Лекции по дисциплине Безопасность жизнедеятельности
 Скачать 0.59 Mb.
|
|
4. Основные формы деятельности человека в эргатической системе Деятельность человека в эргатических системах можно разделить на три основные работы по характеру выполняемых человеком функций: физический труд, механизированные формы физического труда, умственный труд. Физическим трудом называют выполнение человеком энергетических функций в системе «человек-орудие труда». Тяжесть работы при этом определяется энергетическими затратами в процессе трудовой деятельности. Физический труд подразделяется на сле- дующие категории: легкие (1а – затраты менее 139 Вт, 1б – от 140 до 175 Вт), средней тяжести (IIа – 175-232 Вт, IIб – 233-290 Вт), тяжелые (свыше 290 Вт). Механизированные формы физического труда – это деятельность человека- оператора машины. Деятельность эта может быть двух видов: детерминированная – по заранее известным правилам, алгоритмам действий, недетерминированная – когда возможны неожиданные события в выполняемом технологическом процессе, но в то же время известны управляющие действия при появлении неожиданных событий. Умственный труд (интеллектуальная деятельность). Этот труд объединяет работы, связанные с приемом, переработкой и передачей информации и требующие напряжения внимания, памяти, сенсорного аппарата, активации процессов мышления, эмоциональной сферы (некоторые виды операторского труда, управление, преподавание, наука, учеба, творчество). 5. Физиологические и психологические нагрузки на человека в ЭС. Вопрос о рабочей нагрузке на человека в эргатической системе весьма важен и сложен. Неумение анализировать возможности человека приводит к таким последствиям как: - низкая производительность труда; - плохое качество производимой продукции или выполняемой работы; - ошибки и несчастные случаи; - аварии и катастрофы. Изучением человека в ЭС, то есть с позиций его связи с рабочим местом, технологическим процессом и инструментом, с целью согласования условий производства с потребностями работника и адаптации его к интенсивной рабочей нагрузке, условиям труда и трудовому процессу занимаются специальные науки - физиология и психология туда. Здесь в системе "человек-работа" подсистема "человек" характеризуется конкретной квалификацией и степенью рабочей нагрузки, а подсистема "работа" - уровнем рационализации, механизации и автоматизации труда. В оптимизированной системе рабочая нагрузка должна соответствовать реальным возможностям человека, его работоспособности, то есть быть адекватной. Работоспособность человека зависит, в свою очередь, от трех основных и равнозначных факторов: - от приспособленности физиологических функций к трудовой деятельности; эта приспособленность может значительно повышаться за счет тренировки; - от эмоционального состояния человека; - от состояния условий труда. Пределом работоспособности является общее утомление организма, в основе которого лежат тормозные процессы в ЦНС и ее высшей отделе - коре головного мозга. Само по себе утомление - это реакция организма, сигнализирующая о перегрузке, и, тем самым, защищающая он нее организм. Утомление - процесс обратимый. Есть и такое понятие - социально приемлемый уровень рабочей нагрузки, то есть допустимый, приемлемый для данного общества в данный момент времени. Этот уровень постоянно меняется. Можно ли рабочую нагрузку человека измерить в строго физических единицах? Если говорить о физической нагрузке, то, очевидно, можно. Можно выделить следующие физиологические рабочие нагрузки: 1) тяжелая динамическая мышечная работа; 2) динамическая мышечная работа, выполняемая конечностями одной половины тела (работа малых групп мышц); 3) статическая мышечная работа; 4) умственная работа (напряжение функции сосредоточения и внимания); 5) однообразная работа в монотонной обстановке; 6) влияние атмосферных условий (температура и влажность воздуха, вентиляция, инфракрасное излучение, характер одежды, степень акклиматизации организма; 7) напряжение организма, обусловленное другими факторами окружающей среды (например, физическими - шум, блики, плохое освещение, вибрация и социологическими - межличностные отношения или факторы, личностные и групповые проблемы. Превышение уровней рабочих нагрузок приводит к негативным последствиям: снижению работоспособности, профессиональным заболеваниям, травматизму. В связи с этим существует понятие опасных и вредных факторов. 