6.4.3. Учет физиологических и психологических требований.

При проектировании машин необходимо выполнить следующие требования на основе физических, физиологических и психологических особенностей человека. Гигиенические требования, устанавливающие определенные нормы к освещенности помещений и рабочих мест, температуре, влажности, запыленности и токсичности окружающей среды; уровню шума и вибрации при работе оборудования и т.п.

Н а рисунке 6.2. представлены нормы некоторых факторов рабочей среды, создающие необходимые условия для работы человека и пределы их допустимости.

Наряду с изучением таких факторов рабочей среды, как шум, тепло, холод, влажность, вибрация и др. серьезное внимание физиология труда уделяет проблемам утомления, монотонности в труде и многим иным непосредственно связанным с созданием новой техники. Например, для сохранения высокой работоспособности большое значение имеет правильный выбор рабочей позы. Если при прямой позе сидя мышечную работу принять равной 1, то при прямой позе стоя мышечная работа возрастает в 1,6 раза, при наклонной позе сидя в 4 раза, при наклонной позе стоя в 10 раз (при работе на токарных станках).

Проектирование рабочих движений.

Эффективность современных машин во многом определяется тем, насколько легко и просто управлять машиной, способа подачи информации (осведомительной) о работе машины в целом, а также отдельных её элементов, размещения органов управления, величины усилий и точности движения оператора при управлении.

Диапазон скорости движения рук (который определяет скорость рабочих движений) очень широк: от 0,1 мм/с (тонкая регулировка пальцами) до 80 м/с ( движение кисти при метании диска ). Но в большинстве случаев эта скорость находится в пределах от 0,05 до 8 м/с.

При конструировании машин с учетом скорости движения рук и ног следует руководствоваться правилами:

там, где требуется быстрая реакция, следует использовать движения "к себе";

-скорость движения слева направо для правой руки больше, чем в обратном направлении;

вращательные движения в 1,5 раза быстрее, чем поступательные;

движения с большим размахом быстрее;

плавные криволинейные движения рук быстрее, чем прямолинейные с внезапным изменением направления;

движения ориентированные механизмом быстрее, чем на "глаз";

точные движения лучше выполнять сидя;

небольшие предметы следует перемещать скользящим движением, а не переносить.

Принципы экономии рабочих движений:

одновременность – обе руки должны одновременно начинать и заканчивать действие;

симметричность- облегчение выполнения работы, обеспечивается равновесие корпуса тела;

естественность движений в пределах поля зрения, естественные по возможности направленные к земле;

ритмичность движений – вынужденный или свободный ритм (ритмичная музыка);

привычность движений – учет предыдущих навыков;

движения при возможности нужно ограничивать упорами;

соединения, требующие частой разборки делать свободными;

там, где возможно необходимо устанавливать направляющие;

устанавливать быстродействующие зажимы;

устанавливать бункера и ячейки с ориентирующими механизмами, спускные желоба для подачи и удаления изделий;

ножные педали для зажима и освобождения изделий.

Приспособление современной техники к человеку по психологическим требованиям тесно связано не только с его эмоциональным настроем, но и как следствие этого настроя, с экономикой производства. Вот не полный перечень величин прироста производительности труда:

гармоничное цветовое окружение повышает производительность от 5,5 до 37 %;

одночасовая трансляция музыки на 12-14 %;

замена черных рукоятей цветными уменьшила число ошибок по управлению на 15-17 %;

оснащение поста управления счетчиками вместо открытых шкал ликвидировало 25-35 % ошибок;

сообщение кузнецу через каждые 30 мин о количестве изготовленных им штампов увеличило производительность на 10-20 %;

при хорошем настроении на операцию уходит 1,5-2,6 сек, при плохом 2,5-3,3 сек;

На данном этапе научно-технического развития человек превосходит машину в способности:

чувствовать или определять минимальное количество световой и звуковой энергии;

воспринимать световой и цветовой рисунок;

осмысливать и суммировать различные раздражители;

приспосабливаться к процессу труда, улучшая его управление;

рассуждать интуитивно, обобщать;

долго хранить информацию и вспомнить в нужное время;

принимать решения;

творчески мыслить, используя элементы фантазии и предвидения.

Но машина уже сейчас превосходит человека по некоторым операциям и может:

быстро реагировать на сигнал;

прилагать большую силу плавно и точно;

надежно "не уставая" повторять шаблонные действия;

быстро запоминать информацию, сжато хранить её и стирать полностью;

рассуждать дедуктивно (вычислять);

выполнять самые сложные операции.

Таким образом, современная техника превосходит человека в способности работать точнее, быстрее, ритмичнее, рассчитывать. Это необходимо иметь в виду при проектировании машин и при возможности освобождать мозг человека от монотонной не творческой работы.

Эргономические требования должны быть учтены уже на стадии технического задания на проектирование машин и оборудования в общем виде. На стадии эскизного проекта эти требования уточняются и конкретизируются. 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, проектируются рабочее место, органы управления, средства отображения информации и т.д.

Заключительным этапом, обеспечивающим полноту учета эргономических требований в процессе проектирования машин, является эргономическая оценка производственного оборудования или машины и рабочего места, позволяющая судить о достигнутом уровне их эргономичности.

Эргономическая оценка формируется на основании:

изучения влияния различных факторов окружающей среды на функциональное состояние и работоспособность человека;

разработки средств эффективной защиты от вредных воздействий среды;

установления общих принципов рациональной компоновки органов управления;

формирования требований к проектированию рабочих мест;

определения зоны размещения оборудования;

разработки общих рекомендаций по конструированию рабочих столов, пультов и сидений в зависимости от характера работы и рабочей зоны оператора;

исследования эффективности различных типов и способов индикации (зрительной, слуховой, комбинированной);

изучения и оценке различных видов органов управления.