Эргономические и инженерно-психологические основы БЖД

Лекция № 4

Эргономические и инженерно-психологические основы БЖД.

БЖД — комплексная дисциплина, опирающаяся на дан­ные смежных наук. В частности, такими науками, среди прочих, являются, эргоно­мика и инженерная психология. Соблюдение требований эргономики и инженерной психологии является неотъемлемой частью проектирования производственного оборудования и организации производственной среды, поскольку внешняя среда, окружающая человека на производстве, влияет на организм человека, его физиологические функции, психику, производительность труда.

Термин «эргономика» предложен польским ученым Ястшембовским, опубликовавшим в 1875 г. работу «Черты эргономики, то есть науке о труде». Об эргономики как о науке впервые заговорили в Англии в 1949 году, когда группа ученых (физиологов и инженеров) создала «Эргономическое исследовательское общество» для изучения деятельности человека в условиях производства.

Эргономика («ergon»- труд, »nomos»- работа, греч.) – научно-практическая дисциплина комплексного изучения, совершенствования и проектирования трудовой деятельности человека в системах «человек-машина-среда» на основе учета требований различных наук о труде с целью обеспечения эффективности, надежности и безопасности труда.

Т.е эргономика изучает функциональные возможности чело­века в процессе деятельности с целью создания таких усло­вий, которые делают деятельность эффективной и обеспечи­вают комфорт для человека. Другими словами, речь идет об определенных совместимостях характеристик человека и ха­рактеристик среды. При этом решаются оп­ределенные задачи БЖД. Таким образом, эргономика выступает как средство решения. Однако не следует отожде­ствлять эти области знаний. В частности, эргономика стре­мится приспособить технику к человеку. Но это не всегда разрешимая задача.

БЖД рассматривает и проблемы при­способления человека к технике.

Специалисты в области эргономики выделяют несколько видов совместимости, обес­печение которых гарантирует успешное функционировании системы:

— информационная (психологическая и психофизиологическая),

— гигиеническая (биофизическая),

-энергетическая,

— пространственно-антропометрическая,

5 стр., 2300 слов

Виды производственной деятельности человека. Эргономика и производительность ...

... микроклиматических условий).С точки зрения эргономики (наука, которая изучает правильный подход к организации труда человека) производительность труда человека определяется его работоспособностью, которая, ... систему проводимыми путями.2. Характеристика видов производственной деятельностиЛюбой производственной деятельности человека свойствен так называемый энергетический компонент. Работа, как ...

-технико-эстетическая,

— социальная

— экономическая.

  1. Информационная

(психологическая и психофизиологическая) совместимость.

В сложных системах оператор обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Оператор видит показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информа­ции (СОИ).

При необходимости оператор пользуется рыча­гами, ручками, кнопками, выключателями и другими орга­нами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства — так называе­мая информационная модель машины (комплекса).

Через нее оператор и осуществляет управление самыми сложными системами.

Задача эргономики состоит в том, чтобы обеспечить со­здание такой информационной модели, которая отражала бы все нужные характеристики машины в данный момент и в то же время позволяла бы оператору безошибочно принимать и перерабатывать информацию, не перегружая его внимание и память. Эта очень сложная задача, от решения которой зависят безопасность, точность, качество, производительность труда оператора. Иначе говоря, информационная модель должна соответствовать психофизиологическим возможностям чело­века.

Иногда понятие информационной совместимости как бы разбивается на два более узких понятия психологической и психофизиологической совместимостей.

Психофизиологическая – установление соответствия скоростных, энергетических, зрительных и других физиологических возможностей человека и особенностей рассматриваемого технологического процесса; сокращение объема информации; снижение нервно-эмоционального напряжения и физических нагрузок; профессиональный отбор.

Психологическая — установление соответствия закрепленных и формируемых навыков и возможностей восприятия, памяти и мышления.

II. Гигиеническая (биофизическая) совместимость.

Биофизическая совместимость, подразумевает создание та­кой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. Это предполагает обеспечение оптимальных метеорологических условий, оптимального физико-химического состава воздушной среды, освещенности, уровней шума и вибрации в пределах требований ГОСТов, ССБТ и т.д.

