Лекция № 4. «Физиология человека. Факторы, характеризующие условия труда. Задачи... энергодинамика».

Лекция № 4. «Физиология человека. Факторы, характеризующие условия труда. Задачи психологии труда и
энергодинамика».
Особенности физиологии человека.
При проектировании рабочих мест (рабочей зоны) для обслуживания машин и оборудования следует учитывать
размеры тела человека. Рабочая зона определяется дугами, которые может описать рука, поворачивающаяся в
плече или локте на уровне рабочей поверхности. Кроме того, рабочую зону нужно обязательно совмещать с зоной,
удобной для охвата человеческим взором.
Оптимальная рабочая зона следует за рабочим и существует везде, где он работает.
Приведём параметры рабочей зоны, которые являются наиболее удобными для большинства работающих.
Наибольшую высоту, доступную для мужчин и женщин, следуют принимать равной 1800-2000мм, а удобную для
работы высоту - в пределах 900-1500 мм.
Физиологические требования учитывают функциональные процессы, протекающие в организме человека.
Кожа, являющаяся наружным покровом, защищает тело человека от механических повреждений и регулирует
температуру тела. Взрослый человек при легкой физической работе и температуре воздуха 18-200С в среднем
отдает тепла в сутки 11340 Дж.
Из них путем излучения – 4960, отдачи в воздух – 3498, испарения – 2343, затраты на работу внутренних органов и
мышц – 214, на согревание пищи – 176 и на дыхание – 147 Дж.
Если теплоотдача организма нарушается вследствие измерения температуры тела, влажности и т.п., то при этом
ухудшается и самочувствие человека. Высокая температура окружающего воздуха приводит к перегреванию
организма, низкая – к значительной теплоотдаче, организм переохлаждается, вследствие чего могут быть
обморожения отдельных частей тела.
Зрение обеспечивает различные ощущения к цветам.
Слух.Человек в состоянии воспринимать звуковые волны с частотой колебаний от 20 до 20 000 Гц. Чувствительность
слуха считается высокая в диапазоне от 2000 до 4000 Гц , но при частотах ниже 800 и свыше 6000Гц
чувствительность уменьшается.
Дыхание. При движении человека непрерывно совершается процесс газообмена; кровь обогащается кислородом
из атмосферного воздуха и выделяет углекислый газ. Вдыхаемый воздух содержит 21 % кислорода, а выдыхаемый –
16 % . Воздух, загрязненный вредными примесями (газами, парами, пылью, аэрозолями), очень вреден для
человека.
Обоняние человека позволяет распознавать запахи и определять загрязненность воздуха вредными веществами.
При длительном воздействии запахов на обоняние это свойство ослабляется.
Нервная система человека управляет всеми физиологическими функциями организма и осуществляет связь
организма с внешней средой. Всякого рода изменения в окружающей среде (колебания температуры воздуха,
давления, состав воздуха и т.д.) передаются на соответствующие органы тела для регулирования их деятельности.
Создавая комфортные условия труда, физиологи пришли к убеждению, что из множества внешних факторов,
действующих на конкретном рабочем месте (шум, тепло, холод, влажность, вибрация и др.), физиологическая и
психологическая границы их действия различаются всего лишь количественно.
Так, комфортную зону работы от некомфортной принято отделять психологической границей, а некомфортную зону
от невыносимой зоны – физиологической.
Удовлетворение физиологических требований сказывается на производительности и безопасности труда.
Рабочие движения человека находятся в тесной взаимосвязи с трудовыми действиями, которые имеют свои
отличительные функции. По характеру движения их можно разбить на три группы:
«рабочие» (исполнительные) движения, которые занимают центральное место в структуре трудового процесса;
«гностические» (познавательные) движения, применяемые для опознания объекта и условий действия
(осязательно, пробующие, контрольные). При помощи этих движений получают информацию о пространственных
характеристиках предметов;
«приспособленные» движения. Сюда можно отнести установочные (установка рабочей позы) и корректирующие
движения, с помощью которых исправляются действия и ошибки.
