Основні вимоги до організації робочих місць на підприємстві.

Створення сприятливих умов праці, зручності керування, зниження стомлюваності, підвищення привабливості і престижності праці — найважливіші соціальні і ергономічні задачі. Питання гуманізації техніки стають в один ряд з технічними характеристиками машин.

У загальному випадку взаємодія людини і знарядь праці в процесі праці виражається змістом праці і являє собою склад трудових функцій — сукупність виконуваних людиною дій. У залежності від ролі людини у виробничому процесі, розрізняють наступні його функції:

• енергетичну, коли працівник пускає в хід знаряддя праці;

• технологічну, коли працівник з'єднує предмет і знаряддя праці, безпосередньо змінюючи параметри предмета праці;

• контрольно-регулюючу, зв'язану зі спостереженням і контролем за рухом і зміною предмета праці, з налагодженням і регулюванням знарядь праці і контролем за їхнім функціонуванням;

• управлінську, зв'язану з підготовкою виробництва і реалізацією виробничого процесу.

Науково-технічний прогрес приводить до того, що людина поступово звільняється від енергетичних і технологічних функцій. Його основними функціями стають контрольно-регулюючі й управлінські. Людина усувається від особистої участі в технологічному процесі і виконує підготовчі і контрольні операції. Знаряддя праці служить засобом розширення можливостей людини, розвитку творчої ініціативи.

Ефективність функціонування системи «людина – машина - середовище» визначається ергономічними вимогами до знарядь праці, що установлюють відповідність властивостей і характеристик знарядь праці окремо й у комплексі з засобами технологічної і, у необхідних випадках, організаційного оснащення властивостям людини, що виявляється в. процесі трудової діяльності. Вимоги до знарядь праці встановлюються до тих його елементам, що сполучені з людиною при виконанні їм трудових дій у процесі експлуатації, монтажу, ремонту, регулювання, транспортування і збереження. Ергономічні вимоги до знарядь праці повинні встановлювати їхня відповідність антропометричним, фізіологічним, психофізіологічним і психологічним властивостям людини, а також санітарно-гігієнічним вимогам з метою збереження здоров'я людини і досягнення високої ефективності праці.

Виробнича обстановка — це взаємозалежний комплекс факторів і елементів середовища, що оточують людину в процесі праці й впливають на його здоров'я, величину енергетичних витрат у цілому і на виконання конкретних дій, працездатності і продуктивність, самопочуття й емоційний стан.

Відповідно до класифікації НДІ праці всі елементи виробничої обстановки підрозділяються на три групи:

• санітарно-гігієнічні, обумовлені ергономічними вимогами до знарядь праці в комплексі, включаючи природнокліматичні умови зовнішнього середовища, особливо в будівництві, сільському і лісовому господарстві, що добувають галузях;

• естетичні, що формують у людини відношення до трудової діяльності на основі культури виробництва, зовнішньої будівлі, виразності і цілісності композиції виробів, знарядь праці й інтер'єрів і створюючи для людини функціональний, психологічний і побутовий комфорт;

• соціально-психологічним, обумовленим соціально-психологічним кліматом у колективі, дисципліною праці, формою керування й обсягом інформації про результати трудової діяльності.

Дотримання ергономічних вимог до знарядь праці і створення сприятливої виробничої обстановки безпосередньо веде до більш ефективного використання робочого часу, росту продуктивності праці. Одночасно утвориться значний соціальний ефект, що, як правило, завжди більше, ніж розрахункова економічна ефективність, завдяки підвищенню кваліфікації робітників, зниженню плинності кадрів, збільшенню змістовності праці, поліпшенню екологічної ситуації.

Відповідність конструкції виробничого устаткування й організації робочого місця антропометричним і фізіологічним даним людини сприяє раціональній взаємодії між людиною і знаряддям праці і приводить до підвищення працездатності й ефективності трудової діяльності.

Робоче місце повинне забезпечувати можливість зручного виконання робіт у положенні сидячи, чи коштуючи сидячи і коштуючи. Робоча поза визначається умовами трудового процесу і конструкцією виробничого устаткування з урахуванням фізіологічної ваги робіт, розмірів робочої зони і необхідності пересування в процесі виконання робіт. Так, повільні і точні рухи, що вимагають статичних зусиль м'язів, доцільно виконувати в положенні сидячи, а швидкі, зі значними траєкторіями — у положенні коштуючи.

