Эргономика в медицине труда

Комплексное изучение системы «человек–машина–производственная среда» позволяет не только создать здоровые и безопасные условия труда, но и обеспечить гармоничное развитие личности человека. В процессе труда все компоненты этой системы находятся в тесной взаимосвязи, тем самым обеспечивая необходимую безопасность и производительность труда, работоспособность и здоровье человека. Все более расширяющаяся автоматизация и механизация производства, внедрение современных инновационных технологий, в том числе нанотехнологий, предъявляют повышенные требования к человеку с точки зрения выполнения им функции управления и оператора. В современных условиях предметом быстроразвивающейся науки – эргономики являются изучение психофизиологических возможностей и антропометрических характеристик человека в системе «человек–машина–производственная среда».

Эргономика – научная дисциплина, изучающая трудовые процессы с целью оптимизации орудий и условий труда, повышение эффективности трудовой деятельности и сохранения здоровья работающих.

Эргономические исследования и разработки заключаются в создании научно-технической базы в системе «человек–машина–производственная среда» (в исследовании характеристик человека, машины, производственной среды, характера взаимодействия этих компонентов в конкретных условиях производства, создании рабочих мест, машин, пультов управления, обеспечивающих максимальное удобство для человека, оптимальное условие взаимодействия с машиной и объектом управления).

Основные эргономические термины и определения даны в ГОСТ 26387-84. По этому стандарту система «человек–машина» состоит из человека-оператора (группы операторов) и машины, посредством которой осуществляется трудовая деятельность. «Человек-оператор» – человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой через посредство информационной модели и органов управления. Машиной в системе «человек-машина» называют совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в процессе трудовой деятельности. Деятельность человека-оператора – это процесс достижения поставленных в системе целей, состоящий из упорядоченной совокупности действий человека.

Организация рабочего места.Работоспособность человека, эффективность его трудовой деятельности в значительной степени зависит от того, насколько полно учтены в конструкции оборудования и организации рабочих мест эргономические требования. Несоблюдение этих требований приводит к излишним рабочим усилиям и движениям, которые в конечном итоге усиливают напряжение функций организма работающих.

Антропометрические (размер тела человека, его отдельных частей – головы, ног, рук, кистей, стоп, ширина плеч и т.п.) и динамические (возможные углы поворота отдельных частей тела, зоны досягаемости) характеристики человека обусловливают конструктивные особенности и размеры рабочего места, взаимное расположение его элементов. При конструировании производственного оборудования, построении размерных соотношений на рабочем месте необходимо учитывать анатомо-физиологические различия между мужчинами и женщинами.

Рабочее место должно обеспечивать возможность выполнения трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. На рисунках № 26, 27 представлены зоны размещения органов управления в горизонтальной и вертикальной плоскости. При этом, если выполняется более двух операций в один час, рабочее место организуется так, чтобы эти операции выполнялись в пределах легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля. Выполнение рабочих движений в пределах оптимальной зоны значительно снижает мышечное напряжение.

При работе стоя высота рабочей поверхности должна выбираться с учетом роста работающего и тяжести труда. Поэтому желательно, чтобы эту высоту можно было регулировать. В том случае, если высота рабочей поверхности не регулируется, ее принимают по специальной номограмме (Рисунок № 28) для работающего, ростом 1 м 80 см. Для работающих меньшего роста нужно предусматривать регулируемые по высоте подставки для ног. Когда невозможно регулировать высоту рабочей поверхности и высоту подставки для ног, допускается проектировать и изготавливать оборудование с нерегулируемыми высотой рабочей поверхности и высотой подставки для ног. Числовые значения высоты рабочей поверхности определяются по таблице.