Представляя тело человека (его скелет) в виде элементов шарнирной системы, можно сказать, что плавные
эллиптические или круговые движения с центром в суставе – шарнире более благоприятные.
Область психологических требований человека к современной технике представляется более обширной и сложной
во взаимосвязи, чем область анатомических и физиологических требований.
Комплекс психологических требований изучает специальный раздел психологии, известный под названием
психология труда (отбор, изучение, трудовая экспертиза).
Психологические требования человека учитывают:
функции мозга, заключающиеся в отражении действительности;
объективные закономерности психической деятельности (ощущения, восприятия, мышления и др.);
психологические свойства (навыки, привычки, способности, темперамент, характер и др.).
В процессе труда у человека возникает совершенно определенный, обусловленный производственной обстановкой
комплекс чувств, ощущений – комплекс эмоций, которые могут усиливаться или ослабляться в конкретной
производственной обстановке.
Эмоции – это реакция человека на окружающие условия.
Производственная обстановка – это комплекс факторов, которые положительно или отрицательно влияют на
здоровье, самочувствие и работоспособность человека.
Факторы производственной обстановки с некоторой долей условности можно объединить в четыре
взаимосвязанные группы.
Факторы первой группы – это санитарно – гигиенические условия окружающей среды. К ним относятся температура
(тепло, холод), чистота окружающего воздуха (чистый или запыленный, загрязненный с примесями), освещенность
(светло, мрак), звук (тишина, шум) и т.п.
Факторы второй группы – средства труда (машина, механизм, инструмент, приспособления для производства
работ). Более современные средства труда исключают опасность травм и повреждений, а также создают
нормальные гигиенические условия, исключают неблагоприятные нагрузки как физические (поднятия и переноска
тяжестей), так и психические (повышенная напряженность внимания, органов слуха, зрения и т.д.)
К третьей группе относятся организационные формы. Они обусловлены разделением труда, а также режимов труда
и отдыха.
Четвертая группа объединяет социальные факторы, которые зависят от взаимоотношений людей между собой, от
отношения работника к результату своего труда и к самому процессу труда. Культура взаимоотношений между
людьми, проявляющаяся в характере действий и поступков одного человека по отношению к другому, весьма
существенный фактор производственной обстановки, которые создает особый эмоциональный настрой человека и
повышает его самочувствие и работоспособность.
Факторы, воздействующие на формирование условий труда. Категории тяжести труда.
По степени производственного утомления, характеру и количеству профессионально-производственных
заболеваний все работы, связанные с физической затратой труда, подразделяют на три категории:
легкие работы, для выполнения которых затрачиваются небольшие физические усилия (затраты энергии до 174 вт);
работы средней тяжести (затраты энергии более 174 и до 290 вт);
тяжелые работы, которые вызывают большие физические усилия, значительное напряжение органов чувств и
нервной системы (затраты энергии более 290 Вт).
Кроме того, работы могут быть подразделены по уровню вредности и опасности.
Вредной считается систематическая работа в неблагоприятных условиях производственной среды и обстановки.
Например, работа в условиях загрязнения воздуха, влажности, радиоактивных излучений, высокой температуры и
т.п.
К опасным относятся работы в условиях, опасных для жизни людей (например, работа монтажников на высоте),
несмотря на то, что имеются защитные средства, гарантирующие безопасные условия труда.
От характера и условий труда в строительстве зависят здоровье и работоспособность рабочих, а здоровье человека,
не только его личное благо, личное счастье, но и общественное богатство, зря расхищать которое преступно.
Важная роль по улучшению условий труда принадлежит врачам, гигиенистам физиологам, психологам, социологам.
Изучая условия труда и их влияние на рабочих, они определяют степень тяжести и вредности труда, разрабатывают
наиболее рациональные и благоприятные режимы труда и отдыха, определяют и другие факторы,
характеризующие условия труда. В этом направлении огромное значение представляют вопросы работы и отдыха,
деятельности рабочего в различных производственных условиях, оптимального распределения нагрузки по часам.
