Эргономика Березкина 2013

центиль в нормальном распределении соответствует средней арифметической величине.

Числовые значения антропометрического признака, соот­ ветствующие верхней и нижней границе выбранного объема работающих, называются пороговыми. Они являются антро­ пометрическими критериями при расчете параметра рабочих мест на основе метода перцентилей.

Проектирование в расчете на среднего человека является серьезной ошибкой. Если проектирование производится для коллективного пользователя, то должны применяться макси­ мальные и минимальные антропометрические параметры чле­ нов коллектива, а не средние значения.

Проектировать изделия и обеспечивать параметры среды, удовлетворяющих всех людей, достаточно трудоемко и эконо­ мически нецелесообразно. Необходимо стремиться к тому, чтобы создаваемые изделия были удобны для использования как можно большего количества людей. В связи с этим кон­ струкция широко используемого оборудования должна быть удобна в эксплуатации по крайней мере для 90% работающих, для которых оно предназначено, а параметры проектируемой среды должны удовлетворять 90% населения.

Минимальная нижняя и максимальная верхняя границы 90% объема работающих используются одновременно для расчета нерегулируемых параметров рабочих мест и оборудо­ вания и соответствуют 5-му и 95-му перцентилям определен­ ной группы населения. При этом остаются неудовлетворенны­ ми 10% людей: 5% - с наименьшими и 5% - с наибольшими размерами тела. Рациональная рабочая поза для этих людей должна обеспечиваться путем регулирования изменяемых па­ раметров элементов рабочего места (рабочее сиденье, столеш­ ница, подставка для ног и т.д.).

Неизменяемые размеры оборудования, связанные с верти­ кальной досягаемостью в верхних зонах и с горизонтальной досягаемостью (по ширине и глубине), рассчитываются исхо­ дя из значений антропометрического признака, соответствую­ щего 5-му перцентилю каждой половой группы. Если обору­ дование используется и мужчинами, и женщинами, эти разме­ ры должны соответствовать 5-му перцентилю женской поло­ вой группы.

Неизменяемые размеры оборудования, связанные с верти­ кальной досягаемостью в нижних зонах, рассчитываются ис­

131

ходя из значении антропометрического признака, соответству­ ющего 95-му перцентилю мужской половой группы.

Такие размеры, как проходы, люки, лазы, подходы, которые обеспечивают прохождение тела и его частей, должны соот­ ветствовать значению признака по 95-му перцентилю соответ­ ствующей группы населения.

По 50-му перцентилю рассчитываются некоторые размеры: например, для подлокотников - высота, длина или для си­ денья - глубина сиденья.

Числовые значения антропометрических признаков, соот­ ветствующие 1-му, 5-му, 50-му, 95-му и 99-му перцентилям, приводятся в антропометрических атласах, справочниках, стандартах, например:

-ГОСТ 12.2.049-80 «ССБТ. Оборудование производствен­ ное. Общие эргономические требования»;

-СТБ ЕН 547-3-2003 «Безопасность машин. Размеры тела человека. Часть 3. Антропометрические данные».

-ЕН 547-1-96 «Безопасность оборудования. Размеры тела человека. Часть 1. Основные принципы определения размеров прохода всем телом к рабочим местам оборудования»;

-ЕН 547-2-96 «Безопасность оборудования. Размеры тела человека. Часть 2. Основные принципы определения размеров отверстий для доступа отдельными частями тела».

Наиболее часто в справочной литературе приводятся число­ вые значения антропометрических признаков, соответствующие 50-му перцентилю, т.е. среднему арифметическому значению признака. Числовые значения антропометрических признаков, соответствующие другим перцентилям, находят по формуле

А = М + ЪК,

где А - искомое числовое значение антропометрического при­ знака; М - среднее арифметическое значение признака; 8 - среднее квардратическое отклонение значений признака от средней арифметической величины (характеризует степень из­ менчивости признака в выборке); К - коэффициент, который находят по стандартным таблицам площадей кривой нормаль­ ного распределения.