Конструкція устаткування і робочого місця, їхні розміри і взаємне розташування елементів (пультів, органів керування, крісла) повинні враховувати необхідну точність і швидкість рухів при здійсненні керування, частоту використання органів керування, припустимі динамічні і статичні навантаження, антропометричні характеристики рухового апарата людини, можливість розрізнення органів керування.

Трудові рухи в порядку зростання їхньої складності, напруженості, можливій стомлюваності підрозділяються на п'ять груп:

• руху пальців;

• руху пальців і зап'ястя;

• руху пальців, зап'ястя і передпліччя;

• руху пальців, зап'ястя, передпліччя і плеча;

• руху пальців, зап'ястя, передпліччя, плеча і корпуса.

При конструюванні устаткування і трудових процесів, виборі органів керування і їхньому розміщенні в робочій зоні варто прагнути до обмеження трудових рухів першими трьома групами і враховувати фізіологічні особливості рухового апарата людини:

• швидкість руху рук більше при русі в напрямку «до себе», менше — при русі «від себе»;

• швидкість руху правої руки більше при русі ліворуч праворуч, лівої руки — праворуч ліворуч;

• лінійна швидкість обертальних рухів рук більше швидкості поступальних рухів;

• швидкість плавних криволінійних рухів рук більше швидкості прямолінійних рухів рук з різкою зміною напрямку;

• точність руху рук більше при роботі в положенні сидячи, менше — при роботі в положенні коштуючи;

• точність рухів рук більше при невеликих (до 10) навантаженнях;

• точність рухів, чинених пальцями рук, більше точності рухів кистю;

• найбільша точність рухів, чинених пальцями рук, досягається в горизонтальній площині при положенні рук, зігнутих у ліктьовому суглобі на 50...60° і в плечовому суглобі — на 30...40°;

• зусилля м'язових груп чоловіків: великого пальця руки — 119; зап'ястя -234...279; передпліччя — 279; плеча — 386; корпуса — 1231;

• максимальне зусилля, що розвивається правої (робочої) рукою, на 10...15% більше максимального зусилля, що розвивається лівою рукою;

• зусилля тиску і тяги, що розвиваються руками при русі їх перед корпусом, більше, ніж при русі рук у сторони;

• максимальне зусилля, що розвивається стопою ноги в положенні сидячи, досягається, якщо кут між гомілкою і стегном складає 95.. 120°;

• максимальне зусилля при русі ноги досягається в положенні сидячи при наявності упора для спини;

• швидкість і частота рухів, чинених стопою ноги, більше в положенні сидячи, чим у положенні коштуючи.

Зусилля, необхідні для здійснення керуючих дій установлюються з урахуванням способу переміщення органа керування (пальцями, кистю з передпліччям, усією рукою, стопою і так далі), частоти використання й у деяких випадках з урахуванням тривалості безупинного впливу на органи керування, швидкості виконання керуючого дії і положення людини в процесі керування.

Основою робочого місця є пульти і панелі, на яких розміщені органи керування (кнопки і клавіші, тумблери, поворотні ручки, маховики, що обертаються перемикачі, ножні педалі) і засобу відображення інформації. Вони повинні забезпечувати зручне і достатнє по розмірах робочий простір для операторів, вільний підхід їх до місця, місце для ведення записів, перегляду і збереження поточної інформації (при необхідності).

Найбільше часто застосовуються три форми пультів:

• фронтальна, при можливості розміщення всіх органів керування в межах зон максимальної і припустимої досяжності, а засобів відображення інформації — у межах зони центрального і периферичного зору;

• трапецієподібна, у цьому випадку при великому числі органів керування, частина з них частково розташовують на бічних панелях, розгорнутих щодо фронтальної площини під кутом 90...120°;

• багатогранна чи напівкругла, застосовується при значному числі органів керування і засобів відображення інформації. Бічні панелі мають у своєму розпорядженні такий образ, щоб вони були перпендикулярні лінії погляду оператора.

Мінімальний розмір напівкруглого пульта для одного оператора повинний бути 1 200 мм. Кнопкові і клавішні перемикачі застосовують для здійснення операцій швидкого включення і вимикання апаратури, вибору потрібного параметра, набору і введення логічної і кількісної інформації і команд керування. Кнопковий перемикач спрацьовує від осьового переміщення приводу у виді кнопки, а клавішний перемикач — від переміщення (обертання) клавіші навколо зміщеної осі. Розташування кнопкових і клавішних перемикачів по висоті повинне знаходитися на рівні ліктя сидячого людини при горизонтальному розташуванні передпліччя і зігнутої під кутом 90° у ліктьовому суглобі руки. Раціональний кут нахилу панелі клавіатури дорівнює 15°. Розташовують кнопки і клавіші в ряд горизонтально з відстанню між крайками кнопок не менш 5 мм, а в особливих випадках і вертикально з використанням функціонально-колірного кодування.

