Белов С.В. (ред.) Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

строразвивающихся ситуациях вероятность того, что человек найдет

нужное решение в процессе мышления, очень мала. Основной путь

подготовки техники к действиям в конкретных производственных

ситуациях — в постоянном обучении и тренировке с целью перевода

действий на уровень стереотипов.

Стереотип — это устойчиво сформировавшаяся в прежнем осоз-

нанном опыте рефлекторная дуга, выводимая в пограничную зону

«сознание — подсознание».

Чем чаще идут одинаковые импульсы, тем прочнее (более жест-

кой) становится система их передачи от рецептора к исполнительно-

му органу. При этом вероятность определенной двигательной реак-

ции на определенное раздражение нарастает. Однако эта вероятность

никогда не может достичь единицы в силу существования потен-

циальной опасности искажения сигнала в проводящей системе. Сле-

довательно, процесс принятия решения является многовариантным

(неопределенным), в том числе содержащим ошибки.

Таким образом, любая деятельность человека несет в себе потен-

циальную опасность, так как вероятность неправильного решения

всегда существует и она весьма высока. Это обусловлено объективно

существующими трудностями вспоминания и выстраивания много-

вариантных процессов передачи сигналов по рефлекторной дуге.

Если в прошлом такого опыта вообще не было, то сознательные ре-

шения принимаются методом проб и ошибок. Свобода выбора под-

чиняется случайным распределениям, следствием которых является

потенциальная опасность при вмешательстве человека в любой про-

цесс. Отсюда следует и аксиома о потенциальной опасности деятель-

ности человека, которая является фактически следствием стохасти-

ческого характера психических реакций человека на внешние сигна-

лы. Важно акцентировать внимание на человеке — источнике потен-

циальной опасности как факторе, влияющем на среду обитания [5].

14.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА И ТЕХНИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ

Взаимосвязь человека с технической системой или со средой оби-

тания (далее системой) происходит через информационную модель

этой системы. Информационная модель объединяет два поля: сен-

сорное и сенсомоторное.

К сенсорному (чувствительному) полю информационной модели

относят комплекс сигналов, который воспринимается человеком не-

посредственно от системы (шум, вибрация, ЭМП и т. д.) и рада сиг-

нальных систем (приборов, индикаторов и т. п.). К сенсомоторному

511

полю относят комплекс сигналов от органов управления (рычагов,

ручек, кнопок и т. д.)

Совместимость человека и системы можно условно разделить на

5 видов:

— биофизическая совместимость человека и системы состоит в

достижении разумного компромисса между физиологическим со-

стоянием и работоспособностью человека, с одной стороны, и раз-

личными факторами, характеризующими систему с учетом объема,

качества выполняемых им задач и продолжительности работы — с

другой. Здесь должны быть обоснованы и выбраны номинальные и

предельные значения отдельных воздействий на организм человека с

целью обеспечения минимальной опасности и максимально возмож-

ной производительности;

— энергетическая совместимость предусматривает создание орга-

нов управления системы и выбор оператора так, чтобы они гармони-

ровали в отношении затрачиваемой мощности, скорости, точности,

оптимальной загрузки конечностей оператора. Это достигается про-

фессиональным отбором, выбором рациональных режимов труда и

отдыха;

— пространственно-антропометрическая совместимость человека

и машины состоит в учете антропометрических характеристик и не-

которых физиологических особенностей человека при создании ра-

бочего места;

— технико-эстетическая совместимость заключается в творче-

ской и эстетической удовлетворенности человека от процесса труда

как совокупности физических и интеллектуальных сил с элементами

творческой целенаправленности;

— информационная совместимость должна соответствовать воз-

можностям человека по приему и переработке всего потока закодиро-

ванной информации и эффективному приложению управляющих

воздействий к системе.

У летчика, например, управляющего самолетом, за последние

30 лет количество средств контроля и управления в кабине самолета

увеличилось в 10 раз (на современном авиалайнере их более 600). По

данным мировой статистики, каждые два из трех летных происшест-

вий происходят по причинам летного состава. И это не просто ошиб-

ки человека, вызванные растерянностью или низкой квалификацией.

Большинство из них объясняется тем, что необходимые действия ле-

жат за пределами возможности человека.

Количество информации принято измерять в двоичных зна-

ках — битах. У человека поток информации через зрительный рецеш

тор равен 10

...10

бит/с. Нервные пути пропускают 2 • 10

бит/с, до

512

сознания доходит около 50 бит/с, в памяти прочно удерживается

1 бит/с.

