Лекции по дисциплине «Эргономика и психофизиологические основы безопасности труда» Кафедра «Техносферная безопасность» ФГБОУ ВПО Сиб. АДИ
Цель и задачи дисциплины изучение закономерностей трудовых процессов, роли человеческих факторов в трудовой деятельности и повышение эффективности производства при соблюдении условий безопасности труда
В результате освоения дисциплины «Эргономика и психофизиологические основы безопасности труда» студент должен ü ü Знать: безопасное и эргономичное обеспечение производства, эксплуатации технических систем; безопасное и эргономичное обеспечение проектирования технических систем; эргономичное обеспечение испытаний СЧМ; обеспечение нормативных условий обитаемости. Уметь: ü оценивать основные закономерности формирования и регуляции физиологических функций организма, подвергающегося воздействию различных неблагоприятных факторов среды обитания; ü выявлять причины ошибочных действий или недостаточно высокого качества деятельности; ü выполнять разработку мероприятий по профессиональной ориентации и профессиональному психофизиологическому отбору;
ü проводить контроль функционального состояния и поддержание высокой работоспособности работающих; ü выполнять психофизиологическое и математическое описание процессов восприятия и обработки информации, принятия и исполнения решений человеком-оператором; разработку человекоориентированных технологий и процессов; ü составлять эргономические требования к компонентам технических систем; ü выполнять планировку помещений и компоновку рабочих мест; ü разрабатывать характеристики средств индикации и управления, интерфейсов операторов; ü разрабатывать программное обеспечение для решения задач, связанных с исследованием и проектированием СЧМ. Владеть: понятийно-терминологическим аппаратом в области эргономики и психофизиологии безопасности труда; навыками рационализации профессиональной деятельности с целью обеспечения безопасности. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
Эргономическую оценку СЧМС можно осуществлять с использованием комплексного эргономического показателя, образованного следующими групповыми показателями: ü антропометрическими, ü гигиеническими, ü физиологическими, ü психофизиологическими ü психологическими.
Раздел 1. Физиология труда и рациональные условия жизнедеятельности Характерные состояния взаимодействия в системе «Человек – Среда обитания» : 1. Комфортное (оптимальное), когда потоки создают оптимальные условия деятельности; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания. 2. Допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье человека, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. 3. Опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к нарушению среды. 4. Чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести к летальному исходу, вызывать разрушения в среде обитания.
В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают: ü формы труда, требующие значительной мышечной активности; ü механизированные формы труда; ü формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производством; ü групповые формы труда (конвейеры); ü формы труда, связанные с дистанционным управлением; ü формы интеллектуального (умственного) труда.
Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационного напряжения и других условий: температуры, влажности и скорости движения воздуха и т. д. Суточная затрата энергии для лиц умственного труда составляет 10, 5 - 11, 7 МДж, для работников механизированного труда и сферы обслуживания 11, 3 - 12, 5 МДж. Для работ средней тяжести 12, 5 - 15, 5 МДж, при тяжелой физической работе 16, 3 - 18 МДж. Затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы.
Тяжесть труда характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечнососудистую, дыхательную и др. ), обеспечивающие его деятельность. Тяжесть труда характеризуется ü физической динамической нагрузкой, ü массой поднимаемого и перемещаемого груза, ü общим числом стереотипных рабочих движений, ü величиной статической нагрузки, ü характером рабочей позы, ü глубиной и частотой наклона корпуса, ü перемещениями в пространстве.
Напряженность труда характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: ü интеллектуальные нагрузки, ü сенсорные нагрузки, ü эмоциональные нагрузки, ü монотонности нагрузок, ü режим работы.
Согласно Руководства P 2. 2. 2006 -05 условия труда работников производства можно отнести к ü Оптимальным (1 класс), ü Допустимым (2 класс), ü вредным (3 класс: 3. 1 -3. 4) ü Опасным (4 класс).
Классификация опасностей 1. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по остаточным эффектам: 1. 1. Опасный фактор 1. 2. Вредный фактор
Производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме, острому отравлению или другому внезапному резкому ухудшению здоровья или смерти – опасный производственный фактор. Производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях может привести к заболеванию, снижению работоспособности и (или) отрицательному влиянию на здоровье потомства – вредный производственный фактор по ГОСТ 12. 0. 003 -74*
2. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по реализуемой энергии на следующие группы: • • • механические; физические; химические; биологические; психофизиологические.
Механические опасные и вредные факторы подразделяются на следующие: Вращающиеся части машин, движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы Физические опасные и вредные факторы подразделяются на следующие: • повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; • повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов; • повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; • повышенный уровень шума на рабочем месте; вибрации; инфразвуковых колебаний; ультразвука и пр.
Физические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие: • повышенная или пониженная подвижность воздуха; • повышенная или пониженная ионизация воздуха; • повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; • повышенный уровень статического электричества; электромагнитных излучений; магнитного поля; • недостаточная освещенность рабочей зоны; • расположение рабочего места на значительной высоте относительно земли (пола) и пр.
