К факторам, определяющим организацию рабочего места, относятся: положение тела, рабочая поза, рабочие движения, максимальный темп движений, зоны деятельности.
Исходя из названия темы, рассмотрим только фактор, определяющий рабочее место – рабочая поза.
1.3. ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕЙ ПОЗЕ
Термин «рабочая поза» обозначает наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение звеньев тела при выполнении трудовых операций. Сохранение той или иной позы происходит при активном участии нервно-мышечной системы, состояние которой характеризуется, прежде всего, величиной тонуса, суставных углов и т. п. В процессе проектирования алгоритмов трудовой деятельности, в выполнении которых преобладают моторные компоненты, и требуется длительное поддержание определенной рабочей позы, особое внимание следует уделять проектированию оптимальной рабочей позы и условий ее поддержания, которые представлены в таблице 1:
Оптимальная рабочая поза | ||
Наименование категории | Положение стоя | Положение сидя |
Характеристика оптимальной рабочей позы | Корпус выпрямлен | Корпус выпрямлен |
Равномерная опора | Сохранены естественные изгибы позвоночного столба и угол наклона таза | |
Отсутствие крайних положений в суставах верхних конечностей | Тупые углы в суставах нижних конечностей | |
Отсутствие крайних положений в суставах верхних конечностей | ||
Экономичность рабочих движений рук | ||
Экономичность рабочих движений | Опора на обе стороны | |
Отсутствие частых наклонов туловища и поворотов головы | ||
Условия для поддержания оптимальной рабочей позы | Возможность смены позы | Возможность смены позы |
Возможность кратковременного отдыха сидя | Форма и размеры рабочего сидения | |
Наличие опоры для всей спины | ||
Наличие подлокотников | ||
Отсутствие педали | Наличие подголовника | |
Возможность откидывания спинки сиденья для отдыха | ||
Оптимальные размеры моторного пространства | Оптимальное соотношение высоты сиденья и рабочей поверхности | |
Оптимальные размеры моторного пространства | ||
Наличие подставки для ног | Наличие подставки для ног (регулирование высоты сиденья и подставки для ног |
При этом следует исходить из положения, что наиболее вредным является не столько сама поза, сколько время, в течение которого человек в ней находится. Оптимальная рабочая поза должна служить исходным моментом при расчетах размеров досягаемости для рук и ног в пределах моторного пространства.
1.4. ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ РАБОЧЕГО МЕСТА И ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ
Параметры рабочего места измеряются в различных положениях тела (стоя, лежа, сидя) и позах (руки вытянуты в стороны, вверх и т.д.), имитирующих рабочие позы и движения. При измерении этих параметров в качестве баз отсчета чаще всего используются ограничительные плоскости. Эргономические антропометрические, параметры по способам измерений и в зависимости от сферы использования делятся на статические и динамические. Они в свою очередь делятся на габаритные и размеры отдельных звеньев тела, а также на линейные, периметровые и угловые.
Рис.2. Зона досягаемости моторного поля в вертикальной плоскости
Рис.3. Зона досягаемости моторного поля в горизонтальной плоскости при высоте рабочие поверхности над полом 725 мм:
1 – зона для размещения наиболее важных и очень часто используемых органов управления (оптимальная зона моторного поля);
2 – зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля);
3 – зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля)
При расчете параметров рабочего места на основе антропометрических данных необходимо учитывать:
1. выбранную систему координат и соответствующие базы отсчета;
2. рабочее положение работающего;
3. возможность изменения положения тела;
4. величину размаха рабочих движений;
5. количество элементов рабочего места;
6. параметры обзора;
7. необходимость ограничения рабочего пространства (кабина, площадь, т.д.);
8. возможность регулирования параметров элементов рабочего места;
9. возможность подвижности элементов рабочего места (сиденья, педали, подставки для ног).
При использовании числовых значений антропометрических признаков следует учитывать их особенности, обусловленные полом, возрастом, национальностью и другими факторами.
Особое внимание следует обращать на значительные половые различия большей части антропометрических признаков, так как многие изделия промышленного производства предназначены одновременно и для мужчин, и для женщин. Эти различия в размерах достаточно велики как для положения, стоя, так и для положения сидя.
