Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие по практическим занятиям

Подождите немного. Документ загружается.

ВВЕДЕНИЕ

Специалист, работающий в производственной сфере, принимает непо-

средственное участие в разработке, эксплуатации и совершенствовании обо-

рудования, технологических процессов, соответствующих алгоритмов и про-

грамм расчета параметров, оказывающих влияние на защиту среды обитания

как в рабочей зоне, так и за ее пределами; в организационно-управленческой

деятельности одной из основных задач специалиста является организация

безопасности технических систем, ее контроль и управление с условием ми-

нимизации реализации любых факторов техногенного риска.

Современный инженер должен не только уметь разрабатывать проекты

и программы технического характера, проводить мероприятия, связанные с

испытаниями производственного оборудования, внедрение его в эксплуата-

цию, но и создать максимальные условия в обеспечении его надежности по

показателям промышленной и экологической безопасности.

Цель работы: изучить принципы, предъявляемые требования и методику эр-

гономической оценки

Анализ отечественной и зарубежной методологии эргономической

оценки рабочих мест позволяет рекомендовать методику, предложенную

Л.П. Бобровой-Голиковой с соавторами для системы человек-машина (СУМ).

Базис методики и суть состоит в следующем.

В настоящее время отсутствует единство взглядов на содержание и

процедуру эргономической оценки рабочих мест. Это связано, во-первых, с

наличием разных методологических подходов к существу оценки объекта с

позиций эргономики. Единое мнение отсутствует по вопросу о том, подлежит

ли эргономической оценке машина как компонент СЧМ или допустима

лишь оценка эргономичности системы в целом. Отсутствует также догово-

ренность о том, могут ли быть признаны достоверными частные показатели

соответствия машины отдельным свойствам человека или таковыми явля-

ется только интегральные показатели эргономичности всей системы, такие,

как технико-экономическая эффективность выполнения целевой функции

СЧМ или физическая тяжесть и нервная напряженность труда, отражающие

биологическую «цену» участия человека, в функционировании системы, и т.

п. Многообразие подходов к эргономической оценке обусловлено, во-вторых,

разнообразием оцениваемых систем, видов трудовой деятельности, техниче-

ских средств деятельности, организации систем и т. п.; в-третьих, составом

ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОЧЕГО МЕСТА

ОПЕРАТОРА В ТЕХН

ЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

участников оценки, уделяющих доминирующее внимание отдельным факто-

рам системы сообразно своей специальности вместо объективного учета «ве-

са» каждого типа факторов (что само по себе является весьма сложной зада-

чей). В-четвертых, сказывается разнонаправленность исследований по эр-

гономическому анализу и оценке рабочих мест, а также отсутствие единых

унифицированных методов и соответствующей аппаратуры.

Следует, однако, отметить, что, несмотря на имеющиеся различия в

подходах к оценке степени выполнения требований эргономики в конструк-

циях технических средств деятельности ив организации рабочих мест, все

исследователи исходят из задачи создания такой методики эргономической

оценки, которая способствовала поиску оптимальных мер сохранения высо-

кой работоспособности и здоровья работающих при возможно малых целе-

вых экономических затратах.

Принципы оценки. При решении задачи необходимо опираться на

представление о рабочем месте как о малой эргатической системе. Такое

представление является наиболее перспективным и прогрессивным. Систем-

ный подход предполагает охват всех компонентов СЧМ: человека, средств

труда и предмета труда. Исходя из этого, в эргономическом аспекте целесо-

образно рассматривать рабочее место как пространственно-организационную

структуру «малой» системы человек—машина и при ее оценке выявлять сте-

пень соответствия эргономическим требованиям системы в целом, а равно ее

компонентов, прежде всего машины (производственного оборудования) в

конкретных условиях ее эксплуатации.

Эргономическая оценка системы и ее элементов должна производиться исхо-

дя из комплексных критериев, отражающих степень эффективности (произ-

водительность, точность, надежность) и гуманности, (соответствие возмож-

ностям человека, безопасность для здоровья, уровень напряженности функ-

ций физиологических систем и утомления человека, степень эмоционального

воздействия на него процесса труда).

