Організація робочого місця
Трудова діяльність людини значною мірою залежить від таких компонентів: предмет і засоби праці, організація робочого місця, гігієнічні фактори виробничого середовища, працездатність людини. Працездатність – це величина функціональних можливостей організму, яка характеризується ефективністю роботи, виконаної за певний час.
Доцільне розташування обладнання й компонування робочого місця, забезпечення зручної пози і вільних рухів при роботі, використання обладнання, яке відповідає вимогам ергономіки та інженерної психології, забезпечують найбільш ефективний трудовий процес, зменшують втому і знижують ймовірність виникнення професійних захворювань.
При роботі «стоячи» підвищується навантаження на м’язи нижніх кінцівок, підвищується напруження м’язів у зв’язку з високим розташуванням центра ваги працівника і зростають енерговитрати у порівнянні з позою «сидячи» на 6-10%.
Поза людини залежить від м’язових зусиль під час роботи, точності та швидкості рухів, а також від характеру роботи, що виконується. При зусиллях не більше 50Н(кг·с) можна виконувати роботу сидячи. При навантаженні від 50 до 100 Н робота може виконуватися з однаковим фізичним ефектом як стоячи, так і сидячи. При навантаженні більше 100 Н бажано працювати сидячи.
Робота в позі «сидячи» більш раціональна і менш виснажлива, оскільки зменшується віддаль центра ваги до площі опори, підвищується стійкість тіла, зменшується навантаження на серцево-судинну систему. У положенні «сидячи» забезпечується можливість виконувати роботу, яка вимагає точних рухів. При цьому можуть виникати застійні явища в життєво важливих органах, ускладнення роботи органів кровообігу й дихання тощо.
Зміни пози призводять до перерозподілу навантаження на групи м’язів, покращення кровообігу, зниження монотонності роботи. У зв’язку з цим всюди, де це можливо (з врахуванням технології та умов виробництва), доцільно передбачати можливість виконання роботи, як стоячи, так і сидячи, щоб працівники могли змінювати положення тіла.
Задачею охорони праці, спираючись на сучасні досягнення інженерної психології та ергономіки, є забезпечення людині – оператору таких умов праці і такої організації його робочого місця, щоб при максимальній продуктивності праці, стомлюваність була би мінімальною і були б відсутні нервові перенапруги.
Ергономіка (грецьке слово ergon – робота і nomos – закон). Термін «ергономіка» ввів у 1857 р. Войцех Ястшембовський. – Це наука, що виникла на межі технічних наук, фізіології, гігієни, вивчає функціональні можливості людини у трудових процесах з метою створення для неї оптимальних умов праці; забезпечує трудову діяльність людини в системі «людина – машина – середовище» із метою забезпечення її ефективності, безпеки та комфорту.
Досягнення на підприємстві безпечних умов праці, оптимізації виробничого середовища, зниження фізичного і нервово-психічного напруження працюючих під час роботи залежить від того, у якій мірі при створенні та експлуатації технічних засобів і технологій враховані особливості людського фактору і ергономічні вимоги системи “людина – машина – середовище”. Охорона праці неможлива без раціональної організації робочого місця. Робочим місцем вважається місце постійного або періодичного перебування працюючого для спостереження і проведення виробничих процесів чи експерименту.
Організація робочого місця починається з вибору робочої пози, яка має велике значення для збереження високої працездатності і залежить від характеру рухів. Планування робочого місця виходить з того, щоб робітник виконував роботу мінімумом легких, продуктивних і безпечних рухів за умови сприятливої пози.
Якщо у процесі праці діє невелика група м’язів, то безумовно, краще сидяча поза, при роботі з великою групою м’язів – стояча. При проектуванні робочого місця необхідно ураховувати наступне: якщо при прямій позі «сидячи» м’язову роботу прийняти рівною 1,0, то при прямій позі «стоячи» м’язова робота збільшується в 1,6 рази; при схиленій позі «сидячи» ‑ в 4 рази, а при схиленій позі «стоячи» ‑ в 10 разів.
Робочі зони. Положення «сидячи» може стати найкращим у праці, тільки за умови, що робоча зона буде вірно сконструйована. По-перше, це полягає у суворій відповідності з оптимальним полем зору робітника. Робоча зона визначається дугами, які може описати рука, обертаючись у плечі, у лікті на рівні робочої поверхні, а рухом рук керує мозок людини у відповідності з корекцією очей. Тому зону, яка зручна для дії обох рук, необхідно обов’язково сполучати з зоною, яка зручна для охоплення людським зором.
