др.).

Психические свойства (качества личности) — это свойства лично­сти или ее существенные особенности (направленность, характер, темперамент). Среди качеств личности выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые. Эти свойства устой­чивы и постоянны.

Психическое состояние человека — это относительно устойчивая структурная организация всех компонентов психики, выполняющая функцию активного взаимодействия человека (как обладателя психи­ки) с внешней средой, представленной в данный момент конкретной ситуацией. Психические состояния отличаются разнообразием и вре­менным характером, определяют особенности психической деятельно­сти в конкретный момент и могут положительно или отрицательно сказываться на течении всех психических процессов. Исходя из задачи психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесо­образно выделять производственные психические состояния и особые психические состояния, имеющие важное значение в организации профилактики производственного травматизма и предупреждения ава­рийности.

5.3  Чрезмерные формы психического напряжения  

Часто их называют запредельными. Они вызывают дезинтеграцию психической деятель­ности различной выраженности, что, в первую очередь, ведет к сниже­нию индивидуального, свойственного человеку уровня психической работоспособности. В более выраженных формах психического напря­жения утрачиваются живость и координация действий, могут появ­ляться непродуктивные формы поведения и другие отрицательные явления. В зависимости от преобладания возбудительного или тормоз­ного процесса можно выделить два типа запредельного психического напряжения — тормозной и возбудимый.

Тормозной тип — характеризуется скованностью и замедленностью движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается воспоминание, появ­ляется рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойствен­ные данному человеку в спокойном состоянии.

Возбудимый тип — проявляется гиперактивностью, многословностью, дрожанием рук и голоса. Операторы совершают многочисленные, не диктуемые конкретной потребностью действия. Они проверяют состояния приборов, поправляют одежду, растирают руки. В общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчи­вость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость.

Запредельные формы психического напряжения лежат нередко в основе ошибочных действий и неправильного поведения операторов в сложной обстановке. Длительные психические напряжения и осо­бенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утом­ления. 

5.4 Особые психические состояния  

Организация контроля за психиче­ским состоянием операторов необходима в связи с возможностью появления у специалистов особых психических состояний, которые не являются постоянным свойством личности, но, возникая спонтанно или под влиянием внешних факторов, существенно изменяют работо­способность человека. Среди особых психических состояний, имею­щих значение для психической надежности оператора, необходимо выделить пароксизмальные расстройства сознания, психогенные из­менения настроения и состояния, связанные с приемом психически активных средств (стимуляторов, транквилизаторов, алкогольных на­питков).

Пароксизмальные состояния — группа расстройств различного про­исхождения (органические заболевания головного мозга, эпилепсия, обмороки), характеризующихся кратковременной (от секунд до не­скольких минут) утратой сознания. При выраженных формах наблю­дается падение человека, судорожные движения тела и конечностей.

Пароксизмальные перерывы в операторской деятельности могут быть причиной губительных последствий, особенно для водителей автотранспорта, верхолазов, монтажников, строителей, работающих на высоте. Современные средства психофизиологических исследований позволяют выявлять лиц со скрытой наклонностью к пароксизмальным состояниям.

Психогенные изменения и аффективные состояния возникают под влиянием психических воздействий. Снижение настроения и апатия могут длиться от нескольких часов до 1—2 месяцев. Снижение настро­ения наблюдается при гибели родных и близких людей, после конф­ликтных ситуаций. При этом появляется безразличие, вялость, общая скованность, заторможенность, затруднение переключения внимания, замедление темпа мышления. Снижение настроения сопровождается ухудшением самоконтроля и может быть причиной производственного травматизма.

Под влиянием обиды, оскорбления, производственных неудач мо­гут развиваться аффективные состояния (аффект —взрыв эмоций). В состоянии аффекта у человека развивается психогенное (эмоциональ­ное) сужение объема сознания. При этом наблюдаются резкие движе­ния, агрессивные и разрушительные действия. Лица, склонные к аффективным состояниям, относятся к категории с повышенным риском травматизации и не должны назначаться на должности с высокой ответственностью.

На ситуацию, воспринимаемую в качестве обидной, возможны следующие реакции:

Конфликт — реакция, возникающая, когда человеку приходится выбирать между двумя потребностями, которые действуют одновре­менно. Такая ситуация часто возникает в области безопасности, когда необходимо считаться либо с потребностями производства, либо со своей безопасностью. Здесь можно привести достаточно примеров: конфликт между безопасностью и удобствами, безопасностью и вре­менем, безопасностью и гордостью и пр. Работника нужно научить выбирать оптимальный вариант, так как он часто ищет наиболее легкий выход, который, к сожалению, в большинстве случаев не обеспечивает безопасности.

Неудовлетворенность — вид реакции, проявляющийся в виде со­стояния упадка, агрессивности, жестокости, а иногда смирения. На­пример, человек, болезненно пытающийся привлечь к себе внимание каким-либо способом, сопротивляется любой форме подчинения или совершает умышленные поступки, чтобы бросить вызов своему руко­водителю или заслужить чье-либо одобрение.

Поведение срыва — при повторяющихся неудачах или при чрезвы­чайной ситуации человек может в некотором смысле отказаться от своих целей. Он доходит до отрицания некоторых внутренних и внешних потребностей. В этом случае, у него также будут проявляться реакции, похожие на смирение, пассивность, апатию, а в некоторых случаях, на срыв.

Тревога (тревожное ожидание) - это эмоциональная реакция на опасность. Человек с трудом способен определить объект или причины своего состояния. Лицо, находящееся в состоянии беспокойства, го­раздо больше предрасположено к совершению ошибки или опасного поступка.

Функционально тревога не только предупреждает субъекта о воз­можной опасности, но и побуждает к поиску и конкретизации этой опасности, к активному исследованию окружающей действительности с установкой определить угрожающий предмет. Она может проявляться как ощущение беспомощности, неуверенности в себе, бессилия перед внешними факторами, преувеличения их угрожающего характера. По­веденческое проявление тревоги заключается в общей дезорганизации деятельности, нарушающей ее направленность.

Страх — эмоция, возникающая в ситуациях угрозы биологическо­му или социальному существованию индивида и направленная на источник действительной или воображаемой опасности. Функциональ­но страх служит предупреждением о предстоящей опасности, побуж­дает искать пути ее избежания. Страх варьирует в достаточно широком диапазоне оттенков (опасения, боязнь, испуг, ужас). Страх может быть временным, не свойственным данному человеку, или, наоборот, явля­ется чертой его характера. Страх может быть адекватным и неадекват­ным степени опасности (последнее свойственно трусости и робости).

Испуг — безусловно-рефлекторный «внезапный страх». Боязнь, на­против, всегда связана с осознанием опасности, возникает медленнее и дольше продолжается. Ужас—наиболее сильная степень эффекта страха и подавления страхом рассудка.

Осознание опасности может вызывать различные формы эмоциональных решений. Первая их форма — реакция страха — проявляется в оцепенении, дрожи, нецелесообразных поступках. Эта форма реакции на опасность отрицательно отражается на деятельности.

Не резко выраженный страх может тонизировать кору головного мозга и в сочетании с процессами мышления проявляется как разумный страх и в виде опасения, осторожности, осмотрительности.

Паника — следующая форма страха. Она также отрицательно сказывается на деятельности человека. В этом случае страх достигает силы аффекта и способен навязывать стереотипы поведения (бегство, оцепенение, защитная агрессия).

Рассматривая влияние панического состояния на движения чело­века, следует выделить следующие наиболее возможные ошибки:

1. Действие не совершается, т.е. паническое состояние приводит к полной закоренелости поступков. В обиходе о подобных случаях говорят: «он оцепенел», «остолбенел» от ужаса (либо от неожиданно­сти).

2. В автоматически выполняемой последовательности поступков возникает пробел, и человек совершает движения, лишние в данной ситуации.

3. Реакция на панику выражается в виде инстинктивных защитных движений, которые, однако, не соответствуют объективным требова­ниям защиты.

4. Человек продолжает выполнять автоматические действия без каких-либо изменений, вместо того, чтобы прекратить или изменить их.

Состояние паники — это тот самый передаточный механизм, через который субъективные индивидуальные факторы оказывают свое воз­действие на создание или развитие опасной ситуации.

Перечисленные выше факторы постоянно или временно повышают возможности появления опасной ситуации или несчастных случаев, но это, однако, не означает, что их воздействие всегда ведет к созданию опасной ситуации или к несчастному случаю. Иначе говоря, их не следует однозначно рассматривать в качестве причин, непосредственно вызывающих опасность. 

5.5 Производственные психические состояния  

Эти психические состо­яния возникают в процессе трудовой деятельности, классифицируются по следующим группам:

1. Относительно устойчивые и длительные по времени состояния. Они определяют отношение человека к данному конкретному произ­водству и конкретному виду труда. Эти состояния (удовлетворенности или неудовлетворенности работой, заинтересованности трудом или безразличия к нему т. п.) отражают общий психологический настрой коллектива.

2. Временные, ситуативные, быстропроходящие состояния. Возни­кают под влиянием разного рода неполадок в производственном процессе или во взаимоотношениях работающих.

3. Состояния, возникающие периодически в ходе трудовой деятель­ности. Таких состояний много. Например, предрасположение к работе, пониженная готовность к ней, врабатывание, повышенная работоспо­собность, утомление, конечный порыв (см. работоспособность чело­века); состояния, вызванные содержанием и характером работы (операции): скука, сонливость, апатия, повышенная активность и т.п.

По признаку преобладания, одной из сторон психики различают состояния эмоциональные, волевые (например, состояние волевого усилия); состояния, в которых доминируют процессы восприятия и ощущения (состояние живого созерцания); состояния внимания (рас­сеянность, сосредоточенность); состояния, для которых характерна мыслительная активность и т.д.

Наиболее важным является рассмотрение состояний по уровню напряжения, так как, именно этот признак наиболее существен с точки зрения влияния состояния на эффективность и безопасность деятель­ности.

Умеренное напряжение — нормальное рабочее состояние, возника­ющее под мобилизирующим влиянием трудовой деятельности. Это состояние психической активности — необходимое условие успешно­го выполнения действий. Оно сопровождается умеренным изменением физиологических реакций организма, проявляется в хорошем самочув­ствии, стабильном и уверенном выполнении действий. Умеренное напряжение соответствует работе в оптимальном режиме. Оптималь­ный режим работы осуществляется в комфортных условиях, при нормальной работе технических устройств. Обстановка является при­вычной, рабочие действия осуществляются в строго определенном порядке, мышление носит алгоритмический характер. В оптимальных условиях промежуточные и конечные цели труда достигаются при невысоких нервно-психических затратах. Обычно здесь имеют место длительное сохранение работоспособности, отсутствия грубых наруше­ний, ошибочных действий, отказов, срывов и других аномалий. Дея­тельность в оптимальном режиме характеризуется высокой надежностью и оптимальной эффективностью.