При эргономическом проектировании и анализе рабочего места подле-

жат изучению следующие его параметры: а) особенности рабочего места, ха-

рактеризующие его как систему: целевое назначение; распределение функ-

ций между человеком и машиной (степень автоматизации), специфика тру-

дового процесса на данном оборудовании; организация труда; состав тех-

нических средств; режим труда; б) параметры, характеризующие пространст-

венную организацию рабочего места в целом: размещение в цехе; размеры

проходов, рабочего пространства, рабочих зон, рабочих поверхностей эле-

ментов оборудования; пространства для ног (стоп); в) параметры, характери-

зующие элементы рабочего места и конкретное их размещение (органы

управления — ОУ, средства отображения информации — СОИ, средства

коллективной зашиты, рабочее сиденье, вспомогательное оборудование); г)

параметры, характеризующие производственную среду рабочего места

(уровни физических, химических, биологических факторов).

Особое внимание в эргономическом анализе рабочего места уделяется

его пространственной организации, которая в значительной мере определяет

условия выполнения производственных операций: рабочую позу, характери-

стики рабочих движений, параметры зон сенсомоторной активности и др.

Учитываемые наряду с производственно-техническими, эти факторы позво-

ляют составить суждение о соответствии рабочего места антропометриче-

ским, биомеханическим и психофизиологическим особенностям человека.

Эргономическая оценка рабочего места включает также анализ факторов

производственной среды, которые могут оказывать существенное влияние на

здоровье, работоспособность и производительность труда человека

Структура и методы эргономической оценки рабочих мест в зна-

чительной мере определяются спецификой характера, условий и организации

трудовой деятельности, особенностями оборудования и состоянием произ-

водственной среды. Это обусловливает их многообразие. В то же время общ-

ность целей эргономической оценки, состоящих в оптимизации функциони-

рования СЧМ, позволяет установить единые методические принципы эрго-

номической оценки различных рабочих мест.

Требования к оценке (нормативные документы и рекоменда-

тельные материалы). Вопросы эргономической оценки производственного

оборудования находят отражение в нормативно-технической документации

(НТД), устанавливающей общие требовании к методам оценки уровня каче-

ства продукции, а также касающейся показателей качества продукции, в том

числе эргономических.

Анализ нормативных и рекомендательных материалов показывает, что ос-

новным методом, применяемым для эргономической оценки оборудова-

ния, является экспертный метод.

Экспертный метод может быть применен в сочетании с инстру-

ментальным и расчетным методами. Инструментальный метод, например,

полезен при определении тех параметров оборудования, которые, обусловли-

вают его соответствие гигиеническим требованиям и антропологическим ха-

рактеристикам человека. Инструментальный метод применяют также в экс-

перименте при определении показателей функционального состояния орга-

низма человека, работающего на оцениваемом оборудовании, а также при

проведении модельных исследований. Расчетным методом осуществляют

определение показателей, используя значения параметров, найденные инст-

рументальными методами.

Нормативные и рекомендательные материалы устанавливают порядок прове-

дения эргономической оценки показателей, включенной в единую систему

оценки уровня качества промышленной продукции либо в гигиеническую

оценку оборудования.

Методика эргономической оценки рабочего места. Предлагаемая

методика включает три этапа.

1-й этап — эргономический анализ рабочего места. Он включает эр-

гономическое обследование рабочего места с целью установления эргономи-

ческих факторов, которые могут воздействовать на человека в процессе тру-

да, и определения их параметров.

2-й этап — анализ реакций организма работающего на трудовую на-

грузку. На этом этапе проводится исследование функционального состоя-

ния организма человека при работе и устанавливается уровень функциониро-

вания систем организма человека при обслуживании оборудования на кон-

кретном рабочем месте.

3-й этап — эргономическая оценка рабочего места. Этот этап вклю-

чает оценку эргономических факторов с точки зрения соответствия их пара-

метров эргономическим требованиям.

На основании эргономической оценки определяются пути повышения

эффективности системы человек—машина применительно к конкретному

рабочему месту, устанавливаются экономические затраты на мероприятия по

оптимизации системы и возможный эффект при их реализации.

Остановимся на каждом из названных этапов.

1-й этап — эргономический анализ рабочего места. Эргономическое

обследование проводится на предприятии, типичном для данной отрасли, на

группе типичных для данной профессии рабочих мест, однородных по харак-

теру технологического процесса, оснащению, составу оборудования, компо-

новке, расположению, организации, условиям и режиму труда, ассортименту

выпускаемой продукции и пр.

Обследуются 6—10 рабочих мест. Эргономическое обследование про-

изводится путем анализа технической документации, наблюдения, опроса

обслуживающего персонала (непосредственного и косвенного - рабочих, на-

ладчиков, техников, инженеров), инструментального исследования. Резуль-

таты эргономического обследования обобщаются в следующие разделы.

1. Классификационные признаки рабочего места.

1.1. По характеру выполняемых операций: производственное, вспомо-

гательное, обслуживающее.

1.2. По степени серийности производства: единичное, серийное (мел-

косерийное, серийное, крупносерийное), массовое.

1.3. По степени механизации работ: ручное, механизированное, авто-

матизированное.

1.4. По количеству обслуживающего персонала: индивидуальное, бри-

гадное.

1.5. По количеству обслуживаемого оборудования: единичное, множе-

ственное.

1.6. По расположению: неподвижное, подвижное.

2. Основные производственные показатели функционирования систе-

мы.

2.1. Количественные: почасовая производительность труда, почасовая

длительность выполнения основных производственных операций и их эле-

ментов.

2.2. Качественные: показатель качества выпускаемой продукции (по-

часовое количество бракованных изделий), вид типичных ошибок (брака),

длительность устранения типичных ошибок, количество специалистов, необ-

ходимых для устранения типичных ошибок.

3. Временная структура трудовой деятельности.

3.1. Время выполнения (в % времени смены): подготовительно-

заключительных работ, основных и вспомогательных производственных

операций.

3.2. Коэффициент занятости (в % времени смены).

3.3. Внутрисменные простои оборудования (в % времени смены): по

организационным причинам, по техническим причинам, по вине работающе-

го.

3.4. Сменность.

4. Психофизиологическая структура трудовой деятельности.

4.1. Факторы тяжести труда:

мощность внешней механической работы (в Вт) при нагрузке (общей, регио-

нальной, локальной);

величина статической нагрузки за смену (в Н·с) при удерживании груза

(одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног);

максимальная величина поднимаемого вручную груза или прилагаемых уси-

лий (в кг);

разовая масса поднимаемого груза (в кг);

масса ручных инструментов, используемых в течение более 50% вре-

мени смены (в кг);

характер рабочей позы: наклоны туловища под углом более 30° при ра-

боте стоя (число наклонов в 1 мин в среднем за смену) .время нахождения в

неудобной рабочей позе (в % времени смены);

перемещение за смену (в км).

4.2. Факторы напряженности труда:

длительность сосредоточенного наблюдения (в % времени смены);

число производственно-важных объектов наблюдения;

число сигналов, сообщений (в час);

число элементов, подлежащих запоминанию в течение 2 ч и более;

величина эмоционального напряжения, обусловленного дефицитом

времени выполнения производственного задания, ответственностью за безо-

пасность других людей, риском (качественный показатель);

величина интеллектуальной нагрузки (качественный показатель);

число производственных операций (единиц/ч);

число элементов в повторяющихся операциях;

продолжительность повторяющихся операций (в ч);

время пассивного наблюдения за ходом технологического процесса (в

% времени смены);

темп рабочих движений (единиц/ч);

напряженность зрения (категория зрительных работ в соответствии с

СНиП П-4—79);

напряженность слуха (расстояние слышимости речи для работ, тре-

бующих постоянного различения звуковых сигналов).

5. Пространственная организация рабочего места.

5.1. Наименование компонентов рабочего места: основное обо-

рудование, дополнительное (технологическая оснастка): рабочий инстру-

мент, приспособления; вспомогательное оборудование (оргоснастка): рабо-

чая мебель, средства сигнализации, связи, освещения, конструктивно встро-

енная оснастка и др.

5.2. Схема пространственного размещения рабочего места и его компо-

нентов на производственном участке.

6. Характеристика компонентов рабочего места.

6.1. Основное оборудование.

6.1.1. Органы управления (ОУ): тип, назначение, параметры, ко-

личество ОУ каждого типа; последовательность и частота использования ОУ

за смену (в час), параметры моторных зон (зон размещения на оборудовании

ОУ с учетом частоты их использования); величина усилия, прилагаемого к

ОУ (в Н).

6.1.2. Средства отображения информации (СОИ): тип, назначение, па-

раметры, количество СОИ (средства индикации и контроля) каждого типа;

последовательность и частота использования СОИ за смену (число обраще-

ний в час); параметры сенсорных зон, угол обзора, линия взора, светотехни-

ческие параметры средств отображения зрительной информации.

6.2. Средства технологической оснастки: размеры, форма, масса, раз-

мещение на рабочем месте инструментов, приспособлений.

