Работающие преимущественно вручную с помощью немеханизированного (ручного) инструмента (ремонт, обслуживание).

Сами операторы подразделяются на следующие основные группы:

· операторы-технологи (непосредственно включены в технологический процесс, работают по четкой инструкции);

· операторы-манипуляторы (управляют различными механизмами-манипуляторами, где машина - усилитель мышечной энергии);

· операторы-наблюдатели, контролеры (различные диспетчеры транспор-тных систем). Работают в реальном масштабе времени, т.к. готовы и к немедленному реагированию, и к отсроченному;

· операторы-исследователи (используют различные образно-концептуаль-ные модели - это пользователи вычислительных систем, дешифровщики изображения);

· операторы-руководители (управляют не техникой, а другими людьми, в том числе и через специальные технические средства и каналы связи).

Основные режимы работы оператора:

1. Нормальные условия (оператор просто следит за работой автоматики, не вмешиваясь в технологический процесс).

2. Аварийные ситуации (оператор работает в полуавтоматизированном или

механизированном режимах; многое зависит от точности его сенсомоторных

действий и умения оценивать ситуацию).

3. Технологический процесс еще идет в заданных пределах, но уже прибли-

жается к своим границам (задача оператора - удержать процесс в требуемых технологией параметрах, т.е. задача - стабилизировать управляемый процесс).

4. Оператор строит режим работы установки самостоятельно, но на новой основе (задача - расширение возможностей эксплуатационной системы, экономия материальной части, энергии и собственных сил).

Общая схема (и основные этапы работы) деятельности оператора выглядит следующим образом:

1. Прием, восприятие поступающей информации, где выполняются следующие основные действия: обнаружение сигнала; выделение наиболее важных сигналов; расшифровка и декодирование информации; построение предварительного образа ситуации.

2. Оценка и переработка информации (сопоставление заданных и текущих режимов работы), предполагают выполнение следующих действий: запоминание информации; извлечение из памяти нормативных информационных образцов; декодирование информации.

3. Принятие решения (во многом зависит от имеющихся альтернатив). При этом важную роль играет выделение оператором критерия правильного решения (критерия выбора одной из альтернатив), соответствующего представлениям оператора о цели и результате своей работы.

4. Реализация принятого решения, которая во многом зависит от готовности оператора быстро, на уровне автоматизма выполнять сложные действия в экстремальных условиях. Для поддержания такой (автоматизированной) готовности важную роль играют специальные занятия на тренажерах, где моделируются различные экстремальные ситуации.

5. Проверка решения и его коррекция (по возможности).

Особую роль в анализе операторского труда играет понимание сущности и

концептуальной схемы принятия решений. Принятие решений необходимо в ситуации, которая характеризуется неопределенностью, способностью к умст-

венному восприятию и переработке внешней информации и временным дефи-

цитом. Степень неопределенности зависит от недостатка информации.

Следует выделить основные характеристики надежности операторского труда, важные для более полного анализа его деятельности:

· долговременная выносливость (сопротивляемость усталости к концу дня и, особенно, при монотонной работе);

· выносливость к экстренному напряжению и перенапряжению (например, при авариях необходимо выполнять максимальный объем работ за минимальные сроки);

· помехоустойчивость (устойчивость внимания);

· спонтанная отвлекаемость (устойчивость к внутренним отвлекающим факторам, особенно в условиях пассивного наблюдения у операторов контроле-

ров);

· реакция на непредвиденные раздражители (в случае непредвиденного сигнала иногда наблюдается период " психической рефлекторности", когда восприятие сужается и концентрируется лишь на источнике этого раздражителя, не замечая другие важные сигналы);

· переключаемость внимания (сокращение времени на " вхождение" в деятельность по выполнению новой задачи);

· устойчивость к действию факторов среды (температуре, давлению, влажности, вибрации, шуму, ускорению и т.п.).

Методы исследования в эргономике условно могут быть разделены на три группы: аналитические, или описательные, экспериментальные и расчетные. В большинстве исследований они тесно переплетены между собой и применяются одновременно, дополняя друг друга.