III.Энергетическая совместимость.

Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т. п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и другое плохо. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последстви­ям в управляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы системы, так как оператор не почувствует сопротивления рычагов.

5 стр., 2300 слов

Виды производственной деятельности человека. Эргономика и производительность ...

... оптимальных микроклиматических условий).С точки зрения эргономики (наука, которая изучает правильный подход к организации труда человека) производительность труда человека определяется его работоспособностью, которая, в ... и зрения. По сравнению с физической деятельностью при отдельных видах умственной деятельности (работа конструкторов, операторов ЭВМ, учеников и преподавателей) напряженность органов ...

Энергетическая совместимость предусматривает согласо­вание органов управления машиной с оптимальными воз­можностями оператора в отношении прилагаемых усилии, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

IY. Пространственно-антропометрическая совместимость.

Пространственно-антропометрическая совместимость пред­полагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в про­цессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и др. Некоторая сложность обеспечения этой совместимости за­ключается в том, что антропометрические показатели у лю­дей различны.

Y. Технико-эстетическая совместимость.

Технико-эстетическая совместимость заключается в соответствии эстетических потребностей человека и реализуемых в художественно-конструкторских решениях рабочих мест (орудий труда) и производственной среды.

YI.Социальная совместимость.

Повышение профессиональной подготовки, содержательности труда, творческой активности трудящихся, повышение эффективности управления и др.

YII.Экономическая совместимость.

Повышение технической вооруженности труда; наиболее полное использование оборудования и организации рабочих мест; выбор оптимальной технологии, устранение лишних затрат рабочего времени; строгая регламентация темпа и ритма работы.

Решение эргономических вопросов при определении общих размеров зон обслуживания и наладки производственного оборудования, требует обращения к стандартам:

ГОСТ 12.2.032 — 78 ССБТ. «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования;

ГОСТ 12.2.033 — 78 ССБТ. «Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования;

ГОСТ 12.2.049 — 80 ССБТ. «Оборудование производственное. Общие эргономические требования (при выполнении работ сидя – стоя)».

Как уже стало понятно из вышесказанного на современном этапе развития техносферы при организации взаимодействия человека и техники основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим и психофизиологическим характеристикам человека: восприятию, памяти, особенностям мышления, вниманию и др. Необходимость изучения именно этих свойств и привела и появлению инженерной психологии.

Инженерная психология – отрасль психологической науки, которая изучает закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники (прием, хранение, переработка реализация информации) с целью использования их в практики проектирования, создания и эксплуатации систем «человек-машина» (СЧМ).

14 стр., 6745 слов

Состояние человека в труде

... здесь имеют место длительное сохранение работоспособности, отсутствие грубых нарушений, ошибочных действий, отказов, срывов и других аномалий. Труд в оптимальном режиме характеризуется высокой ... напряжение -- напряжение организма, вызванное повышенной нагрузкой на двигательный аппарат человека. Эмоциональное напряжение -- напряжение, вызванное конфликтными условиями, повышенной вероятностью ...

Различают также психологию труда – отрасль психологической науки, которая изучает закономерности формирования и проявления психической деятельности человека в различных видах труда и разрабатывает практические рекомендации по психологическому обеспечению эффективности и безопасности труда.

Инженерная психология решает три основные типа задач:

— изучение особенностей взаимодействия человека и машины, т.е. изучение «человеческого фактора»;

— выявление принципов оптимального проектирования СЧМ;

— разработка научных методов отбора и тренировки операторов для работы в различных системах.

Среди прочих вопросов, ИП активно, наряду с эргономикой и физиологией труда, занимается вопросами изучения работоспособности. Остановимся на них подробнее.

Работоспособность определяют как способность человека на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможное количество работы.

Уровень работоспособности определяется комплексом внутренних и внешних факторов.

Внутренние: уровень функциональной активности в момент работы, состояние физической и профессиональной подготовленности, мотивация, особенности личности.

Внешние – условия окружающей среды, особенности режимов труда и отдыха, эргономичность организации рабочего места, рабочая поза.