6.3. Средства организационной оснастки.

6.3.1. Рабочий стол: высота, ширина, глубина рабочей поверхности,

расстояние от рабочего сиденья до поверхности стола (дифференция).

6.3.2. Рабочее сиденье: тип, параметры (высота, ширина, глубина, угол

наклона сиденья, высота спинки); профиль элементов рабочего сиденья; пре-

делы регулирования элементов сиденья; характер покрытия сиденья.

6.3.3. Размеры пространства для ног.

6.3.4. Размеры, характер покрытия подставки для ног.

6.3.5. Характеристика других видов оснастки.

7. Характеристика средств индивидуальной защиты (СИЗ) наименова-

ние СИЗ; размеры, масса СИЗ; длительность работы в защитных приспособ-

лениях (в % времени смены).

8. Характеристика средств коллективной защиты: наименование за-

щитно-предохранительных устройств; длительность использования (в %

времени смены); удобство пользования; прилагаемые усилия при пользова-

нии (в Н).

9. Удобство обслуживания и ремонтопригодность.

10. Характеристика санитарно-гигиенических условий труда.

10.1. Перечень и параметры вредных производственных факторов.

10.2. Источники образования вредных производственных факторов:

предметы труда; средства труда (основное и вспомогательное оборудование

данного и смежных рабочих мест и т. д.); технологические и трудовые про-

цессы; строительно-планировочные решения; санитарно-технические уст-

ройства.

11. Эстетическая характеристика рабочего места: по целостности и ра-

циональности композиции; по цветовому решению; по совершенству испол-

нения.

При необходимости сравнительной оценки рабочих мест рассчитывают инте-

гральный количественный показатель степени воздействия совокупности

факторов условий труда на организм человека [9, 22].

2-й этап - анализ реакций организма работающего на производствен-

ную нагрузку. Проводимое в этих целях физиологическое исследование ра-

бочих, обслуживающих изучаемые технологические участки, включает ис-

следование психофизиологического состояния организма рабочих в динами-

ке смены и физиологической «стоимости» выполнения основных производст-

венных операций. Исследование проводится в условиях производственного

эксперимента на группе из 8—10 практически здоровых люден в возрасте

25—40 лет, имеющих стаж работы на исследуемых рабочих местах не менее

года. Физиологическое исследование охватывает анализ изменения показате-

лей основных функциональных систем организма, испытывающих наиболь-

шее специфическое и неспецифическое воздействие нагрузки при производ-

ственной деятельности в соответствии со спецификой характера, условий

труда и организации рабочего места.

На основании анализа результатов второго этапа исследования уточ-

няют степень тяжести и напряженности труда на изучаемом рабочем месте и

используют помимо эргономических показателей, приведенные ниже физио-

логические показатели:

1. Для определения тяжести труда:

частота, сердечных сокращений (ударов/мин) при работе: общей, региональ-

ной, локальной; при операциях с преобладанием статической нагрузки;

выносливость мышц кисти к статическому усилию (снижение к концу

смены в % к исходной) при работах с преобладанием мышечной нагрузки:

обшей, региональной, локальной;

минутный объем дыхания (л) при работе: общей, региональной, ло-

кальной;

энергозатраты (Дж/с);

кожно-легочные влагопотери (среднесменные, г/ч).

100

2. Для определения напряженности труда:

скрытое время рефлекторных реакций на звук и свет (увеличение за

смену в % к исходному);

выносливость мышц кисти к статическому усилию (снижение к концу

смены в % к исходному);

показатели (количественные и качественные) выполнения кор-

ректурного текста (снижение к концу смены в % к исходному).

3-й этап — эргономическая оценка рабочего места. Результаты

изучения эргономических факторов рабочего места, полученные на 1-м этапе

исследований, оценивают с точки зрения соответствия их параметров эрго-

номическим требованиям. При разработке способов и мер устранения выяв-

ленного несоответствия учитывают установленную на 2-м этапе исследова-

ний степень тяжести и напряженности труда по показателям реакции орга-

низма человека на нагрузку, предъявляемую при работе на конкретном рабо-

чем месте. При этом исходят из того, что уровень функционального напря-

жения организма, соответствующий I категории по степени тяжести труда,

расценивается как оптимальный, II категории — как допустимый. Граница

между II и III категориями может быть принята в качестве условного ограни-

чения нагрузки, предъявляемой человеку при работе, за пределами которой

(в сторону увеличения) тяжесть труда такова, что может вызвать небла-

гоприятные функциональные изменения, а при длительном воздействии при-

вести к нарушению здоровья человека.

Рабочие места, эргономическая оценка которых выявила наличие нарушений

эргономических требований и установила степень тяжести и напряженности

труда выше допустимой, должны стать в первую очередь объектами внима-

ния с точки зрения разработки мер оптимизации функционирования системы.

При решении задач оптимизации возможными направлениями повы-

шения эффективности функционирования систем «человек— машина—

среда» могут быть:

1. Мероприятия, воздействие которых направлено на совершен-

ствование машины:

технические (изменение конструкции оборудования и его, элементов,

уровня механизации и автоматизации технологического процесса, примене-

ние средств технической безопасности и др.);

организационно-технологические (изменения режима работы обо-

рудования, применение необходимой технологической оснастки и оргос-

насткн, оснащение конструкциями, предупредительными знаками, индикаци-

ей и др.).

2. Мероприятия, воздействие которых направлено на совершен-

ствование «среды»:

технические (изменение конструкции оборудования, уровня ав-

томатизации и механизации, технологических процессов; замена предметов

труда — сырья и т. д.);

101

строительно-планировочные (реконструкция рабочего места, производ-

ственных участков, цеха и др.);

санитарно-технические (применение устройств и средств нормализации

санитарно-гигиенических условий производственной среды — вентиляции,

отопления и др.);

организационные (организация труда и производства, контроль за па-

раметрами условий труда и др.).

3. Мероприятия, воздействие которых направлено на человека:

организационно-профилактические (профотбор, профориентация,

обучение, рационализация приемов труда и др.);

организационные (рационализация режима труда и отдыха, формы об-

служивания рабочего места и др.);

медико-биологические профилактические (использование средств по-

вышения работоспособности, сопротивляемости организма и др.);

защитные (использование средств индивидуальной защиты);

социально-психологические (совершенствование морально-

политического воспитания, нормализация психологического «микро-

климата» в коллективе, формирование положительной мотивации труда).

Исходя из возможных путей и средств повышения эффективности сис-

тем человек—машина, планируют достижение того уровня ее функциониро-

вания, который с учетом экономических и технических ограничений может

дать максимально возможный социально-экономический эффект.

Контрольные вопросы

1. Эргономика изучает:

а) экономические аспекты безопасности;

б) организацию условий эксплуатации машины;

в) параметры микроклимата в рабочей зоне;

г) цвета сигнальные и знаки безопасности.

2. К числу комплексных критериев эргономической оценки относится:

а) гуманность;

б) трудовая дисциплина;

в) психологическая совместимость в коллективе;

г) наличие инструкций по безопасности труда.

3. Пространственная организация рабочего места предусматривает:

а) распределение функций между человеком и машиной;

б) степень автоматизации;

в) наличие и размещение средств коллективной защиты;

г) размещение оборудования в цехе.

4. Уровни биологических факторов характеризуют:

а) производственную среду рабочего места;

б) размеры проходов между оборудованием;

102

в) средства отображения информации;

г) целевое назначение рабочего места.

5. Классификационные признаки рабочего места обобщают:

а) коэффициенты занятости;

б) затраты времени на основные и вспомогательные операции;

в) степень серийности производства;

г) пространственную организацию рабочего места.

6. К факторам тяжести труда относят:

а) характер рабочей позы;

б) число сигналов, воспринимаемых за один час;

в) число производственных операций;

г) внутрисменные простои по техническим причинам.

7. К мероприятиям направленным на совершенствование производственной

среды, относят:

а) строительно-планировочные;

б) использование средств повышения работоспособности;

в) изменение конструкции оборудования;

г) изменение режима работы.

Цель работы: изучить методику оценки связей в технических системах на

основе эргономики.

Краткие теоретические сведения

Комплекс (система) "человек-машина-среда" является основным пред-

метом изучения в эргономике, при этом система принимается за единое

функциональное целое. Методы и принципы эргономики позволяют адапти-

ровать техническую систему к человеку и наоборот.

К общим задачам эргономики относятся:

разработка эргономических требований к проектируемым системам

«человек-машина-среда";

рациональное распределение функций между машиной и оператором;

обоснование принципов создания систем "человек-машина-среда" по

заданным требованиям надежности системы;

обоснование методов отбора и подготовки операторов.

К частным задачам эргономики относят:

ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРУДА ОПЕРАТОРА