Эргономические основы безопасности жизнедеятельности

Минобрнауки России

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ 

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Вятский  государственный гуманитарный университет» 

Юридический факультет  
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине «Безопасность  жизнедеятельности»

на  тему «Эргономические  основы безопасности жизнедеятельности» 
 
 
 

                Выполнил  Лысов Денис Леонидович

                группа  ЮрД-1

                Руководитель: В.А.Оборин

                Дата  сдачи на проверку:26.11.2011 
                 
                 
                 

Киров

2011

Содержание 

Введение

Глава I. Эргономика как наука

    1. Понятие «эргономика» и этапы ее развития.
    2. Направления эргономики.
    3. Проблемы и цели эргономики.

Глава II. Функционирование системы «человек-машина-среда».

2.1.     Виды совместимости системы ЧМС.

2.2.     Системный подход в изучении системы ЧМС.

      2.2.1. Психология труда.

      2.2.2. Гигиена труда.

      2.2.3. Физиология труда.

Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3

Глава I. Эргономика как наука. 

    1. Понятие « эргономика» и этапы ее развития.

      Безопасность  жизнедеятельности является комплексной  дисциплиной, опирающейся на разработки и достижения разных наук. Одной  из таких наук является эргономика. Термин "эргономика" впервые ввел польский естествоиспытатель В. Ястшембовски в 1857 году, а в начале XX века российские учёные В. Бехтерев и В. Мясищев обосновали необходимость создания научной  дисциплины - "Эргонологии".

      Эргономика (от греческого ergon – работа и nomos –  изучение, измерение, организация труда) – научная дисциплина, изучающая  функциональные возможности человека в трудовых процессах в целях  создания для него оптимальных условий  труда, т.е. таких условий, которые, делая  труд высокопроизводительным, в то же время обеспечивают человеку комфорт  и безопасность труда.

      Более широкое определение эргономики, принятое в 2010 году Международной Ассоциацией Эргономики (IEA), звучит так: «Научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека и других элементов системы, а также сфера деятельности по применению теории, принципов, данных и методов этой науки для обеспечения благополучия человека и оптимизации общей производительности системы».

      Эргономика  возникла в 1920-х годах, в связи со значительным усложнением техники, которой должен управлять человек в своей деятельности. Первые исследования в этой области начали проводиться в Великобритании, США и Японии.

4

      Термин «эргономика» был принят в Великобритании в 1949 году, когда группа английских учёных положила начало организации Эргономического исследовательского общества. В СССР в 1920-е годы предлагалось название «эргология», в США раньше имелось собственное наименование — исследование человеческих факторов, а в ФРГ — антропотехника, но в настоящее время наибольшее распространение получил английский термин.

      Эргономика  претерпела существенные изменения  за эти десятилетия. Так, если 20 лет  назад основные работы велись в областях (в порядке убывания приоритетности) антропометрии, физиологии труда, проектирования труда, биомеханики, психологии, то в  последнее десятилетие приоритеты эргономики существенно сместились в область безопасности, проектирования труда, биомеханики, напряженности  труда, интерфейса "человек-компьютер". Биомеханика и физиология труда  не доминируют, как в прошлом, но возник их новый аспект, связанный  с расстройствами опорно-двигательного  аппарата, обусловленный ростом части  людей, работающих на компьютеризированных местах.                    
 Брайн Шакер  характеризует развитие эргономики по десятилетиям как:  
1950-е - военная эргономика,  
1960-е - промышленная эргономика,  
1970-е - эргономика товаров широкого потребления,  
1980-е - интерфейс "человек-компьютер" и эргономика программного обеспечения,  
1990-е - когнитивная и организационная эргономика.

    1. Направления в эргономике.

      К концу ХХ века выделились три главных  направления внутри эргономики:

5

      1. Эргономика физической среды,  рассматривающая вопросы, связанные  с анатомическими, антропометрическими,  физиологическими и биомеханическими  характеристиками человека, имеющими  отношение к физическому труду.  Наиболее актуальные проблемы  включают рабочую позу, обработку  материалов, расстройства опорно-двигательного  аппарата, компоновку рабочего места,  надежность и здоровье.  
 
