Оптимизация рабочей зоны согласно требованиям охраны труда
ЛЕКЦИЯ 18
На современных производствах проблемы безопасности и травматизма не всегда можно решить только инженерными методами. Практика свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма (от 60 % до 90 % случаев в зависимости от вида трудовой деятельности) часто лежат организационно-психологические причины, а не инженерно-технические разработки.
Рабочая зона – пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного (временного) пребывания работающих.
Для поддержания длительной работоспособности человека и предупреждения утомления большое значение имеет режим труда и отдыха.
Рациональный режим труда и отдыха – режим, при котором достигается высокая эффективность общественно полезной деятельности человека, хорошее состояние здоровья, высокий уровень работоспособности и производительности труда.
Стр 23
Физиология труда изучает изменения, происходящие в организме работающего под влиянием трудового процесса и внешней среды. На основе такого изучения создаются рациональные трудовые приемы, обеспечивающие сохранение работоспособности, предупреждение утомления, повышение производительности труда.
Психология труда занимается вопросами оценки профессиональной пригодности работника, рационализации рабочей обстановки и рабочих мест, методов труда и обучения, взаимоотношений между людьми во время труда.
Психологические состояния человека в процессе трудовой деятельности можно разделить:
§ Длительные – определяющие отношение человека к выполняемой им работе и его общий психологический настрой (удовлетворенность выполняемой работой, наличие заинтересованности в труде);
§ Временные – возникающие из-за различных нарушений в производственном процессе (неполадок, конфликтных ситуаций);
§ Периодические – связанные с настроем на активную деятельность и желанием работать или наоборот, с пониженной готовностью работать, утомлением, перенапряжением, вызванной однообразием и монотонностью работы.
В структуре психической деятельности человека различают три основные группы компонентов: психические процессы, свойства и состояния.
Психические процессы – это основа психической деятельности, они различаются на познавательные, эмоциональные и волевые психические процессы (ощущения, восприятия, память).
Психические свойства – это качества личности (характер, темперамент). Качества личности устойчивы и постоянны. Выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные и трудовые качества личности.
Психическое состояние человека – структурная организация компонентов психики, выполняющих функцию взаимодействия человека со средой обитания.
Чувства – субъективное отражение в сознании человека реальной деятельности.
Память – свойство запоминания, сохранения и последующего воспроизведения человеком информации, непосредственно связанной с безопасностью. Установлено, что в среднем за первые 9 часов информация, которую помнит человек, уменьшается на 65%.
Внимание – направленность сознания человека на определенные объекты, предполагающая повышенный уровень умственной и двигательной активности.
Эмоции – переживание человеком какого-либо чувства. Эмоции бывают стенические (решимость, радость, азарт) и астенические (испуг, опасение, страх). Стенические эмоции побуждают человека к активной деятельности, преодолению препятствий. Астенические способствуют замыканию в себе, необоснованным переживаниям, отказу от преодоления препятствий. Тип эмоций связан с темпераментом и характером человека, что учитывается при допуске к некоторым видам работ, связанных с большой ответственностью.
Стресс – состояние напряжения, возникающее у человека под влиянием внешних воздействий.
Настроение – общее эмоциональное состояние человека, формирующее в течении определенного периода времени характер протекания отдельных психических процессов и поведение человека.
Воля – форма психической активности человека, характеризующаяся регулированием самим человеком своего поведения, ограничением или отказом от других стремлений для достижения поставленной цели.
Характер и темперамент человека играют важную роль организации профилактики производственного травматизма и предупреждений аварийности. По темпераменту люди подразделяются на холериков, меланхоликов, флегматиков и сангвиников. Установлено, что меланхолик чаще становится жертвой, чем холерик или сангвиник.
Психологические причины возникновения опасных ситуаций можно подразделить на несколько типов:
1. нарушение мотивационной части действий человека проявляется в нежелании действия, обеспечивающего безопасность. Эти нарушения возникают, если человек недооценивает опасность, склонен к риску. Могут быть постоянными или временными, связанными с состоянием депрессии, алкогольного опьянения. Для устранения – осуществление пропаганды и воспитания в области безопасности.