За 80 лет жизни память человека удерживает информацию поряд-

ка 10

бит, но мозгом оценивается не вся, а наиболее важная инфор-

мация. Для управления поведением человека и активностью его

функциональных систем (т. е. выходной информацией, идущей из

мозга) достаточно около 10

бит/с с подключением программ, содер-

жащихся в памяти.

Получение информации о многих процессах в управляемом объ-

екте и во внешней среде — одна из важнейших функций оператора

сложных систем. Данные, поступающие по каналам связи от управ-

ляемого объекта и внешней среды, отображаются на различных уст-

ройствах (стрелочные приборы, экраны осциллографов и т. п.), обра-

зующих «информационную модель»,— непосредственный источник

информации для оператора, принимающего решение.

Основная трудность опосредованного управления — не только

быстро «считывать», т. е. правильно определять показания приборов,

но и быстро (иногда молниеносно) обобщать поступающие данные,

мысленно представлять взаимосвязь между показаниями приборов и

реальной действительностью. Это значит, что оператор на основании

показаний приборов (информационной модели) должен создать в

своем сознании внутреннюю (концептуальную) модель управляемо-

го объекта и ОС.

Так, например, летчик при полете по приборам в среднем 86 раз в

минуту переключает внимание с одного прибора на другой, а на неко-

торых этапах интенсивность переключения взгляда достигает 150 и

даже 200 раз.

14.3. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА

Деятельность человека-оператора характеризуется быстродейст-

вием и надежностью.

Критерием быстродействия является время решения задачи, т. е.

время от момента реагирования оператора на поступивший сигнал до

момента окончания управляющих воздействий. Обычно это время

оп

пропорционально количеству перерабатываемой человеком ин-

формации:

оп

= а+ вН= а + (#/К

оп

где а — скрытое время реакции, т. е. промежуток времени от момента

появления сигнала до реакции на него оператора, а = 0,2—0,6 с;

в — время переработки единицы информации, <9 = 0,15—0,35 с;

513

Н— количество перерабатываемой информации, ед.; V

— средняя

скорость переработки единицы информации или пропускная спо-

собность.

Пропускная способность характеризует быстроту оператора по-

стигать смысл информации и зависит от его психологических осо-

бенностей, типа задач, технических и эргономических особенно-

стей систем управления. Обычно пропускная способность составля-

ет 2—4 ед/с.

Надежность человека-оператора определяет его способность вы-

полнять в полном объеме возложенные на него функции при опреде-

ленных условиях работы. Надежность деятельности оператора харак-

теризуют его безошибочность, готовность, восстанавливаемость,

своевременность и точность.

Безошибочность оценивается вероятностью безошибочной рабо-

ты, которая определяется как на уровне отдельной операции, так и в

целом на уровне всего объема работы.

Вероятность Pj безошибочного выполнения операцийу-го вида и

интенсивность ошибок X

допущенных при этом, применительно к

фазе устойчивой работы определяются на основе статистических дан-

ных

Pj=(Nj-C

OTj

)Nj,

где Nj — общее число выполняемых операцийу-го вида; С

оту

— число

допущенных при этом ошибок; 7J — среднее время выполнения опе-

рации у-го вида. Pj = 0,9—0,995.

Коэффициент готовности характеризует вероятность включения

человека-оператора в работу в любой произвольный момент времени

оп

=1-(Т

/Т),

где Т

— время, в течение которого человек не может принять посту-

пившую к нему информацию; Т— общее время работы челове-

ка-оператора.

Восстанавливаемость оператора оценивается вероятностью ис-

правлений им допущенной ошибки

Л Д^обнД,

где Р

— вероятность выдачи сигнала контрольной системой; Р

обн

—

вероятность обнаружения сигнала оператором; Р

— вероятность ис-

правления ошибочных действий при повторном выполнении всей

операции.

514

Этот показатель позволяет оценить возможность самоконтроля

оператором своих действий и исправления допущенных им ошибок.

Своевременность действий оператора оценивается вероятностью

выполнения задачи в течение заданного времени:

= P{t<t"}=]f(t)dt,

где ДО — функция распределения времени решения задачи операто-

ром; t" — лимит, превышение которого рассматривается как ошиб-

ка.

Эта же вероятность может быть определена и по статистическим

данным как:

= (N-N

)/K,

где N и N

— общее и несвоевременно выполненное число задач.

