1.14. Ергономіка й охорона праці
Студенти повинні знати, що термін «ергатична система» був офіційно зафіксований у 1960 р. на I Конгресі Міжнародної федерації з автоматичного керування (Москва) для позначення системи, яка містить як функціональний компонент людину-оператора. У свою чергу, ергономіка (від гр. ergon – праця, nomos – закон) – галузь знань, яка вивчає трудові процеси з метою створення найкращих умов праці. Це інтегративна наука, яка об’єднує інженерну психологію, психологію праці, фізіологію праці, художнє конструювання, антропологію, гігієну праці, профілактику та безпеку праці.
Належить відзначити, що найпростіша ергатична система (ергамат), складається з людини-оператора, машини та знаряддя праці. Наприклад, користувач комп’ютера та програмне забезпечення. Найбільш високоорганізованою ергатичною системою є ергатичний організм майбутнього. Його проектування не уможливлюється без досягнень теорії та практики штучного інтелекту.
Очевидно, автоматичні системи відносяться до пасивних систем, а ергатичні до активних. Сучасні розробки ергатичних систем кооперативного типу, зокрема людина – робот, мають мету реалізувати принцип функціонального гомеостазу – забезпечити інваріантність і незалежність властивості активності при різноманітних станах внутрішнього та зовнішнього середовища. При цьому немає межі вдосконалення робота, як автоматичної системи, яка має не тільки високий рівень самоорганізації, але й високий рівень автономності поведінки, так і немає межі вдосконалення системи людина – робот.
У проектуванні ергатичних систем виникає проблема безпеки та нешкідливості таких систем. Маються на увазі питання безпеки до конструкції систем, їх функціонування в умовах виробництва. Зокрема, великий професійний інтерес для студентів мають роботизовані технологічні комплекси (РТК), автоматизовані цехи та заводи.
Конструкція всіх елементів автоматизованих або автоматичних систем, з якими працівник в процесі трудової діяльності здійснює безпосередній контакт, повинна відповідати його антропометричним властивостям. Необхідно звернути увагу на блокувальні пристрої, захисні огородження, вентилятори, засоби індивідуального захисту. Конструкція виробничого обладнання повинна забезпечувати можливість організації трудового процесу, яка виключає монотонність праці, шляхом обмеження частоти повторення простих трудових дій і тривалості безперервного пасивного спостереження за ходом виробничого процесу або його частини.
Виробниче обладнання повинно відповідати вимогам технічної естетики за ГОСТ 12.4.026-76 «Кольори сигнальні та знаки безпеки» [5;25;42]. Конструкція виробничого обладнання повинна забезпечувати такі фізичні навантаження на працівника, за яких енерговитрати організму за протягом робочої зміни не перевищували б 1046,7 кДж/год (250 ккал/год). Виробниче обладнання з груповими робочими місцями типу конвеєрних ліній повинно забезпечувати можливість зміни темпу виконання трудових дій у відповідністю з динамікою працездатності людини на протягом зміни та особливості трудових дій в межах +/–20% від заданого темпу, якщо, виходячи з технологічних вимог, темп не повинен бути постійним.
Конструкція органів керування повинна враховувати: потрібну точність і швидкість руху при здійсненні керування, а також частоту використання органу керування; припустимі динамічні та статичні навантаження на рухомий апарат людини; антропометричні характеристики рухомого апарату людини; необхідність швидкого розпізнавання органів керування, формування та закріплення навиків керування. При конструюванні органів керування та їх розміщення в моторному полі робочого місця повинні бути враховані фізіологічні особливості рухового апарату людини.
Рекомендуємо студентам опрацювати питання, пов’язані з фізіологічними особливостями рухового апарату людини, зусилля, необхідні для здійснення управлінських дій, вимоги до засобів відображення інформації у виробничому середовищі [35;38]. Зауважимо, що виробниче середовище – сукупнiсть фiзичних, хiмiчних, бiологiчних, соцiальних та iнших чинникiв, що дiють на людину пiд час виконування нею трудових обов'язкiв. Виробниче приміщення –замкнений простiр у будiвлях i спорудах, призначений для трудової дiяльностi людей [17].
Зазначимо, що
обсяг і періодичність
контролю виконання ергономічних вимог
на стадіях виготовлення, експлуатації
та ремонту виробничого обладнання
повинні встановлюватися нормативно-технічною
документацією по стандартизації на
виробниче обладнання конкретного виду
(типу, групи). Контроль виконання
ергономічних вимог повинен проводитися
розрахунковими, інструментальними й
експертними методами. Контроль значень
зусиль, які докладаються до органів
керування, повинні забезпечувати
точність вимірів не менше
.
Проектування ергатичних систем, які відповідають вимогам безпечності, повинно узгоджуватися зі міжнародними стандартами серії ISO 9000, які прийняті в Україні як державні. Рекомендуємо студентам опрацювати основні положення стандарту [33], а також наведені там базові терміни.
Питання для самостійної роботи та завдання для дипломної роботи:
Принципи організації ергатичних систем керування технологічним виробництвом в аспекті безпеки праці [38;46].
Математичні моделі конструктивного виконання ергатичних систем, які відповідають вимогам безпечності та нешкідливості [17;38;46].
Роль людини-оператора в автоматизованих системах управління.
Характеристики людини-оператора в аспекті обробки інформації.
Інженерно-психологічне проектування інтерфейсу взаємодії.
Формування процесу взаємодії оператора з технічними засобами АСУ.
Ергономічні характеристики пристроїв відображення інформації.
Адаптація та сумісність операторської діяльності людини та машини в ергатичній системі [38;46;53].
Надійність безпечного та нешкідливого функціонування ергатичних систем [38;46;53].
Оптимізація безпечної сенсорно-моторної діяльності оператора при розв’язанні типових задач АСУ [36;38;46].
Синтез завдань безпечної поведінки роботизованої ергатичної системи, які покладаються на людину-оператора та на інформаційно-керувальні пристрої машини [35; 36; 38].
Пристрої промислового робота, які забезпечують безпеку оператора [35; 36; 44].
Раціональна організація роботизованих технологічних комплексів з точки зору безпеки праці [35; 36; 44].
Вимоги безпеки при експлуатації промислових роботів і роботизованих технологічних комплексів [35; 36; 37; 44].
Розробка інструкції з безпеки праці для персоналу, який обслуговує роботизований технологічний комплекс [35; 36; 37; 44; 48].
Галузі першочергового використання промислових роботів у машинобудуванні, раціональні з точки зору охорони праці.