6. Опасные и вредные факторы Опасные и вредные факторы. Одна из составляющих безопасности жизнедеятельности - охрана труда использует понятия опасных и вредных факторов. Система стандартов БЖД (ССБТ) дает следующие определения. Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому резкому ухудшению здоровья. Вредным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности (ГОСТ 12.0.002-80). Опасные и вредные факторы в зависимости от характера воздействия подразделяются на: - активные - проявляющиеся благодаря заключенной в них энергии (ионизирующие излучения, вибрация и т.п.); - активно - пассивные - проявляющиеся благодаря энергии, заключенной в самом человеке (примером могут служить опасности скользких поверхностей, работы на высоте, острых углов и плохо обработанных поверхностей оборудования и т.п.). - пассивные - проявляющиеся опосредствованно, как например, усталостное разрушение материалов, образование накипи в сосудах и трубах, коррозия и т.п. Активные факторы могут, таким образом быть классифицированы по виду связанной с ними энергии. Такую классификацию дает ГОСТ 12.0.003-74. В соответствии с ним опасные и вредные факторы подразделяются на четыре группы: - физические (движущие машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, разрушающиеся конструкции; повышенная запыленность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, шум, электромагнитные излучения промышленных и радиочастот, инфра- красное и ультрафиолетовое излучения, лазерное излучение, ионизирующие излучения, повышенные или пониженные температура, влажность воздуха, повышенная скорость движения воздуха, электрический ток, статическое электричество и т.п.) - химические (химические вещества, присутствующие в воздухе, воде, почве, продуктах питания); - биологические (болезнетворные микроорганизмы, вирусы, грибы); - психофизиологические (стресс, монотония, утомление, сонливость, алкогольное опьянение и т.п.); Принцип нормирования. В охране труда как и в безопасности жизнедеятельности в целом действует принцип нормирования опасных и вредных факторов, т.е. установление некоторых предельно допустимых значений уровней интенсивности опасных и вредных факторов, которые не должны превышаться (уровень звука, напряженности электрических и магнитных полей и т.п.), или же установление диапазонов, за которые не должны выходить некоторые параметры окружающей среды (температура в помещении, освещение и т.п.) Важными понятиями эргатических систем являются производственная среда, рабочая зона, рабочее место, опасная зона, опасная ситуация. Производственная среда – пространство, в котором осуществляется трудовая деятельности человека. Там же формируются опасные и вредные производственные факторы. Рабочая зона – пространство над рабочей площадкой, ограниченное высотой 2 м, в котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Рабочее место – часть рабочей зоны; оно представляет собой место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности. Условия труда – сочетание различных факторов, формируемых элементами производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека. Опасная зона – пространство, в котором проявляется действие опасных и вредных факторов. Опасная ситуация (ОС) возникает тогда, когда происходит совмещение опасной зоны и пространство, в котором находится человек (совмещение ноксосферы и гомосферы). Лекция 2 Человек как элемент эргатической системы. Понятие риска. Управление риском 1. Антропометрические характеристики человека Антропометрические характеристики определяются размерами тела человека и его отдельных частей и используются для проектирования наиболее рациональных условий труда. Они позволяют рассчитывать пространственную организацию рабочего места, устанавливать зоны досягаемости и видимости, конструктивные параметры рабочего места и т.п., обеспечивая тем самым и безопасные условия труда. Антропометрические характеристики (АХ) подразделяют на статические и динамические. К статическим характеристикам относятся статические размеры отдельных частей тела, размер головы, размеры кисти, стопы. К динамическим характеристикам относятся углы вращения в суставах, зона досягаемости (моторная зона), приросты или эффект движения тела (изменение одного и того же размера при перемещении тела в пространстве). Статические характеристики могут быть линейными, т.