По-друге, робочі місця повинні проектуватися з урахуванням антропометричних даних, тобто з урахуванням усереднених розмірів людського тіла. Якщо розміщення органів керування не буде відповідати фізичним можливостям людини, робота виявиться невиправдано стомлюючою. Перед усім враховуються зріст, потім розмах і довжина рук, ширина плечей, висота колін та інше. При проектуванні беруться середні значення усіх величин, які характерні для даної країни чи групи населення, а також анатомо-фізіологічні відмінності між чоловіками та жінками (Див. мал. 2).
Мал. 2. Зорове поле двох очей (бінокулярний зір).
1.- межа обсягу правого ока;
2.- вільний рух голови.
Маса дорослого чоловіка середнього зросту (170 см) складає 80 кг, площа поверхні шкіри – 20000 см2. При роботі стоячи слід враховувати те, що зріст чоловіків і жінок у середньому відрізняється на 11,1 см, довжина витягнутої у сторону руки – на 6,2см, довжина витягнутої вперед руки – на 5,7 см, довжина ноги – на 6,6 см, висота очей над рівнем підлоги – на 10,1 см. На робочому місці в позі «сидячи» відмінності в розмірних співвідношеннях чоловіків та жінок пояснюються тим, що в середньому довжина тіла у чоловіків на 9,8 см і висота очей над сидінням на 4,4 см більша, ніж у жінок.
Слід зауважити, що швидкість руху правої руки більша під час руху зліва направо, а лівої – справа наліво; точність руху рук більша за незначних (до 20 Н) навантажень; зусилля натиску та тяги, що виконуються руками при русі їх вперед корпусом, більша, ніж під час руху рук в обидва боки тощо. Комплексна оцінка цих можливостей людини і є ергономічним критерієм безпеки праці.
Органи керування. Робота оператора ефективна тоді, коли органи керування відповідають певним вимогам.
По-перше, визначається система керування, яка може бути ручною чи ножною. Дослідження виявили, що ручне керування краще, причому більш корисним є використання регуляторів, які рухаються за допомогою рухів руки «до себе» чи «від себе». Потрібно мати на увазі, що рухи руки «до себе» швидші, але менш точні, «від себе» – навпаки: довші та більш точні
Помилково передбачати, що найкращим є той орган керування, який не вимагає зусиль. У цьому випадку оператор “не відчуває” рукоятки і діє дуже неточно. Запобігання тремтіння руки і підвищення точності рухів вимагає відповідного моменту опору рукоятки у межі 0,3–0,7 кГм. Для ножних педалей при повному їх натисненні робота повинна становити від 2 до 8кГм. Відсутність зусиль у процесі керування, тобто захоплення “кнопковим” керуванням, призводить до того, що зусилля, докладені до органів керування не пов’язуються з процесами регулювання, а це дезорієнтує людину, позбавляє її впевненості у вірності своїх дій.
Людина – оператор – це розумний, економічний і гнучкий генератор малих енергій, тому знехтування його руховими навичками призводить до погіршення ефекту керування, тому для його успішних дій необхідна відповідна витрата м’язової енергії.
Слід зазначити, що максимальна ефективність керування забезпечується не тільки робочими, але й пристосованими рухами. Так, досвід показує, якщо форма рукоятки точно відповідає хватці руки, то виникають незручності в роботі, тому що така форма сковує пристосувальні рухи. Рухи руки в цілому стають менш пластичними і координованими. Для більш точного розрізнення органів керування один від одного (особливо, коли з ними працюють “не дивлячись”) ефективно використовувати різні за розміром і конфігурацією рукоятки.
Для різноманітних операцій добре використовувати органи керування, які діють за різними принципами: перекидні, кнопкові, клавішні, ригельні і обертальні перемикачі. Розміри кнопок, ручок і штурвалів вибираються в залежності від вимагаємих зусиль. В тому випадку, коли необхідні великі зусилля і невелика точність, використовуються ножні органи керування: вмикання – вимикання, грубе регулювання напруги чи струму тощо. Схема використання педалі визначається із міркувань доцільності прикладених зусиль групи м’язів, які краще завантажити тощо.