Повышенное напряжение сопровождает деятельность, протекающую в экстремальных условиях. Экстремальные условия — условия, требу­ющие от работающего максимального напряжения физиологических и психических функций, резко выходящего за пределы физиологиче­ской нормы. Экстремальный режим — это режим работы в условиях, выходящих за пределы оптимума. Отклонения от оптимальных условий деятельности требуют повышенного волевого усилия или, иначе гово­ря, вызывают напряжение. Неблагоприятные факторы, повышающие напряжение, следующие: а) физиологический дискомфорт, т.е. несо­ответствие условий обитания нормативным требованиям; б) биологи­ческий страх; в) дефицит времени на обслуживание; г) повышенная трудность задачи; д) повышенная значимость ошибочных действий; е) наличие релевантных помех; ж) неуспех, вследствие объективных об­стоятельств; з) дефицит информации для принятия решений; и) не­догрузка информацией (сенсорная депривация); к) перегрузка информацией; л) конфликтные условия, т.е. условия, при которых выполнение одного из них требует осуществления действий, противо­речащих выполнению другого условия.

Напряжения могут быть классифицированы в соответствии с теми психическими функциями, которые преимущественно вовлечены в профессиональную деятельность и изменения которых наиболее вы­ражены в неблагоприятных условиях.

Интеллектуальное напряжение — напряжение, вызванное частым обращением к интеллектуальным процессам при формировании плана обслуживания, обусловленное высокой плотностью потока проблем­ных ситуаций обслуживания.      

Сенсорное напряжение — напряжение, вызванное неоптимальными условиями деятельности сенсорных и перцептивных систем и возни­кающее в случае больших затруднений в восприятии необходимой информации.

Монотония — напряжение, вызванное однообразием выполняемых действий, невозможностью переключения внимания, повышенными требованиями как к концентрации, так и к устойчивости внимания.

Политония — напряжение, вызванное необходимостью переклю­чений внимания, частых и в неожиданных направлениях.

Физическое напряжение — напряжение организма, вызванное по­вышенной нагрузкой на двигательный аппарат человека.

Эмоциональное напряжение — напряжение, вызванное конфликт­ными условиями, повышенной вероятностью возникновения аварий­ной ситуации, неожиданностью либо длительным напряжением прочих видов.

Напряжение ожидания — напряжение, вызванное необходимостью поддержания готовности рабочих функций в условиях отсутствия деятельности.

Мотивационное напряжение — напряжение, связанное с борьбой мотивов, с выбором критериев для принятия решения.

Утомление — напряжение, связанное с временным снижением ра­ботоспособности, вызванным длительной работой.

Характеристики напряжений, наиболее присущие профессиональной деятельности человека-оператора, следующие: состояние утомления. Утомление является одним из самых распространенных факторов, оказывающих существенное вли­яние на эффективность и безопасность деятельности. Утомление пред­ставляет собой весьма сложный и разнородный комплекс явлений. Полное содержание его определяется не только физиологическим, но также психологическим, результативно производственным и социаль­ным факторами. Исходя из этого, утомление и должно рассматриваться по меньшей мере с трех сторон: 1) со стороны субъективной — как психическое состояние; 2) со стороны физиологических механизмов; 3) со стороны понижения эффективности труда.

Рассмотрим компоненты утомления (субъективные психические состояния):

1. Чувство слабосилия. Утомление сказывается в том, что человек чувствует снижение своей работоспособности, даже когда производи­тельность труда еще не падает. Это снижение работоспособности выражается в переживании особого, тягостного напряжения и в неу­веренности; человек чувствует, что не в силах должным образом продолжать работу.

2. Расстройство внимания. Внимание — одна из наиболее утомля­емых психических функций. В случае утомления внимание легко отвлекается, становится вялым, малоподвижным или, наоборот, хао­тически подвижным, неустойчивым.

3. Расстройство в сенсорной области. Таким расстройствам под влиянием утомления подвергаются рецепторы, которые принимали участие в работе. Если человек долго читает без перерывов, то, по его словам, у него начинают «расплываться» в глазах строчки текста. Продолжительная ручная работа может привести к ослаблению так­тильной и кинестетической чувствительности.

4. Нарушение в моторной сфере. Утомление сказывается в замед­лении или беспорядочной торопливости движений, расстройстве их ритма, в ослаблении точности и координированности движений их деавтоматизации.

5. Дефекты памяти и мышления. Эти дефекты также относятся непосредственно к той сфере, с которой связана работа. В состоянии сильного утомления оператор может забыть инструкцию и одновре­менно хорошо помнить все, что не имеет отношения к работе. Мыс­лительные процессы особенно нарушаются при утомлении от умственной работы, но при физической работе человек нередко жалу­ется на понижение сообразительности и умственной ориентации.

6. Ослабление воли. При утомлении ослабляются решительность, выдержка и самоконтроль. Отсутствует настойчивость.

7. Сонливость. При сильном утомлении возникает сонливость как выражение охранительного торможения. Потребность в сне при изну­рительной деятельности такова, что человек засыпает часто в любом положении, например, сидя.

Отмеченные психологические показатели утомления проявляются в зависимости от его силы. Бывает слабое утомление, при котором не происходит значительных изменений в психике. Такое утомление только сигнализирует о необходимости принять меры, чтобы не пони­зилась работоспособность. Вредно переутомление, при котором резко понижается работоспособность и тем самым безопасность деятельно­сти. При переутомлении указанные выше нарушения в психической сфере очень заметны.

В динамике утомления выделяют разные стадии. Первая стадия утомления характеризуется относительно слабым чувством усталости, при этом производительность труда не падает или падает незначитель­но.

На второй стадии утомления понижение производительности ста­новится заметным и все более и более угрожающим, причем, часто это понижение относится только к качеству, а не к количеству выработки.

Третья стадия характеризуется острым переживанием утомления, которая принимает форму переутомления. Кривая работы или резко снижается, или же принимает «лихорадочную» форму, отражающую попытки человека сохранить должный темп работы, который на данной стадии утомления может даже ускоряться, но оказывается неустойчивым. В конце концов рабочие действия могут быть так дезорганизова­ны, что человек почувствует невозможность продолжения работы, переживая при этом болезненное состояние. 

5.6 Состояние монотонности  

В процессе деятельности помимо состо­яния утомления возникает состояние монотонности, отрицательно действующее на работоспособность человека. Психическое состояние переживания монотонности вызывается действительным и кажущимся однообразием выполняемых на работе движений и действий. Под влиянием переживания монотонности человек, не умеющий это пси­хическое состояние сдерживать или устранять, становится вялым, безучастным к работе. Состояние монотонности также отрицательно действует на организм работающих, приводя к преждевременному утомлению.

В физиологической основе монотонности лежит тормозящее дей­ствие однообразных повторных раздражителей. Понятие монотонности всегда связывается с трудом по выполнению однообразных и кратко­временных операций.

Важным вопросом в понимании природы состояния монотонности является разграничение общих и отличительных его черт по сравнению с состоянием утомления. Общее у этих двух состояний то, что оба они отрицательно влияют на работоспособность человека и оба пережива­ются как неприятное чувство. Существенное различие заключается в том, что утомление вызывается тяжестью умственной или физической работы, а состояние монотонности может переживаться и при легком, совсем неутомительном труде. Утомление является фазовым процес­сом, а монотонность характеризуется волновой кривой, обладающей подъемами и спадами. Утомление усиливает психическую напряжен­ность; монотонность, наоборот, снижает ее.

Необходимо также, отличать состояние монотонности от психиче­ской возбудимости. Психическая возбудимость вызывает волнение, нервозность, беспокойство; монотонность, напротив, сопровождается полусонным состоянием, сопровождающимся снижением психиче­ской активности и скукой. Психическая насыщенность вызывается, главным образом, повторением деятельности, а для появления моно­тонности необходимы и другие объективные данные (бедность раздра­жителей, однообразие их, ограниченность поля наблюдения и т.д.). Следует подчеркнуть, что размежевание психического насыщения и монотонности является относительным, так как: а) они взаимно влияют друг на друга; б) их последствия суммирование действуют на состояние человека; в) в производственной практике ни одно из них не встречается в крайних формах. 

5.7 Эмоциональное напряжение   

Оно может по-разному влиять на поведение человека. В соответствии с преобладанием у человека про­цесса возбуждения или торможения состояние эмоционального напряжения может проявляться в следующих формах поведения в экстре­мальных условиях.

Напряженный тип поведения проявляется в общей заторможенно­сти, замедленности, скованности, импульсивности и напряженности выполнения рабочих функций. Такие работники судорожно сжимают рукоятки управления, кусают губы, лицо перекошено, внимание их приковано к индикатору, на воздействие эмоциогенных факторов реагируют чрезвычайно импульсивно и сильно.

Эмоциональное напряжение может также проявляться в сознатель­ном уклонении человека от выполнения своих функций. В отдельных случаях, наблюдается некоторая пассивность и стремление оградить себя от вмешательства в ход событий. Оператор в аварийных условиях испытывает затруднения в организации умственной деятельности, он -долго стоит или сидит в застывшей позе, трет лоб, морщит брови, пытается оттянуть время, старается уйти подальше от пункта управле­ния с тем, чтобы избавить себя от влияния эмоциональных нагрузок. Здесь находит свое проявление эмоция страха, в результате чего, доминирует инстинкт самосохранения; этот тип поведения в экстре­мальных условиях называется трусливым. Под влиянием страха «трус­ливые» операторы начинают действовать по привычному, однако не адекватному сложившейся ситуации шаблону.

Тормозной тип эмоционального поведения человека характеризу­ется полной заторможенностью его действий, возникающей при воз­действии эмоциогенных, необычных и ответственных ситуаций.

Наиболее яркой и опасной формой проявления эмоциональной неустойчивости человека являются аффективные срывы деятельности, в результате чего он начинает действовать агрессивно, бессмысленно и бесконтрольно, что усугубляет состояние управляемой им системы, ускоряя этим наступление катастроф и аварий. Это — агрессивно-бес­контрольный тип поведения.

Существует такая категория людей, которые при наличии надле­жащей мотивации, находясь в экстремальных условиях, значительно улучшают показатели своей работы. Такой тип поведения называется прогрессивным. Он характеризуется боевым задором, повышенной ра­ботоспособностью, минимальной затратой сил.

Напряженный тип поддается исправлению в процессе специально организованного обучения, направленного на формирование навыков. При этом трудовая деятельность на уровне навыка приобретает свой­ство стабильности, надежности и помехоустойчивости. Трусливый тип поведения может быть изменен и улучшен путем определенных вос­питательных воздействий, помогающих человеку преодолевать эмоции страха. Так как пока еще не найдены эффективные средства психоло­гического воздействия на представителей тормозного и агрессивно бесконтрольного типов поведения, лучшим путем повышения надеж­ности систем управления является своевременный отсев таких лиц.   

5.8 Особенности групповой психологии  

Поведение больших масс лю­дей, особенно, в условиях паники имеет свои законы и отличается от поведения одного человека.

Известно, что в экстремальной ситуации своевременное и правиль­но выбранное решение зачастую, снижает или предотвращает развитие аварии с катастрофическими последствиями. В условиях производства действует группа людей (цех, управление и т.п.) и принятие решений ложится на эту группу. В психологии оно носит название как групповое принятие решений (ГПР), т.е. осуществляемый групповой выбор из ряда альтернатив в условиях взаимного обмена информацией при решении общей для всех членов группы задачи.

Процедура ГПР предполагает обязательное согласование мнений членов группы в отличие от групповой дискуссии, которая является лишь фазой, предшествующей ГПР. В процессе дискуссии могут возникать некоторые деформации, снижающие качество принимаемых решений, могут наблюдаться и феномены сдвига к риску и групповой поляризации.