е. измеряться в линейных единицах и дуговыми, т.е. измеряться в углах. В зависимости от ориентации тела в пространстве линейные размеры делятся на продольные (высота различных точек над полом или сиденьем), поперечные (ширина плеч, таза и.т.п.), переднезадние (передняя досягаемость руки и т.п.). Минимальные и максимальные значения антропометрических характеристик используются с учетом выполняемой работы. В случаях, когда оператор должен до чего- то дотягиваться, выбирают минимальные значения, а при определении размеров сиденья, высоты ниши для ног – максимальные. Использование антропометрических характеристик тесно связано с понятием рабочей позы. Рабочая поза «стоя». Эта поза требует бóльших энергетических затрат, чем при работе сидя и менее устойчива из-за поднятого центра тяжести. Для этой позы характерно более быстрое утомление. Рабочая поза «сидя». Эта поза является менее утомительной, так как резко уменьшается высота центра тяжести над точкой опоры, благодаря чему возрастает устойчивость тела. Кроме того, резко сокращаются энергетические затраты. Надо учитывать, что всякая поза, проекция центра тяжести которой выходит за площадь опоры, будет требовать для поддержания устойчивости значительных мышечных усилий, т.е. статические напряжения. Длительные статические напряжения мышц могут вызвать быстрое утомление, снижение работоспособности, профзаболевания (искривление позвоночника, расширение вен, плоскостопия). Влияние позы на рабочую нагрузку человека в эргатической системе можно иллюстрировать с помощью коэффициентов. Так, если при прямой позе «сидя» мышечную работу принять равной единице, то при прямой позе «стоя» мышечная работа составит 1,6, при наклонной позе «сидя» – 4, при наклонной позе «стоя» – 10. Пространство рабочего места, в котором осуществляется трудовой процесс, может быть разделено на рабочие зоны. Правильное проектирование рабочих зон определяется соответствием их с оптимальным полем зрения рабочего и определяется дугами, которые может описать рука, поворачивающаяся в плече или локте на уровне рабочей поверхности (т.е. с учетом динамических АХ), а движением рук управляет мозг человека в соответствии со зрительной информацией. Поэтому рабочую зону, удобную для действия обеих рук следует совмещать с зоной, охватываемой зрением. В соответствии с рабочими зонами и антропометрическими данными проектируются рабочие места в любом производственном процессе и любые машины и механизмы, обслуживаемые человеком. Органы управления могут быть ручные и ножные. Ручное управление предпочтительнее, причем выгоднее использовать регуляторы, которое приводятся в движение рукой к себе или от себя. В процессе управления человек должен обязательно прилагать умеренные усилия, так как их отсутствие дезориентирует человека, лишает его уверенности в правильности своих действий, а излишние усилия приводят к его перегрузке. 2. Работоспособность человека и ее динамика Работоспособность проявляется в поддержании заданного уровня деятельности в течение определенного времени и определяется двумя группами факторов – внешними и внутренними. Внешние факторы – это информационная структура сигналов, т.е. количество и форма представления информации, характеристика рабочей среды (удобство рабочего места, температура, освещенность, наличие вредных факторов и т.п.), взаимоотношения в коллективе. Внутренние факторы – уровень подготовки, тренированность, выносливость, эмоциональная устойчивость. Предел работоспособности для любого человека не является постоянной величиной. Изменение предела работоспособности во времени называется динамикой работоспособности. Различают следующие фазы трудовой деятельности по уровню работоспособности 1)Предрабочее состояние (фаза мобилизации) субъективно выражается в обдумывании предстоящей работы (т.н. идеомоторный акт). 2). Врабатываемость, или стадия нарастающей работоспособности, или фаза гиперкомпенсации. Преодолевается инерция, налаживается координация между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утором после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем днем. Естественно, что и производительность труда в эти часы ниже. Здесь сказываются также и тренированность, тип нервной деятельности, возраст, опыт, интенсивность работы. 