Зная среднюю величину признака и среднее квадратиче­ ское отклонение, можно определить процент людей, у которых величина антропометрического признака укладывается в тот или иной интервал.

132

Например, в интервал величин М ± 38 укладываются 99,7% всех признаков, распределенных по нормальному закону, или, что в данном случае то же самое, - 99,7% людей. Для нормально­ го закона распределения верны также следующие соотношения:

- интервалу А/± 28 соответствует 95% людей; - интервалу М ± 1,648 - 90%; - интервалу М ± 1,158 - 75%; - интервалу М ± 1,0 8 - 68%;

-интервалу М ± 0,678 - 50%;

-интервалу М ± 0,328 - 25%.

Можно в каждом случае рассчитать процент людей, разме­ рам которых будет удовлетворять данная проектная разработка.

Выбор границ объема контингента работающих определя­ ется спецификой конкретной деятельности. В ряде случаев до­ статочно того, чтобы параметры оборудования удовлетворяли 75% или даже 25% людей.

Использование антропометрических данных делает необ­ ходимым выполнение следующих правил::

-помнить о том, что наибольшие различия в размерах тела - индивидуальные (внутригрупповые), а затем межгруп­ повые (половые, национальные, возрастные);

-учитывать наличие и количество регулируемых параме­ тров среды и оборудования;

-рассчитывать требуемый минимум свободного простран­ ства для размещения тела человека и его перемещения исходя из антропометрических данных людей, характеризующихся наибольшими продольными, поперечными и передне-задними размерами тела;

-рассчитывать те части пространств, которые связаны с различными видами досягаемости, на основе антропометри­ ческих данных людей, характеризующихся наименьшими про­ дольными, поперечными и передне-задними размерами тела;

-использовать базы отсчета, которые соотносятся с база­ ми, взятыми при измерении размеров тела, и не требуют слож­ ных пересчетов;

-округлять числовые значения антропометрических дан­ ных, взятых из нормативных документов, не более чем на 1 см или на 1°.

При использовании антропометрических данных не реко­

мендуется'.

- рассчитывать параметры среды и оборудования на основе только средних арифметических значений антропометриче­ ского признака;

133

-пользоваться источниками антропометрических данных,

вкоторых не указаны год сбора материалов, пол, возраст, на­ циональность контингента исследуемых;

-использовать размеры тела, измеренные в положении «стоя» при расчете параметров рабочих мест, предназначен­ ных для работы в положении «сидя»;

-получать основные эргономические размеры сложением отдельных классических анатомических размеров;

-выделять основные и второстепенные антропометриче­ ские признаки; следует считать все множество антропометри­ ческих признаков одинаково необходимыми, выявляя их зна­ чимость только при анализе конкретных объектов производ­ ственного оборудования.

Выбор антропометрических признаков для расчета параме­ тров рабочего места производится в каждом конкретном слу­ чае в зависимости от положения тела человека и характера его деятельности (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Примеры использования метода перценталей при проектировании предметно-пространственной среды

Примеры использования метода перцентилей при проекти­ ровании предметно-пространственной среды приведены в со­

134

ответствии с методическим руководством «Эргономика: прин­ ципы и рекомендации». М., ВНИИТЭ. 1983. В данном учеб­ ном пособии это табл. 4.4—4.6.

Таблица 4.4. Использование метода перценталей при проектировании предметно-пространственной среды (положение «стоя»)

135

Таблица 4.5. Использование метода перценталей при проектировании предметно-пространственной среды (положение «сидя»)

136

Таблица 4.6. Использование метода перцентилей для определения размеров, обеспечивающих прохождение тела человека и его частей в люки

ЛОКТЯХ

Контрольные вопросы

1.Что лежит в основе дометрических единиц измерения?

2.Каково значение измерений человеческого тела в искусстве и архитектуре?

3.Какие ученые занимались антропометрическими исследова­ ниями начиная с эпохи Возрождения и до наших дней?