Точность — степень отклонения измеряемого оператором коли-

чественного параметра системы от его истинного, заданного или но-

минального значения. Количественно этот параметр оценивается по-

грешностью, с которой оператор измеряет, оценивает, устанавливает

или регулирует данный параметр:

АА —

+ Дш?

где А

— истинное, или номинальное, значение параметра; А

оп

—

фактическое измеряемое или регулируемое оператором значение

этого параметра.

Значение погрешности, превысившее допустимые пределы, явля-

ется ошибкой и ее следует учитывать при оценке надежности.

Точность оператора зависит от характеристик сигнала, сложности

задачи, квалификации, утомляемости и ряда других факторов [ 1 ].

Исследуя ошибки, которые совершает человек, можно выделить

три уровня, на каждом из которых возможно ослабить негативное

действие ошибок. Например:

— на первом уровне можно предотвратить ошибки человека,

предвидя их;

— на втором уровне можно избежать нежелательных последст-

вий ошибок, корректируя неправильное функционирование системы

вследствие ошибок, внесенных по вине человека;

— на третьем уровне можно исключить повторное возникнове-

ние тех или иных ситуаций, приводящих к ошибкам человека — «на

ошибках учатся».

515

Поведение человека в сложных экстремальных ситуациях опреде-

ляется его психологическим состоянием и готовностью к принятию

решения и адекватным действиям.

Для снижения возможности проявления ошибочных действий че-

ловека необходимо организовывать обучение, тренировки, разви-

вающие быстроту мышления, подсказывающие, как использовать

прежний опыт для успешного принятия решения, для перевода дей-

ствий оператора на уровень стереотипов, а также формирующие спо-

собность к прогнозированию и предвосхищению. Кроме этого, нуж-

но проводить профессиональный отбор, т. е. определять пригодность

человека к работе по той или иной профессии, а также соответствие

психофизиологических возможностей человека условиям труда.

Профессиональный психологический отбор работников ставит

задачу выявить людей, у которых процесс обучения дает максималь-

ный эффект при минимальном времени обучения. Профессиональ-

ная пригодность определяется положительной мотивацией к данной

специальности; высоким порогом ощущения опасности; быстротой

реакции на экстремальные ситуации; хорошим глазомером; устойчи-

востью, концентрацией и распределением внимания; нормальным

состоянием двигательного аппарата; высокой пропускной способно-

стью анализаторов и т. д.

14.4. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА

Правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспече-

ние удобной позы и свободы трудовых движений, использование

оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной

психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой про-

цесс, уменьшают утомляемость и предотвращают опасность возник-

новения профессиональных заболеваний.

Оптимальная поза человека в процессе трудовой деятельности

обеспечивает высокую работоспособность и производительность

труда. Неправильное положение тела на рабочем месте приводит к

быстрому возникновению статической усталости, снижению качест-

ва и скорости выполняемой работы, а также к снижению реакции на

опасности. Нормальной рабочей позой следует считать такую, при

которой работнику не требуется наклоняться вперед больше чем на

10... 15°; наклоны назад и в стороны нежелательны; основное требова-

ние к рабочей позе — прямая осанка.

Выбор рабочей позы зависит от мышечных усилий во время рабо-

ты, точности и скорости движений, а также от характера выполняе-

мой работы. При усилиях не более 50 Н можно выполнять работу

516

сидя. При усилиях 50...100 Н работа может выполняться с одинако-

вым физиологическим эффектом как стоя, так и сидя. При усилиях

более 100 Н желательно работать стоя.

Работа стоя целесообразнее при необходимости постоянных пе-

редвижений, связанных с настройкой и наладкой оборудования. Она

создает максимальные возможности для обзора и свободных движе-

ний. Однако при работе стоя повышается нагрузка на мышцы ниж-

них конечностей, повышается напряжение мышц в связи с высоким

расположением центра тяжести и увеличиваются энергозатраты на

6...10% по сравнению с позой сидя.

Работа в позе сидя более рациональна и менее утомительна, так

как уменьшается высота центра тяжести над площадью опоры, повы-

шается устойчивость тела, снижается напряжение мышц, уменьшает-

ся нагрузка на сердечно-сосудистую систему. В положении сидя

обеспечивается возможность выполнять работу, требующую точ-

ность движения. Однако и в этом случае могут возникать застойные

явления в органах таза, затруднение работы органов кровообращения

и дыхания.