Биологические опасные и вредные производственные факторы включают следующие биологические объекты: • патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их жизнедеятельности; • микроорганизмы (растения и животные).
Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются на следующие: а) физические перегрузки; б) нервно-психические перегрузки. Физические перегрузки подразделяются на: ü статические; ü динамические. ü ü Нервно-психические перегрузки подразделяются на: умственное перенапряжение; перенапряжение анализаторов; монотонность труда; эмоциональные перегрузки.
3. По источнику возникновения: ü Природные ü Техногенные ü Антропогенные 4. По характеру развития ü Импульсные ü Кумулятивные
5. По длительности действия ü Постоянные ü Переменные (периодические) ü Импульсные (кратковременные) 6. По видам зон воздействия ü Производственные ü Бытовые ü Транспортные ü Зоны ЧС
7. По размерам зоны действия ü Локальные ü Региональные ü Межрегиональные ü Глобальные 8. По степени завершенности процесса воздействия опасности ü Потенциальные ü Реальные ü реализованные
Работоспособность человека и ее динамика Во время трудовой деятельности работоспособность организма изменяется во времени. Изменение работоспособности человека в течение рабочего дня: I – период врабатывания, или вхождения в работу, (0, 5 - 1, 5 часа), имеет низкие показатели работоспособности. II – период устойчивого сохранения работоспособности (2 - 2, 5 часа). III – период снижения работоспособности в результате утомления.
Причины утомления и факторы, способствующие его развитию • • Нарастание утомления сопровождается увеличением специфических «ошибок невнимательности» , снижением точности и скорости действий, симптоматикой истощения резервов организма. заметным снижением показателей сенсорной чувствительности. нарушением внимания (сужается объем внимания, страдают функции переключения и распределения внимания). нарушением памяти.
Утомление от различных видов труда определяется следующими факторами: • • • затратой физических усилий; напряжением внимания; темпом работы; монотонностью труда; рабочим положением; температурой и влажностью внешней среды; запыленностью и загрязненностью воздуха; шумом; вибрацией; освещением.
Различают следующие виды и причины утомления пользователя при работе на ПЭВМ: • ЗРИТЕЛЬНОЕ утомление как следствие нагрузки зрительной системы при работе за дисплеем; • МЫШЕЧНОЕ утомление вследствие преобладания статической нагрузки мышц; • ОБЩЕЕ утомление организма как следствие общей психической нагрузки и темпа работы; • ПСИХИЧЕСКОЕ утомление, обусловленное интеллектуальными нагрузками; • ХРОНИЧЕСКОЕ утомление, обусловленное комбинированным действием нескольких видов утомления.
На рисунке видно, что утомление всех функциональных систем при работы на ПК связано с утомлением кисти, а это напрямую связано с рабочей позой.
На человека в процессе труда действует множество факторов: вид трудовой деятельности, ее тяжесть и напряженность, условия, в которой она осуществляется (вредные вещества, излучения, климатические условия, освещенность и т. д. ), психофизиологические возможности человека (прежде всего антропометрические характеристики, скорость реакций на различные раздражители, особенности восприятия цвета и т. д. ). Для того чтобы человеко-машинная система функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью, необходимо прежде всего обеспечить совместимость характеристик машины и человека.
Различают следующие виды совместимостей: - информационная; - психологическая; - социальная; - биофизическая; - энергетическая; - антропометрическая - технико-эстетическая.
Информационная совместимость - это совместимость техники психофизиологическим возможностям человека. Оператор управляет сложными системами с помощью органов управления (кнопки, рычаги, выключатели), совокупность которых образует сенсорное поле; при этом оператор наблюдает показания приборов, экранов, схем, вслушивается в сигналы, т. е. пользуется средствами отображения информации (СОИ). Психологическая совместимость учитывает психологические возможности человека. Аварийность, травматизм в большой степени зависят от организационно-психологических причин: низкий профессионализм, пренебрежение требованиям безопасности, допуск к опасным работам необученных лиц или в состоянии утомления. Необходимо учитывать особенности психики некоторых лиц: боязнь замкнутых пространств (клаустрофобия), открытых пространств (агорафобия). Социальная совместимость учитывает отношение человека к конкретной социальной группе и наоборот – социальной группы к конкретному человеку. Социальная совместимость связана с психологическими особенностями человека, с поведением его в коллективе.
Биофизическая совместимость- создание такой окружающей среды, которая обеспечивает высокую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. При этой совместимости учитывается терморегулирование организма человека, зависимое от параметров микроклимата, а также виброакустические характеристики среды и освещенность. Энергетическая совместимость- это согласование органов управления с оптимальными возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений. Антропометрическая совместимость - это учет размеров тела человека, возможности обзора пространства, учет положения (позы) оператора в процессе работы с целью минимальной затраты физических сил. При этом учитывается объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и т. п.