137

5.ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ РАБОТАЮЩЕГО ЧЕЛОВЕКА

5.1.Содержание понятия «функциональное состояние»

идинамика его изменения

Функциональное состояние - это обусловленная внешни­ ми и внутренними факторами возможность человека осущест­ влять деятельность.

Внешние факторы - характеристики трудового процесса: продолжительность воздействия нагрузки (общая продол­ жительность работы, время суток, сменность, отклонение от нормального режима работы и др.); вид нагрузки (физи­ ческая, сенсорная, умственная, смешанная и др.), распределе­ ние во времени (интенсивность, дефицит времени, экстенсив­ ность и др.).

Внутренние факторы - психофизиологические характери­ стики человека, которые выражаются в изменениях психиче­ ских и физиологических процессов.

Функциональное состояние работающего человека явля­ ется сложной системной реакцией индивида, совокупностью взаимодействующих элементарных структур (процессов), объ­ единенных в целое выполнением общей функции, которую не может осуществить ни один из ее компонентов.

Выполнение любого трудового задания возможно лишь при нормальном режиме функционирования всех звеньев си­ стемы «человек-машина-среда». Поскольку человек является самым сложным элементом системы, величина психологиче­ ских и физиологических затрат, обеспечивающих выполнение задачи на требуемом уровне, является важной характеристи­ кой для эффективности работы системы.

Чрезмерное напряжение физиологических и психических ресурсов человека является потенциальным источником забо­ леваний. С этой точки зрения можно выделить нормальные и патологические состояния организма. Существует достаточно большая группа предпатологических (пограничных) состоя­ ний, возникновение которых может спровоцировать сбой в ра­ боте организма. Так, типичным следствием длительного пере­ живания, стресса являются болезни сердечно-сосудистой си­ стемы пищеварительного тракта, неврозы.

139

Одним из оснований классификации функциональных со­ стояний служит критерий адекватности ответной реакции ор­ ганизма на требование выполняемой функции (деятельности). В соответствии с этим критерием все состояния человека мож­ но разделить на состояния адекватной мобилизации и динами­ ческого рассогласования.

Состояние адекватной мобилизации характеризуется пол­ ным соответствием степени напряжения функциональных воз­ можностей организма конкретным условиям деятельности. При отсутствии или нарушении адекватности ответной реак­ ции следует говорить о возникновении состояния динамиче­ ского рассогласования. В таком состоянии реакция неадекват­ на нагрузке либо требуемые психофизические затраты превы­ шают актуальные возможности организма человека.

В процессе работы функциональное состояние человека проходит несколько фаз:

1.Состояние мобилизации. В состоянии мобилизации про­ исходят повышение, общего тонуса, энергетическая мобилиза­ ция резервов организма еще до начала работы, формирование плана и стратегии поведения, внутреннее проигрывание клю­ чевых элементов деятельности.

2.Состояние первичной реакции. Данное состояние возни­ кает в начале работы и характеризуется небольшим снижени­ ем всех показаний функционального состояния; длительность второй фазы зависит от тренированности работающего, опыта

изнаний характера выполняемой работы.

3.Состояние гицеркомпенсации. В этой фазе происходит поиск оптимального режима работы, но, поскольку соответ­ ствие реакции организма характеру работы и величине нагруз­ ки еще не наступило, организм реагирует с большей силой, чем это необходимо. Состояние первичной реакции и состоя­ ние гиперкомпенсации можно объединить в одну фазу - фазу врабатываемости, т.е. период поиска адекватного способа дей­ ствия, выработки оптимального темпа и ритма работы; про­ должительность фазы гиперкомпенсации зависит от личност­ но-мотивационных факторов.

4.Состояние компенсации. Фаза характеризуется опреде­ ленной стабилизацией показателей, устанавливается опти­ мальный режим работы. Эффективность труда максимальная.

5.Состояние субкомпенсации. В этой фазе при определен­ ной интенсивности и длительности работы функционирова­ ние систем перестает обеспечиваться организмом, уровень

140