Эргономическое исследование начинается с анализа деятельности человека и функционирования системы «человек — машина». Его цель — определение места и роли человека в системе; описание функциональной структуры его деятельности, присущих ей психических и психофизиологических функций; выявление человеческих факторов в технике, влияющих на эффективность и надежность системы в целом и ее частей.

Цели анализа зависят от конкретной задачи. Если предстоит проводить экспериментальные исследования, то анализ нужен главным образом для выбора адекватной модели деятельности или отдельных действий, а также для определения задач эксперимента. Если требуется экспертиза системы «человек — машина», то целью анализа будет выявление тех компонентов системы, по которым должна производиться эргономическая оценка. При разработке критериев и методов профессионального отбора анализ будет направлен на определение свойств личности, существенно влияющих на качество выполнения деятельности.

Усовершенствование технических средств или системы с целью наиболее полного учета возможностей и особенностей работающего человека предполагает, во-первых, точное знание причин неудовлетворенности существующими видами техники с точки зрения эргономики, во-вторых, ясное представление о том, в каком направлении следует их модифицировать. Ответы на эти вопросы можно получить, если в ходе предварительного анализа деятельности вскрыты недостатки в организации взаимодействия человека и техники и определены требования, которые данный вид деятельности предъявляет к реализующим ее психофизиологическим свойствам человека и техническим средствам. В идеальном случае результатом аналитического этапа должно быть решение эргономических проблем усовершенствования существующего или проектирования нового технического средства, системы. На аналитическом этапе эргономического исследования оказываются полезными многие современные методы проектного анализа.

Классификации методов эргономики имеет много общего с классификацией методов человекознания.

Первую группу методов условно называют организационными. К ним относятся методологические средства эргономики, обеспечивающие системный подход к исследованию и проектированию. Он выступает в качестве инструмента интеграции методов различных наук и сфер практической деятельности, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изучения и проектирования систем «человек — машина». Характерной чертой таких исследований и проектирования является не синтез результатов, полученных на основе независимых исследований, а организация такого исследования и проектирования, в ходе которых используются в определенном сочетании принципы и методы различных дисциплин.

Вторую группу методов составляют эмпирические способы получения научных данных. К этой группе относятся наблюдение и самонаблюдение; экспериментальные процедуры (лабораторный, производственный, «формирующий» эксперименты); диагностические методики (различного рода тесты, анкеты, социометрия, интервью и беседы); анализ процессов и продуктов деятельности; моделирование (предметное, математическое и т.д.).

Третью группу методов составляют различные способы количественной и качественной обработки данных.

В четвертую группу методов входят различные способы интерпретации полученных данных в контексте целостного описания функционирования систем «человек — машина».

Наиболее обширна вторая группа методов, внутри которой в зависимости от целей и характера исследований выделяется целый ряд конкретных методических процедур.

Сущность операционно-структурного описания трудовой деятельности, часто называемого алгоритмическим анализом, состоит в разложении трудовой деятельности на качественно различные составляющие (единицы деятельности — действия, операции), в определении их логической связи между собой, по-

рядка следования друг за другом при вычислении ряда показателей, имею-

щих определенный психофизиологический смысл.

В методический арсенал эргономики входят многие психофизиологические методики (измерение времени реакции – простой, сенсомоторной реакции, реакции выбора, реакции на движущийся объект и т.д.); психофизические методики (определение порогов и динамики чувствительности в различных модальностях).

В эргономике широкое распространение получили методы электрофизиологии, изучающей электрические явления в организме человека при различных видах его деятельности. Они позволяют оценивать временные параметры многих процессов, их выраженность, топографию, механизмы их регуляции и т.д.

К ним относятся:

1) электроэнцефалография (ЭЭГ) — запись электрической активности мозга с поверхности головы. ЭЭГ дает возможность качественного и количественного анализа функционального состояния собственной активности мозга и его реакций при действии раздражителей;

2) электромиография (ЭМГ) — запись электрической активности мышц (чувствительный показатель включения в двигательную активность или статическую работу определенных мышечных групп), которая играет важную роль при оценке состояния мышечного тонуса и незаменим при исследовании позы и рабочих движений;

3) регистрация кожно-гальванической реакции (КГР) — изменение разности потенциалов кожи (показатель электропроводимости кожи) — весьма чувствительный показатель эмоционального состояния человека;

4) электрокардиография (ЭКГ) — запись электрической активности сердца — индикатор состояния сердечно-сосудистой системы, позволяющий выявить, например, характер зависимости частоты сердечных сокращений от величины физической нагрузки при работе;

5) электроокулография (ЭОГ) — запись электрической активности наружных мышц глазного яблока, использующаяся в эргономике как объективный показатель перемещения взора человека при рассматривании какого-либо объекта.