Для скорочення часу введення керуючих впливів кнопкові і клавішні перемикачі виконуються зі зворотним зв'язком. Це властивість вимикача, що полягає в тім, що в момент приведення в дію його рухлива система чинить пружний опір чи пальцю кисті руки людини, а після завершення дії сигналізує про введення інформації механічно (тактильному аналізатору) різким падінням пружного опору, акустично (слуховому аналізатору) — «щигликом», чи візуально (зоровому аналізатору) — світловим сигналом. Для зменшення інформаційного завантаження зорового аналізатора оператора доцільно організовувати зворотний зв'язок механічними чи акустичними способами.

Тумблери застосовуються як вимикачі і перемикачів для реалізації функцій, що вимагають двох чи трьох дискретних положень. На панелях тумблери мають у своєму розпорядженні горизонтальні ряди. Площина переміщення приводного елемента тумблера повинна збігатися з площиною зору. Відстань між приводними елементами сусідніх тумблерів повинне бути не менш 20, а при одночасній дії декількома пальцями — 16 мм. Розміри приводних елементів і необхідне зусилля переключення тумблерів приведені в табл. 3.

Важелі керування призначені для точного регулювання, вмикання-вимикання устаткування шляхом безпосереднього переміщення регульованого органа верстата без застосування проміжних підсилювальних пристроїв. Переміщення може здійснюватися в залежності від зусиль, з різною частотою, однієї чи двома руками.

Таблиця 3 Параметри приводних елементів тумблерів і зусилля їхнього переміщення

Опір переміщенню, Н	Довжина L, мм	Мінімаль­ний діа­метр d, мм	Зусилля, необхі­дне для переміщення, Н	Область застосування
1	2	3	4	5
До 2.0 2.0...3.0 3.0...5.0 5.0...7.0 7.0...10.0 10.0...15.0 15.0...20.0 20.0...25.0	10 10...15 15...20 20...25 25...30 30...35 35...40 40...50	3...8 8...15	2.0 3.0...2.0 3.3...2.5 3.5...2.8 4.0...3.3 5.0...4.2 5.7...5.0 6.2...5.0	Тумблери широкого застосування (частота переключення не більше 10 раз в мін.) Тумблери спеціального призначення (частота переключення не більше 1 рази в мін.)

Вимикачі і перемикачі поворотні призначені для плавного чи східчастого чи регулювання переключення, коли необхідно одержати більш трьох положень. Відстань між поворотними ручками повинне бути не менш 25 мм, при раціональному куті повороту до 80°. У граничних положеннях вимикачі повинні мати стопорні фіксатори. При проходженні нульового положення доцільно передбачити зворотний зв'язок шляхом збільшення зусилля обертання не більше ніж на 10%' від основного. Для упізнання ручок тактильним аналізатором (дотиком) їхньої форми повинні розрізнятися між собою.

Маховики і штурвали застосовуються для повільного обертання і точного чи повороту переміщення частини знаряддя праці (супорта, інструмента) при значних зусиллях на осі (більш 100 Н). Центр маховика розташовується на висоті 230 мм від поверхні чи сидіння висоті 900...1050 мм від підлоги при роботі в положенні коштуючи. Для одержання інформації про переміщення маховиків і штурвалів вони забезпечуються чи покажчиком лічильником числа оборотів.

Ножні педалі використовують при великих зусиллях і невеликій точності введення керуючих впливів, а також для скорочення часу керування і зменшення навантаження на руки.

Ширина педалі повинна бути не менш 60 мм і мати рифлену поверхню, а в деяких випадках для запобігання зіскальзування ноги.

Положення і напрямок переміщення органів керування при реалізації керуючих впливів типу: пуск, включене збільшення, плюс, підйом, відкривання, уперед, вправо і нагору, повинне бути наступним:

• кнопкові і клавішні перемикачі — натиснуте положення;

• тумблери і важелі керування — переміщення знизу нагору, ліворуч праворуч, від себе;

• поворотні перемикачі і вимикачі, маховики і штурвали — переміщення по годинній стрілці;

• ножні педалі — натиснутий стан.

• Положення і напрямок переміщення органів керування при реалізації керуючих впливів типу: коштуй, відключено, виключено, зменшено, мінус, спуск, назад, уліво, униз повинний бути наступним:

• кнопкові і клавішні перемикачі — відпущене положення;

• тумблери і важелі керування — переміщення зверху вниз, праворуч ліворуч, на себе;

• поворотні перемикачі і вимикачі, маховики і штурвали — переміщення проти вартовий стрілки;

• ножні педалі — віджате положення.

Психофізіологічні вимоги до знарядь праці визначаються можливостями й особливостями аналізаторів людини. Аналізатори складаються з трьох частин: нервові закінчення (рецептори), за допомогою яких енергія діючого подразника перетворюється в нервовий імпульс; провідні нервові шляхи, що здійснюють передачу нервових імпульсів у кору великих півкуль головного мозку; ділянка головного мозку, де переробляються нервові імпульси і виробляється, що керує сигнал, що повертається в рецептори. Вхід рецептора пристосований до прийому сигналів визначеного виду (світлових, звукових, теплових і так далі), що і є основою кваліфікації аналізаторів.

Розрізняють зоровий, слуховий, тактильний, смаковий, нюховий, кинестетичний (внутрим'язовий), температурний і вестибулярний аналізатори.

Сприйняття інформації в основному здійснюється зоровим (90%), слуховим (9%) і тактильним (близько 1% від обсягу всієї інформації) аналізаторами. Інші аналізатори в технічних системах використовуються вкрай рідко, в особливих умовах діяльності (наприклад вестибулярний — у системі «льотчик-літак»). Основними характеристиками аналізаторів є чутливість, вибірковість і адаптивність.

Діапазон чутливості аналізатора визначається інтервалом від мінімальної до максимальної величини сигналу, що відчувається адекватно. Величина подразника, що викликає ледь помітне відчуття, називається нижнім абсолютним порогом чутливості, а максимальна величина подразника — верхнім абсолютним порогом. Нижній абсолютний поріг визначає чутливість аналізатора, оскільки сигнали, інтенсивність яких менше нижнього абсолютного порога, людиною не відчуваються, а збільшення інтенсивності сигналів вище верхнього абсолютного порога викликає в людини болюче відчуття.

Вибірковість аналізатора полягає в його здатності з безлічі подразників, що одночасно діють на людину, у залежності від умов сприймати й аналізувати тільки істотні подразники, чим забезпечується висока помехостійкість, і швидкодія по аналізі інформації. Завдяки вибірковості аналізаторів аналіз великої кількості інформації людиною проводиться в кілька разів швидше, ніж автоматичним пристроєм, оскільки комп'ютерна система передбачає послідовний аналіз всієї інформації без обліку її значимості.

У залежності від умов навколишнього середовища аналізатор може змінювати діапазон чутливості, наприклад, переміщенням хрусталика ока. Ця властивість називається адаптацією. Адаптація характеризується величиною зміни чутливості і часом, протягом якого вона відбувається.

У реальних умовах повинні дотримуватися наступні вимоги до сигналів-подразників:

• інтенсивність сигналів повинна відповідати середнім значенням діапазону чутливості аналізаторів;

• розходження між сигналами повинне бути більше оперативного порога розрізнення, але не повинно значно перевищувати оперативний поріг, тобто складати оптимальну величину, що забезпечує гарну працездатність і не викликати стомлення;

• найбільш значні і відповідальні подразники варто розташовувати в тих зонах сенсорного полючи, що відповідають ділянкам рецепторної поверхні з найбільшою чутливістю.

Характеристики зорового аналізатора. Зоровим аналізатором сприймається форма, колір, яскравість і рух предметів. Можливість розрізнення предмета на тлі інших предметів визначається його контрастністю.

Контрастність — це співвідношення яскравості предмета і тла. Розрізняють прямої (яскравість тла більше яскравості предметів) і зворотний (яскравість предмета більше яскравості тла) контрасти. Оптимальним вважається контраст, що знаходиться в межах 0.6...0.9. Необхідно, щоб розходження в яскравості предмета і тла було в 10...15 разів більше граничного значення. Форма предмета сприймається з урахуванням контрасту і кутових чи лінійних розмірів.