Как показали исследования, перерывы, включённые в трудовой процесс, позволяют
поддерживать работоспособность человека на некотором оптимальном уровне в течение рабочей смены.
Рабочий процесс разбивается на три фазы, характеризующиеся следующими признаками:
нарастанием работоспособности («наполнением» рабочих потенциалов);
относительно устойчивой работоспособностью. Длительность этой фазы зависит от характера работы, а также от
степени подготовки и состояния рабочего;
падением работоспособности, вызываемым утомлением.
В силу этого в течение рабочей смены и недели отмечаются колебания в количестве и качестве выпускаемой
продукции, частота и тяжесть несчастных случаев.
Утомление работающего, если оно не достигло чрезмерных степеней, обратимо и бесследно исчезает после
достаточного отдыха.
Переутомление сохраняет к началу работы остаточные явления усталости, вызывая понижение трудоспособности.
Хроническое утомление может быть снято длительным отдыхом, а иногда и с помощью специального лечения.
Согласно учению И. П. Павлова в основе утомления лежит перенапряжение нервной системы. Поэтому борьба с
чрезмерным производственным утомлением является одной из важнейших социально-экономических проблем.
Трудовой процесс рабочих в строительстве характеризуется физическими усилиями, нервно-психическим
напряжением, темпом работы.
Установлено, что физические усилия значительно меньше при динамической работе, (сопровождающейся
периодическим напряжением), чем при статической (например, удерживание на весу груза).
В строительстве для многих видов механизированных работ характерна не столько большая физическая нагрузка,
сколько нервное и умственное напряжение (например, работа машинистов башенных кранов, одноковшовых
экскаваторов). Такие виды труда требуют разумной организации рабочих мест, которая должна основываться на
строгом соблюдении требования психофизиологии труда.
Темп, ритм работы и ее монотонность влияют на степень утомляемости рабочих, характеризуют тяжесть труда.
При нормальном ритме движения рабочего его пульс и дыхание учащаются незначительно и характеризуются
большей четкостью.
Если ритм работы выше нормального, то ухудшается и общее самочувствие рабочего.
Длительное выполнение рабочим наиболее простых операций развивает у него торможение, снижает
функциональную подвижность нервной системы. При этом замедляется темп работы и снижается
производительность труда.
Рабочая поза человека (сидя, стоя, полусогнувшись) должна содействовать наилучшей, длительно
поддерживаемой его работоспособности. Длительное, изо дня в день повторяющееся стояние во время работы
отрицательно влияет на организм человека.
В строительстве наибольшее распространение получили две позы: работа стоя и работа сидя.
Сидячая поза наиболее рациональна при физических усилиях рабочего до 50 Н;
при физических усилиях от 50 до 100 Н рабочая поза безразлична;
Положение стоя требуется при физических усилиях до 200 Н, так как при этом используется сила тяжести рабочего и
включается в работу большая часть мышечной массы.
Санитарно-гигиенические факторы (температура воздуха, запыленность, действие токсических паров и
газов, шум и вибрация, освещение и действие ионизирующих излучений) являются важнейшими факторами,
характеризующими условия труда.
Эстетика труда (цветное оформление или окраска в определенные цвета соответствующей яркости
механизмов, правильно подобранная и рационально передаваемая на производстве музыка) является
профилактическим фактором охраны труда.
О роли цвета на производстве хорошо сказал французский специалист производственной эстетики Ж. Вено: «Цвет
способен на все. Он может родить свет, успокоение или возбуждение. Он может создать гармонию или вызвать
потрясение; от него можно ждать чудес, но он может вызвать и катастрофу».
Цвета должны делать поле зрения человека более светлым, разгружать глаз, упорядочивать рабочее место,
поддерживать рабочий ритм, направлять, компенсировать запахи, производственные шумы. Отсюда к цвету
предъявляются высокие требования, удовлетворять которые можно лишь при учете психофизиологического
действия цветов.