Компоновка приладів і органів керування на робочому місці. Типізація розміщення на робочих місцях приладів і органів керування сприяє виробленню у виконавця-фахівця професійних динамічних стереотипів, тобто підвищується швидкість і точність роботи оператора, знижується стомлюваність. Виходячи з цього може бути запропоновано декілька принципів розташування сигнальних пристроїв і органів керування у робочому просторі:
принцип функціональної організації, коли прилади і органи керування групуються за їх функціями (наприклад, амперметри, вольтметри і т.д.);
принцип значущості, коли прилади групуються в залежності від того, наскільки вирішальними вони виявляються для виконання певної групи операцій, тобто коли прилади, які мають важливе значення, розміщуються там, де присутні найкращі умови їх сприйняття;
принцип послідовного використання, за яким прилади і органи керування повинні розміщуватися у відповідності з послідовністю операцій;
принцип частоти використання, який вимагає, щоб елементи, які найчастіше використовуються, розміщувалися в найзручніших для сприйняття та маніпулювання місцях;
принцип оптимального розташування, коли прилади, устаткування розміщуються в залежності від їх особливостей з урахуванням точності, швидкості сприйняття, зручності маніпулювання органами керування і т.п.
Крім того, при групуванні приладів слід ураховувати їх кількість. В одній групі не рекомендується мати більш ніж 5-6 горизонтальних і 5-6 вертикальних рядів. У випадку, якщо на панелі більш ніж 25-30 приладів, їх слід компонувати в 2 чи більше груп, які зорово відрізняються, що полегшує читання показників. Прилади необхідно розташовувати з мінімальним паралаксом, тобто кут огляду вважається хорошим, якщо він не перебільшує 30.
Мал. 3. Межі робочої зони робітників: а - сидячи; б – стоячи.
а – зона досяжності моторного поля у вертикальній площині для середнього зросту в положенні сидячи; б – зони для виконання ручних операцій та розташування органів керування в горизонтальній площині для людини середнього зросту в положенні сидячи: 1 – розташування найбільш важливих органів керування (оптимальна зона моторного поля); 2 – розташування часто використовуваних органів керування (зона легкої досяжності моторного поля); 3 – розташування рідко використовуваних органів керування (зона досяжності моторного поля); в, г – зони для виконання ручних операцій та розташування органів керування у вертикальній та горизонтальній площинах площині для людини середнього зросту; 1 – розташування найбільш важливих органів керування (оптимальна зона моторного поля); 2 – розташування часто використовуваних органів керування (зона легкої досяжності моторного поля); 3 – розташування рідко використовуваних органів керування (зона досяжності моторного поля).
Рухи при роботі. Для того, щоб проаналізувати будь-яку елементарну, чи складну робочу дію (складається з ряду елементарних рухів), тіло людини (скелет) уявляють у вигляді шарнірної системи ланок, що можуть згинатися, розгинатися та обертатися.
Шарнірні суглоби пальців рук і ніг дозволяють здійснювати рухи тільки навколо однієї осі, тобто згинання і розгинання. Лікоть дозволяє руці рухатися до тулуба і від тулуба, а плече дає можливість руці рухатися у декількох осях. Таким чином, кінчик пальця по відношенню до грудної клітки має 16 напрямків руху, а по відношенню до нерухомої стопи – навіть 30.
Уявлення окремих кінцівок людського тіла у вигляді елементів шарнірної системи підказує, що плавні еліптичні чи кругові рухи з центром у суглобі-шарнірі більше відповідають особливостям і можливостям людини у рухах. Саме тому оптимальні робочі зони будують колами (у горизонтальній чи вертикальній площинах) чи сферичними поверхнями (у просторі).
Обсяг рухів різних частин тіла краще всього враховувати при проектуванні у градусах. Не слід проектувати робочі рухи так, щоб рука гранично згиналася чи розгиналася. Щоб підвищити виконання тієї чи іншої роботи, необхідно передбачати найменшу кількість рухів. При організації робочого місця треба прагнути до того, щоб робота виконувалася тільки дійсно необхідними, короткочасними, легкими і безпечними рухами.
В основі будь-якого комплексу, на кожному конкретному робочому місці лежить принцип економії робочих рухів. По-перше, це відсівання рухів, які не є безумовно необхідними. По-друге, доцільність вибору з усіх можливих рухів найбільш коротких і тих, які вимагають мінімальних зусиль.