Регистрация биоэлектрических процессов в организме человека позволяет определять и количественно охарактеризовать малодоступные для непосредственного наблюдения функциональные сдвиги в организме человека, происходящие под воздействием самых разнообразных изменений окружающей среды и взаимодействия с техникой. Часто применяют регистрацию не одного, а нескольких электрофизиологических индикаторов, каждый из которых несет информацию о том или ином аспекте деятельности.

Эргономика включает в свой методический арсенал и биотелеметрию — дистанционное исследование функций и измерение показателей жизнедеятельности человека, которое осуществляется в реальной обстановке в течение длительного времени.

Функциональное состояние человека оценивается помощью физиологических и психологических методов. В последнюю группу входят методы оценки эффективности выполнения различных психометрических тестов и анализа субъективных признаков конкретных видов функциональных состояний. Содержательный психофизиологический анализ конкретных видов трудовой деятельности является необходимым условием создания комплексных систем тестов, пригодных для оценки динамики функциональных состояний в процессе реального производства. Для интегральной оценки функционального состояния используется полиэффекторный метод регистрации психо-физиологических параметров.

Существование качественно различных групп симптомов дает основание для развития различных направлений в методах субъективной диагностики — опросников и субъективного шкалирования.

Опросники позволяют выявить качественно разнообразные симптомы утомления, которые с большей или меньшей легкостью могут быть осознаны человеком. Количественная оценка или определение степени выраженности каждого признака не ставятся главной целью подобных исследований. Состояние человека оценивается общим количеством симптомов и их качественным своеобразием.

Методики субъективного шкалирования предназначены для оценки степени утомления самим человеком. Испытуемого просят соотнести свое состояние с рядом признаков, для каждого из которых выделены полярные оценки (отсутствие / присутствие, плохой / хороший). Расстояние между крайними точками представляется в виде многоступенчатой шкалы. Степень выраженности каждого признака определяется расположением точки, выбранной испытуемым на этой шкале.

Методы измерения рабочей нагрузки разнообразны, само же определение рабочей нагрузки продолжает быть предметом научных дискуссий. Измерение рабочей нагрузки на практике необходимо, прежде всего, для установления того, что действия, которые должен выполнять человек, осуществимы и для выявления тех из них, которые вызывают наибольшую нагрузку.

В эргономических исследованиях находят применение методы биомеханики: ускоренная киносъемка, циклография, киноциклография, видеозапись, тензометрия, электрическая регистрация механических величин с помощью датчиков угловых перемещений, опорных динамографов и др. С их помощью характеризуется двигательная активность человека с точки зрения эффективности трудовых движений, работы различных эвены опорно-мышечного аппарата.

Широкое применение получила техника антропометрических исследований — измерение тела человека и его частей: головы, шеи, груди, живота, конечность при помощи специальных инструментов. Измеряются длина и ширина, обхват (окружность) и другие параметры частей тела.

В проектировании находит применение соматография — технико-антропологический анализ положения тела и изменения рабочей позы человека, соотношения размеров человека и машины. Результаты этого анализа обычно представляются в графической форме. Соматография позволяет рассчитывать зоны легкой и оптимальной досягаемости, находить оптимальные способы организации рабочего места с учетом пропорциональных отношений между элементами оборудования и человеком.

Для изучения условий деятельности и влияния их на здоровье человека используют физические, химические, физиологические, токсикологические и другие методы гигиены труда.

Используемые в эргономике социометрические методы исследования межличностных отношений позволяют: выявить факт предпочтения или установки, выраженный индивидом в отношении других членов группы в определенных ситуациях управления и технического обслуживания сложных систем; описать положение индивида в группе так, как оно представляется самому субъекту, и сопоставить это с реакциями других членов группы; выразить взаимоотношения внутри сравниваемой группы с помощью формальных методов.