Сдвиг к риску — возрастание рискованности групповых или инди­видуальных решений после проведения групповых дискуссий по срав­нению с первоначальными решениями членов группы — происходит из-за того, что каждый член группы в процессе дискуссии пересмат­ривает свое решение, чтобы приблизить его к ценностному стандарту группы. Суть таких изменений состоит в так называемом «заражении» — процессе передачи эмоционального состояния от одного индивида к другому на психофизическом уровне контакта помимо собственно-смыслового воздействия или дополнительно к нему. Этот процесс может иметь хаотический характер. При наличии обратной связи заражение способно нарастать в силу взаимной индукции, приобретая вид циркулярной реакции. В ряде случаев, такая реакция способствует эффективным массовым акциям (принятие решения, ликвидации чрез­вычайной ситуации и т.п.), восприятие верного мнения одного авто­ритетного лидера и служит дополнительным сплачивающим фактором, пока не превысит некоторой оптимальной по эмоциональным пара­метрам интенсивности. Основными механизмами формирования тол­пы и развития ее специфических качеств является циркуляционная реакция — нарастающее обоюдонаправленное эмоциональное зараже­ние, а также слухи.

Отсутствие ясных целей порождает практически наиболее важное свойство толпы — ее легкую превращаемость из одного вида поведения в другой (любопытство, экспрессия, агрессивные действия и др.). Такие превращения происходят спонтанно, и в условиях чрезвычайных си­туаций (пожар, авария и пр.) весьма опасна толпа, зараженная массовой паникой и трудно поддающаяся управлению.

Массовая паника — один из видов поведения толпы. Психологиче­ски характеризуется состоянием массового страха перед реальной или воображаемой опасностью, нарастающего в процессе взаимного «за­ражения» и блокирующего способность рациональной оценки обстановки, мобилизацию волевых ресурсов и организацию совместного противодействия. Взаимодействующая группа людей тем легче вырож­дается в паническую толпу, чем менее ясны или субъективно значимы общие цели, чем ниже сплоченность группы и авторитет ее лидеров.

Выделяются социально-ситуативные условия возникновения мас­совой паники, связанные с общей обстановкой психической напря­женности, вызывающей состояние тревоги, ожидание тяжелых событий (наводнение, землетрясение, засуха и пр.); общепсихологиче­ские условия (неожиданность, испуг, связанный с недостатком сведе­ний о конкретном источнике опасности, времени ее возникновения и способах противодействия); физиологические условия (усталость, го­лод, опьянение).

Употребление неумеренного количества алкоголя снижает работо­способность человека, даже может сделать его временно нетрудоспо­собным (частично из-за воздействия алкоголя на физиологические, а частично на психологические функции); при употреблении алкоголя в небольших количествах подобного воздействия не наблюдается, однако, и, в этих случаях возрастает подверженность опасности несча­стного случая.

Установлено также, что подавленность и разбитость, сменяющие состояние опьянения, значительно повышают подверженность работ­ника опасности несчастных случаев. 

5.9 Психологические причины создания опасных ситуаций и производ­ственных травм 

 В каждом действии человека психологи выделяют три функциональные части: мотивационную, ориентировочную и испол­нительную. Нарушение в любой из этих частей влечет за собой нарушение действий в целом. Человек нарушает правила, инструкции, либо он не хочет их выполнять, либо он не знает, как это сделать, либо он не в состоянии это сделать.

Таким образом, в психологической классифика­ции причин возникновения опасных ситуа­ций и несчастных случаев можно выделить три класса:

Нарушение мотивационной части действий. Проявляется в нежела­нии выполнять определенные действия (операции). Нарушение может быть относительно постоянным (человек недооценивает опасность, склонен к риску, отрицательно относится к трудовым и (или) техни­ческим регламентациям, безопасный труд не стимулируется и т.п.) и временным (человек в состоянии депрессии, алкогольного опьянения).

Нарушение ориентировочной части действий. Проявляется в незна­нии правил эксплуатации технических систем и норм по безопасности труда и способов их выполнения.

Нарушение исполнительной части. Проявляется в невыполнении правил (инструкций, предписаний, норм и т.д.) вследствие несоответствия психических и физических возможностей человека требованиям работы. Такое несоответствие, как и в случае с нарушением мотива­ционной части действий, может быть постоянным (недостаточная координация, плохая концентрация внимания, несоответствие роста габаритам обслуживаемого оборудования и т. д.) и временным (пере­утомление, понижение трудоспособности, ухудшение состояния здо­ровья, стресс, алкогольное опьянение). 

Эта классификация представляет реальную возможность в соответ­ствии с каждой группой причин возникновения опасных ситуаций и несчастных случаев назначить группу профилактических мероприятий в каждой части: мотивационная часть — пропаганда и воспитание; ориентировочная — обучение, отработка навыков; исполнительная — профотбор, медицинское обследование.

Причины возникновения опасных ситуаций и производственных травм, связанных с человеческим фактором, можно расположить по следующим уровням:

— уровень индивидуума (врожденные или приобретенные времен­но или постоянно психические и физиологические характеристики организма);

— уровень ближней среды (условия труда, нарушение коллегиаль­ных отношений, неудовлетворительный инструктаж по безопасности труда, жилищные и материальные заботы и т. д.);

— уровень общества (недостаточная информированность о про­фессиональных рисках и последствиях от них, изъяны в стратегии организации безопасного труда в отрасли или регионе и т. д.).

Производственная деятельность — процесс, в котором тесно пере­плелись факторы внешней среды и особенности человеческого орга­низма. Поэтому при анализе опасных ситуаций необходимо рассматривать систему «человек — среда обитания» в целом.

Например, неоднократно отмечались факторы, обусловившие вре­менную склонность к несчастному случаю, возраст и стаж пострадав­шего от травмы.

Замечено, что травматизм имеет два пика: у молодых работников и у лиц, имеющих стаж более 10—15 лет.

Факторы молодости и недостатка профессионального опыта в начале освоения профессии обусловливают наивысший уровень трав­матизма в первый год работы. Это связано с неопытностью работаю­щего: недостатком знаний, неумением диагностировать опасную ситуацию, а также определить возможные последствия допущенной ошибки, быстро реагировать и находить правильные решения в слож­ных ситуациях. С ростом стажа число несчастных случаев, как правило, снижается.

Второй пик травматизма намечается у лиц, имеющих трудовой стаж более 10—15 лет. Это объясняется следующими обстоятельствами. Во-первых, снижением психических и физиологических функций, связанных с процессом старения, влияющим на четкость и точность выполнения работ (осложнение в приеме информации, уменьшение сопротивляемости действию побочных факторов, нарушающих выпол­нение работ, ухудшение памяти, закрепление старых привычек, пони­жение точности движений и т.д.). Во-вторых, пренебрежительным отношением к правилам безопасности в результате адаптации к опас­ности: «вторичная беспечность» — так называют это состояние, фор­мирующееся под влиянием опыта, которое приводит к нарушению правил безопасности. Возраст и стаж однозначно не могут быть причиной несчастного случая, но могут быть дополнительными усло­виями возникновения опасной ситуации, т.е. быть предпосылками производственной травмы.

Временная склонность к несчастному случаю может быть связана с каким-то «отрицательным» опытом, с памятью о прошлом. Однажды пережитый несчастный случай может вызывать остаточное психиче­ское воздействие, которое увеличивает подверженность опасности. Человек, пострадавший на какой-то фазе рабочего процесса, может постоянно испытывать при приближении этой фазы непреодолимое чувство страха, а вместе с тем неуверенность, приводящую к ошибкам и повторению несчастного случая. Эти предпосылки, или косвенные причины, начинают относительно стабильно действовать уже до начала несчастного случая. Ведь они становятся фоном опасного поведения.

Если в природе происходит само по себе какое-либо изменение, то необходимое для этого количество действия есть «наименьшее возможное». По этому же принципу строится человеческое поведение. Если цели можно достичь разными путями, то человек выбирает тот путь, который, по его представлению и опыту, требует наименьшей затраты сил, и на избранном пути он расходует не больше усилий, чем необходимо. Это стремление есть частный случай общего принципа наименьшего действия. Именно по этой причине часто рабочие не используют индивидуальные и коллективные средства защиты, пропу­скают операции, необходимые для обеспечения безопасности, но не влияющие на получение конечного продукта, выбирают более легкие, но и более опасные рабочие пазы и движения. Появлению стремления экономить силы за счет выбора опасного способа действия способст­вуют недостатки в организации труда, техники и технологии.

Важное значение в формировании модели поведения имеет соци­альная и физическая безнаказанность работника, совершающего опас­ные действия. Физическая безнаказанность обусловливается тем, что неправильное действие в определенных случаях не сопровождается травмой. Рабочий считает, что вероятность получения травмы настоль­ко мала, что ею можно пренебречь. Социальная безнаказанность обусловливается тем, что зачастую коллеги и начальство снисходитель­но относятся к нарушению, считая, что полученная продукция ком­пенсирует такие мелочи, как нарушение инструкции по технике безопасности труда. Такая безнаказанность формирует адаптацию к опасности и ложное представление работающих о личной неуязвимо­сти.

При обстоятельствах, одинаковых для всех работающих, определя­ющее значение в формировании линии поведения каждого человека в отдельности имеют его индивидуальные качества, отражающие сово­купность социально-психологических и физиологических свойств. Они включают: тип нервной системы, темперамент, характер, особен­ности мышления, образование, опыт, воспитание, здоровье и т.п. Тем не менее широкий спектр формируют 12 психологических причин сознательного нарушения правил безопасной работы.

Экономия сил — потребность, которая побуждает к действиям, на­правленным на сохранение энергетических ресурсов. Поведение чело­века строится по принципу «наименьшего действия».

Экономия времени — стремление увеличить производительность труда для выполнения плана или личной выгоды за счет увеличения темпа работы, пропуска отдельных операций, не влияющих на конеч­ный результат труда, но необходимых для обеспечения его безопасно­сти.

Адаптация к опасности или недооценка опасности и ее последствий — причина, которая возникает в результате способности человека привыкать к явлениям, осваиваться с ними. Основа фактора «недоо­ценка опасности»— безнаказанность физическая и социальная, за совершение неправильных действий.

Самоутверждение в глазах коллег, желание нравиться окружающим. Проявляются эти моменты рискованными действиями. Риск для таких людей дело не просто привычное — благородное.

Стремление следовать групповым нормам трудового коллектива. Это происходит там, где нарушение правил безопасности или технологи­ческого процесса поощряется молчаливо или громогласно. Девиз производственной деятельности — «план любой ценой». Выполнение правил безопасности, в таких случаях может поставить человека в положение «белой вороны».

Ориентация на идеалы. Идеалами могут быть как примерные работ­ники, так и нарушители.

Самоутверждение в собственных глазах может быть причиной со­знательного игнорирования безопасных методов труда. Часто это объ­ясняется врожденной неуверенностью в себе или упреками каких-либо лиц, не связанных с конкретным производством.

Переоценка собственного опыта приводит к тому, что, зная об опасности и ее последствиях, человек рискует, думая, что его расто­ропность и опыт могут или даже гарантируют возможность быстро принять меры для предотвращения аварии или несчастного случая, выскочить из опасной зоны и т.п.

Привычка работать с нарушениями, перенесение привычек. Эти «ка­чества» могут быть приобретены на другой работе или вне работы.

Стрессовые состояния, побуждающие человека к действиям, кото­рые, по его убеждению, способны снять это состояние или ослабить. Более сильная форма этого — эмоциональный шок. Человеком движут чувства, а не разум.

Склонность к риску, вкус к риску как личностная характеристика. В психической структуре некоторых лиц имеется повышенная тенден­ция к рискованным действиям. Такие люди испытывают удовольствие «поставить все на карту».

Надситуативный риск (синонимы — бескорыстный, спонтанный, немотивированный, непрагматический риск ради риска). Явление состоит в том, что субъект, успешно осуществляя какие-либо действия, как бы «вдруг» ставит перед собой цель, появление которой не про­диктовано ситуацией и прямо не вытекает из нее.

Причины нарушения правил безопасности по сути своей направ­лены на одну цель: искать ближайшие допустимые и наиболее легкие пути удовлетворения вызвавших их потребностей.

Рассматривая поведение работающего, можно выделить объектив­ные факторы производственной обстановки, создающие опасные дей­ствия и предопределяющие возникновение опасных ситуаций:

— отсутствие со стороны администрации надлежащего контроля за соблюдением правил безопасности;

— конструктивные недостатки средств защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов, которые дают возможность проникновения в опасную зону;

—  конструктивные недостатки блокировочных устройств, позво­ляющие нейтрализовать их действия и возможность ведения работы опасными методами;

— несовершенная технология производственных процессов, допу­скающая ведение операции с нарушениями правил безопасности;

— текучесть кадров, которая приводит к привлечению к работам в выходные дни, к сверхурочным работам и т.д.; плохо поставленная пропагандистская и воспитательная работа;

— нарушение правил выполнения операций в результате отсутст­вия инструмента, механизма, материала, установки, на наличие кото­рых исполнитель имел право рассчитывать при выполнении задания;

— недостаточная надежность. Инструмент, материал, станок или установка внезапно становятся непригодными к дальнейшему исполь­зованию, в то время как ранее они находились в рабочем состоянии;

— недостатки в проектировании оборудования. Ошибки в проек­тировании приводят к тому, что инструменты, станки или установки становится трудно использовать при выполнении производственных заданий;

— личностные факторы. Недостаточные знания методов выполнения задачи, ошибки инструктажа, плохое обучение способам исполь­зования инструмента, неправильное или опасное поведение во время работы и т.д.;

— неполное выполнение элементов задачи. Элемент запланиро­ванной задачи не был выполнен вовремя или выполнялся с ошибками;

— опасные ситуации, не зависящие от задачи, представляют собой потенциальную опасность (плохие условия труда, отсутствие или не­исправность средств индивидуальной защиты и т.д.). Риск, связанный с такими ситуациями, может быть, как правило, исключен с помощью предупредительных мер технического или организационного характе­ра.

Следовательно, в целях предупреждения нарушения правил без­опасности необходимо применять меры организационного и техниче­ского характера, исключающие возможность появления или создания условий для выполнения опасных действий, лишить работающего возможности делать выбор между опасным и безопасным способом деятельности; усиление воспитательной, пропагандистской и учебной деятельности, направленной на формирование необходимого поведе­ния. 

5.10 Психологическая модель руководителя коллективом  

 Коллектив нельзя рассматривать как простую сумму образующих его личностей. Поведение личности изменяется в коллективе. И если метод убеждения оказал положительное влияние на индивидуума, то это вовсе не значит, что он обязательно окажется эффективен для всего коллектива. В то же время нельзя отрицать и роли каждого отдельного члена коллектива в формировании общего мнения, его определенного влияния на эту точку зрения.

Отсюда вытекает важное требование: при формировании коллек­тивной точки зрения необходимо постоянно сочетать воздействие на отдельных членов с воздействием на коллектив в целом.

Исходя из этого, главного требования подхода к коллективу, должны быть выработаны и основные принципы правильного поведения ру­ководителей.

Основным признаком эффективного поведения руководителя в коллективе является его умение создать себе прочный авторитет и тем самым добиться, чтобы его указания выполнялись работниками не в силу административного подчинения, а вследствие осознания их пра­вильности. Эта задача отнюдь не из простых. Решающая предпосылка успешного руководства — умение руководителя найти индивидуаль­ный подход к каждому из подчиненных. Особое значение приобретают личные качества руководителя, его способность влиять на работников, его психология. Реакция руководителя может проявляться следующим образом.

Снисходительный человек замечает нарушения, но игнорирует это нарушение, считая, что выпуск продукции в данный момент важнее.

По наблюдениям французских психологов у рабочих 40 % действий сопровождаются прямым нарушением требований техники безопасно­сти. При этом 90 % халатных действий остаются «незамеченными» мастерами и инженерами по охране труда.

Принципиальный человек, заметив нарушение, в спокойной форме сделает замечание, при этом не подавляя и не унижая работника. «Тренировка принципиальности» —практикуется при обучении пси­хологическим методам управления коллективом.

Агрессивный человек, заметив нарушение, сразу пытается его испра­вить. Он не выбирает ни слов, ни тона и зачастую обижает работника, ущемляет его достоинство, что вызывает ответную грубость, сохраняет линию прежнего поведения. Порой действия его становятся даже более опасными.

Выявлено 10 наиболее важных деловых черт характера, своего рода эталон, к которому нужно стремиться. Они разделены на две группы: 

Группа коммуникативных особенностей: вера в себя, вежливость, жизнерадостность, позитивное отношение к критике в свой адрес, тактичность.

Группа рабочих особенностей: старательность, инициативность, спо­собность запоминать необходимое, умение учитывать обстановку, правдивость. 

5.11 Стимулирование безопасности деятельности  

Стимулирование без­опасности деятельности строится по принципу поощрения и наказа­ния. Поведение зависит от его последствий. В случае, когда за поведение поощряют (положительное усилие), человек стремится осуществлять такое поведение более часто; если наказывают, то наказание, наряду с желательным положительным эффектом, почти всегда дает и не мало непредусмотренных отрицательных последствий: сокрытие недостат­ков в работе и технологии; нежелание усовершенствовать процесс; чувство наказания у всех коллег. Главное — люди не учатся правиль­ному поведению, они учатся различать ситуации потенциального на­казания и временно изменяют свое поведение. 

5.12 Психологические причины совершения ошибок 

 Деятельность чело­века-оператора, например, при решении определенной технологиче­ской задачи состоит из следующих этапов: восприятия информации, ее оценки, анализа и обобщения на основе заранее заданных и сформулированных критериев оценки, принятия решения о действиях, приведения в исполнение принятого решения. На всех этих этапах деятельности человека возможны ошибочные действия.

Под ошибочным следует понимать действие, отклоняющееся от нормального, т.е. предусматриваемого, ожидаемого, и, таким образом, приводящее к тяжелым последствиям: травмам, гибели людей, мате­риальному ущербу. Собственно говоря, неосознанные опасные дейст­вия есть не что иное, как ошибки. Травмоопасная деятельность характеризуется достижением цели неправильным, опасным способом.

В одних случаях подобные опасные или неадекватные действия совер­шаются осознанно, умышленно и классифицируются как нарушения, в других, когда человек не осознает, что выполняет опасное действие, — как ошибка.

Классификация, как обычно, помогает в теоретическом плане представить широту и глубину проблемы, в практическом плане диаг­ностировать ошибки, чтобы накопить опыт, позволяющий анализиро­вать обстоятельства и выявлять их причину.

Причины ошибок разделяют на непосредственные, главные и способствующие. Непосредственные причины зависят от места в пси­хологической структуре действия оператора (восприятие; принятие решения, ответная реакция и т.д.) и вида этого действия, т.е. от психологических закономерностей, определяющих оптимальную дея­тельность: несоответствия психическим возможностям переработки информации (объем или скорость поступления информации, отноше­ние к порогу различения, малая длительность сигнала и т.д.); недостатка навыка (стандартные действия при нестандартной ситуации) и струк­туры внимания. Главные причины связаны с рабочим местом, органи­зацией труда, подготовкой оператора, состоянием организма, психологической установкой, психическим состоянием оператора. Способствующие причины зависят от особенностей личности, состо­яния здоровья, внешних условий, заменяющих функциональное со­стояние организма, отбора, обучения и тренировки.

В системе «человек-машина» человек становится наиболее пере­менчивым компонентом. В любой предложенной задаче на его пове­дение действует около миллиона индивидуальных факторов. Это выражается в том, что никто из операторов не повторяет аналогичного задания точно такими же действиями.

Используя кибернетическую схему, классифицировать причины ошибок можно следующим образом:

—  ошибки в ориентации (неполучение информации);

—  ошибки принятия решения, т.е. принятие неправильного реше­ния;

—  ошибки выполнения действий, т.е. неправильные действия.

Неполучение нужной информации может происходить из-за отсут­ствия сигнала, из-за слабого сигнала, из-за множества одновременных сигналов. Ошибки в ориентации — самые распространенные.

В другом случае налицо вся необходимая информация, достоверная и в достаточном объеме, но процесс осмысления ее был неправильным, и в результате принято неправильное решение. Это может произойти по двум причинам: во-первых, из-за неспособности принять решение ввиду неправильной оценки ситуации, неприспособленности к работе из-за недостатка знаний, опыта; во-вторых, неправильный выбор Действия по причинам, указанным выше. Последствием будет принятие неверного решения, которое при определенных обстоятельствах может привести к несчастному случаю. И наоборот, информация и принятое решение могут быть правильными, но ответное действие ошибочным. Неправильное действие может быть выражено в бездействии (неспо­собность к действию, не усвоенная последовательность действий) или в неправильном выборе действия (неадекватное расположение прибо­ров, недостаточность внимания, усталость и т.д.).

Если распределить ошибки по приведенной выше схеме поступле­ния и переработки информации, то выяснится, что нужно совершен­ствовать процессы приема информации и выполнения двигательных действий. Это значит, что человек должен быть информирован обо всем, что он должен знать и уметь. Затем нужно обеспечить оптималь­ные условия для переработки информации и правильного реагирования (например, приобретение соответствующих навыков), как для приня­тия оптимального решения, так и для безошибочного действия (соот­ветствующее устройство и размещение органов управления, необходимая форма педалей, определение оптимального угла наклона пульта управления и т.д.).

Используя схему, приведенную на рисунке 5.1, можно представить классификацию ошибок с точки зрения входа, преобразования и выхода прохождения информации через оператора.

 

Рисунок 5.1 - Классификация ошибок приема и переработки информации

 По другому принципу ошибки делятся на обратимые и необрати­мые. Обратимые ошибки могут и не привести к несчастному случаю.

Можно делить ошибки на систематические и случайные. Случай­ные ошибки непредсказуемы, а систематические предсказуемы и, следовательно, легко исправимы. Подобное различение ошибок вполне оправдано. Но применение этого метода на практике часто составляет существенные трудности, поскольку систематически действующий по­будитель ошибки не всегда очевиден и, пока он не выявлен, ошибку вполне можно отнести к ошибкам случайного происхождения.

В большинстве своем ошибки являются результатом изменения самочувствия работающего, что сказывается на его надежности.

Основные причины ошибок, приводящих к травмам, следующие:

- усталость (утомление);

- употребление алкоголя, наркотиков и некоторых лекарств;

- изменение погоды;

- болезнь;

- недостатки образования и профессиональных навыков;

- недостаточная четкость и полнота инструкций по безопасности труда;

-отсутствие «климата» безопасности в коллективе, плохие про­изводственные отношения;

- стресс;

- материальные и другие личные заботы;

- плохие условия труда;

- несоответствие индивидуальных психических качеств требова­ниям трудовой деятельности;

- снижение возможности выполнять работу в экстремальных условиях после пережитой опасности или травмы.

Чтобы правильно понять механизм, толкающий человека к совер­шению ошибок, нужно хорошо представлять основные особенности личности и состояния человека. Их можно разделить на врожденные особенности и временные состояния.

К врожденным особенностям относятся биологические характери­стики человека и его наследственный «багаж», в том числе анализаторы (слух, зрение, обоняние, вкус, осязание), двигательная система (мы­шечная сила, скорость движения, координация и т.д.), психомоторная система (рефлексы и т.д.), интеллект (уровень знаний, способность ориентироваться и т.д.).

Говоря о временных состояниях, т.е. о переменных условиях, способствующих возникновению ошибок, следует отметить усталость как физическую, так и психологическую, которая выражается в сни­жении внимания и мышечной силы, ухудшении состояния здоровья и работоспособности. В качестве факторов, отвлекающих внимание, могут быть резкое временное нарушение каких-либо функций организма, (например, неожиданно возникшая острая головная боль, головокружение, судо­рога мышцы и т.д.); временное переключение психической деятельно­сти на какой-то предмет или событие, не связанное с работой; утомление; неожиданное внешнее воздействие (например, шум или вспышка света).

В силу своих биологических и унаследованных возможностей, а также временных состояний человек может представлять собой до известной степени ненадежный элемент в производственной системе. Однако, такое признание возможности совершения человеком ошибки и его ненадежности является весьма позитивным. Оно ничего не вменяет в вину человека, а ненадежность человека в производственной системе является весьма относительной, как относительна сама нена­дежность системы. Более того, человек обладает, в силу своих собст­венных биологических особенностей, качествами, благодаря которым он часто исправляет ошибки системы. Многих несчастных случаев на производстве, возникших вследствие механических дефектов, удалось избежать именно благодаря бдительности человека.

Тем не менее широкие исследования показали, что большинство ошибок человека вызывается неудовлетворительной конструкцией си­стемы, с которой работает человек. Все промышленные предприятия фактически являются системами «человек-машина» и поэтому во вре­мя разработки таких систем необходимо рассматривать особенности как человека, так и машины, и не объяснять конкретные случаи человеческих ошибок при эксплуатации этих машин «халатностью» работающего, что часто является заменой действительного анализа причинных факторов. Это приводит в дальнейшем, как показывает практика, лишь к усугублению ошибок. 

5.13 Поведение человека в аварийных ситуациях 

В аварийных ситуациях эмоциональное состояние человека характеризуется повышенной на­пряженностью (стрессом), сопровождающейся понижением работо­способности, координации движений и устойчивости психологических функций. Поведение человека в аварийных ситуациях подчиняется определенным фазовым закономерностям, наступающим в следующем порядке.

Гипермобилизация. При встрече с определенной опасностью у чело­века наступает мобилизация сил, когда все органы чувств находятся в напряженном состоянии. При этом снижается точность движений, что может вызвать ошибки или неверные реакции.

Потеря ориентации — неверная оценка информации, искажение процесса контроля и оценки действительных причин ошибок.

Нарушение соотношения между основными и второстепенными дей­ствиями. Для выхода из аварийной ситуации необходимы четкие действия, направленные на уменьшение или ликвидацию основной опасности, но при столкновении с трудностями у человека снижается внимание к главным в данной ситуации задачам, и он начинает заниматься мелочами.

Распад структуры операций — усиление ошибок предыдущей фазы, так как практически все технологические процессы или операции имеют определенный алгоритм. При этом нарушение последователь­ности операций, сосредоточение внимания человека-оператора на выполнение отдельной операции не способствуют поиску выхода из аварийной ситуации.

Обострение оборонительных реакций и отказ. При наслоении труд­ностей и неудач человек начинает больше внимания уделять поискам искусственных оправданий, обвинению других участников в невыпол­нении своих обязанностей. При длительном или интенсивном процессе преодоления трудностей и выполнении тяжелой работы возможен отказ, когда мобилизация сил сменяется апатией.

В реальных условиях из-за дефицита времени четкое прослежива­ние названных закономерностей может быть затруднено.

Предупреждение аварийной ситуации и правильные в смысле снижения опасности действия человека-оператора достигаются про­гнозированием возможных аварийных ситуаций, их возможных по­следствий и необходимых действий человека. Другим важным условием является соответствующая тренировка умения работать в режиме, близком к аварийному, однако следует знать, что данное условие трудновыполнимо в длительном промежутке времени, так как человек не может долго работать на пределе своих психофизиологических возможностей.

Поведение человека в экстремальных условиях деятельности явля­ется проявлением и результатом психологической готовности к дея­тельности.

В психологической готовности выделяют: заблаговременную, об­щую (или длительную) готовность и временную, ситуативную (состо­яние готовности). Первое представляет собой ранее приобретенные установки, задания, навыки, умения, мотивы деятельности. На основе их возникает состояние готовности к выполнению тех или иных текущих задач деятельности. Временное состояние готовности — это актуализация, приспособление всех сил, создание психологических возможностей для успешных действий в данный момент. Ситуативная готовность—это динамичное целостное состояние личности, внут­ренняя настроенность на определенное поведение, мобилизованность всех сил на активные и целесообразные действия.

Готовность человека к успешным действиям в аварийной ситуации складывается из его личностных особенностей, уровня подготовлен­ности, полноты информации о случившемся, наличии времени и средств для ликвидации аварийной ситуации, наличия информации об эффективности предпринимаемых мер. Анализ поведения человека в аварийной ситуации показывает, что наиболее сильным раздражите­лем, приводящим к ошибочным действиям, является именно непол­нота информации. Нужна предварительная и достаточно высокая психологическая готовность, которая позволила бы компенсировать недостаток информации. Для этого необходимы тренировки, развива­ющие быстроту мышления, подсказывающие, как использовать преж­ний опыт для успешных действий в условиях неполной информации, формирующие способность переключения с одной установки на другую и способность к прогнозированию и предвосхищению. В ходе таких тренировок необходимо увеличить объем и распределяемость внима­ния и подготовить человека к тому, чтобы в аварийной ситуации он воспринимал не все элементы производственной ситуации, а только необходимые.

Предупредить скованность, связанную с переоценкой возникаю­щего усложнения решаемой задачи, помогает планирование своих действий: воображаемое их «проигрывание», предварительная обработ­ка возможных вариантов действий при возникновении тех или иных положений в работе вплоть до  аварийных.

У каждого человека есть свой «набор» приемов выхода из трудной ситуации. Но самоуправление всегда предполагает умение вводить в поле сознания нужные в данный момент мысли, представления, впе­чатления и блокировать или ограничивать с их помощью отрицатель­ные воздействия и переживания. Возможности самоуправления увеличиваются, если специалист внутренне и внешне активен в кри­тической ситуации. В этом случае у него повышается способность владеть собой, преодолевать напряженность, более правильно исполь­зовать свои знания, умения и навыки.

Способами самомобилизации и регуляции своего управления яв­ляются: самоубеждение, самоприказ, самоободрение (например, сохра­нить стойкость и готовность к действию некоторым специалистам помогало чувство личной удачливости, основанное на предшествую­щем опыте успешного преодоления сложных препятствий), самоанализ (снять эмоциональную напряженность помогает анализ вызвавших ее причин), отвлечение сознания с помощью «умственного действия» (концентрация внимания не на исходе дела, а на технике решения задачи, технических приемах); наконец, устранение признаков эмоци­ональной напряженности. 

5.14 Профотбор 

 Задача профотбора — определение пригодности чело­века к данной работе. При этом следует различать готовность и пригодность к работе по той или иной профессии. Профессиональная готовность определяется исходя из уровня образования, опыта и подготовки исполнителя. Профессиональная пригодность устанавли­вается с учетом степени соответствия индивидуальных психофизиоло­гических качеств данного человека конкретному виду деятельности.

Профотбор представляет собой специально организуемое исследо­вание, основанное на четких качественных и количественных оценках с помощью ранжированных шкал, позволяющих не только выявить, но и измерить присущие человеку свойства с тем, чтобы сопоставить их с нормативами, определяющими пригодность к данной профессии. Для изучения профессионально важных качеств человека используют анкетный, аппаратурный и тестовый методы.

Анкетный метод заключается в том, что с помощью определенным образом сформулированных и сгруппированных вопросов получают информацию о профессиональных интересах и некоторых свойствах человека. Анкеты могут быть самооценочными, когда испытуемый сам дает оценку своих качеств, и внешнеоценочными, когда оценку дает эксперт на основе обобщения данных, получаемых от лиц, длительное время наблюдавших за испытуемым.

Аппаратурный метод состоит в том, что отдельные психофизиоло­гические факторы выявляют и оценивают с помощью специально сконструированных приборов и аппаратуры. Наряду с приборами, обеспечивающими общее исследование психофизиологических свойств, на предприятиях конструируются установки, имитирующие тот или иной трудовой процесс. Они служат для определения наличия у испытуемого качеств, важных для данной работы, а также как тренажеры при обучении соответствующей профессии.

Тестовый метод располагает наборами тестов, предлагаемых испы­туемому, в процессе решения которых выявляются те или иные пси­хофизиологические свойства. Этот метод в настоящее время активно используется за рубежом.

Тесты делятся на следующие группы:

— тесты определения способностей, которые служат для установ­ления общего уровня интеллекта, пространственного воображения, точности восприятия, психомоторных способностей;

— тесты проверки зрения и слуха, назначение которых вытекает из самого названия;

— личностные тесты, ставящие цель оценить такие качества, как импульсивность, активность, чувство ответственности, уравновешен­ность, общительность, осторожность, уверенность в себе, оригиналь­ность мышления;

— тесты определения уровня квалификации, применяемые для проверки профессиональных навыков.

Исходным материалом для проведения работы по профессиональ­ному подбору (отбору) являются профессиограммы, которые состав­ляются на соответствующие профессии на основе всестороннего изучения трудового процесса, проведения необходимых исследований, опроса самих работников, использования литературных источников.

Профессиограммы представляют собой описание профессиональ­но важных свойств и качеств. В них объективные особенности трудо­вого процесса — технические, технологические, организационные — находят выражение в физиологических, психических и социально-пси­хологических показателях. Перечень этих показателей приведен в таблице 2.6.

По своим психофизиологическим свойствам люди различаются и эти различия необходимо учитывать. Причем большинство свойств в силу масштабности человеческого организма развивается и изменяется в процессе индивидуальной жизни. Направление воспитания и обуче­ния дает положительный эффект, однако степень его может быть неодинакова, так как имеются относительные ограничения изменчи­вости и психофизиологических свойств человека, таких, как пороги ощущения, объем оперативной памяти. Поэтому профессиональный психологический отбор операторов ставит задачу выявить людей, у которых процесс обучения дает максимальный эффект при минималь­ном времени обучения. Ниже приведены психофизиологиче­ские  признаки, которые учитываются при отборе операторов.

Профессиональная пригодность: положительная мотивация к данной специальности; порог ощущения опасности; хороший глазомер; устой­чивость, концентрация, распределение внимания; нормальное состо­яние двигательного аппарата; высокая пропускная способность анализаторов и т.д.

Профессиональная непригодность: наличие хронического заболева­ния и травм; низкий порог ощущения опасности; плохое зрение; невнимательность, рассеянность; отсутствие положительной мотива­ции к данной работе и т.д.