2. нарушение ориентировочной части действий человека проявляется в незнании норм и способов обеспечения безопасности, правил эксплуатации оборудования. Для устранения – обучение, выработка навыков и приемов безопасных действий.
3. нарушение исполнительной части действий человека проявляется в невыполнении правил и инструкций по безопасности из-за несоответствия психофизических возможностей человека требованиям данной работы. Для устранения – профессиональный отбор, периодическое медицинское обследование.
Травматизм зависит и от возраста работника: чаще всего у молодых работников и у лиц, имеющих стаж более 15-20 лет.
К антропометрическим характеристикам человека относятся статические характеристики – размеры тела человека и его отдельных частей тела (головы, ног, рук) и динамические характеристики – возможные углы поворота отдельных частей тела, зоны досягаемости.
Установлены временные характеристики некоторых моторных операций, время реакции на некоторые типы раздражителей, средние показатели силы некоторых мышечных групп человека.
Организация рабочего места.
Важное значение имеет рабочая поза человека. Рабочая поза «стоя» требует больших энергетических затрат и приводит к быстрому утомлению. Рабочая поза «сидя» менее утомительна, и она более предпочтительна. Проекция центра тяжести тела человека в рабочей позе должна быть расположена в пределах площади его опоры.
Рис. 1.
Пространство рабочего места, в котором осуществляются трудовые процессы, должно быть разделено на рабочие зоны. Рабочую зону, удобную для действия обеих рук, нужно обязательно совмещать с зоной визуального обзора. Существуют показатели минимального пространства рабочей зоны для выполнения различных работ. В противном случае положение тела человека будет неустойчивым и потребует значительных мышечных усилий. Это может привести к заболеванию опорно-двигательного аппарата. Если человека сидит, важное значение имеет его рабочее кресло, оно должно соответствовать антропометрическим данным человека и учитывать поправки на спецодежду.
Ножные и ручные органы управления должны соответствовать по прилагаемым усилиям биохимическим характеристикам человека и в зависимости от частоты их использования располагаться в соответствующих зонах досягаемости. Усилия на органы управления не должны быть слишком маленькими, чтобы человек мог контролировать выполняемое им движение. В то же время слишком большое усилие приводит к быстрой усталости и перенапряжению мышц.
Устройства визуальной информации должны располагаться в зоне визуального поля человека. При частом использовании приборы должны располагаться в пределах оптимальных углов обзора, при редком – в пределах максимальных углов обзора.
Цветовая раскраска, размеры органов управления должны соответствовать психологическим и антропометрическим характеристикам человека, освещенности на рабочем месте.
Оптимизация рабочей зоны будет эффективной, если достигнуто соответствие требуемых и фактических значений всех показателей. Если такового соответствия нет, то важно знать, для каких видов совместимостей и по каким показателям оно достигнуто, чтобы принять меры к улучшению условий или по специальной тренировке человека. Рассмотрение, какими гигиеничесними, антропометрическими и психофизиологическими показателями характеризуется энергетическая, пространственная, биологическая, информационная, эстетическая совместимости поясняет, что значения показателей будут оптимальными, если они удовлетворяют нескольким совместимостям.
1. Энергетическая совместимость между человеком и окружающей средой (техникой, реактором, приборами, инструментами, воздухом рабочей зоны) достигается за счет механизации, автоматизации, за счет проектирования машин с учетом размеров человека в статических и динамических перемещениях. Рассмотрение общего баланса энергетических затрат субъекта труда показывает, что благоприятные условия безопасного труда могут быть достигнуты путем уменьшения общей массы трудовых затрат при передаче трудовых функций человека средствам труда:
Е∑=Е осн. обм. + Е пр. затр. +-Е непр. затр.,
где E∑ - общая сумма энергетических затрат человека,
Е осн. обм. - основной обмен,
Е пр. затр. - производственная затрата всех видов энергии, направленных на предмет труда,
Е непр.затр. - непроизводственные затраты на преодоление искусственных и естественных сопротивлений в процессе трудовой деятельности.