Состояние охраны труда позволяет выявить число и характер допускаемых нарушений, определение коэффициента
безопасности по каждой бригаде, цеху, участку.
Коэффициент безопасности определяется как отношение числа рабочих, выполняющих производственные задания
с соблюдением ТБ к общему числу работающих.
Психология труда — раздел психологии, который рассматривает психологические особенности трудовой
деятельности человека, закономерности развития трудовых навыков.
Объектом изучения психологии труда является человек как реальный единственный субъект трудовой
деятельности.
Предметом психологии труда являются психологические компоненты, которые побуждают, направляют и
регулируют трудовую активность субъекта и реализуют ее в исполнительских действиях, а также свойств личности,
через которые эта активность реализуется[.
Задачи.
Перед психологией труда стоят две основные задачи (макрозадачи).
1.Повышение производительности, эффективности трудовой деятельности;
2.Гуманизация трудовой деятельности и содействие развитию личности.
Кроме двух макрозадач перед психологией труда стоят две группы частных задач: теоретические и
прикладные.
В первую, теоретическую, группу войдут задачи, которые тесным образом связаны с психологическими
особенностями человека (субъекта).
К теоретическим задачам можно отнести:
- изучение и исследование психических процессов, основных психологических свойств субъекта, (рассматривая их в
разрезе эффективности труда и увеличения работоспособности);
- изучение особенностей трудовой деятельности;
- исследование социально-психологических факторов, влияющих на человека, социальную среду, психологический
микроклимат в организации, удовлетворенность трудом;
- изучение эмоциональной сферы личности и волевых качеств, способствующих регулированию трудовой
деятельности;
- изучение раскрытия субъекта и его личности в трудовом процессе и закономерность, связанную с этим;
- изучение проблемы мотивации, анализ путей решения проблемы мотивационной системы;
- выработка наиболее приемлемого метода управления;
- планирование тактики и стратегии управления;
- превентивная психологическая работа, направленная на формирование здорового образа жизни;
- улучшение условий жизни работников;
- улучшение условий рабочей деятельности;
- разработка основных критериев приема на работу;
- разработка рекомендаций по усовершенствованию методов обучения и переобучения работников;
- рациональная перестройка и обновление профессий.
Во вторую группу задач, прикладную, которая в основном направлена на достижение конечного практического
результата, будут входить следующие задачи:
- разработка норм, правил и процедур по технике безопасности;
- разработка психологических средств мотивации;
- разработка оптимальных режимов труда и времени отдыха;
- разработка теоретически обоснованных эффективных процедур проведения аттестации и обучения;
- разработка конкретных требований и условий труда при внедрении новых технологий, учитывая при этом
личностные возможности;
- развитие способов решения проблемы трудовой ориентации;
- оптимизация процедур профессиональной подготовки и адаптации личности;
- совершенствование производственных отношений и повышение качества труда;
- минимизация аварийных ситуаций;
- работа с нормами, ценностями и корпоративной культурой производства.
- разработка процедур профотбора;
- оптимизация процедур профподготовки;
- разработка оптимальных режимов труда и отдыха и др.
Методы
Методы психологии труда делятся на три группы (раздела).
Раздел А: Целенаправленное изучение закономерностей в естественных условиях протекания трудовой
деятельности. В него входят:
Метод наблюдение.
Метод непосредственного наблюдения.
Трудовой метод — участие психолога в конкретном виде труда.
Дополнительные методы и вспомогательные средства (измерение различных параметров процессов труда;
алгоритмический способ описания трудовой деятельности; анализ продуктов трудовой деятельности и др.).
Метод опроса.
Беседа.
- 31 -
Устный опрос (интервью).
Письменный опрос (анкета).
Биографические и автобиографические данные (психологический анамнез).
Метод обобщения независимых характеристик.
Анализ документации.
Раздел Б: Целенаправленное изучение закономерностей организации условий и способов выполнения
профессиональной деятельности. В него входят:
Лабораторный эксперимент.
Производственный (естественный) эксперимент.
