Эргономическая совместимость элементов системы

«человек – техническое средство – производственная среда» Как следует из ранее сказанного, система «человек – техническое средство - производственная среда» (или «человек-машина») может работать надежно, эф-фективно и с минимальным риском для здоровья человека при обеспечении инфор-мационной, антропометрической, биофизической, энергетической, технико-эстетической и других совместимостей характеристик технического средства, произ-водственной среды с психофизиологическими и другими свойствами и особенностя-ми человека.

Информационная совместимость заключается в обеспечении такой ин-формационной модели устройства (машины) – средств отображения информации (СОИ) и сенсомоторных устройств (органы управления), которая отражала бы все нужные характеристики машин в данный момент и позволяла человеку (оператору) безошибочно принимать и перерабатывать информацию, в соответствии с его пси-хофизиологическими характеристиками и возможностями (информационными зона-ми визуального поля, особенностями внимания, памяти и т.п.).

Информационная модель позволяет человеку анализировать состояние управляемого объекта, принимать решения и осуществлять контроль и управление производственным процессом. Она должна адекватно отражать управляемый объ-ект, состояние самой системы управления, обеспечивать оптимальный объем ин-формации и т.д.

Средства отображения информации (СОИ) предназначены для получения человеком сведений о состоянии объекта управления. Эти данные предъявляются человеку в виде количественных и качественных характеристик. В сложных системах средства отображения информации зачастую становятся единственным источником информации об управляемом объекте и производственном процессе, т.к. объекты управления могут быть невидимы, неслышимы и неосязаемы.

Средства отображения информации бывают визуальные (зрительные) и аку-стические (звуковые).

К визуальным СОИ относятся различные индикаторы (алфавитно-цифровые, знаковые, механические, на электронно-лучевых трубках и др.), используемые для отображения нескольких параметров одного объекта, сигнализаторы, табло и мне-мосхемы, которые используются для наглядного отображения функционально-технологической схемы управляемого объекта и информации о его состояниях, дос-таточной для принятия правильных решений; отображения связи и характера взаи-модействия управляемого объекта с другими объектами и внешней средой; сигнали-зации о нарушениях в работе объекта; быстрого выявления, локализации и способов ликвидации неисправностей.

Звуковые СОИ подразделяются на сигнализаторы речевых звуковых сообще-ний и системы речевой коммуникации. Звуковые информационные средства приме-няются для предупредительных или аварийных сигналов с целью снижения нагрузки на зрительный анализатор человека, а также при неблагоприятных условиях зри-тельной работы (ограниченная видимость, большая пространственная протяжён-ность объекта и т.п.). Речевая коммуникация применяется для обеспечения гибкой связи между работающими, когда требуется быстрый двусторонний обмен инфор-мацией, то есть в ситуациях, когда есть опасность ошибочного опознания неречево-го кода. В качестве звуковых информационных средств используются гудки, звонки, сирены, свистки, зуммеры и пр.

Акустические СОИ должны отвечать требованиям, которые исходят из психо-физиологических возможностей человека, основных параметров слуховых ощуще-ний (громкости, высоты и длительности звука).

Следует иметь в виду, что временной порог чувствительности слухового ана-лизатора (длительность звукового сигнала), необходимый для возникновения слухо-вого ощущения, так же как и пороги по интенсивности и частоте, не является посто-янной величиной.

Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от человека к машине и обеспечивают реализацию принятого решения (введение в действие дополнительных органов объекта управления, ввод и вывод информации на СОИ и т.п.).

Ораны управления состоят из приводного элемента и исполнительной части. Приводные элементы органов управления являются элементами рабочего места, с которым непосредственно соприкасается оператор, поэтому эргономические требо-вания к ним должны учитывать анатомические, биомеханические и психофизиологи-ческие свойства человека.

Органы управления подразделяются на несколько группировок.