2. Пространственная совместимость предполагает рациональное размещение оборудования и соблюдение предельно допустимых размеров свободного пространства.
3. Информационная совместимость достигается за счет оптимального количества информации и учета возможности ее переработки анализаторами, нервной системой и мозгом человека.
4. Эстетическая совместимость решается за счет создания вокруг рабочего места зоны комфорта, правильного размещения источников света, создания благоприятного цветового оформления помещения, рабочего места, приборов, установок, инструментов, ограничения шума, вибрации.
5. Гигиеническая совместимость достигается за счет создания метеорологического комфорта, за счет введения четырех уровней нормирования гигиенических показателей (оптимальный, допустимый, предельный, предельно-переносимый) и проведения мероприятий по постепенному переходу от предельно-переносимого уровня (требующего большой натренированности организма) к допустимому, а в итоге к оптимальному.
Оптимизация рабочей зоны
Оптимизация рабочей зоны предполагает выбор цветового оформления рабочей зоны, учет психологического воздействия света и цвета, учет цвета обрабатываемого материала, его контраста с фоном, учет уровня естественного и искусственного освещения в течение смены по временам года, учет температуры рабочей зоны, ее запыленность. В рабочей зоне должна обеспечиваться механическая прочность и надежность работы оборудования.
В соответствии с этим ведется учет коэффициента запаса прочности по текучести материала, по временному сопротивлению, по длительности прочности учет вероятностей отсутствия отказа, учет частоты, интенсивности отказов и наработки на отказ, учет эргономических требований к оборудованию (гигиенических, антропометрических, физиологических и психофизиологических, психических), учет технологического обеспечения безопасности работ.
Необходимо добиваться оптимального приспособления техники к человеку и активного формирования способностей человека в соответствии с требованиями, предъявляемыми к нему техническим прогрессом, и возможностями, которые открываются перед ним с развитием техники.
В рабочей зоне безопасность обеспечивается в комплексе:
1) выбор безопасных технологических, процессов, приемов, режимов работы и порядка обслуживания оборудования,
2) выбор производственных помещений, площадок, производственного оборудования, инструментов, приспособлений, материалов, размещение производственного оборудования и организация рабочих мест,
3) распределение функций между человеком и техникой в целях ограничения тяжести труда,
4) выбор способа хранения, транспортировки исходных материалов,
5) профессиональный отбор и обучение работающих,
6) применение средств защиты
7) включение требований безопасности в нормативно-техническую документацию.
Оптимизация рабочей зоны достигается учетом механической прочности и надежности оборудования, выбором цветового оформления (адаптация при переводе взгляда со светлого фона на темноокрашенное оборудование и обратно составляет 30 минут - 6%), регулированием освещения (правильнее в начале смены делать, освещение ниже нормы, а к концу - выше нормы), выбором спецодежды, музыкального сопровождения работы (бодрое до начала), кондиционированием воздуха, электро-, пожаробезопасностью рабочей зоны, оценкой вредных (паразитных) воздействий приборов, приспособлений, двигателей в рабочей зоне, в соседних помещениях, воздействий природы. Выбор реакторов, установок, станков, крупногабаритных машин должен производиться с учетом безопасных габаритных размеров для конкретного помещения и безопасных расстояний между ними и требуемых для профилактических осмотров и ремонта расстояний от стен.
К оптимизации рабочей зоны относится и выработка четких, хорошо усваиваемых команд, которые бы не могли вызвать ошибочное действие (вместо «выключить, щит один» — «надо отключить щит один», т.е. команды не должны быть очень короткими и очень длинными, а должны вызывать внимание оператора и указывать, где что сделать).