3) Период устойчивой работы (фаза компенсации). В этот период устанавливается оптимальный режим работы систем организма. Длительность его относительно всего времени работы – примерно 2/3. Предел устойчивой работоспособности является важнейшим показателем выносливости человека при заданном уровне интенсивности работы. Выносливость, в свою очередь, определяется следующими факторами: 1) интенсивностью работы; 2) спецификой работы (при динамической работе, например, утомление наступает гораздо позже, чем при статической, при напряженной зрительной работе утомление наступает раньше); 3) возрастом; 4) полом; при нагрузке, равной половине максимальных возможностей, выносливость мужчин и женщин одинакова, при больших нагрузках выносливее мужчины; 5) концентрацией внимания и волевым напряжением (при работе, связанной с волевым, умственным напряжением, концентрацией внимания, при высокой интенсивности работы показатели выносливости снижаются); 6) эмоциональным состоянием (положительные эмоции удлиняют период устойчивой работоспособности, отрицательные – наоборот); 7) умением, навыками, тренированностью; 8) типом высшей нервной деятельности, определяющимся силой и подвижностью нервных процессов (сангвиник, флегматик, холерик, меланхолик). Сила нервной системы характеризует работоспособность и надежность работы оператора, особенно в экстремальных ситуациях. 4) Период утомления (фаза декомпенсации). Снижается продуктивность, замедляется скорость реакции, появляются ошибочные и несвоевременные действия, физиологическая усталость. Утомление может быть мышечным (физическим), умственным (психическим). Утомление – это временное снижение работоспособности из- за истощения энергетических ресурсов организма. 5) Период возрастания продуктивности за счет эмоционально-волевого напряжения. 6) Период прогрессивного снижения работоспособности и эмоционально-волевого напряжения. 7) Период восстановления. Может длиться от 5 мин (легкая физическая работа) до нескольких дней. На основании кривых работоспособности устанавливается норма времени на отдых в зависимости от характера и продолжительности работы в течение рабочего дня. Суточные колебания. Работоспособность изменяется также и в течение суток. Здесь можно выделить три интервала, в которых чередуется возрастание/снижение работоспособности: 1-й интервал: 6 – 10 (12) ч. – работоспособность повышается; 10 (12) – 15 ч. – работоспособность постепенно снижается; 2-й интервал: 15 – 18 ч. – работоспособность повышается; 18 – 22 ч. – уменьшается; 3-й интервал: 22 – 3 ч. – работоспособность существенно снижается; 3 – 6 ч. – начинает возрастать, оставаясь ниже среднего уровня. Недельные колебания. Работоспособность обычно меняется также и по дням недели: Понедельник – врабатывание, вторник-четверг – высокая работоспособность, пятница, суббота – развивающееся утомление. 3. Надежность человека как элемента эргатической системы Человек является основным звеном современных эргатических (эрготехнических) систем. в то же время статистка аварий и катастроф свидетельствует о том, что 10-15% всех отказов непосредственно связаны с ошибками человека (всего же, прямо или косвенно, с ошибками человека связано 20-30% аварий и катастроф). Следовательно, анализ надежности технических систем должен обязательно включать человеческий фактор. Надежность работы человека-оператора определяется как способность успешного выполнения им работы или поставленной задачи на заданном этапе функционирования системы в течение заданного интервала времени при определенных требованиях к продолжительности выполнения работы. Ошибка (отказ) человека-оператора определяется как невыполнение поставленной задачи (или выполнение запрещенного действия), которое может привести к нарушению нормального хода запланированных операций. Ошибки оператора можно разделить на три большие группы: 1) цель операции не может быть достигнута из-за ошибочных действий оператора; 2) оператор стремится к достижению ошибочной цели (или какое-либо лицо); 3) оператор бездействует в тот момент, когда его участие необходимо. Все многочисленные ошибки, допускаемые человеком в процессе осуществления взаимодействия «человек - машина» можно классифицировать следующим образом. 1. Ошибки проектирования: обусловлены неудовлетворительным качеством проектирования |