Для обеспечения удобного, возможно близкого подхода к столу, станку или машине должно быть предусмотрено пространство для стоп размером не менее 150 мм по глубине, 150 мм по высоте и 530 мм по ширине. При работе сидя на рабочем месте важно соблюсти пропорции между столом и стулом. Регулируемые параметры высоты рабочей поверхности, сиденья и пространства для ног следует выбирать по номограмме, в зависимости от роста работающего. Если высота рабочей поверхности не регулируется, ее устанавливают для работающего ростом 1 м 80 см. Оптимальная рабочая поза для работающих более низкого роста достигается увеличением высоты рабочего сидения и использованием регулируемой по высоте подставки для ног шириной не менее 300 мм и длиной не менее 400 мм. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь на переднем краю бортик высотой 10 мм.

В тех случаях, когда невозможно регулировать высоту рабочей поверхности и высоту подставки для ног, допускается проектировать и изготавливать оборудование с нерегулируемыми параметрами рабочего места. В этом случае числовые значения этих параметров определяют по таблицам № 46, 47.

Таблица № 46. Высота рабочей поверхности (мм) при организации рабочего места для работы стоя.

Таблица № 47. Высота рабочей поверхности (мм) при организации рабочего места для работы сидя.

Рабочая зона должна быть так организована, а органы управления должны быть так расположены, чтобы в рабочей позе проекция центра тяжести тела человека была расположена в пределах площади его опоры. В противном случае положение тела человека будет неустойчивым и потребует значительных мышечных усилий, что может привести к заболеваниям опорно-двигательного аппарата, утомлению и травмам (Рисунок № 29).

Для оценки степени оптимальности рабочей позы используется фотогониометрический метод исследования, с помощью которого создаются схематические эпюры рабочих поз сидя и стоя. Построив эпюр и сравнив полученные угловые величины с оптимальными, делают заключения о рациональности рабочей позы и даются рекомендации по ее оптимизации (изменение высоты рабочей поверхности, сиденья, пространства для ног и пр.). При этом необходимо помнить, что основным принципом эргономической оценки рабочего места является определение его соответствия антропометрическим и психофизиологическим особенностям человека.

Эргономические требования к органам управления и средствам отображения информации.Органы управления самыми разнообразными механизмами должны быть легко распознаваемыми, доступными и обеспечивать оперативность воздействия. При конструировании органов управления и их размещении в моторном поле должны быть учтены физиологические особенности двигательного аппарата человека и его антропометрические характеристики.

Усилия, необходимыедля управляющих действий, должны устанавливаться с учетом способа перемещения органа управления, частоты его использования и, в некоторых случаях, с учетом продолжительности непрерывного воздействия на органы управления, скорости выполнения управляющего действия и положения человека в процессе управления. При этом прилагаемые к органам управления усилия должны быть совместимы с биомеханическими параметрами человека. Слишком большие усилия могут приводить к усталости и переутомлению.

Размещать органы управления следует с учетом тяжести работы, зон легкой досягаемости и оптимальных зон моторного поля. Органы управления, используемые до пяти раз в смену, допускается располагать за пределами зоны досягаемости моторного поля. Аварийные органы управления следует располагать только в пределах этой зоны. При этом предусматриваются специальные средства опознания и предотвращения их непроизвольного и самопроизвольного включения.

При работе двумя руками органы управления размещают так, чтобы исключить перекрещивание рук. Для обозначения функционального назначения органов управления применяют надписи и символы. Располагать их следует на элементах конструкций рабочего места в непосредственной близости от органов управления или на их приводных элементах.

Правильное размещение и выбор средств отображения информации имеют важное значение в организации рабочего места. Основная часть информации должна быть зрительной. Акустические сигналы следует использовать в качестве аварийных и предупредительных и в тех случаях, когда зрительный канал перегружен информацией, видимость ограничена, пространственная протяженность велика, а деятельность работающего монотонна. Уровень интенсивности сигнала должен быть на 10 децибел выше интенсивности производственного шума.