В рабочей зоне контрольно-измерительная аппаратура должна быть установлена не выше 1,8 м от пола, на каждом приборе должно быть четко обозначено его назначение и шкала должна быть хорошо видна с пульта управления, с рабочего места. Двери, окна, дверцы электрощитов, дверцы оборудования должны открываться со свободным поворотом не менее чем на 90 °. Индивидуальные средства защиты, оборудование для тушения пожара, для отключения питания установок электрическим током, средства первой помощи (если их нет на каждом рабочем месте) должны находиться на равном удалении от всех рабочих мест, подступы к ним должны быть пустыми. В рабочей зоне должны быть ограждения движущихся частей, предохранительные, отключающие, сигнализирующие устройства.
Оптимизация рабочей зоны достигается и сочетанием времени труда и рабочих перерывов. Величина рабочего перерыва определяется тяжестью нагрузки на человека при выполнении данного вида работ и может быть конкретно найдена на основе опубликованных в литературе и в официальных материалах графиков таковой зависимости.
Необходимо учитывать, что предоставляемые работнику перерывы в течение рабочих часов смены предназначены для снижения его утомляемости, восстановления работоспособности. Поэтому в такие перерывы работающий не может производить действий, аналогичных действиям его во время работы. Поведение человека в рабочие перерывы строго регламентируется.
Организация рабочих мест
Научная организация труда должна включать три части:
1) изучение человека с точки зрения максимальной эффективности его работы,
2) изучение и приспособление материальной обстановки труда, орудий труда;
3) изучение рациональных методов организации труда.
Рабочее место - зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей, совместно выполняющих одну работу или операцию.
Технические средства - основное и вспомогательное оборудование, инвентарь, тара, техноло-, гическая и организационная оснастка, (приспособления для хранения документов, средств, связи и т. п.), устройства по технике безопасности, санитарно-гигиенические, культурно-бытовые и эстетические, необходимые для наиболее экономичного или наиболее производительного выполнения определенных технологических операций.
Рабочие места подразделяются по степени механизации (рабочие места с ручным, с машинно-ручным, с автоматизированным трудом), по разделению труда (индивидуальные, коллективные), по подвижности (подвижные, стационарные).
Комфортной называется рабочая среда на рабочем месте, если обеспечивается оптимальная динамика работоспособности человека, хорошее самочувствие и сохранение его здоровья. Для оценки комфортности рабочей среды предложена балльная оценка санитарно-гигиенических факторов (значение температуры в теплый, холодный период), психофизиологических (физическая нагрузка, длительность сосредоточенного наблюдения).
Организация рабочих мест - система мероприятий по оснащению рабочего места средствами и предметами труда и их размещению в определенном порядке, система мероприятий по организации рабочей поверхности, ее расположению, по созданию для работающего возможности работы «стоя-сидя».
В основу организации рабочих мест положены: антропометрические параметры человека, пределы работы анализаторов и параметры зон вредности. Рабочее место должно быть приспособлено для конкретного вида труда и для работников определенной квалификации с учетом их физических и психологических возможностей. Во внимание должно быть принято: рабочая поза, размещение панелей приборов, указателей, потребность в обзоре, необходимость записи, места для телефона, хранения инструмента, индивидуальных защитных средств, средств пожаротушения и аптечки, необходимость пространства для ног при работе сидя (в варианте работы «сидя» и «сидя-стоя»).
В процессе работы человек может производить два вида движений: 1) необходимые, которые регламентированы различными пределами, 2) возможные движения, которые человек может совершать беспрепятственно. При выполнении работ должны совершаться рационально-возможные движения. Они ограничиваются на рабочем месте искусственно - экраны, блокировки, решетки, сигнализация. При организации рабочих мест в основу должен быть положен принцип экономии движений, при выполнении любого движения им необходимо управлять путем рационального использования силы человека, силы тяжести и силы инерции. Движения рук должны быть простыми, привычными, ритмичными, совершаемыми в пределах досягаемости и видимости приборов.
При организации рабочих мест надо учитывать психологические, особенности людей (интересы, способность, одаренность, темперамент, инициативность, добросовестность) и психологические особенности внимания (устойчивость, рассеянность).