Кроме методов изучения человека и его деятельности по управлению (использованию) и техническому обслуживанию системы (изделия), имеются еще два блока эргономических методов.

Первый блок — это применение данных при проектировании, т.е. синтез данных в эргономических концепциях, прототипах и конечных результатах проектирования. Эти методы служат для перевода данных о человеке и его деятельности в критерии и другую информацию, полезную для задачи проектирования, А также касаются самого процесса проектирования.

Второй блок методов — это последующая оценка процесса и результатов проектирования, т.е. проектируемой и спроектированной системы и того, насколько правильно и полно применена эргономика при проектировании.

Комплексные эргономические показатели. Эргономика устанавливает три группы комплексных эргономических показателей: гигиенические, антропометрические, и психофизиологические.

По этим показателям оценивается качество технических систем.

Гигиенические показатели:

· уровни освещённости; воздухообмена, температуры, влажности, запыленности и давления воздуха;

· микроклимат;

· механические и физические факторы: напряжённость магнитного и электрического полей, радиация, токсичность, шум и вибрации, гравитационные перегрузки и ускорения.

­ Антропометрические показатели определяются соответствием конструкции объектаразмерам и форме тела человека, распределению массы его тела. Эти показатели проверяют сравнением определяющих размеров тела человека при различных рабочих позах с соответствующими размерами изделия. В ряде случаев необходимо учитывать размеры головы и кисти рук человека.

Психофизиологические показатели определяются соответствием конструк-ции объекта следующим возможностям человека: силовым, скоростным.

При этом все показатели необходимо корректировать путём «подгонки» параметров объекта конструирования под способности и возможности человека, а не наоборот. Так как приём и переработка информации, познавательные процессы (ощущение ® восприятие, представление ® мышление) сформировались в течение тысячелетий эволюции человека.

«Прибором» человека, с помощью которого он воспринимает или форми-рует сигналы, являются рецепторы. Основными рецепторами «человек–оператора» являются: зрение, слух, осязание, обоняние, вкус, равновесие (вестибулярный аппарат).

Моторным выходом «человек–оператора» - эффекторами формирующими

сигналы управления являются: пальцы и кисти рук (точные, но менее сильные); ноги (менее точные, но более сильные); звуковые команды (речь), биоэлектрические потенциалы, параметры физиологической активности (температура, потоотделение, частота пульса и др.)

Рецепторный аппарат тесно связан с эффекторным (двигательным) аппаратом.

Если рассмотреть схему прохождения сигнала по контуру управления: человек–оператор « объект, можно выделить девять характерных стадий:

1. Восприятие показаний (сигналов);

2. Преобразование показаний индикатора в форму удобную для сравнения с программой работы;

3. Принятие решения об изменении программы работы;

4. Воздействие на органы управления объектом;

5. Перемещение рабочих элементов объекта;

6. Реакция объекта на воздействие;

7. Работа объекта по новой программе;

8. Отображение нового режима работы на индикаторах;

9. Скорость обращения сигнала по контуру управления или скорость обработки информации.

Скорость обращения сигналов по контуру управления определяется временем полного цикла регулирования:

Т = Т₀ + Т_М,

где Т₀ – время задержки сигнала оператором (стадии 1 – 5);

Т_М – время задержки сигнала объектом (стадии 6 – 9).

Всегда Т₀ > > Т_М .

Т₀ – определяется темпом работы оператора. Таким образом, скорость обра-

ботки сигнала оператором зависит от:

· характера информации (знакомая незнакомая);

· конструкции индикатора (шкала, светофор, звук);

· характера считывания информации (команда, осведомление, ситуация);

· различимость сигнала (сигнал должен превышать фон в 3–5 раз).

Основные требования к конструкции индикаторов. Индикаторы обеспечивают «Человеку–оператору» приём сигналов управления. Основной аппарат приёма – органы чувств, являющиеся частью анализаторов.