При размещении средств отображения информации необходимо соблюдать следующие требования: все устройства должны находиться в поле зрения, а важнейшие и требующие большой точности восприятия – в центре этого поля; устройства должны быть сгруппированы по выполняемым функциям с учетом последовательности пользования ими, а также по какой-либо определенной системе, например, по положению стрелок (в этом случае сокращается время контроля и расшифровки информации); должно соблюдаться функциональное соответствие между протекающим процессом и показанием. Шкалы следует делать горизонтальные, так как отчеты по вертикальным шкалам вызывают больше ошибок.

Очень часто используемые средства отображения информации следует располагать в вертикальной плоскости под углом + (-) 15^о к нормальной линии взгляда и в горизонтальной плоскости под углом + (-) 15^о к сагиттальной плоскости (Рисунок № 30).

Часто используемые средства отображения информации допускается располагать в вертикальной плоскости под углом + (-) 30^о к нормальной линии взгляда и в горизонтальной плоскости под углом + (-) 30^о к сагиттальной плоскости. Редко используемые средства отображения информации располагают под углами + (-) 60^о к обеим плоскостям.

Следует помнить, что информационные зоны визуального поля обзора человека определяются полями зрения (поле ясного зрения, поле обзора и т.д.), размеры которых выражаются углами зрения. При этом устройства визуальной информации оператора, в зависимости от частоты их использования, также должны располагаться в соответствующих зонах визуального поля человека. Частое использование приборов предопределяет необходимость их расположения в пределах оптимальных углов обзора, а при редком использовании – в пределах максимальных углов обзора.

Организация и оснащение рабочих мест проектируется с учетом профессий, числа исполнителей, уровня специализации, механизации и автоматизации технологических процессов, количества обслуживаемого оборудования и др. Системы и формы обслуживания рабочих мест (централизованное, децентрализованное или смешанное, по функциям и кадровому обеспечению и др.) регламентируются технологическими, техническими и организационными формами, утвержденными в установленном порядке.

Согласно ГОСТ 12.2.049-80; ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ 12.2.033-78 определены требования безопасности к рабочим органам и элементам конструкции оборудования, устройствам для установки предмета труда и инструмента; требования безопасности к двигателям машин; требования безопасности к организационно-технологической оснастке. Общие требования безопасности к производственному оборудованию, рабочим местам, системе управления, средствам защиты, входящим в конструкцию и сигнальным устройствам, а также требования безопасности к производственным процессам, помещениям, площадкам, материалам, размещению оборудования и средствам защиты представлены в ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ.

Требования технической эстетики реализуются с помощью дизайна (художественного конструирования оборудования), его цветового оформления, оформления графических средств информации, конструирования спецодежды и обуви. При этом создаются условия для оптимальных зрительных нагрузок, гармонии в эмоциональном содержании трудовых процессов, обеспечиваются наименьшая травмоопасность и минимальные вредные психологические воздействия трудового процесса.

В процессе художественно-конструкторской проработки цветофактурных характеристик оборудования руководствуются принципами их соответствия назначению оборудования и учета психофизиологического воздействия цветофактурных характеристик на оператора (Таблица № 48).

Таблица № 48. Воздействие цвета на состояние человека.

Композиционно-колористическое решение должно облегчать ориентацию работающего в функциональных свойствах оборудования и условиях его обслуживания. Для компенсации цветового утомления рекомендуется использовать взаимодополняющие цвета или цветовые триады. В качестве основного цвета должен выбираться цвет поверхности зоны обработки, который по возможности необходимо приблизить к физиологически оптимальным участкам спектра, средним уровням светлоты и насыщенности.

Служба научной организации труда, занимающаяся разработкой и внедрением мероприятий, направленных на оптимизацию трудового процесса, основана на самых передовых достижениях гигиенических, физиологических и технических научных дисциплин. Использование передового опыта позволяет не только эффективно организовать технику и людей в едином производственном процессе, но и обеспечить наиболее рациональное использование материальных и трудовых ресурсов, и, как следствие, повышение производительности труда.