Эргономика труда

Эргономика (от греч. ergon - работа, nomos - закон) как научное направление в области охраны труда возникла на стыке технических и медико-биологических наук. Целью ее разработок является создание рекомендаций для проектирования машин, органов управления, пультов и рабочих мест с учетом гигиенических, антропометрических, психофизиологических и психологических показателей человека, способствующих оптимизации его взаимодействия с машиной и производственной средой в трудовом процессе.

Гигиенические показатели устанавливают требования, исключающие при эксплуатации оборудования возможность возникновения неблагоприятных условий труда. К ним относят: недостаточную освещенность; сверхнормативные показатели микроклимата и чистоты воздуха рабочей зоны; наличие магнитного и электрического полей, их напряженность; значительный уровень звукового давления и вибрации.

Антропометрические показатели определяют требования к машинам и элементам их конструкций, обеспечивающие рациональную рабочую позу и правильную осанку человеческого тела. Если размещение органов управления не соответствует физическим возможностям оператора, то выполняемая работа становится тяжелой и утомительной.

Психофизиологические показатели содержат требования к производственным процессам, включающие силовые, скоростные, энергетические, зрительные, слуховые и осязательные возможности человека.

Психологические нормативы устанавливают требования к машинам и их элементам, которые влияют на легкость и быстроту навыков человека, объем и скорость восприятия и переработки информации. Например, перемещения органов управления должны быть логичными и простыми, с достаточным сопротивлением. Командам «Пуск», «Включить», «Увеличить» обычно соответствует перемещение рычага «от себя» или вращение маховика по часовой стрелке, при командах «Выключить», «Остановить», «Уменьшить» рычаг перемещают «на себя», маховик вращают против часовой стрелки.

Высокая работоспособность человека, производительность и безопасность его труда невозможны без рациональной организации рабочего места. Постоянным рабочим местом считают место, на котором работающий находится большую часть своего времени, -более 50% или более 2 ч непрерывно. Если обслуживание процессов производства осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Рабочей зоной является пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся рабочие места.

Организация рабочего места заключается в выборе рабочей позы, определении оптимальных рабочих зон и размещении органов управления, инструментов и материалов.

При проектировании и оснащении мест следует учитывать, что по сравнению с прямой позой сидя мышечная работа при прямой позе стоя возрастает в 1,6 раза, при наклонной позе сидя - в 4 раза, а при наклонной позе стоя - почти в 10 раз.

Следовательно, положение сидя является наилучшим в работе. При работе сидя энергозатраты организма на 10% меньше, чем при работе стоя.

Рабочее место должно обеспечивать выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В зависимости от частоты выполнения операций установлены размеры и границы зон досягаемости. Частота выполнения операций может быть следующей: очень часто - две и более операции в 1 мин, часто - менее двух в 1 мин, редко - не более двух в 1 ч.

Рабочее место для выполнения работ сидя организуют при легкой работе, не требующей свободного передвижения человека, а также для некоторых работ средней тяжести. Оптимальное положение работающего в зависимости от его роста и характера работы достигается регулированием высоты рабочей поверхности или рабочего сиденья, размеров пространства и подставки для ног. Высоту нерегулируемых сидений принимают в пределах 400 ... 500 мм. Высота пространства для ног должна быть на 200 ... 250 мм больше высоты поверхности рабочего сиденья; глубину пространства устанавливают не менее 650 мм, ширину - не менее 500 мм.

Рабочее место для выполнения работ стоя организуют при работах средней тяжести и тяжелой. Во время работы стоя необходимо обеспечить прямое и свободное положение корпуса тела или наклон его вперед не более чем на 15°. При подходе к столу или машине предусматривают пространство для стоп размером по глубине и высоте не менее 150 мм и по ширине 530 мм.

В табл. приведены значения высот рабочих поверхностей, регламентированных Системой стандартов безопасности труда.

Таблица

Характер работы	Высота рабочей поверхности, мм
	для мужчин	для женщин
Сидя:
монтаж мелких деталей и другие	905	835
работы, требующие высокой точности
не требующие высокой точности	750	700
Стоя:
легкая	1060	990
средней тяжести	980	930
тяжелая	920	870

Соблюдение требований инженерной психологии при размещении приборов и органов управления снижает утомляемость оператора, повышает скорость и точность его работы.

Основные принципы размещения информационных устройств и органов управления на рабочем месте можно сгруппировать по четырем позициям.

1. Очередность использования, приборы и органы управления следует располагать в той последовательности, в которой они обычно используются.

2. Частота использования: приборы и органы управления должны быть расположены с учетом частоты пользования ими.

3. Функциональность: приборы и органы управления, выполняющие одинаковые функции, следует располагать близко друг к другу (например, амперметры, вольтметры и др.).

4. Значимость: наиболее важные приборы и органы управления должны быть расположены в местах, удобных для наблюдения и обслуживания.

Применение этих принципов требует индивидуального решения в каждом случае, однако в первую очередь должны быть соблюдены принципы 1 и 2. Кроме того, при группировке приборов следует учитывать, что в одной группе не рекомендуется иметь более 5 ... 6 горизонтальных и 5 ... 6 вертикальных рядов. При числе приборов на панели более 20 их следует разбивать на несколько визуально различимых групп. При определении размеров приборной панели пульта и размещении на ней органов управления следует учитывать также параметры рабочих зон.

При расположении приборов, а также органов управления необходимо учитывать, что угол обзора без поворота головы составляет в горизонтальной плоскости 120°, с поворотом - 225°, в вертикальной плоскости - 120°. Так, средства отображения информации, используемые очень часто и требующие точного и быстрого считывания показаний, располагают в секторе обзора с углом 30°, часто и редко используемые - соответственно в секторах 60 и 120°. При этом следует учитывать, что в горизонтальной плоскости оптимальный угол обзора без поворота головы составляет 30 ... 40°, а в вертикальной плоскости угол обзора составляет 0 ... 30°.

Наиболее важные органы управления размещают в оптимальной зоне моторного поля и, как правило, на высоте не более 1100 мм. Аварийные органы управления должны иметь специальные средства опознавания и устройства, предотвращающие случайное включение.

Органы, которыми можно управлять вручную, используют в том случае, если требуются высокая точность и скорость управления. Органы, управляемые с помощью ног, применяют для быстрого маневрирования при больших усилиях, а также если руки при этом заняты выполнением другой работы. Для воздействия на органы управления с большими усилиями используют рычаги и поворотные рукоятки, при небольших усилиях - кнопки, клавиши, тумблеры. Усилия при работе на любых органах управления регламентированы стандартами ССБТ. Например, величины давлений на ручных органах управления пневмоприводами не должны превышать при работе кистью руки 10 Па, всей рукой - 150 Па, двумя руками -250 Па. Допустимые давления на педали в положении сидя при частоте нажатий от 120 до 2 раз в 1 ч установлены: стопой -30 ... 120 Па, всей ногой - 40 ... 200 Па.

Органы управления должны быть выполнены или сблокированы так, чтобы исключалась неправильная последовательность операций, или должны иметь схемы и надписи, наглядно указывающие правильную последовательность операций.

Типы органов управления и их характеристики даны в табл.

Таблица

Органы управления	Характеристики органов управления
Кнопки пуска и останова	Диаметр или ширина кнопок 12,5... 18 мм; расстояние между соседними кнопками не менее 5 мм, между группами кнопок 20 см. Глубина утапливания кнопок: 3...5 мм для часто используемых и 6... 12 мм для редко используемых
Рукоятки и ручки вращения	Величина рукояток зависит от прилагаемого усилия. Рекомендуется диаметр рукоятки 12... 140 мм, а захватываемых тремя пальцами - 10... 16 мм. Угол поворота за один захват составляет 100...120°
Маховики	Диаметр маховика, вращаемого одной рукой, не должен превышать 190 мм. При вращении маховиков с помощью ручек диаметр последних должен быть 20...40 мм
Педали	Размеры педали должны быть не менее 80x120 мм. Педаль должна быть ровной и рифленой. Ход педали необходимо ограничивать в пределах 30...60 мм. У педали должно быть ограждение от случайного нажатия.