Смена позы приводит к перераспределению нагрузки на группы

мышц, улучшению условий кровообращения, ограничивает моно-

тонность. Поэтому, где это совместимо с технологией и условиями

производства, необходимо предусматривать выполнение работы как

стоя, так и сидя, с тем чтобы рабочие по своему усмотрению могли из-

менять положение тела.

При организации производственного процесса следует учитывать

антропометрические и психофизиологические особенности человека,

его возможности в отношении величины усилий, темпа и ритма вы-

полняемых операций, а также анатомо-физиологические различия

между мужчинами и женщицами.

Размерные соотношения на рабочем месте при работе стоя стро-

ятся с учетом того, что рост мужчин и женщин в среднем отличается

на 11,1 см, длина вытянутой в сторону руки — на 6,2 см, длина втяну-

той вперед руки — на 5,7 см, длина ноги — на 6,6 см, высота глаз над

уровнем пола — на 10,1 см. На рабочем месте в позе сидя различия в

размерных соотношениях у мужчин и женщин выражаются в том, что

в среднем длина тела мужчин на 9,8 см и высота глаз над сидень-

ем — на 4,4 см больше, чем у женщин.

На формирование рабочей позы в положении сидя влияет высота

рабочей поверхности, определяемая расстоянием от пола до горизон-

тальной поверхности, на которой совершаются трудовые движения.

Высоту рабочей поверхности устанавливают в зависимости от харак-

тера, тяжести и точности работ. Оптимальная рабочая поза при рабо-

17 1/4 —Белов

517

те сидя обеспечивается также конструкцией стула: размерами, фор-

мой, площадью и наклоном сиденья, регулировкой по высоте. Основ-

ные требования к размерам и конструкции рабочего стула в зависи-

мости от вида выполняемых работ приведены в ГОСТ 12.2.032—78 и

ГОСТ 21889-76.

Существенное влияние на работоспособность оператора оказыва-

ет правильный выбор типа и размещения органов и пультов управления

машинами и механизмами. При компоновке постов и пультов управ-

ления необходимо знать, что в горизонтальной плоскости зона обзора

без поворота головы составляет 120°, с поворотом —225°; оптималь-

ный угол обзора по горизонтали без поворота головы —30—40° (до-

пустимый 60°), с поворотом — 130°. Допустимый угол обзора по гори-

зонтали оси зрения составляет 130°, оптимальный —30° вверх и 40°

вниз.

Приборные панели следует располагать так, чтобы плоскости ли-

цевых частей индикаторов были перпендикулярны линиям взора

оператора, а необходимые органы управления находились в пределах

досягаемости. Наиболее важные органы управления следует распола-

гать спереди и справа от оператора. Максимальные размеры зоны до-

сягаемости правой рукой —70... 110 см. Глубина рабочей панели не

должна превышать 80 см. Высота пульта, предназначенного для рабо-

ты сидя и стоя, должна быть 75...85 см. Панель пульта может быть на-

клонена к горизонтальной плоскости на 10...20°, наклон спинки крес-

ла при положении сидя —0... 10°.

Для лучшего различия органов управления они должны быть раз-

ными по форме и размеру, окрашиваться в разные цвета либо иметь

маркировку или соответствующие надписи. При группировке не-

скольких рычагов в одном месте необходимо, чтобы их рукоятки име-

ли различную форму. Это позволяет оператору различать их на ощупь

и переключать рычаги, не отрывая глаз от работы.

Применение ножного управления дает возможность уменьшить

нагрузку на руки и таким образом снизить общую утомляемость one- >

ратора. Педали следует применять для включения, пуска и остановки

при частоте этих операций не более 20 в минуту, когда требуется боль-

шая сила переключения и не слишком большая точность установки

органа управления в новом положении. При конструировании нож-

ного управления учитывают характер движения ног, необходимые

усилие, частоту движения, общее рабочее положение тела, ход педа-

ли. Наружная поверхность педали должна быть рифленой на ширину

60...100 мм, рекомендуемое усилие — 50... 100 Н.

518

Элементами рационального режима труда и отдыха являются про-

изводственная гимнастика и комплекс мер по психофизиологической

разгрузке, в том числе функциональная музыка.