Требования к постоянному рабочему месту:
1) расположение в безопасной, безвредной, удобной зоне, обеспечивающей доступ к оборудованию, высотой в свету 2,1—2,3м, с нескользящим, ровным полом,
2) применяемое оборудование конструктивно безопасное,
3) компановка всех приборов, инструментов, агрегатов дает возможность работающему иметь удобную позу, без пересечения траекторий движения обеих рук, хорошее восприятие информации,
4) оптимальное освещение рабочего места, подсветка приборов,
5) обеспечение комфортабельного микроклимата и защиты от шума, вибрации и других излучений,
6) оптимальный цветоклимата.
Опасная зона рабочего места - пространство, где проявляются опасные действия производственных факторов (в зоне возможна травма или отравление).
Опасная зона рабочего места обычно резко ограничена и постоянна в пространстве, но может быть и переменна вразмерах или в пространстве. Опасные зоны рабочих мест можно установить внимательным осмотром рабочих мест (фиксирование движущихся частей, открытых контактов и т. п.) и анализом состояния рабочего места, объекта и операций с точки зрения возникновения аварийных ситуаций.
При создании рабочих мест и установок должна быть обеспечена конструктивная безопасность: применение установленных надписей, знаков, обеспечение безопасности контуров; обеспечение электро-, огне-, взрывобезопасности; применение ограждений, защит, блокировки, сигнализации.
На рабочем месте должна быть обеспечена физическая, зрительная и слуховая связи между человеком и техникой. Применяемое на рабочем месте вспомогательное оборудование должно быть удобным в эксплуатации, соответствовать антропометрическим параметрам работающего, уровню расположения рабочей зоны, иметь соответствующее основному оборудованию и рабочему месту цветовое оформление, не вызывать вибрации, шума, легко сниматься, надеваться.
Рациональность устройства рабочего места оценивается по оптимальности планировки, степени механизации и автоматизации, выбору рабочей позы, расположению органов управления, инструментов, материалов, по удобству работы, экономии сил и времени, правильности использования прозводственных площадей, по безопасности работы.
Планирование рабочего места - взаимное расположение основного, вспомогательного оборудования, инвентаря, оснастки, обеспечивающее удобство позы, наибольшую экономичность движений, наиболее эффективное выполнение своей работы.
Организация труда на рабочем месте должна включать внедрение передовых методов и приемов труда, улучшение организации и обслуживания, нормирование и внедрение рациональных форм разделения и кооперирования труда. Существенным недостатком в организации рабочих мест является пространственное разделение зоны управления и зоны контроля (зон моторной и сенсорной активности работающего).
При рабочей позе «сидя» уменьшается высота центра тяжести над площадью опоры и повышается устойчивость тела, понижается напряженность мышц и нагрузка на сердечно-сосудистую систему, обеспечивается большая точность движений. При рабочей позе «стоя» увеличиваются возможности обзора и передвижения, размаха движений и усилий рук, расширяется размер зоны предельной досягаемости приборов (по фронту на 150—200 мм по глубине на 300— 150 мм), но повышается нагрузка на мышцы, нижние конечности и органы кровообращения, повышается частота пульса, увеличиваются на 6-10% энергозатраты. Поэтому правильнее рабочее место для варианта «стоя-сидя». В любой из поз разрешается отклонение на 15 ° от вертикали только вперед.
Параметры рабочего места: длина рабочего места (особенно если это стол или плоская поверхность) определяется, как минимум, размахом рук с согнутыми пальцами (размахом, позволяющим рукам доставать приборы), ширина рабочего места, как минимум, определяется длиной вытянутой руки с согнутыми пальцами. Высота стола зависит от роста человека (обычно делают высоту лабораторного стола из расчета на работу «стоя» человека среднего роста 168 или 180 см для мужчин и 156 или 180 для женщин) и от вида работ (работа очень тонкая — при работе сидя — 975; при работе стоя - 1200 см, работы легкие - соответственно 725 и 800, печатание на машинке 655 и 750-800).