книги / Эргономика профессиональной деятельности
..pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Н.Л. Вишневская, Л.В. Плахова, М.Ю. Лискова, А.Л. Долинов
ЭРГОНОМИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2019
УДК 331.101.1(075.8) ББК У9(2)242.10я73
Э74
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. Г.А. Цветков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);
д-р техн. наук, генеральный директор А.Н. Земсков (ООО «Зарубежшахтострой»)
Эргономика профессиональной деятельности : учеб. поЭ74 собие / Н.Л. Вишневская, Л.В. Плахова, М.Ю. Лискова, А.Л. Долинов – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.
ун-та, 2019. – 115 с.
ISBN 978-5-398-02191-2
Изложены основные сведения о науке «Эргономике», методах и технических способах применения эргономики для проектирования и организации рабочих мест, антропометрии, правилах учета антропометрических данных при расчете эргономических параметров рабочих мест «сидя» и «стоя». Рассматриваются этапы проектирования рабочих мест с учетом создания гуманной среды обитания, обеспечивающей сохранение здоровья, повышение производительности и охрану труда персонала. Приведены способы оценки состояния физиологических систем организма работающего в зависимости от видов физической и умственной нагрузки. В приложении к пособию содержатся выдержки из нормативных документов, таблицы.
Учебное пособие издается в соответствии с учебным планом для студентов высших учебных заведений и предназначено для лабораторных и практических занятий по дисциплинам «Эргономика» и «Эргономика в обеспечении охраны труда», для подготовки бакалавров и магистров в рамках ФГОС ВО с учетом требований профессиональных стандартов.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 20.03.01 «Техносферная безопасность».
УДК 331.101.1(075.8) ББК У9(2)242.10я73
ISBN 978-5-398-02191-2 |
© ПНИПУ, 2019 |
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Предисловие..................................................................................................... |
5 |
Введение........................................................................................................... |
7 |
1. Основы эргономики..................................................................................... |
9 |
1.1. Понятие эргономики........................................................................ |
9 |
1.2. Объект, предмет, цели, задачи эргономики .................................. |
9 |
2. Методы и технические средства эргономики........................................... |
13 |
2.1. Классификация эргономических методов..................................... |
13 |
2.2. Методы получения исходной информации |
|
для характеристики деятельности человека......................................... |
17 |
2.3. Технические средства эргономики................................................. |
19 |
3. Основные сведения об антропометрии ..................................................... |
20 |
3.1. Перцентиль....................................................................................... |
21 |
3.2. Антропометрические данные.......................................................... |
25 |
3.3. Статические антропометрические признаки................................. |
32 |
3.4. Динамические антропометрические признаки ............................. |
33 |
3.5. Временные характеристики............................................................ |
35 |
3.6. Зоны видимости ............................................................................... |
37 |
3.7. Моторное пространство. Зоны досягаемости ............................... |
40 |
3.8. Усилия............................................................................................... |
41 |
4. Правила учета антропометрических данных при расчете |
|
эргономических параметров рабочих мест................................................... |
43 |
4.1. Рабочее пространство, рабочее место и рабочая задача.............. |
43 |
4.2. Рабочие положения и позы............................................................. |
44 |
4.3. Рабочая поверхность........................................................................ |
44 |
4.4. Расчет эргономических параметров рабочего места.................... |
45 |
4.5. Базы отсчета для измерения параметров рабочих мест............... |
50 |
4.6. Классификация рабочих мест......................................................... |
54 |
4.7. Нагрузки и тяжесть труда ............................................................... |
58 |
4.8. Нагрузки и напряженность трудового процесса........................... |
59 |
4.9. Методика анализа пространственной компоновки |
|
проектируемого рабочего места............................................................ |
61 |
4.10. Методика эргономической оценки стационарного |
|
рабочего места сидя................................................................................ |
63 |
5. Эргономика и проблемы аварийности и травматизма ............................ |
69 |
6. Практикум по эргономике.......................................................................... |
72 |
Тема 1. Установление эргономических параметров рабочего места ......... |
72 |
Тема 2. Регулирующая роль центральной нервной системы |
|
в процессе труда............................................................................................... |
73 |
Практическое занятие 1. Рефлексометрия............................................ |
73 |
3
Практическое занятие 2. Усвоение ритма............................................ |