По характеру выполнения действий различают три группы органов управле-ния:

– органы управления одномоментного воздействия на систему, требующие движений, включения, выключения или переключения (нажатие кнопки, переключе-ние тумблера, поворот переключателя и т.п.);

– органы управления, требующие повторяющихся движений: вращательных, нажимных, ударных (набор программы, печатание, перемещение рычага и т.п.);

– органы управления, требующие точных дозированных движений (поворот-ные кнопки радиоэлектронных устройств и т.п.).

По направлению перемещения приводимых элементов органы управления

делятся на линейные (кнопки, педали), вращающиеся (поворотные кнопки) и сме-шанные (рычаги, тумблеры).

В зависимости от участия верхней или нижней конечностей в перемещении приводного элемента органы управления бываю ручные и ножные.

По степени важности и частоте использования органы управления делятся на органы управления постоянного (основного оперативного), периодического и эпизо-дического действия или на используемые очень часто, часто, редко.

Первая группа используется для анализа и оценки пространственно-компоновочного решения организации рабочего места, вторая – для оценки степени тяжести и напряжённости труда.

По конструктивному исполнению органы управления подразделяются на кноп-ки и клавиши, рычажные переключатели (тумблеры), поворотные выключатели и пе-реключатели, рычаги, педали, ножные кнопки и др.

Выбор органов управления зависит от характера управляющих действий (включение, переключение, регулирование т.п.); требований к усилиям, точности, диапазону и скорости управляющих движений: рабочего положения тела человека (стоя, сидя, лёжа); характера информации, предъявляемой оператору и вводимой им в машину; места расположения органа управления; размера, структуры и распо-ложения отведенного пространства, типа рабочего места (стационарное, подвижное) и др.

Рекомендуется использовать преимущественно ручные органы управления, т.к. в этом случае можно управлять множеством органов, а при использовании нож-ных – не более двух органов. Ножные органы управления рекомендуется использо-вать, когда требуется непрерывное выполнение операции управления при неболь-шой точности, когда прикладываемое усилие превышает 90Н, или когда руки опера-тора перегружены другими операциями управления.

Органы управления в виде поворотных включателей и выключателей, нажим-ных кнопок, тумблеров рекомендуется применять для операций, требующих незна-чительных усилий и редко осуществляемых. Нажимные кнопки, клавиши рекоменду-ется использовать для выполнения часто повторяющихся операций, не требующих приложения значительных физических усилий.

Органы управления поворотного типа (поворотные кнопки, маховики и т.п.) с большим числом оборотов следует применять в тех случаях, когда требуется высо-кая точность в широком диапазоне непрерывного регулирования. Органы управле-ния с дискретным регулированием следует использовать, если объектом можно управлять при помощи ограниченного числа дискретных перемещений с небольшой точностью.

Рычажные органы управления рекомендуется применять для выполнения сту-пенчатых переключений и плавного динамического регулирования одной или двумя руками при средних или больших усилиях.

Пространственно-антропометрическая совместимость предполагает

необходимость учёта размеров тела человека, его возможности обзора внешнего пространства, определения зоны досягаемости для конечностей и др.

Антропометрические характеристики человека подразделяются на статиче-ские и динамические. К статическим характеристикам относятся размеры тела и его отдельных частей – рук, ног, кистей, стоп и т.п. К динамическим – возможные углы поворота отдельных частей тела, зоны досягаемости.

Биофизическая совместимость предполагает создание параметров (ха-рактеристик) окружающей (производственной) среды – уровней шума, вибрации, ос-вещения, параметров микроклимата и т.п. – соответствующих нормативным доку-ментам и обеспечивающих приемлемую работоспособность и нормальное физиоло-гическое состояние оператора.

Энергетическая (биомеханическая) совместимость предусматривает со-гласование прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений ручных и ножных органов управления, биомеханическими возможностями человека и в зависимости от частоты их использования и важности располагаться в соответствующих зонах досягаемости. Усилия на органах управления не должны быть слишком маленькими, чтобы можно было контролировать выполненные дейст-вия и не слишком большими, т.к. большие усилия приводят к быстрой усталости и перенапряжению мышц.

Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удов-летворённости человека от общения с машиной (прибором), от трудового процесса, за счёт изящного исполнения устройства и его дизайна.