При работе с объектами управления «человеке–оператор» обычно использу-

Ет только три вида анализаторов: зрительный (визуальный), слуховой (аудиальный) и осязательный (тактильный). Особенности этих анализаторов человека (физиологические) представляют определённые требования к конструкции индикаторов.

Зрительный анализатор, основной элемент которого – глаз, очень сложная система. Различают бино – и монокулярное зрение (поле зрения). Самая узкая область различения цвета – зелёная, самая широкая – жёлтая.

Некоторые характеристики глаза нелинейные, поэтому погрешность считывания показания приборов возрастает с увеличением расстояния между «человеком–оператором» и приборной шкалой. Например: увеличение рас-стояния от глаз до шкалы с 500мм до 5м увеличивает погрешность считы-вания показаний приборов в 10 раз.

При проектировании шкал приборов необходимо учитывать то, что: среднее время наведения двух глаз в одну точку – около 0, 17 с; различение площадей двух фигур – до 2 %; разрешающая способность по углу – 3°.... 12°, по яркости – 2 % –эти параметры обеспечиваются при наблюдении в течении > 0, 5 с; зоны обзора (рис. К):

Время адаптации глаза к изменению освещённости – от 5 до 30.....40 мин.

Визуальные индикаторы могут иметь вид: светофоров, счётчиков, шкал и светопланов.

Светофоры – сигнальная лампочка, табло или светящаяся кнопка (клавиша: наличие или отсутствие сигнала.

Счётчики – самые точные отчетные устройства. Их недостаток – они не могут показывать направления и скорость изменения параметра.

Шкалы – основные требования различимость делений и знаков.

Светопланы – электронно–лучевые трубки, люми – и газоразрядные индикаторы, жидко–кристальные индикаторы и светоизлучающие диоды.

Слуховой анализатор, основной элемент которого – ухо, воспринимает звуковые колебания простые (чистые тона) и сложные (речь, музыка) в широком диапазоне частот 20–2000 Гц, и уровней сигнала 0, 002 Н/м² – 100 Н/м²). Слух обеспечивает стереоэффект (~ 0–120 Дб), биноуральный слух имеет незначительную разрешающую способность по углам, но обеспечивает приём сигналов из любой точки сферы, в центре которой находится «Человек–оператор». Основные рекомендации по акустическим индикаторам:

· время звучания сигнала t_з.с = 0, 3–0, 5 с;

· если используется несколько акустических сигналов, то угол между ними должен быть 15–20° (без поворота головы) или 3–4° (при возможности повернуть голову на источник звука).

Тактильный (осязательный) анализатор – даёт возможность на ощупь определять характерные формы органов управления и облегчать или ускорять процесс управления.

Тактильные индикаторы – различимые на ощупь: рукоятки, кнопки, тумблеры. Для лучшей различимости – размеры должны различаться между собой на 20 %.

На основании сказанного рекомендуется:

· использовать зрительные анализаторы – для решения задачи само ориентации; снятия искажений с много шкальных приборов; сравнения быстро следующих друг за другом сигналов; наблюдения за источником информации и получения точной количественной информации; оценки движения; лучшая различимость – у дискретных сигналов.

· использовать слуховые анализаторы – для обеспечения индивидуальной одноканальной связи; передачи кратких сообщений; сигнализации о завершении ряда следующих друг за другом операций; для дублирующих сигналов; когда зрение или слух заняты; когда требуются подтверждающие сигналы или когда формируются простые команды управления. Для различимости сигналов использовать один уровень, но разную частоту.

Основные требования к конструкции регуляторов. Характер физической и

нервно–психологической нагрузки на «человека–оператора» делится на четы-

ре категории:

· лёгкая (комфортная) рабочая среда;

· ­ средняя (относительно дискомфортная) рабочая среда;

· тяжёлая (экстремальная) рабочая среда;

· очень тяжёлая (сверхэкстремальная) рабочая среда.

Если формирование сигналов управления – осуществляется регуляторами с применением эффекторного аппарата «Человека–оператора» то в этом случае возможно два режима работы: «Человек–инструмент» (источник сигнал) и «человек–машина» (источник энергии).

