Основы эргономической теории

Трудовое действие человека в системе «человек - машина - среда» и оптимизация условий для их выполнения определяются закономерностями взаимодействия человека с техникой, изучаемыми в эргономике. С учетом этих закономерностей разрабатывается оборудование, измерительные приборы, рабочее место оператора, возможные режимы работы оборудования, определяются требования к оператору и др.

Эргономические исследования включают изучение параметров «машины», эргономических свойств человека (термины по ГОСТ 16035-70), трудовых действий работника, факторов среды.

На их основании эргономика устанавливает «предельно-допустимые нормы деятельности человека».

По факторам внешней среды. Должно обеспечиваться соблюдение требований санитарных и др. норм. При отклонениях должна быть разработана система мероприятий по нейтрализации вредного влияния.

По физиологическим функциями. Устанавливаются нормы физиологических функций работающего человека. Допустимыми физиологическими показателями считаются показатели, которые отклоняются не более чем на ±10% от своего исходного уровня. (Например, артериальное давление крови и др.).

Разрабатываются показатели и устанавливаются предельно-допустимые нормы информационной нагрузки для оператора. Основными показателями информационной нагрузки являются:

– коэффициент загруженности человека ( )

,

где t_раб - общее время, в течение которого человек занят обработкой информации;

Т - общее время работы человека.

– период занятости (Т_з) - это время непрерывной работы человека по приему информации;

– скорость поступления информации (V);

– коэффициент очереди сигналов, длина очереди сигналов и некоторые другие.

Опытным путем установлены следующие значения предельно-допустимых норм информационной нагрузки

К_з = 0,75; Т_з = 20 мин; V = 2 - 4 бит/ с

Примечание: бит - единица количества информации.

Значительное место в эргономике занимает определение эргономических характеристик средств отображения информации (СОИ) и их учет при конструировании средств отображения информации, которыми являются индикаторы-лампы, шкалы приборов, табло и др. Одно из условий успешной работы оператора заключается в том, чтобы скорость поступления входной информации (V) - которую выдает индикатор, не превышала пропускной способности человека (С_чел), т.е., V/ С_чел < 1.

При разработке средств отображения информации условие согласования потока информации, поступающего на табло или щит управления (F_вх), и пропускной способности человека имеет вид F_вх < С_чел. Если это условие не выполняется, то человек допускает ошибки или не может решить задачи управления. Число одновременно контролируемых человеком СОИ < 5-9.

Упрощение процесса переработки информации достигается наглядным изображением на СОИ соответствующих сигналов, а также расположением индикаторов на табло и пультах управления, производимым по рекомендациям. Эти рекомендации касаются также конструкции шкал, цветового оформления, группировки приборов и т.д.

Эргономика также решает вопросы рационального конструирования органов управления, чтобы обеспечить надежность в работе, удобство в обслуживании, легкодоступность, хорошую просматриваемость и различимость.

Оформление органов управления не должно быть монотонным. В зоне оптимального визуального контроля и оптимальной досягаемости располагаются наиболее важные органы управления (рис.1). При этом эргономика устанавливает зоны досягаемости рук в вертикальной и горизонтальной плоскостях при работе сидя и стоя и др. аналогичные показатели человека, которые отображены в стандартах.

Часто используемые органы управления размещают, как правило, в зоне легкой досягаемости. Аварийные органы управления и органы, которыми пользуются «вслепую», должны отличаться от обычных и пространственно от них изолироваться. Второстепенные органы управления располагаются у дальних границ зон досягаемости, а органы, периодически используемые при управлении, ─ в наименее удобных местах этой зоны или за ее пределами.

Использование органов управления должно требовать усилий, чтобы чувствовать сопротивление органа управления, но усилия должны быть небольшими, и не превышать: для кнопок легкого типа ─ 5 Н; ножных кнопок ─ 20-90 Н; рычагов ─ 130-150 Н; маховиков, штурвалов - 150 Н.