Вимоги до засобів відображення візуальної інформації встановлюють розміри і конфігурацію знаків, сигналів, кути їхнього огляду і відстані спостереження, вид контрасту зображення і навколишнього тла, колір світінь світлових зображень, рівень яскравості, частоту мелькань, швидкість переміщень, умови зовнішньої освітленості зображення. Раціональна відповідність знарядь праці зоровому, аналізатору дотримуються при наступних умовах:

• освітленість на робочому місці оператора — 410 лк;

• яскравість світіння індикатора на чорно-білій електронно-променевій трубці (ЭЛТ) — не менш 0,5 кд/м²;

• яскравість світіння індикатора на кольоровий ЭЛТ не менш 10 кд/м²;

• оптимальна яскравість індикатора на кольоровий ЭЛТ —170 кд/м²;

• контраст прямий оптимальний — 0,8...0,9;

• контраст прямий припустимий — 0,6...0,9;

• контраст зворотний для самосвітних індикаторів — не менш 0,2;

• час представлення (індикації) сигналу — не менш 2 з;

• швидкість руху сигналу при наявності опорного орієнтира — 1...2 кутові хвилини в секунду;

• швидкість руху сигналу без опорного орієнтира — 15...30 кутових хвилин у секунду;

• розміри знаків на екрані 15...40 кутових хвилин;

• частота мелькань — не менш 50 Гц;

• ширина лінії на екрані — 1,15...1,5 мм при відстані спостереження відповідно 0,25...1,5м. Традиційне висвітлення робочого місця при роботі з паперовими носіями інформації має високий рівень загальної освітленості (700 лк і більш). При зчитуванні інформації з ЭЛТ маються наступні особливості:

1. Поверхня ЭЛТ розташована вертикально, що приводить до розташування ліній зору оператора на 20° вище, ніж при роботі з паперовими носіями. Тому збільшується імовірність появи прямої блесткості від світильників і вікон.

2. Любою рівень освітленості екрана ЭЛТ зменшує контраст між зображенням і тлом, тому що яскравість темних ділянок (тла) збільшується сильніше, чи яскравість світлих ділянок.

3. Екран ЭЛТ скривлений і часте має високий коефіцієнт відображення. Він відіграє роль дзеркала, викликаючи блесткість, тому що світло яскравих об'єктів, розташованих за оператором, і над ним відбивається від екрана і попадає в очі оператору. Ці відображення зменшують контраст і можуть чи частково цілком спотворювати частина інформації.

Виходячи з цього, освітленість робочого місця з ЭЛТ і інформацією, записаної на паперовому носії, повинна складати 400...500 лк, що істотно знижує контраст екрана, у порівнянні з неосвітленим робочим місцем і утрудняє виконання завдання, але дозволяє читати інформацію з папера і переносити її на магнітний носій. При використанні інформації тільки з екрана ЭЛТ освітленість робочого місця може знаходитися в межах 150...400 лк.

Питання 3. Типові заходи та засоби колективного та індивідуального захисту від вібрацій.

Вібрація [лат. vibratio] – коливання, тремтіння. Переміщення точки або механічної системи при якому відбувається почергове зростання й зменшення в часі значень хоча б однієї координати називають вібрацією.

При вібрації виробничих механізмів передаються їх швидкі коливальні і обертальні рухи контактуючим з ними предметам в тому числі працівникам. Причиною порушення вібрації є виникаючі при роботі машин неурівноважені силові впливи: ударні навантаження; зворотно-поступальні переміщення; дисбаланс. Причиною дисбалансу є: неоднорідність матеріалу; розбіжність центрів мас і осей обертання; деформація.

Вібрація - загальнобіологічний шкідливий чинник, що призводить до фахових захворювань - віброзахворюваннь, лікування котрих можливо тільки на ранніх стадіях. Хвороба супроводжується стійкими порушеннями в організмі людини (опорно-руховий апарат, необоротні зміни в кістках і суглобах, зсуви в черевній порожнині, нервово-психічній сфері). Людина частково або цілком утрачає працездатність. По способі передачі на людину вібрація підрозділяється на загальну і локальну. Загальна - діє через опорні поверхні ніг на весь організм у цілому. Локальна - на окремі ділянки тіла. Загальну поділяють по характері передачі на: транспортну(при прямуванні машин); транспортно-технологічну (при виконанні роботи машиною прямування: кран, бульдозер); технологічну (при роботі механізмів і людина знаходиться поруч).