Раздел В: Статистика различных данных
ЭРГОНОМИКА. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Эргономика (от греч. erqon — работа и nomos — закон) — это научная дисциплина, изучающая человека, его
деятельность в условиях современного производства в целях оптимизации орудий, условий и процесса труда.
Основным объектом исследования эргономики является система человек-машина-среда.
В последние 30 лет широкое развитие получила эргономика как специальная наука, решающая задачи, близкие
по своему содержанию к задачам производственной санитарии.
Главная цель эргономики — приспособить машину и окружающую среду к анатомическим, физиологическим и
психологическим возможностям организма человека.
Основные выводы и рекомендации эргономики базируются на результатах исследований наук о труде —
физиологии труда, гигиене труда, антропологии и инженерной психологии.
В практическом аспекте эргономика разрабатывает оптимальные характеристики воздушной среды, визуальных
приборов, органов управления и т.д.
Комплексный подход эргономики к системе человек—машина—среда позволяет создать для рабочего и служащего
условия, исключающие профессиональные заболевания, чрезмерное утомление, возникновение аварийных
ситуаций.
Эргономика пока еще в большом долгу перед рабочими и служащими сельскохозяйственного производства и
особенно механизаторами. Рабочее место механизатора в современных мобильных сельскохозяйственных
агрегатах по гигиеническим и физиологическим характеристикам еще отличается от рабочего места оператора в
промышленном производстве. Значительные изменения профиля поверхности полей и дорог, по которым движутся
современные сельскохозяйственные агрегаты, а также широкий диапазон изменений метеорологических условий и
их резкие колебания создают большие трудности в разработке технических решений, способных обеспечить
оптимальные, комфортные условия для механизатора.
Рост энергонасыщенности современных машин и расширение диапазона их функционального назначения
приводят к увеличению числа органов управления, а также к их усложнению, что повышает психологическую
нагрузку на механизатора и требования к его квалификации.
Влияние эргономических исследований на некоторые элементы рабочего места можно уже видеть в
конструкциях новых тракторов. Так, большинство современных тракторов оборудованы герметическими кабинами,
позволяющими регулировать отдельные параметры микроклимата. На очереди выпуск универсальных кабин с
автоматическим регулированием температуры и влажности воздуха. Почти все тракторы оборудуют сиденьями,
снижающими общую вибрацию, передаваемую на тело механизатора, и позволяющими учитывать его
антропологические характеристики. Введены устройства для снижения усилий на рычагах управления, размещение
и оптимальная компоновка приборов, регулирующих параметры рабочего процесса двигателя и машины в целом,
стали рациональнее.
В перспективе будут поступать машины с полным автоматическим регулированием условий труда
механизатора. В последние годы ученые и конструкторы значительное внимание начали уделять приспособлению
машин к особенностям организма человека, а не только к качественному выполнению технологического процесса.
ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕМУ МЕСТУ
По степени физической нагрузки работы подразделяют на определенные категории. Тяжесть работы
определяют по наибольшей нагрузке (табл. 4).
Существуют нормы на предельно допустимую массу, которую можно поднимать и переносить вручную.
Мужчине не моложе 18 лет разрешается переносить 50 кг, а поднимать 45 кг. При массе груза 45...50 кг его
необходимо помочь поднять на плечи, снять груз должны другие рабочие.
Женщине разрешается поднимать и переносить груз массой не более 10 кг при чередовании этой работы с другой,
а при постоянной такой работе в течение смены переносить груз или поднимать на высоту более 1,5 м — не более
10 кг вместе с тарой.
Подростков нельзя использовать специально на погрузочно-рагрузочных работах. Перемещать тяжести они
могут только в случаях, когда это связано с постоянно выполняемой ими другой работой (поднять заготовку на
станок) и занимает не более 1/3 их рабочего времени (до 2 ч в день).
Существуют максимальные нормы тяжестей, перемещаемых вручную на вагонетках, тележках, тачках.
Не разрешается использовать тачки и двухколесные тележки девушкам 16... 17 лет и подросткам моложе 16 лет.
