3.7. Эргономические основы безопасности жизнедеятельности (на самостоятельное изучение)
Понятие об эргономике и её связь с безопасностью жизнедеятельности. Пять видов совместимости в системе Ч-М-С.
Эргономика *– наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с точки зрения анатомии, антропологии, физиологии, психологии и гигиены в целях создания удобных и приемлемых для человека орудий и условий труда и технологических процессов.
*Эргономика - от греч. ergon - работа. Термин впервые ввел польский ученый Ястшембовский в работе "Черты эргономики, т.е. науки о труде" 1875 г.
Цель эргономики: увеличение производительности труда, обеспечение безопасности, достижение комфорта деятельности человека.
В системе Ч–М–С учитывается пять видов совместимости для обеспечения максимального результата функционирования:
Энергетическая (создание удобно управляемых машин, расчёт приемлемых условий для управления механизмами). Силовые и энергетические параметры человеческого организма имеют достаточно узкие диапазоны значений, а сенсорномоторные устройства (рычаги, педали, тумблеры, кнопки, клавиши и т.д.) могут требовать очень большие или очень малые усилия. Первое ведёт к усталости, второе - к снижению точности работы оператора, т.к. он не чувствует сопротивления органов управления.
Информационная (количество каналов информации у машины может быть очень большим (практически бесконечно), а приёмников-анализаторов у человека ограниченное число).
В сложных технических системах оператор обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Он удалён от них, они могут быть не видимы, не слышимы и не осязаемы. Оператор видит показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы о
работе технических элементов. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ). При этом количество каналов передачи (выдачи) информации у технических устройств может быть сколько угодно большим, а приёмников у человека (оператора) ограниченное количество. Рычаги, кнопки, ручки, тумблеры, клавиши и др. органы управления называют сенсорномоторными устройствами. Пространство, где располагают сенсорномоторные устройства называют сенсорномоторным полем. Совокупность средств отображения информации и сенсорномоторных устройств представляет из себя информационную модель технической системы (машины). В этом случае задачей эргономики является разработка такой информационной модели машины, которая отображала бы все нужные в данный момент характеристики машины (процесса) и позволяла бы оператору безошибочно принимать и перерабатывать информацию, не перегружая его внимание и память.
Биофизическая - создание окружающей среды, обеспечивающей приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние (контроль освещённости, световое поле, запылённость, температура, влажность), этим занимаются врачи – гигиенисты, а инженеры находят способы оптимальной работы, и отсюда, повышается работоспособность. Так, известно, что с наибольшим КПД человек трудится в солнечную погоду при освещённости 1500 лк.
Пространственно-антропометрическая (Предполагает учёт размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, расположения и позы оператора во время работы. Рассчитываются объём рабочего места, зона досягаемости, видимость, расстояние до пульта).
При решении этой задачи определяют объём рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до сенсорномоторных устройств и др. параметры. Сложность данной задачи зачастую заключается в том, что значения антропометрических параметров у разных людей различны. На начальной стадии развития современной эргономики (30-40-е годы 20 века) эту проблему решали путём подбора людей с соответствующими антропометрическими характеристиками (пилоты первых реактивных летательных аппаратов). Однако этот путь далеко не всегда реализуем, особенно при производстве технических устройств (изделий) массового использования. В этих случаях, при разработке технических устройств, используют средние значения антропометрических характеристик.
Следует отметить, что поза "стоя" требует больших энергетических затрат и менее устойчива из-за поднятого центра тяжести. Поэтому в этой позе быстрее наступает утомление.
Рабочая поза "сидя" имеет целый ряд преимуществ: резко уменьшается высота центра тяжести над точкой опоры, благодаря чему возрастает устойчивость тела, значительно сокращаются энергетические затраты организма для поддержания такой позы, вследствие этого она является менее утомительной.
Рабочая поза выбрана правильно, если проекция общего центра тяжести лежит в пределах площади опоры. Если в процессе работы действует небольшая группа мышц, то предпочтительнее поза "сидя", при работе большой группы мышц - поза "стоя".
Всякая поза, проекция центра тяжести которой выходит за границы площади опоры, будет вызывать значительные мышечные усилия, т.е. статические напряжения. Длительные статические напряжения мышцы могут вызвать быстрое утомление, снижение работоспособности, профзаболевания (искривление позвоночника, расширение вен, плоскостопие) и травматизм. При проектировании рабочего места необходимо учитывать следующее: если при прямой позе "сидя" мышечную работу принять равной единице, то при прямой позе "стоя" мышечная работа составляет 1,6; при наклонной позе "сидя" - 4, а при наклонной позе "стоя" - 10. Статичная поза утомительнее, чем динамическая.
Технико–эстетическая (заключается в обеспечении удовлетворённости человека от общения с машиной). Машина должна быть красивой, гармоничной с психоэмоциональной сферой человека. Эту задачу решают с помощью методов художественного проектирования - дизайна**.