74 |
Тема 3. Физиология двигательного аппарата человека............................... |
75 |
Практическое занятие 3. Динамометрия.............................................. |
75 |
Практическое занятие 4. Координация движений .............................. |
75 |
Тема 4. Исследование функционального состояния |
|
сердечно-сосудистой системы человека в процессе труда......................... |
77 |
Практическое занятие 5. Определение частоты пульса |
|
путем пальпации артерий (пульсометрия)........................................... |
77 |
Практическое занятие 6. Измерение артериального давления.......... |
80 |
Практическое занятие 7. Определение расчетным способом |
|
некоторых гемодинамических показателей......................................... |
82 |
Тема 5. Психологические процессы в трудовой деятельности. |
|
Восприятие....................................................................................................... |
83 |
Практическое занятие 8. Определение восприятия времени............. |
83 |
Практическое занятие 9. Оценка объема и общего показателя |
|
внимания.................................................................................................. |
84 |
Практическое занятие 10. Изучение распределения внимания......... |
86 |
Практическое занятие 11. Расчет уровня работоспособности |
|
и прироста производительности труда ................................................ |
88 |
Практическое занятие 12. Влияние условий труда |
|
на работоспособность............................................................................. |
88 |
Тема 6. Эргономический анализ производственной среды........................ |
89 |
Практическое занятие 13. Анализ факторов производственной |
|
среды по эргономической карте............................................................ |
89 |
Список литературы ......................................................................................... |
100 |
Приложение 1. Карта №___ условий труда на рабочем месте................... |
102 |
Приложение 2. Критерии оценки элементов условий труда ...................... |
103 |
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель данного учебного пособия – раскрыть эргономические особенности деятельности человека на современном производстве для оптимизации условий и процесса труда в соответствии с анато- мо-физиологическими и психологическими возможностями организма работающего. Задачи – расширить знания, умения и навыки студентов по основным нормативно-правовым актам в области обеспечения безопасности эргономическими методами, что позволит ориентироваться в основных проблемах техносферной безопасности.
«Эргономика профессиональной деятельности» является одним из базовых курсов в цикле профессиональной подготовки, поскольку раскрывает основные принципы и приемы проектного формирования элементов и комплексов оборудования и предметного наполнения среды, составляющих важнейшую часть производственных комплексов и современных производственных интерьеров.
Данный курс эргономики, раскрывая комплекс практических навыков при решении задач, оценке и эргономичном проектировании рабочих мест, формирует тип проектного мышления, направленный на создание гуманной среды обитания. Эргономика изучает все составляющие среды обитания человека – от компьютерной мышки до рабочего места и технологического процесса, и устанавливает оптимальные параметры всех компонентов.
Учебное пособие по курсу состоит из пяти разделов, последовательно раскрывающих основные моменты его освоения:
•Основы эргономики;
•Методы и технические средства эргономики;
•Основные сведения об антропометрии;
•Правила учета антропометрических данных при расчете эргономических параметров рабочих мест;
•Эргономика и проблемы аварийности и травматизма.
5
Кроме того, в рамках пособия представлен практикум по эргономике.
Представленные разделы завершаются Приложениями, которые могут использоваться для решения заданий, представленных в данном пособии.
В пособии использованы выдержки из действующих нормативных документов, таблицы, иллюстративный материал. Источники отечественных и зарубежных авторов представлены в списке литературы.
6
ВВЕДЕНИЕ
Эргономика в обеспечении охраны труда и безопасности
С развитием производства изменяются условия, характер и содержание труда человека. С одной стороны, открываются широкие возможности для облегчения труда, освобождения человека от выполнения однообразных, трудоемких ручных операций. С другой стороны, быстрый рост энергетических, скоростных и других параметров техники, повышение уровня автоматизации технологических процессов приводят к появлению новых факторов, неблагоприятно влияющих на организм человека. К ним относится ограничение общей подвижности, неравномерность мышечной нагрузки и рост напряженности труда. Отрицательное воздействие новых условий труда нередко усугубляется наличием вредных факторов производственной среды − интенсивного шума, вибрации, неблагоприятного микроклимата, пыли, токсических веществ. В этих условиях управление техникой, особенно в высокомеханизированном и автоматизированном производстве, провоцирует ошибки человека, сопровождающиеся появлением аварийных ситуаций.
Человек несет ответственность за эффективную работу всей технической системы, и допущенная им ошибка может привести к тяжелым последствиям.
Охрана труда работающих в современных условиях производства может быть обеспечена лишь при всестороннем учете возможностей человека как при проектировании техники и технологии, так
ипри организации трудового процесса.