Технико-эстетическая совместимостьзаключается в удовлетворенности человека в обращении с машиной и т. д. (дизайн, художественное оформление конструкций). Для возможности размещения и установки основного и вспомогательного оборудования в соответствии с рациональной планировкой, для устранения образования теней, а также в соответствии с требованием создания эстетически совершенного вида помещения его потолок и стены должны быть гладкими, без выступающих строительных конструкций. Полы рекомендуется настилать материалами светлого цвета, так как они отражают свет, что весьма важно при напряженной зрительной работе. Полы рекомендуется выполнять в одной цветовой гамме с цветом стен.
Технико-эстетическая совместимость. При создании цвето-световой среды в интерьере учитывают эмоционально-физиологическое воздействие цвета и света и их функционально-эстетическую роль в организации пространства. Техническая эстетика способна повлиять на деятельность человека и повысить ее эффективность, облегчить операции приема и переработки информации, улучшить концентрацию и переключение внимания, повысить скорость восприятия и экономичность управляющих действий, снять монотонность или напряженность работы.
Раздел 2. Психофизиологическая деятельность человека Факторы, характеризующие психофизиологическую деятельность человека: ü Внимание. Характеристики внимания. ü Память. Классификация видов памяти. Кратковременная и долговременная память. ü Мышление. Анализ, синтез и т. д. ü Ощущение. Виды ощущения: зрительные, слуховые, кожные, кинестетические. ü Восприятие: Свойства восприятия.
Внимание – это направленность и сосредоточенность сознания на какомнибудь предмете, явлении или деятельности
Характеристики внимания Характеристика Направленность Объем Сущность характеристики Расположение объекта внимания (может быть внутренним или внешним) воспринимаемых одновременно с Количество объектов, одновременно осознаваемых достаточной степенью ясности Свойство, позволяющее одновременно совершать несколько Распределение действий Переключение Перенос внимания с одного объекта на другой Концентрация Степень сосредоточенности на объекте (интенсивность) Устойчивость Длительность сосредоточения внимания на объекте
Память – психический процесс, который заключается в запоминании, сохранении и последующем узнавании или воспроизведении того, что человек воспринимал, переживал, думал или делал
Свойства памяти ü Точность ü Объем ü Скорость процессов запоминания ü Скорость процессов забывания ü Длительность сохранения
Различают непроизвольное и произвольное запоминание Непроизвольное запоминание – первоначальная форма запоминания, т. е. без заранее поставленной цели, не требует волевого усилия (например, водитель, проезжая по новому маршруту, бессознательно запоминает его характерные особенности). Произвольное запоминание – характеризуется тем, что человек ставит перед собой определенную цель – запомнить. Произвольное запоминание всегда требует волевого усилия.
Запоминание может быть механическим и смысловым. Примером механического запоминания является зубрежка, при которой человек старается запомнить материал, не понимая его смысла (механически запоминаются номера телефонов, даты, фамилии, внешние особенности предметов и явлений). Смысловое запоминание характеризуется тем, что при нем ведущее значение имеют процессы мышления. Смысловая память направлена на запоминание логических связей и смысла материала.
В зависимости от продолжительности запоминания различают долговременную и кратковременную память Долговременная память характеризуется длительным сохранением материала после многократного его повторения и воспроизведения. Кратковременная память непродолжительна и необходима для использования текущей информации, имеющей актуальное значение на определенном этапе работы.
Оперативная память – это кратковременная память на профессионально значимую информацию, необходимую для выполнения конкретных действий. Нужна например, водителю для запоминания на короткое время постоянно меняющейся текущей информации. При движении автомобиля оперативная память участвует в кратковременном запоминании показаний дорожных знаков, контрольных приборов, месторасположения пешеходов, автомобилей, состояния отдельных участков дорожного покрытия и т. п.
В зависимости от содержания различают память Ø зрительную, Ø слуховую, Ø двигательную, Ø эмоциональную и т. п.
Мышление – это отражение общих свойств предметов или явлений и установление закономерных связей между ними. Мыслительные операции разнообразны: Ø анализ и синтез, Ø сравнение, Ø абстрагирование, Ø конкретизация, Ø обобщение, Ø классификация.
Ощущение — процесс отражения отдельных свойств объектов окружающего мира. Выделяют три группы ощущений: — зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные и кожные. — ощущения равновесия, двигательные. —осязательные и болевые.
Восприятием называется отражение в сознании человека предметов или явлений в совокупности их свойств и частей • • Свойства восприятия: Объем восприятия - количество объектов, которое может воспринять человек в течение одной фиксации (одного взгляда). Точность восприятия - соответствие возникшего образа особенностям воспринимаемого объекта. Полнота восприятия - степень соответствия возникшего образа особенностям воспринимаемого объекта. Быстрота восприятия - время, необходимое для адекватного восприятия предмета или явления.
• Константность восприятия - свойство воспринимать объекты и видеть их относительно постоянными по величине, форме и цвету в изменяющихся физических условиях восприятия. • Осмысленность восприятия - свойство человеческого восприятия приписывать воспринимаемому объекту или явлению определенный смысл и т. д.
Скачать презентацию Лекции по дисциплине Эргономика и психофизиологические основы безопасности
c010d310394b05349777c914da4a4e58.ppt