В основе производственной гимнастики лежит феномен активного

отдыха (И.М. Сеченов) — «утомленные мышцы быстрее восстанавли-

вают свою работоспособность не при полном покое, а при работе других

мышечных групп». В результате производственной гимнастики увели-

чивается жизненная емкость легких, улучшается деятельность сер-

дечно-сосудистой системы, повышается функциональная возмож-

ность анализаторных систем, увеличивается мышечная сила и вынос-

ливость. Однако при тяжелом труде или при работе в условиях повы-

шенной температуры воздуха более целесообразен пассивный отдых

в хорошо проветриваемом помещении.

В основе благоприятного действия музыки лежит вызываемый ею

положительный эмоциональный настрой, необходимый для любого

вида работ. Производственная музыка способствует снижению утом-

ляемости, улучшению настроения и здоровья работающих, повышает

работоспособность и производительность труда. Однако функцио-

нальную музыку не рекомендуется применять при выполнении ра-

бот, требующих значительной концентрации внимания (более 70 %

рабочего времени), при умственной работе (более 70 % рабочего вре-

мени), при большой напряженности выполняемых работ, непостоян-

ных рабочих местах и в неблагоприятных санитарно-гигиенических

условиях внешней среды.

Для снятия нервно-психического напряжения, борьбы с утомле-

нием, восстановлением работоспособности в последнее время ус-

пешно используют кабины релаксации или комнаты психологической

разгрузки. Они представляют собой специально оборудованные по-

мещения, в которых в отведенное для этого время в течение смены

проводят сеансы для снятия усталости и нервно-психического напря-

жения.

Эффект психоэмоциональной разгрузки достигается путем эсте-

тического оформления интерьера, использования удобной мебели,

позволяющей находиться в удобной расслабленной позе, трансляции

специально подобранных музыкальных произведений, насыщения

воздуха благотворно действующими отрицательными ионами, прие-

ма тонизирующих напитков, имитации в помещении естествен-

но-природного окружения и воспроизведения звуков леса, морского

прибоя и др. Одним из элементов психологической разгрузки являет-

ся аутогенная тренировка, основанная на комплексе взаимосвязан-

ных приемов психической саморегуляции и несложных физических

упражнений со словесным самовнушением. Этот метод позволяет

519

нормализовать психическую деятельность, эмоциональную сферу и

вегетативные функции. Как показывает опыт, пребывание рабочих в

комнатах психологической разгрузки способствует снижению утом-

ляемости, появлению бодрости, хорошего настроения и улучшению

самочувствия.

14.5. ОСОБЕННОСТИ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖЕНЩИН

И ПОДРОСТКОВ

При использовании на производстве труда женщин и подростков

необходимо учитывать анатомо-физиологические особенности их

организма.

Основными особенностями подросткового возраста является рез-

кий подъем всех жизненных функций, энергичный рост и физиче-

ское развитие тела. В этом возрасте наблюдается ускоренный рост

костей скелета и мускулатуры, особенно конечностей, слабость свя-

зочного аппарата, более быстрая утомляемость мышц, нередки от-

клонения в развитии органов дыхания, кровообращения и желудоч-

но-кишечного тракта.

Для лиц в возрасте 16... 18 лет установлена сокращенная продол-

жительность рабочей недели 36, а для лиц в возрасте 15 лет —24 ч. Их

запрещено привлекать к ночным и сверхурочным работам в выход-

ные дни. Ограничено применение труда подростков по переноске тя-

жестей, а если работа связана только с переноской тяжестей, то масса

груза не должна превышать 4,1 кг. Все лица моложе 18 лет при поступ-

лении на работу обязательно проходят профилактические медицин-

ские осмотры.

Анатомо-физиологические особенности женщин в некоторых

случаях при неудовлетворительной производственной обстановке

могут способствовать возникновению гинекологических заболева-

ний и повлиять на репродуктивную функцию женщин. Неблагопри-

ятное влияние на состояние здоровья женщин оказывают повышен-

ная трудоемкость, нервная напряженность и монотонность труда.

Для работающих женщин регламентируют предельные величины пе-

реноски и перемещения грузов; вводят более благоприятные режимы

труда и отдыха; ограничивают использование труда женщин в ночное

время; устанавливают для них режим работы с неполным рабочим

днем или с неполной рабочей неделей.

Максимальная масса поднимаемого и перемещаемого женщи-

нами груза, при условии чередования этого процесса с другими ви-

дами работ (до 2 раз в час), согласно СанПиН 2.2.0.555—96, состав-

ляет 10 кг, при подъеме и перемещении тяжестей постоянно в течение

520