Нарушение всех этих норм и запретов может вызвать у мужчин и женщин различные заболевания.
Таблица 4 Тяжесть работы по наибольшей нагрузке.
Вид нагрузки
Характеристика нагрузки
средняя
тяжелая
очень
тяжелая
До 15
До 40
Больше 40
До 12
До 5
До 15
До 6
Больше 15
Больше 6
До 2
До 10
До 20
Больше 20
До 15
До 5
До 30
До 15
До 40
До 30
Больше 40
Больше 30
До 1
До 2
Больше 2
легкая
Динамическая нагрузка
Максимальная масса
поднимаемых вручную грузов или До 5
прилагаемые усилия, кг
Суммарное за смену перемещение
грузов, т: с рабочей поверхности с
пола
До 10
До 4
Среднее значение усилия при
частом его применении, кгс
Ходьба (частота шагов) за 1 мин в
среднем за смену:
по горизонтали
по лестницам
Наклоны туловища (более 30°) за 1
мин при работе стоя в среднем за До 0,5
смену
Статическая нагрузка
Значение усилия
удержания, кгс: одной рукой
двумя руками с участием ног и
корпуса
До 43 200
До 18 000
До 97 200
До 43 200
До 129
До 61 200
600
Нахождение в вынужденной позе,
Свободная 10...25
% от времени смены
До 97 200
97 200
До 208
208 800
800
266 400
До 266 400
До 50
Больше 50
Общие эргономические требования отражены и в системе стандартов ССБТ (при выполнении работ сидя —
ГОСТ 12.2.032 — 781 стоя — ГОСТ 12.2.033 — 78).
Конструкция рабочего места и взаимное расположение его элементов (сиденье, органы управления, средства
отображения информации) должны соответствовать антропометрическим, физиологическим и психологическим
свойствам работников, а также характеру работы.
Например, для электриков среднего роста высота стола должна быть 750... 800 мм, а стула — 500... 550 мм при
глубине сиденья 300...400 мм, причем угол наклона спинки и положение сиденья по горизонтали и вертикали
должны регулироваться.
Рабочее место должно быть по высоте таким, чтобы при выполнении технологических операций не было
необходимости сгибать корпус или приседать.
Недопустимо выполнение работ в согнутом положении, стоя на коленях, лежа.
Рабочую позу считают правильной, если проекция центра тяжести тела лежит в пределах площади опоры. При
неправильной позе появляется статическое напряжение мышц, которое вызывает быстрое переутомление и
профессиональные заболевания (искривление позвоночника, радикулит, плоскостопие, расширение вен на ногах).
Форма и размеры органов управления машинами, а также ручного инвентаря и инструментов должны
учитывать размеры руки, кисти, пальцев и биомеханические особенности руки, в частности то, что движение руки от
себя точнее, но медленнее, чем к себе. Компоновка органов управления и контрольно-измерительных приборов на
любом оборудовании должна выполняться в соответствии с определенными принципами, например в порядке
последовательности операций при пуске или так, чтобы наиболее часто используемые или наиболее важные
элементы управления и контроля находились в самых удобных местах для манипуляции и восприятия сигналов.
Рациональная организация ручных работ предполагает отсутствие лишних движений и применение из всех
возможных способов только такие, которые требуют наиболее простых движений и минимальных усилий.
Для уменьшения утомляемости целесообразно согласовывать ритм работы с особенностями работоспособности в
различные периоды смены.
Для борьбы с монотонностью работы, которая ускоряет наступление усталости и приводит к быстрому нервному
истощению, надо менять ритм работы, позу, вводить кратковременные перерывы и использовать их для
упражнений производственной физкультуры.
Рациональный режим чередования труда и отдыха снижает утомляемость и травматизм, повышает
производительность труда.
В работе, требующей тонкой координации движений и не столько физического, сколько нервного напряжения,
желательны, хотя и короткие (3...5 мин), но более частые перерывы, чем в работе с большой мышечной нагрузкой,
где перерывы должны быть продолжительнее (до 10 мин), но реже.