Возрастные различия антропометрических признаков взрослого населения выражены не резко. Имеется тенденция к увеличению (на 5 см) всех продольных размеров у лиц молодого возраста (20—30 лет) и поперечных, переднезадних и обхватных размеров — у лиц старшего возраста (30—50 лет).
При расчете параметров оборудования по высоте следует учитывать, что наибольшие половые, национальные и возрастные различия наблюдаются в продольных размерах тела в положении стоя. В положении сидя эти различия уменьшаются или вовсе исчезают. Это объясняется тем, что в первом случае в состав размеров входит длина ноги — признак сильно варьирующий, увеличившийся за последние 100 лет на 7—8 см. Во втором случае в состав размеров входит длина туловища — признак слабо варьирующий, мало изменившийся в процессе акселерации (всего на 1 см).
В основу общих правил использования антропометрических данных при расчете параметров рабочих мест и производственного оборудования положен метод перцентилей.
Перцентилем называется сотая доля объема всей совокупности людей, подвергавшихся антропометрическим исследованиям.
Каждая группа характеризуется определенными свойственными ей значениями антропометрических признаков. Если площадь, ограниченную кривой нормального распределения, отражающую всю совокупность наблюдений, разделить на 100 равных частей (процентов), то получим 99 перцентилей.
Каждый перцентиль имеет свой порядковый номер.
1-й перцентиль отсекает в распределении частоты наименьших значений антропометрического признака, составляющие 1% от суммы всех частей;
2-й перцентиль значения – 2% и т.д., 50-й перцентиль в нормальном распределении соответствует средней арифметической величине, моде и медиане.
Перцентиль, мода и медиана являются структурными характеристиками вариационного ряда значений антропометрических признаков.
При этом необходимо помнить, что в природе не существует человека, все размеры тела которого соответствовали бы только среднему арифметическому значению или только 5 или 95 перцентилям, это лишь условное предположение, в силу чего минимум свободного пространства для размещения тела человека и его передвижений следует исчислять исходя из антропометрических данных людей, характеризующихся наибольшими продольными, поперечными и переднезадними размерами тела.
Части рабочего пространства, в пределах которого необходимо обеспечить досягаемость органов управления, надлежит рассчитывать на основании антропометрических данных людей, характеризующихся наименьшими продольными, поперечными и переднезадними размерами тела.
При использовании антропометрических данных не рекомендуется:
1. рассчитывать параметры рабочих мест и оборудования на основе только средних арифметических значений антропометрических признаков;
2. использовать антропометрические данные 20—25-летней давности;
3. использовать источники (справочники и т.д.), в которых не указан год сбора данных, пол, возраст, национальность и т.д.;
4. использовать размеры тела, измеренные в положении стоя, при расчетах параметров рабочих мест, предназначенных для работы сидя;
5. выделять основные и второстепенные антропометрические признаки, так как все множество их одинаково необходимо;
6. получать основные эргонометрические признаки путем сложения отдельных классических размеров.
Общие правила расчета параметров рабочих мест состоят в следующем:
1. Определяют характер контингента работающих, для которых предназначено рабочее место и проектируемое оборудование (мужчины или женщины, национальность, возраст и т.д.).
2. Определяют объем (в %) совокупности работающих размерам, тела которых должно соответствовать проектируемое оборудование, а затем его верхнюю и нижнюю границу. Если устанавливают, например, размеры рабочего места водителя трактора, то они должны обеспечивать легкость и удобство эксплуатации для 90—95% работающих. Одновременно учитывают, что для группы людей, которые могут принадлежать к этой профессии, минимальной (нижней) и максимальной (верхней) границами распределения, включающими 90% численности работающих, являются 5-й и 95-й перцентили. При этом остаются не удовлетворенные 5% работающих с наибольшими и 5% с наименьшими размерами тела.
Минимальные и максимальные границы 95%-ного объема будут ограничены или 5%-м перцентилем, с одной стороны, или 95%-ым — с другой для соответствующих групп населения. Эти границы используют для расчета нерегулируемых параметров рабочих мест.