При выборе или конструировании регуляторов необходимо соблюдать два основных правила:

· нельзя пренебрегать двигательными навыками человека. В противном случае затрудняется процесс управления;

· для достижения максимального эффекта управления, усилия, прилагаемые человеком к регуляторам, должны соответствовать характеру действия регулятора.

По конструкции все регуляторы можно разделить на:

· нажимные (кнопки, клавиши, педали). Для кнопок: чем реже используется и чем меньше прилагаемое усилие, тем меньше диаметр поверхности нажатия – вогнутая, для облегчения фиксации пальца;

· движковые – это устройства управления простыми переключателями, которые должны иметь два чётко фиксируемых крайних положения;

· рычажные – головки тумблеров и качающихся рычагов должны иметь чётко различимый угол отклонения и размеры (форму) головки для захвата

пальцами или всей рукой;

· вращательные – разнообразные ручки управления с плавным или дискретным движением рабочего элемента.

· рукоятки управления могут быть тактильными индикаторами, что даёт возможность определять характерные формы рукояток и облегчать или ускорять процесс управления.

· величина усилия, прилагаемого к объекту управления, зависит от направления: вверх, вниз, в сторону. Во всех случаях усилия больше 150 Н – для рук и более 250Н –для ног при продолжительности нажатия более 3 секунд – утомительны. Высоты расположения объекта управления: от 300 до 1800 мм.

У большинства людей правая рука сильнее чем левая в 1, 2 раза. Если «человек–оператор должен» часто выполнять переключение, то величины усилий должны быть уменьшены в 2–3 раза.

Основные требования к рабочему месту. Для обеспечения универса-льности обслуживания операторами объектов с различными параметрами должен соблюдаться принцип максимальной стабильности характеристик объекта. Поэтому индикаторы и органы управления группируются на панелях.

Панели управления по их функциональному применению должны:

· наиболее важные и часто используемые индикаторы и органы управления размещают в оптимальной рабочей зоне;

· ­ аварийные – в легкодоступных местах вне оптимальной зоне;

· второстепенные, периодически используемые – вне оптимальной зоны, руководствуясь правилами группировки и взаимосвязи между ними.

Эти правила состоят в следующем:

1. При групповом размещении индикаторов для контрольного считывания при наличии в группе шести и более индикаторов – их располагают в виде двух параллельных рядов (вертикальных или горизонтальных); при этом необходимо учитывать, что зона обзора: 30–40° соответствует максимальной – разрешающей способности; 50–60° – чёткому цветному, а 90°– соответствует возможности черно– белого зрения (рис. 12.2).

2. При наличии 25–30 и более индикаторов комплектовать их в 2–3 зрительно различимые группы. Лицевые поверхности индикаторов следует располагать

перпендикулярно к линии взора оператора, находящегося в рабочей позе. Наиболее удобное расположение индикаторов – по горизонтали 30° ниже линии взора, но не более 30° (вверх) или 40° (вниз).

3. При размещении органов управления (рис. 12.3) необходимо располагать их в зоне досягаемости, т.е. «человек–оператор» не должен: менять рабочую позу; для выполнения операций управления не требуется перекрещивать руки (ноги); закрывать рукой индикатор при включении. Важные и часто используемые органы управления должны располагаться в оптимальной рабочей зоне;

На рис. 12.3 приведены размеры, характеризующие зону максимальной досягаемости и оптимальную рабочую зону..

4. Органы управления необходимо располагать в последовательности, соот-ветствующей последовательности действий (например, включения (выклю-чения)­, и группироваться таким образом, чтобы действия оператора осущест-влялись слева–направо и сверху– вниз.

При правильно размещённых органах управления оператор, работая, не должен думать о предстоящих манипуляциях управления.

­ Расположение органов управления должно обеспечивать равномерность нагрузки обеих рук и ног оператора. Поверхности, на которых располагаются индикаторы и органы управления не должны быть монотонными, зоны расположения их должны быть хорошо освещены.

Цветовое оформление должно быть согласовано с общим цветовым решением объекта. Не следует использовать «накладной» цвет, т.е. краски. Необходимо применяют материалы соответствующего цвета, химические или гальванические покрытия. Форма не должна затруднять удаление загрязнений.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: