Биофизическая совместимость

Информационная совместимость

В сложных системах оператор обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от объекта управления, оператор видит показания приборов, мнемосхем, воспринимает сигналы, характеризующие ход процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ). В режиме управления оператор пользуется рычагами, рукоятками, кнопками, тумблерами и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле.

СОИ и управляющие элементы образуют так называемую информационную модель комплекса. Через нее оператор и осуществляет управление самыми сложными системами.

Задача эргономики состоит в данном случае в том, чтобы обеспечить создание такой информационной модели, которая в полном объеме отражала бы все нужные характеристики системы и в то же время позволяла бы оператору, с учетом особенностей его сенсорного аппарата, адекватно воспринимать и перерабатывать информации, не перегружая внимание и память. Определение количества информации, необходимой обслуживающему персоналу, зависит от того, какие решения он будет принимать. После уточнения количества необходимой информации выбирается форма, в которой эта информация будет представлена. При разработке рекомендаций по оформлению рабочего места оператора устанавливают форму и величину шкал и указателей, размещение аппаратуры на щитах, стендах и пультах. Игнорирование возможностей человека при конструировании и проектировании промышленного оборудования и организации производственных процессов часто приводит к неполному использованию или порче дорогостоящего оборудования, несчастным случаям и катастрофам.

Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. Эта задача стыкуется с требованиями охраны труда. Предельные значения многих факторов окружающей среды установлены законодательством, но они не всегда увязаны с функциональными задачами оператора. Поэтому при разработке машин появляется необходимость специального исследования параметров шума, вибрации, освещенности, воздушной среды, электромагнитных излучений.

Между человеком и машиной устанавливается двусторонняя связь. Влияние микроклимата и других параметров среды является односторонней связью. Это же касается и условий труда на рабочем месте (положение тела, размеры и форма сидений и столов, скорость работы и ритм чередования работы и перерывов). При этом предполагается, что конструкция машины и аппарата такова, что не создается непосредственной угрозы жизни или здоровью человека.

3.3.3. Энерго – динамическая совместимость

Энергодинамическая совместимость предусматривает согласование энергетики работы органов управления с возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, скорости и точности движений. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т.п.) могут потребоваться очень большие или слишком малые усилия. И то и другое плохо, т.к. в первом случае человек будет быстро уставать, а во втором - возможно снижение точности работы, т.к. оператор не ощущает сопротивления органа управления, например, рычага. Исходя из этого, возможности двигательного аппарата человека представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления. Так номинальная сила кисти находится в пределах 450-650 Н, диапазон скоростей, развиваемых рукой человека, составляет 0,01-8000 см/с и предпочтителен в области 5-800 см/с. При этом следует учитывать, что скорость движения руки существенно зависит от его направления. Таблица 1.3

Органы управления	Величина усилия
Рукоятки, кнопки, тумблеры, переключатели: легкого типа тяжелого типа Ножные педали управления: используемые редко используемые часто Рычаги ручного управления машиной: используемые периодически используемые часто	Оптимальные - 20..40 Н Максимальные - 100 Н   до 300 Н 20-50 Н   120..160 Н 20..40 Н

3.3.4. Пространственно – антропометрическая совместимость

Пространственно-антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы. При решении этой проблемы используют методы соматографии.

Соматография - это технико-антропометрический анализ статики и динамики рабочих поз человека, заключающийся в совместном изображении человеческого тела и элементов технического устройства в ортогональных плоскостях методами технического черчения.

Существенной характеристикой рабочего места является сенсомоторная доступность (долегаемость) средств контроля и управления зрительному восприятию и моторным воздействиям оператора. Оценки сенсомоторной доступности в разных рабочих позах и определяют удобство этих поз, а также рациональность размещения оборудования на рабочем месте.

При схематизации тела человека часто используются антропометрические данные, метод манекенов, палочковые муляжи (схемы) из элементов, макеты рабочих мест с использованием операторов.

Антропометрические данные собирают для разработки моделей одежды, обуви, организации рабочих мест. Непосредственное использование антропометрических данных при проектировании рабочих мест возможно только лишь в наиболее простых случаях. В подавляющем большинстве случаев в реальных условиях работа носит динамический характер. В связи с этим были разработаны различные методики для организации рабочих мест с достаточно сложной динамической пространственной структурой. Другим методом, позволяющим использовать антропометрические данные при проектировании рабочего места, является метод манекенов. Эта методика менее точна, но оказывается более простой при практическом применении. Манекены выполняются в масштабах 1: 5, 1: 10. Этим путем удается выявить ошибки при проектировании приспособлений и аппаратов, оборудования.

Так например, оптимальное размещение элементов в кабинах самолетов, автомобилей, тракторов, рабочих мест у пультов управления целесообразно отрабатывать с помощью манекенов.

Достаточно прост и доступен метод построения соматограмм или палочковый метод (туловище, конечности заменяются на палочки, размеры которых представлены в табл. 1.4). При построении соматограмм необходимо соблюдать следующие условия:

- в боковых проекциях ось тела должна располагаться на расстоянии не менее 150-200 мм от переднего края оборудования;

- зона моторной досягаемости для руки определяется дугой, проведенной из плечевой точки радиусом, равным проекции длины руки (без учета длины пальцев) на соответствующую плоскость, проходящую через ось органа управления.

Эргономические требования к организации рабочих мест см. ГОСТы 12.2.032-ХХ и 12.2.033-ХХ

Таблица 1.4

Дата добавления: 2014-01-07