Во время трудовой деятельности работоспособность организма меняется во времени. Рассмотрим графики изменения трудоспособности по дням недели, часам рабочего дня , по времени суток и в течении года.

График изменения работоспособности по дням недели.

График изменения работоспособности по часам рабочего дня.

График изменения работоспособности по часам суток.

График изменения работоспособности в течении года.

В первых двух графиках можно выделить три основные фазы сменяющих друг друга состояний человека в процессе трудовой деятельности:

11 стр., 5236 слов

Возраст пожилых людей как фактор изменения их личностных особенностей

... по сохранению их личностных особенностей. Раздел I. Влияние возраста пожилых людей на изменение их личностных особенностей 1.1 Старение как социальная проблема Одна из ... влияния возраста на изменение личностных особенностей пожилых людей; 4. Определить различие личностных особенностей людей пожилого возраста и людей зрелого возраста. Проблема: сохранение пожилыми людьми их личностных особенностей. ...

— фаза врабатываемости, или нарастающей работоспособности; в этот период уровень работоспособности постепенно повышается по сравнению с исходным; в зависимости от характера труда и индивидуальных особенностей человека этот период длится от нескольких минут до 1 – 1,5 часов, а при умственном творческом труде – до 2 -2,5 часов.

— фаза высокой устойчивой работоспособности; для нее характерно сочетание высоких трудовых показателей с относительной стабильностью или даже снижением напряженности физиологических функций. Продолжительность – 2-3 часа.

— фаза снижения работоспособности, характеризующаяся уменьшением функциональных возможностей основных работающих органов человека и сопровождающаяся чувством усталости.

Исследования Л.Я. Глыбина и С.Э Шноля (АиФ, № 40, 1997г.) позволили выявить ранее неизвестные закономерности. В физическом тонусе человека зафиксировано 5 «подъемов» — около 5, 11, 16, 20 и 24 часов и «спады» — около 2, 9, 14, 18, и 24 часов. По мнению ученых это в корне меняет наши представления ритме жизнедеятельности человека на Земле и дает основания пересмотреть социальный ритм жизни людей. Обнаруженные данные убеждают в необходимости начала рабочего дня с 5-6 часов утра и его окончания к 13 часам по «зимнему» времени. Отход ко сну – около 21 часа, подъем около 4 утра, приемы пищи около 4, 10, 15, и 19 часов. Снижение и ликвидация атеросклероза, рака, инфаркта миокарда, гипертонии, ожирения, сахарного диабета; сохранение здоровья и долголетия, высокая работоспособность и многое другое находятся в прямой зависимости от биологического внутрисуточного ритма людей и использования резервных возможностей человека.

Еще один важный вопрос, имеющий отношение к данной теме – хроническое недосыпание. По мнению ученых («Комсомольская правда», от 14.02.1998г.) по сравнению с 19 веком мы стали спать на четверть меньше положенного, сегодня каждый из нас недосыпает в неделю примерно 6 часов, а работает сверх меры почти на 160 часов в год. Даже при железном здоровье путь до инфаркта при недосыпании — всего 5-8 лет. По данным, относящимся к США, 64 миллиарда долларов теряется ежегодно из-за увеличения числа несчастных случаев в результате недосыпания. А все потери оказываются большими, чем от СПИДа и курения вместе взятых. Хроническое недосыпание стало причиной глобальной напасти ХХ века – синдрома хронической усталости и причиной хронической бессонницы, из-за которой уже сегодня страдают около 50 миллионов американцев. В США от нарушения сна ежегодно умирают около 40 тысяч человек, 2,5 миллиона получают травмы. Число людей, страдающих бессонницей за последние 30 лет увеличилось вдвое. Ожидается, что к 2010 году уже 80 миллионов тех же американцев вообще забудут, что такое сладкий сон, а 40 миллионов будут безрезультатно бороться с дремотой на работе в течении дня. К каким же последствиям это может привести?

10 стр., 4975 слов

Адаптация человека и функциональное состояние организма

... мы говорим о социальной адаптации человека. Итак, при рассмотрении проблемы адаптации человека выделяют физиологическую, психическую и социальную адаптацию, а ... затем неполного приспособления - активный поиск организмом устойчивых состояний, соответствующих новым условиям среды; - и, наконец, фаза ... темноте чувствительность глаза к свету повышается в течение часа во много тысяч раз, что связано как с ...

Экономическая оценка СЧМ

Одним из направлений ИП оценки является оценка экономической эффективности и целесообразности реализации инженерно-психологических требований. В результате такой оценки определяются экономические возможности внедрения той или иной разработки.

Для количественного определения годового экономического эффекта используют разность приведенных затрат для базового (исходного) и проектируемого вариантов СЧМ:

Эт = ( С1+ ЕН К1) — ( С2+ ЕН  К2) = С – ЕН  К ,

где С1 и С2 – соответственно годовые текущие расходы до и после внедрения ИП разработок,

С = С1 – С2;

К1 и К2 — капитальные расходы дл базового и рассматриваемого вариантов СЧМ,

К = К2 – К1;

ЕН – нормативный коэффициент экономической эффективности, 1/ год, ЕН = 0,15 / год.

Коэффициент экономической эффективности:

ЕИП = С1 – С2 = С

К2 — К1 К

Должно удовлетворяться требование: ЕИП  ЕН.

Срок окупаемости:

ТИП = 1 = К 2 – К1 = К

ЕИП С1 – С2 С

ТИПТН, ТН = 6,7 лет

ПСИХИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Очень часто в предшествующие несчастному случаю, аварии мгновения у его виновника возникает своеобразное замешательство, ненормальное психическое состояние, паника, вызванная тем, что человек неожиданно для себя замечает возникшую опасность. Эмоционально это сопровождается взволнованностью, испугом, которые в свою средь нарушают согласованность действий, затормаживают мышление и вызывают дефекты мышления, что препятствует сознательному управлению деятельностью и вызывает точные, необдуманные движения, протекающие по типу условного рефлекса. Такие движения чаще всего являются лишними именно для данной трудовой деятельности, в связи с чем они приводят к совершенно противоположному результату: не служат защите человека, а наоборот, вызывают вредное действие. Бывают, конечно, случаи, когда подобные

движения достигают желаемой цели. Это происходит, когда для предотвращения опасности требуется не заученное рабочее движение (например, остановка станка), а просто инстинктивное защитное движение (отпрыгнуть в сторону, оросить горячую вещь и т. п.).

3 стр., 1284 слов

Восстановление сознания и психической деятельности после травмы ...

... и нейрореабилитации при повреждениях головного мозга. В конечном итоге, восстановление психической деятельности есть восстановление личности пострадавших – главной цели наших лечебных усилий. ... принять участие в международной конференции «Восстановление… В конечном итоге, восстановление психической деятельности есть восстановление личности пострадавших – главной цели… А.Н. Коновалов Президент ...

Таким образом, состояние паники характеризуется дефектами мышления, потерей сознательного контроля и осмысления происходящих событий, переходом на инстинктивные защитные движения, которые могут частично или полностью не соответствовать ситуации («человек мечется, не соображая, что он делает», либо человек «оцепенел, остолбенел»), что вызывает и усугубляет тяжесть последствий несчастного случая.

Психические состояния людей при стихийных бедствиях, в экстремальных ситуациях разнообразны. В начальный момент возникновения стихийного бедствия, экстремальной ситуации поведенческие реакции людей имеют преимущественно витальную направленность, обусловленную инстинктом самосохранения, но уровень целесообразности таких реакций различен у людей: от панических бессмысленных действий до сознательно целенаправленных. Так, исследование людей, спасшихся в Уфимской катастрофе (взрыв газа и гибель двух пассажирских поездов от взрыва и пожара) показало, что для них характерной была психогенная анестезия (не чувствовали боли) в течение первых 5-10 минут после взрыва, получения травм и ожогов, при сохранении ясного сознания и способности к рациональной деятельности (поэтому они и смогли спастись).

У лиц с повышенным чувством ответственности (например, у должностных лиц поездной бригады) длительность психогенной анестезии в отдельных случаях достигла 15 минут, даже при общей площади ожоговых поражений до 40% поверхности тела. Одновременно отмечалась значительная мобилизация (сверхмобилизация) психофизиологических резервов и физических сил: некоторые пострадавшие выбирались из перевернутых вагонов с заклинившимися выходами из купе, в прямом смысле раздирая руками перегородки крыши. Сразу после того как пострадавшие покинули горящие вагоны, они организовывались в небольшие (10-15 чел.) группы, в каждой группе стихийно выделялся свой лидер, который придавал целенаправленность действиям остальных людей для спасения своих жизней и взаимной помощи.

Гипермобилизация в начальный период присуща практически всем людям, однако, если она сочетается с состоянием паники, то может и не привести к спасению человека, т. к. происходит потеря ориентации, нарушение соотношения между основными и второстепенными действиями, распад структуры действий и операций, обострение оборонительной реакции, отказ от деятельности или гибель.

Люди, спасшиеся в экстремальной ситуации, долгое время испытывают те или иные патологические изменения в психической сфере (посттравматический синдром). Среди психопатологических изменений после травм, аварий у людей чаще всего встречаются депрессивные состояния — 56%, психогенный ступор — 23%, общее психомоторное возбуждение — 11%, бредо-галлюционарные состояния — 5%, неадекватность, эйфория — 3%, ночные кошмары во сне — 90%, раздражительность, чувство вины, потеря желания жить и пр. проявления. Для снятия указанных психологических нарушений требуется специальная психотерапевтическая помощь психологов и психотерапевтов. Обследование членов аварийно-спасательных команд показало, что они также испытывают существенные изменения в психическом состоянии. После работы в зоне бедствий 98% испытывают страх и ужас от увиденного, в 20% случаев собственное состояние (по прибытии на место Уфимской катастрофы) характеризовалось как предобморочное, испытывали головокружение, головные боли, тошноту, рвоту от увиденной катастрофы. У 50% спасателей в последующие дни после прекращения спасательных работ сохранялись психические нарушения: кошмарные сновидения, бессонница ночью, сонливость днем, подавленное настроение, повышенная раздражительность.

13 стр., 6246 слов

Пути повышения эффективности деятельности организации

... решения. Существует необходимость дальнейшего совершенствования теории и практики анализа экономической эффективности деятельности предприятий. Повышение эффективности деятельности — и, как следствие, конкурентоспособности компаний — задача, от решения которой зависит успех ... факторы, находящиеся вне зоны его контроля. Однако даже если предприятие не в состоянии управлять внешними факторами, они д

Для спасательных работ необходимо отбирать людей с высокой эмоциональной устойчивостью. В противном случае 20 — 30% спасателей сами попадают в психологически шоковое состояние, не могут выполнять спасательные работы и долгое время сохраняют остаточные психические нарушения.

Подводя итог вышеизложенному, отметим следующие общие методы снижения опасности нежелательных следствий, обусловленных психологическими факторами риска:

1) проведение профилактических и охранных мероприятий;

2) эргономическая оптимизация оборудования, рабочего места, информационной нагрузки в соответствии с психологическими возможностями людей по приему и обработке информации, принятию решения и реализации действий;

  1. профотбор и отсев профессионально непригодных лиц для тех или иных профессий;
  2. устранение несоответствия структуры деятельности психофизиологическому состоянию человека: а) профилактика зрительных и психоэмоциональных перенапряжений, профилактика переутомлений в) профилактика монотонии; 5) совершенствование структуры личности работников:

а) повышение профессиональной компетентности и опыта, в том числе тренировка профессионального поведения в аварийных и экстремальных ситуациях (на тренажерах);

б) повышение эмоциональной устойчивости и способности к самоуправлению, саморегуляции своего эмоционального состояния и поведения (соответствующая психологическая тренировка и овладение аутотренингом и др. методами саморегуляции);

в) повышение ответственности, дисциплинированности, готовности выполнять требования безопасности труда;

г) повышение, тренировка внимания, памяти, мышления и пр.

15