  Т а б л и ц a 5.1 - Профессиональные показатели важных свойств и качеств личности

Группы показателей

Виды показателей

1

Физические

Затраты мышечной энергии.

Выносливость   к   физическим   усилиям. Динамическая и статическая нагрузки.

 

Выносливость к климатическим изменениям.

Сила рук.

2

Психосенсорные

Острота и точность зрения, слуха, тактильных и кинестетических ощущений.

 

Чувствительность к различию ощущений.

 

Восприятие предметов в статическом положении и движении.

Восприятие пространства и времени.

 

3

Психомоторные

 

Темп движения.

Скорость двигательной реакции.

Ритм.

Координация движений.

Устойчивость движений.

Точность движений.

 

4

 

Интеллектуальная сфера

Особенность внимания.

Наблюдательность.

Зрительная, слуховая и двигательная память.

Воображение.

Особенности мышления.

Понимание технических устройств и существа техпроцессов.

5

Темперамент и характер

Тип наивысшей нервной деятельности.

 

Эмоционально – волевые качества.

Целеустремленность.

Настойчивость.

Старательность.

Инициативность.

Активность.

Организованность.

6

Социально-психологические

Способность к сотрудничеству.

Чувство товарищества и коллективизма Отношение к труду.

Отношение к труду.

 

6       Надежность человека как звена сложной технической системы   

Под системой понимается целостное мно­жество (совокупность) объектов (элементов), связанных между собой определенными отношениями и взаимодействующих таким образом, чтобы обеспечить выполнение системой некоторой достаточно слож­ной функции (достижение цели).

Целостность означает, что относительно окружающей среды система выступает и соответственно воспринимается как нечто единое.

Признаком системности является структурированность системы, взаимосвязанность составляющих ее частей, подчиненность организации всей системы определенной цели.

Обязательными компонентами любой системы являются составля­ющие ее элементы (подсистемы). Само понятие элемента условно и относительно, так как любой элемент, в свою очередь, всегда можно рассматривать как совокупность других элементов.

Поскольку все подсистемы и элементы, из которых состоит система, определенным образом взаиморасположены и взаимосвязаны, образуя данную систему, можно говорить о структуре системы. Струк­тура системы — это то, что остается неизменным в системе при сохранении ее состояния, при реализации различных форм поведения, при совершении системой операций и т.п.

Любая система имеет, как правило, иерархическую структуру, т.е. может быть представлена в виде совокупности подсистем разного уровня, расположенных в порядке постепенности. При анализе тех или иных конкретных систем достаточно оказывается выделение некото­рого определенного числа ступеней иерархии.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой измерение состояния систем, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим, системы подразделяются на статические и динамические:

Статическая система — это система с одним возможным состо­янием.

Динамическая система — система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход от состояния в состо­яние.

Основой системного подхода является анализ, т.е. разделение целого на составляющие элементы в противоположность синтезу, который объединяет части в сложное целое.

С позиций безопасности производственных процессов одна из задач системного метода состоит в том, чтобы увидеть, как части системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями.

 6.1   Понятие о надежности работы человека при взаимодействии с техническими системами

 Технические системы становятся взаимосвя­занными только благодаря наличию  такого  основного  звена, как  человек. Согласно  данным, примерно

20 — 30 %  отказов  прямо  или  косвенно  связаны  с  ошибками  человека;

10 — 15 %  всех отказов непос­редственно связаны с ошибками человека.

Ввиду этого, анализ надежности реальных систем должен обяза­тельно включать и человеческий фактор.

Надежность работы человека определяется как потребность успеш­ного выполнения им работы или поставленной задачи на заданном этапе функционирования системы в течение заданного интервала времени при определенных требованиях к продолжительности выпол­нения работы.

Ошибка человека определяется как невыполнение поставленной задачи (или выполнение запрещенного действия), которое может явиться причиной повреждения оборудования или имущества либо нарушения нормального хода запланированных операций.

В реальных условиях в большинстве систем независимо от степени их автоматизации требуется в той или иной мере участие человека.

Можно утверждать, что там, где работает человек, появляются ошибки. Они возникают независимо от уровня подготовки, квалификации или опыта. Поэтому прогнозирование надежности обо­рудования без учета надежности работы человека не может дать истинной картины.

Ошибки по вине человека могут возникнуть в тех случаях, когда оператор или какое-либо лицо стремится к достижению ошибочной цели; поставленная цель не может быть достигнута из-за неправильных действий оператора; оператор бездействует в тот момент, когда его участие необходимо.

Виды ошибок, допускаемых человеком на различных стадиях взаимодействия в системе «человек — машина» можно классифи­цировать следующим образом:

1. Ошибки проектирования: обусловлены неудовлетворительным качеством проектирования. Например, управляющие устройства и индикаторы могут быть расположены настолько далеко друг от друга, что оператор будет испытывать затруднения при одновременном поль­зовании ими.

2. Операторские ошибки: возникают при неправильном выпол­нении обслуживающим персоналом установленных процедур или в тех случаях, когда правильные процедуры вообще не предусмотрены.

3. Ошибки изготовления: имеют место на этапе производства вследствие (а) неудовлетворительного качества работы, например не­правильной сварки, (б) неправильного выбора материала, (в) изготов­ления изделия с отклонениями от конструкторской документации.

 4. Ошибки технического обслуживания: возникают в процессе эксплуатации и обычно вызваны некачественным ремонтом оборудо­вания или неправильным монтажом вследствие недостаточной подго­товленности обслуживающего персонала, неудовлетворительного оснащения необходимой аппаратурой и инструментами.

5. Внесение ошибок: как правило, это ошибки, для которых трудно установить причину их возникновения, т.е. определить, возникли они по вине человека или же связаны с оборудованием.

6. Ошибки контроля: связаны с ошибочной приемкой как годного элемента или устройства, характеристики которого выходят за пределы 160 допусков, либо с ошибочной отбраковкой годного устройства или элемента с характеристиками в пределах допусков.

7. Ошибки обращения: возникают вследствие неудовлетворитель­ного хранения изделий или их транспортировки с отклонением от рекомендаций изготовителя.

8. Ошибки организации рабочего места: теснота рабочего поме­щения, повышенная температура, шум, недостаточная освещенность и т.п.

9. Ошибки управления коллективом: недостаточное стимулиро­вание специалистов, их психологическая несовместимость, не позво­ляющие достигнуть оптимального качества работы.

Свойства человека ошибаться является функцией его психо­логического состояния. Интенсивность ошибок во многом определя­ется параметрами внешней среды, в которой человек работает.

Ошибки человека можно распределить по трем уровням и на каждом уровне возможно предусмотрение ошибок. Например, на уровне 1 можно предотвратить ошибки человека; на уровне 2 можно избежать нежелательных последствий ошибок, корректируя не­правильное функционирование системы вследствие ошибок, внесен­ных по вине человека; на уровне 3 можно исключить повторное возникновение тех или иных ситуаций, приводящих к ошибкам чело­века.

 6.2   Зависимость эффективности работы человека от уровня нагрузок 

Соотношение между качеством работы человека и действующими нагрузками показывает, что зависимость частоты появления ошибок от действующих нагрузок является нелинейной. При очень низком уровне нагрузок большинство операторов работают неэффективно (так как задание кажется скучным и не вызывает интереса), и качество работы далеко от оптимального. При умеренных нагрузках качество работы оператора оказывается оптимальным, и поэтому умеренную нагрузку можно рассматривать как достаточное условие обеспечения внимательной работы человека-оператора. При дальнейшем увеличении нагрузок качество работы человека начинает ухудшаться, что объясняется, главным образом, такими видами физиологического стресса, как страх, беспокойство и т.п.

 6.3 Критерии оценки деятельности оператора 

 В общем виде деятель­ность человека-оператора характеризуется быстродействием и надеж­ностью.

Критерием быстродействия является время решения задачи, т.е. время от момента реагирования оператора на поступивший сигнал до момента окончания управляющих воздействий. Обычно это время прямо пропорционально количеству преобразуемой человеком инфор­мации

 Tоп = a + bH = a + (H / Vоп) 

где а -  скрытое время реакции, т.е. промежуток времени от момента появления сигнала до реакции на него оператора и его значения находятся в пределах 0,2 - 0,6 с;

b - время переработки одной единицы информации (0,15 - 0,35 м);

Н - количество перерабатыва­емой информации;

Von — средняя скорость переработки информации (2 - 4 ед/с) или пропускная способность.

Пропускная способность (Von) характеризует время, в течение которого оператор постигает смысл информации. Зависит от его психологических особенностей, типа задач, технических и эрго­номических особенностей систем управления.

Надежность человека-оператора определяет его способность вы­полнять в полном объеме возложенные на него функции при опреде­ленных условиях работы. Надежность деятельности оператора характеризует его безошибочность, готовность, восстанавливаемость, своевременность и точность.

Безошибочность оценивается вероятностью безошибочной работы, которая определяется как на уровне отдельной операции, так и в целом.

Вероятность Рj безошибочного выполнения операций j- го вида и интенсивность ошибок λj, допущенных при этом, применительно к фазе устойчивой работы определяется на основе статистических дан­ных

 Рj = (Nj — Сотj) / N λj =  Сотj / (Nj Tj ) 

где Nj ,Сотj — общее число выполняемых операций j -го вида и допу­щенное при этом число ошибок;

Tj — среднее время выполнения операции j-го вида.

         Вероятность безошибочного выполнения всей операции в целом определяется при экспоненциальном распределении времени

где Kj - число выполняемых операций j-го вида;

r - число различных видов операций (j = 1,r).

Коэффициент готовности характеризует вероятность включения человека-оператора в работу в любой произвольный момент времени

Коп = 1 — (Тб /  Т)  

где Тб — время, в течение которого человек не может принять поступившую к нему информацию;

Т — общее время работы челове­ка-оператора.

Восстанавливаемость оператора оценивается вероятностью исправ­лений им допущенной ошибки

Рв = Рк · Робн · Рн 

где Рк —вероятность выдачи сигнала контрольной системой;

Робн — вероятность обнаружения сигнала оператором;

Рн — вероятность исправления ошибочных действий при повторном выполнении всей операции.

Этот показатель позволяет оценить возможность самоконтроля оператором своих действий и исправления допущенных им ошибок.

Своевременность действий оператора оценивается вероятностью выполнения задачи в течение заданного времени: 

Рсв = P{t < t"} = ∫п0 f(t) dt 

где f(t) — функция распределения времени решения задачи операто­ром; t"—лимит времени, превышение которого рассматривается как ошибка.

Эта же вероятность может быть определена и по статистическим данным как 

Рсв = (N – Nнс ) / N 

где N и Nнс — общее и несвоевременное выполненное число задач.

Точность — степень отклонения измеряемого оператором количес­твенного параметра системы от его истинного, заданного или номина­льного значения.

Количественно этот параметр оценивается погрешностью, с кото­рой оператор измеряет, устанавливает или регулирует данный параметр 

ΔА = Аи + Аоп 

где Аи — истинное или номинальное значение параметра;

Аоп — фактическое измеряемое или регулируемое оператором значение этого параметра.

Значение погрешности, превысившее допустимые пределы, является ошибкой и ее следует учитывать при оценке надежности. 

Точность оператора зависит: от характеристик сигнала, сложности задачи, условий и темпа работы, функционального состояния нервной системы, квалификации, утомляемости и других факторов. 

 6.4  Оценка   надежности   системы   «человек—машина»   

  Прежде чем приступить к рассмотрению надежности системы «человек - машина», следует пояснить основные положения теории надежности j технических систем, поскольку, эти понятия надежности (с учетом специфических особенностей человека) применимы к данной системе.

 Под надежностью системы (или ее элемента) понимают свойство выполнять заданные функции в течение определенного времени при заданных условиях работы. Надежность следует понимать как совокуп­ность трех свойств: безотказности, восстанавливаемости и долговеч­ности. Фундаментальным понятием теории надежности является понятие отказа. Под отказом понимают случайное событие, состоящее в том, что система (элемент) полностью или частично утрачивает свою работоспособность, в результате чего заданные системе (элементу) функции не выполняются.

 Оценка   надежности   системы   «человек—машина» может производиться различными методами: аналитическим, экспериментальным, имитационным. На этапах проектирования преобладают j расчетные методы, которые основаны на статистических данных о надежности и скорости выполнения заданных функций оператором, о надежности технических средств, влиянии различных факторов внеш­ней среды на надежность техники, взаимном влиянии оператора и техники и пр.

В системотехническом методе оценки надежности СЧМ человек представляется в виде компонента системы. При этом выделяются следующие случаи оценки надежности системы при взаимодействии технических средств и человека-оператора при допущении, что отказы техники и ошибки оператора являются редкими, случайными и независимыми событиями, что появление более одного однотипного события за время работы системы от t0 до t0 + t практически невозмож­но, что способности оператора к компенсации ошибок и безошибочной работе — независимые свойства оператора.

Если компенсация ошибок оператора и отказов техники невозмож­на, то вероятность безотказной работы системы 

Pl (t0, t) = PT (t0, t) P0 (t) 

где PT(t0, t) — вероятность безотказной работы технических средств в течение времени (t0, t0+ t);

Po (t) — вероятность безошибочной работы оператора в течение времени t при условии, что техника работает безотказно;

t0 — общее время эксплуатации системы;

t — рассматрива­емый период работы.

При «мгновенной» компенсации ошибок оператора с вероятностью р вероятность безотказной работы системы 

P2(t0,t) = PT(t0,t){P0(t) + [1- P0(t)]}  

В случае компенсации только отказов технических средств вероят­ность безотказной работы системы 

P3 (t0, t) = P0 (t) [PT (t0, t) + [1- Pk (t0, t, δ)] 

где Pk(t0 ,t, δ) — условная вероятность безотказной работы системы в течение времени (t0 + t) с компенсацией последствий отказов, при условии, что в момент σ (t0 < σ < t0 + t) произошел отказ.

Вероятность безотказной работы системы с компенсацией ошибок оператора и отказов технических средств 

P4 (t0, t) = {P0 (t) + [1 – P0 (t) ] p}[PT (t0, t) + Pk (t0, t, δ)]. 

Выигрыш в надежности по вероятности безотказной работы Gp за счет компенсации ошибок и отказов характеризуется отношением 

Gр = [ P4 (t0, t)] / [ P1(t0, t)]. 

Выигрыш надежности увеличивается с ростом р и Pk (t0, t, δ), т.е. с увеличением уровня натренированности оператора на компенсации отказов и ошибок.

Если рассматривать системы по степени непрерывности участия человека в процессе управления, то для каждого из этих типов сущес­твуют соответствующие критерии надежности. Для систем первого типа таким критерием является вероятность безотказного, безошибочного и своевременного протекания управляемого процесса в течение задан­ного времени t. Такое протекание процесса возможно в следующих случаях:

а) технические средства работают исправно;

б) произошел отказ технических средств, но при этом: оператор безошибочно и своевременно выполнил требуемые действия по ликвидации аварийной ситуации;

в) оператор допустил ошибочные действия, но своевременно их исправил.

В соответствии с ранее принятыми обозначениями надежность системы «человек — машина» запишется в виде 

P1 = PT (t) + [1 – PT (t)] · Koп [P0 Pсв + (1 – P0) Pв]. 

Для СЧМ второго типа критерием надежности является вероят­ность безотказного, безошибочного и своевременного выполнения возникающей задачи. Задача системой может быть выполнена в том случае, если в требуемый момент времени оператор готов к приему поступающей информации и кроме того: а) в течение паузы и времени решения задачи техника работала безотказно, оператор правильно и своевременно выполнял требуемые действия, или б) произошел отказ техники, но оператор своевременно устранил его и при решении задачи не допускал ошибок, или в) при безотказной работе техники оператор допустил ошибку, но своевременно компенсировал ее. Расчет надеж­ности примет вид 

P2 = Koп [PT P0Pсв+ (1 – PT) Pвос P0Pсв + (1 - P0 ) PTPв] 

где Pвос — вероятность восстановления техники.

Для систем третьего типа критерий надежности такой же, как и во втором случае. Задача системой может считаться выполненной, если: 1) в требуемый момент времени техника находится в исправном состоянии, не отказала во время выполнения задачи, действия опера­торов были безошибочны и своевременны, или 2) не готовая или отказавшая техника была своевременно восстановлена, а операторы не допустили ошибок; 3) при безотказной работе техники оператор до­пустил ошибку, своевременно компенсировал ее. Расчет надежности в этом случае можно вести по формуле: 

P3 = Kr PT P0 Pсв + (1 – PT Kr) Pвос  P0 Pсв + (1 - P0 ) PT Pв, 

где Kr — коэффициент готовности техники.

Широкое и многообразное применение техники предъявляет все более высокие требования к ее соответствию человеческим возмож­ностям. Современные человеко-машинные системы следует рас­сматривать как сложные автоматизированные системы, в которые наряду с контурами чисто автоматического регулирования, состоящими только из технических звеньев, включены и функционируют контуры, замыкаемые через человеческое звено.

Система «человек — машина» в своем развитии проходит три стадии: проектирование, изготовление и эксплуатацию. Правильный и обоснованный учет человеческого фактора на каждой из этих стадий способствует достижению максимальной эффективности и безопас­ности.  

6.5  Психологические аспекты предупреждения опасности

Особое место в психологии безопасности занимает характер предупреждения опасности. Предупредить опас­ность можно разными способами: техническими, меди­ко-биологическими и общественными. К общественным способам предупреждения опасности, а следовательно, и несчастных случаев, прежде всего можно отнести обу­чение безопасным приемам работы. Правила безопасно­сти при этом выступают как общественное средство ог­раждения деятельности от опасности. Ограничения в де­ятельности исполнителя работ, обусловленные правилами безопасности, не могут расцениваться как факторы, уменьшающие личную свободу работника. Напротив, когда рабочий осознает пользу и необходимость правил, он становится относительно свободным от несчастных случаев и аварий.

Наряду с положительным эффектом действия правил безопасности приходится констатировать, что налагае­мые ими ограничения иногда усложняют процесс труда и порождают конфликты между мотивами выгоды и безопасности. И когда мотивы выгоды берут верх, возможны несчастные случаи, так как безопасность ока­зывается на втором плане. Для сокращения числа по­добных конфликтов требуется совершенствовать техни­ку и технологию, снижать число травмирующих фак­торов и одновременно согласовывать правила безопас­ности со структурой деятельности работающего, учиты­вая удобство выполнения того или иного вида работ.

В последние десятилетия оснащение современных производств техникой резко возросло, естественно, уве­личились число и уровень производственных опаснос­тей. При этом возросло и число требований правил безо­пасности. Такая тенденция порождает трудности чисто психологического порядка. Ведь все пункты правил не­обходимо не только понимать, но и помнить и по мере необходимости выполнять. Поэтому психология безопас­ности рекомендует выделять из правил наиболее важ­ные их пункты, чтобы обращать на них большее вни­мание и тем самым обеспечивать сравнительно легкое их запоминание.

6.6 Эстетизация и безопасность труда

В отличие от политической, правовой, общеобразова­тельной, профессиональной культуры эстетическая куль­тура в большей мере материальна, так как она пред­ставляет собой совокупность эстетических ценностей, способов их создания и потребления. Эстетическую куль­туру труда составляют эстетическая организация произ­водства, рабочего места, техническая эстетика, эстети­ческие аспекты самой деятельности и т. д. Эстетическая культура открывает возможность для сопряжения поль­зы и красоты, знаний и устремлений, утверждения пре­красного в человеке, в природе, в продуктах труда. С развитием эстетической культуры труда получил разви­тие дизайн — творческая деятельность, направленная на формирование и упорядочение предметно-простран­ственной среды, в процессе которой достигается единст­во функциональных и эстетических аспектов.

Будучи видом эстетической деятельности, дизайн (промышленное искусство) предполагает гуманизацию окружающей производственной среды. Основу теории дизайна составляет техническая эстетика, изучающая закономерности формирования и развития предметной среды. Техническая эстетика возникла на стыке ряда научных дисциплин — эстетики, искусствознания, со­циологии, экономики, инженерной психологии и тех­нологии производства. Она ставит своей целью найти наиболее оптимальные соответствия функциональных элементов производственной среды, таких как удобство, безопасность, психофизиологический комфорт с эстети­ческими элементами. И этим эстетика производства не­посредственно связана с охраной труда.

В таблице 6.1 - приводятся виды эмоционального состоя­ния, вызванные материальными эстетическими элементами, а в таблице 6.2 - психологическое воздействие цвета на человека, которое учитывается охраной труда не толь­ко для создания эстетического комфорта, но и для улуч­шения самочувствия работника с целью предупреждения несчастных случаев, связанных с преждевременным утом­лением от цвета. Как показала практика, на некоторых предприятиях, где проведены мероприятия, рекомендо­ванные технической эстетикой, значительно улучшились условия труда, число случаев производственного трав­матизма уменьшилось в 2-3 раза, а в отдельных местах — в 4,5 раза. Поэтому оценка уровня эстетической куль­туры производства с позиций охраны труда ориентирует учитывать в планах социального развития предприятия и в итогах трудовой деятельности следующие характери­стики: эстетическое состояние территории и про­изводственных помещений, использование функциональ­ных эстетических элементов для предупреждения несчас­тных случаев, а также специальных средств эстетическо­го воздействия для снятия психической напряженности (комнаты психологической разгрузки, бани-сауны, гиги­енические душевые, молочные бары и т. п.).

Т а б л и ц а 6.1 Эмоционально-психическое воздействие на человека эстетических элементов окружения

 

Воздействие

 

Эстетический элемент

 

 

 

                           Свет       |             Цвет            |                               Форма

 

Напряжение

 

Резкий, ослепляющий, пульсирующий

 

Интенсивный

 

Неустойчивая, дробная, шероховатая или зазубренная поверхности

 

Разрядка, Успокоение

 

Мягкий

 

Спокойный

 

Простая, линии плавные, с горизон­тальным построением композиции и конструктивной устойчивостью

 

Испуг

 

Тусклый или ослеп­ляющий, резкие ослышки

 

Резкий

 

Нелогичная, неустойчивая, с острыми выступающими элементами, ощущае­мым ограничением

 

Возвышен­ность, одухо­творенность

 

Заливающий сильный и ровный

 

Сдержанный белый, холодный пурпур­ный, фиолетовый

 

Поражающие просторы, уходящие в перспективу вертикали, завершен­ность  композиции

 

 Т а б л и ц а  6.2  Воздействие цвета на функции органов и систем человека

 

Цвет

 

Показатель физиологического состояния

 

 

 

Артериальное

давление

 

Пульс

 

Дыхание

 

Эмоциональное воздействие

 

Красный

 

Увеличивается

 

Ускоряется

 

Учащается

 

Возбуждает

 

Оранжевый

 

Слегка увеличивается

 

Слегка ускоряется

 

Слегка уменьшается

 

Стимулирует

 

Желтый

 

Не меняется

 

Не меняется

 

Не меняется

 

Уравновешивает

 

Зеленый

 

Слегка уменьшается

 

Слегка учащается

 

Слегка успокаивается

 

Уравновешивает

 

Голубой

 

Уменьшается

 

Успокаивается

 

Успокаивается

 

Успокаивает

 

Синий

 

Уменьшается

 

Успокаивается

 

Замедляется

 

Затормаживает

 

Фиолетовый

 

Сильно уменьшается

 

Сильно уменьшается

 

Сильно замедляется

 

Подавляет

 

 

   6.7 Стимулирование безопасности деятельности

 Стимулирование безопасности деятельности  строится по принципу поощрения и наказания. Поведение зависит от его последствий. В случае, когда за поведение поощряют (положительное усилие), человек стремится осуществлять такое поведение более часто; если наказывают, то изменение поведения в нужном направлении будет иметь меньший временной отрезок.

Наказание, наряду с желательным положительным эффектом, почти всегда дает и немало непредусмотренных, отрицательных последствий: сокрытие недостатков в работе и технологии; нежелание усовершенствовать процесс; чувство наказания у всех коллег. Главное - люди не учатся правильному поведению, они учатся различать ситуации потенциального наказания и временно изменяют свое поведение.

Снисходительный человек замечает нарушение, но игнорирует это нарушение, считая, что выпуск продукции в данный момент важнее.

Принципиальный человек, заметив нарушение, в спокойной форме сделает замечание, при этом не подавляя и не унижая работника.

«Тренировка  принципиальности» -  практикуется при обучении психологическим методам управления коллективом.

Агрессивный человек, заметив нарушение, сразу пытается его исправить. Он  не выбирает ни слов, ни тона и зачастую обижает работника, ущемляет его достоинство, что вызывает ответную грубость, сохраняет линию прежнего поведения. Порой действия его становятся даже более опасными.

Выявлено  10 наиболее важных деловых черт характера, своего рода эталон, к которому нужно стремиться. Они разделены на две группы:

- группа коммуникативных особенностей: вера в себя, вежливость, жизнерадостность, позитивное отношение к критике в свой адрес, тактичность;

- группа рабочих особенностей: старательность, инициативность, способность запоминать необходимое, умение учитывать обстановку, правдивость.

 6.8 Причины обеспечения безопасности

 Исходные положения, идеи, именуемые принципами обеспе­чения безопасности, условно делятся на четыре группы:

Ориентирующие - представляющие собой основополагающие идеи, определяющие направление поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой:

        - системность;

        - информативность (получение, обработка и передача инфор­мации о состоянии условий и охране труда);

        - классификация или категорирование (состоит в делении объ­ектов на

  классы и категории по признакам, связанным с опас­ностями);

            - нормирование (установление требований к характеристикам производственной среды, соблюдение которых обеспечивает безопасность работающих).

           Технические - направленные на непосредственное предот­вращение действия опасных факторов и основанные на использо­вании физических законов:

         - защита расстоянием, количеством;

         - экранирование;

         - использование слабого звена (в рассматриваемую систему вводится

элемент, который устроен так, что воспринимает или реагирует на изменение соответствующего параметра, предот­вращая опасное явление);

        - недоступность;

        - блокировка;

        - флегматизация;

        - нейтрализация;

        - герметизация;

        - дублирование и т.д.

          Управленческие - определяющие взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями к этапами процесса обеспечения безопасности:

        - плановость;

        - контроль;

        - эффективность;

        - ответственность;

        - аттестация и сертификация;

        - стимулирование и т.д.

          Организационные - реализующие положения научной органи­зации труда:

  - защита временем;

  - резервирование;

  - эргономичность;

  - компенсация;

  - эстетизация;

  - зонирование и т.д.

            Приведенная классификация относительно условна и включа­ет лишь основные принципы.

 

6.9 Методы повышения безопасности

 

В действиях человека психологи выделяют три функ­циональные части: мотивационную, ориентировочную и исполнительную. Нарушение в любой из этих частей влечет за собой нарушение действий в целом.

Человек нарушает требования безопасности по сле­дующим причинам:

- по незнанию этих требований;

- по нежеланию выполнять известные ему требования безопасности;

- в связи с неумением выполнить требования;

- в связи с невозможностью выполнить требования (по причинам,

независящим от человека).

         В психологической классификации причин возник­новения опасных ситуаций и несчастных случаев можно выделить три класса.

         Нарушение мотивационной части действий. Прояв­ляется в нежелании выполнять определенные действия (операции). Нарушение может быть относительно по­стоянным (человек недооценивает опасность, склонен к риску, отрицательно относится к трудовым и (или) тех­ническим регламентациям, безопасный труд не стиму­лируется и т. п.) и временным (человек в состоянии деп­рессии, алкогольного опьянения).

Нарушение ориентировочной части действий. Про­является в незнании правил эксплуатации технических систем и норм по безопасности труда и способов их выполнения.

Нарушение исполнительной части. Проявляется в невыполнении правил (инструкций, предписаний, норм и т. д.) вследствие несоответствия психических и физи­ческих возможностей человека требованиям работы. Та­кое несоответствие, как и в случае с нарушением мотивационной части действий, может быть постоянным (недостаточная координация, плохая концентрация вни­мания, несоответствие роста габаритам обслуживаемого оборудования и т. д.) и временным (переутомление, по­нижение трудоспособности, ухудшение состояния здо­ровья, стресс, алкогольное опьянение).

Эта классификация предоставляет реальную возмож­ность в соответствии с каждой группой причин возник­новения опасных ситуаций и несчастных случаев на­значить группу профилактических мероприятий в каждой части: мотивационная часть — пропаганда и воспитание; ориентировочная — обучение, отработка навыков; исполнительная — профотбор, медицинское обследование.

   Наличие потенциальной опасности не всегда сопровождается ее негативным воздействием на человека.

   Условия реализации потенциальной опасности:

- реальное существование опасности;

- нахождение человека в зоне действия опасности;

- отсутствие у человека достаточных средств защиты.

     Основные методы обеспечения безопасности:

- пространственное (или) временное разделение зоны опасности и

рабочей зоны (реализуется путем организации деятельности и инженерных решений);

- адаптация среды к возможностям человека (реализуется путем

использования средств коллективной защиты);

- адаптация человека к окружающей среде и повышение его

защищенности (реализуется путем подготовки персонала к безопасному труду и использования средств индивидуальной защиты).

Список литературы

1. Белов С.В. и др. Безопасность жизнедеятельности.- М : ВШ, 2001.

2. Кукин П.П. и др. Безопасность технологических процессов и производствс (Охрана труда). – М.: ВШ. 2002.

3. Сергеев В.С. «Безопасность жизнедеятельности», 2004.

4. Пушкина И.П. Методические разработки по экспериментально-  психологическому исследованию в условиях трудовой деятельности. - М.: ММА, 2003.

5. Тимофеева С.С. Введение в безопасность жизнедеятельности. - Ростов-на Дону: Феникс, 2004.

     6. Хенли Д. Кумамото Х. Надежность технических систем и оценка риска. – М.: Машиностроение, 1984.- 528 с.

     7. Нурбаев Д.А. Трудовое право РК. – Алматы: Бастау, 2004.

     8. Русак О.Н. Безопасность техносферы. – Красноярск : ВШ, 2003.

     9. Ушаков К.З. и др. Безопасность жизнедеятельности.- М.: МГГУ, 2002.

     10. Мясоедов П.Г. Отображение информации. - М.: Воениздат, 2003.

     11. Русак О.Н. Справочная книга по охране труда в  машиностроении. – М.: Машиностроение, 1989.

      12. Белов С.В.  Безопасность технологических процессов. – М: Машиностроение, 1985.

     13. Раздорожный А.А. Охрана труда и производственная безопасность.  –  М.: Экзамен, 2006.

     14. Хакимжанов Т.Е. Охрана труда. – Алматы:  Эверо, 2006.

     15. Охрана труда и техника безопасности в практической деятельности субъектов РК. – Алматы: «Lem», 2002. /Состав. В.И. Скала/

Содержание

Введение……………………………………………………………………………. 3

1 Роль эргономики в обеспечении безопасных условий труда…………………  4

1.1 Факторы, воздействующие на формирование условий труда………………. 6

1.2 Характеристики трудовой деятельности……………………………………... 8

1.3 Тяжесть и напряженность трудового процесса……………………………....  9

1.4 Классификация условий  труда по травмобезопасности…………………… 10

1.5 Работоспособность человека…………………………………………………. 11

2 Эргономические требования к организации рабочего места………………… 13

2.1 Классификация рабочих мест………………………………………………… 14

2.2 Эргономические параметры рабочих мест…………………………………... 16

2.3 Рабочие положения и позы. Требования к рабочим сидениям…………….. 23

3. Эргономические требования к производственному оборудованию…….. 31

3.1 Общие требования………………………………………………………….. 31

3.2 Требования к органам управления………………………………………..  34

3.3 Требования к средствам отображения информации…………………….  40

4  Физиологические характеристики человека ……………………………… 46

4.1 Общие характеристики анализаторов…………………………………….  47

4.2 Характеристика зрительного анализатора……………………………….  49

4.3 Характеристика слухового анализатора………………………………….  51

4.4 Характеристика кожного анализатора……………………………………  54

4.5 Кинестетический анализатор ……………………………………………..  57

4.6 Обонятельный анализатор ………………………………………………..   57

4.7 Вкусовой анализатор ……………………………………………………...   58

5  Психофизическая деятельность человека…………………………………   58

5.1 Общие требования………………………………………………………….. 58

5.2 Психология в проблеме безопасности……………………………………. 64

5.3 Чрезмерные формы психического напряжения………………………….  65

5.4 Особые психические состояния …………………………………………..  65

5.5 Производственные психические состояния.……………………………..  68

5.6 Состояние монотонности …………………………………………………   71

5.7 Эмоциональное напряжение……………………………………………….  72

5.8 Особенности групповой психологии……………………………………… 73

5.9 Психологические причины создания опасных ситуаций

и производственных травм ……………………………………………………..75

5.10 Психологическая модель  руководителя коллективом………………….80

5.11 Стимулирование безопасности деятельности…………………………..  81

5.12 Психологические причины совершения ошибок оператора ………….  81

5.13 Поведение человека в аварийных ситуациях…………………………… 85

5.14 Профотбор …………………………………………………………………. 87

6  Надежность человека как звена сложной технической

системы ………………………………………………………………………….  90

 6.1  Понятие о надежности работы человека при взаимодействии

с техническими системами……………………………………………………… 91

6.2  Зависимость эффективности работы человека от уровня нагрузок……     92

6.3  Критерии оценки деятельности оператора………………………………… 93

6.4 Оценка   надежности   системы   «человек—машина» …………………… 95

6.5 Психологические аспекты предупреждения опасности…………………… 97

6.6  Эстетизация и безопасность труда…………………………………………  98

6.7 Стимулирование безопасности деятельности……………………………..   102

6.8 Причины обеспечения безопасности………………………………………   102

6.9 Методы повышения безопасности…………………………………………   103

Список литературы……………………………………………………………  105