Вправильном решении этих задач существенную роль играет эргономика. Исследования в этой сфере направлены на выявление закономерностей взаимоотношения компонентов системы «человек−машина» для укрепления физического и психического здоровья работающих, развития личности человека и повышения производительности труда.
7
Эргономика занимается комплексным изучением и проектированием трудовой деятельности с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда. Для эргономики характерен системный подход в решении задачи оптимального взаимодействия человека и техники.
Большое значение имеет разработка эргономических требований к техническим средствам деятельности, в том числе к производственному оборудованию. Сохранение здоровья человека и высокая эффективность труда могут быть достигнуты при обеспечении соответствия технических параметров оборудования антропометрическим, физиологическим, психофизиологическим и психологическим возможностям человека.
Эргономические требования устанавливаются к элементам оборудования, которые связаны с человеком при выполнении трудовых действий в процессе эксплуатации, монтажа, ремонта, транспортирования и хранения оборудования.
Важным объектом эргономического анализа и нормирования рабочих мест является положение работающего в процессе труда (сидя или стоя). Положение тела и рабочая поза человека являются одним из факторов, поддерживающих систему взаимодействия нервно-мышечных структур в состоянии готовности к совершению точных двигательных актов.
В заключение необходимо отметить, что эргономика находит эффективные средство управления проектированием и созданием техники и условий ее функционирования с тем, чтобы они обеспечивали высокую эффективность деятельности человека и одновременно способствовали его всестороннему развитию, обеспечивали комфорт и безопасность, сохраняли его здоровье и работоспособность.
8
1. ОСНОВЫ ЭРГОНОМИКИ
1.1. Понятие эргономики
Ergonomics (греч. Ergon – работа, Nomos – закон). Эргономика – это наука, изучающая деятельность человека
или группы людей в условиях современного производства с целью оптимизации орудий и процесса труда.
Это научная и проектировочная дисциплина (область знания), комплексно изучающая трудовую деятельность в системах «чело- век–техника–среда» (ЧТС).
Эргономика – наука, изучающая различные предметы, находящиеся в непосредственном контакте с человеком в процессе его труда и жизнедеятельности. Ее цель – разработать форму предметов, которые были бы максимально удобными для человека при их использовании, и предусмотреть систему взаимодействия с ними.
Область применения эргономики – организация рабочих мест, как производственных, так и бытовых, а также промышленный дизайн.
1.2. Объект, предмет, цели, задачи эргономики
Объектом изучения эргономики является система «человек– техника» (человек–техника–среда).
Система «человек–техника» относится к числу основных понятий эргономики. Система «человек–техника» (или «рабочая система») включает одного или большее число людей и производственное оборудование, используемое при выполнении задачи системы в рабочем пространстве, в среде на рабочем месте и в ситуациях, определяемых рабочими задачами.
Техника – совокупность технических средств‚ используемых оператором в процессе трудовой деятельности.
Объект исследования эргономики – система «человек–техника– среда», поэтому особое внимание сосредоточено на положении
9
ироли человека в этой системе, что получило название человеческие факторы в технике. Другими словами, это показатели связи человека, машины, предмета деятельности и среды для достижения конкретных целей. Человеческие факторы в технике актуальны, так как отражают взаимодействия человека и технической системы.
Человеческие факторы в технике формируются на основе базовых характеристик: социально-психологических, психологических, физиологических и психофизиологических, антропологических, гигиенических в их соотношении с техникой. Исследователям и проектировщикам важно не только знать базовые характеристики, но
ипредставлять, как на их основе формируются человеческие факторы в технике, эргономические свойства и эргономичность систем «человек–техника».
Эргономичность системы «человек–техника–среда» взаимосвязана с критериями производительности, надежности, экономичности
иэстетичности.
Эргономичность – это целостность эргономических свойств, к которым относятся управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость.
Каждое эргономическое свойство представляет определенную целостность человеческих факторов в технике, которые являют собой разные, но взаимосвязанные существенные признаки указанных свойств.
Основной предмет исследования эргономики – эргономическая система. В состав эргономической системы входят звенья системы при выполнении работы.
Анализ показывает, что состав эргономической системы будет изменяться соответственно этапам развития взаимоотношений человека и техники.
Эргономическая система (рис. 1.1) образуется следующими составляющими: человек-оператор, орудие труда, предмет труда, внешняя среда.
При таком составе эргономической системы очень важно правильно представить внутрисистемные связи. Это необходимо для
10