 2. Когнитивная эргономика связана с психическими процессами, такими как, например, восприятие, память, принятие решений, поскольку они оказывают влияние на взаимодействие между человеком и другими элементами системы. Соответствующие проблемы включают умственный труд, принятие решений, квалифицированное выполнение, взаимодействие человека и компьютера, акцент делается на подготовке и непрерывном обучении человека при проектировании социо-технической системы.  
 
 3. Организационная эргономика рассматривает вопросы, связанные с оптимизацией социо-технических систем, включая их организационные структуры и процессы управления. Проблемы включают рассмотрение системы связей между индивидуумами, управление групповыми ресурсами, разработку проектов, кооперацию, групповую работу и управление.

      Предметом эргономики является трудовая деятельность человека в процессе взаимодействия с техническими системами и в условиях существенного влияния на него факторов внешней среды.

      Эргономика  изучает действия человека в процессе работы, скорость освоения им новой  техники, затраты его энергии, производительность и интенсивность при конкретных видах деятельности. Современная  эргономика подразделяется на микроэргономику, мидиэргономику и макроэргономику.

6

      Микроэргономика - занимается исследованием и проектированием  систем «человек — машина». В частности, проектирование интерфейсов программных продуктов находится в ведении микроэргономики.

  Система "человек-машина" - система, в которой человек-оператор или группа операторов взаимодействует с техническим устройством в процессе производства материальных ценностей, управления, обработки информации. Система «человек-машина» является предметом исследования системотехники, инженерной психологии, эргономики.

      Мидиэргономика занимается изучением и проектированием систем «человек — коллектив», «коллектив — организация», «коллектив — машина», «человек — сеть». Именно мидиэргономика исследует производственные взаимодействия на уровне рабочих мест и производственных задач. К ведению мидиэргономики, в частности, относится проектирование структуры организации и помещений; планирование и установление расписания работ; гигиена и безопасность труда. 

      Макроэргономика исследует и проектирует систему в целом, учитывая все факторы: технические, социальные, организационные; как внешние к системе, так и внутренние. Целью макроэргономики является гармоничная, согласованная и надежная работы всей системы, "как единого организма".

    1. Проблемы и цели эргономики.

      Первой, наиболее существенной проблемой развития эргономики является недостаточная эффективность СЧТС (система «человек — техника — среда»), которая часто оказывается ниже расчетной, ожидаемой. Во многих случаях человек-оператор не в состоянии полностью использовать весь потенциал СЧТС по множеству причин. К ним относятся: несогласованность

7

параметров  оборудования и возможностей человека работать в условиях дефицита времени и информации, мощного воздействия внешних факторов (шум, вибрация, излучения, микроклимат и пр.); недооценка заинтересованности человека в использовании новой техники, уровня его интеллектуального и нравственного развития и др. Незнание или игнорирование разработчиком и конструктором этих причин, образующих человеческий фактор, приводило к тому, что производительность новых СЧТС повышалась не более чем на 25−30%. В результате возникло значительное отставание роста производительности труда от роста мощности применяемой техники.

      Второй проблемой СЧТС является феномен роста травматизма людей, взаимодействующих с техническими системами на производстве, транспорте и в быту. В целом, если учесть все несчастные случаи в мире, связанные с использованием машин, оборудования, технических устройств, то число ежегодно страдающих от них составит более 10 млн. человек, причем около полумиллиона из них погибает.

      Анализ  причин травматизма показывает, что  он часто обусловлен ошибочными действиями людей, связанными с недостатками в  конструкции техники, средств отображения  информации, органов управления машин  и механизмов. Например, очень частая ошибка оператора — неправильная интерпретация показаний приборов — предопределяется плохой их читаемостью, подачей информации не в тот момент, когда она необходима, отсутствием сведений у оператора о том, включен ли прибор, подачей информации, требующей мысленного перевода в другие единицы, и пр. Причиной ошибки и аварии СЧТС может быть отсутствие четкой фиксации органа управления, неестественные направления движения педалей и ручек их неправильное расположение, неудобная для захвата форма рукояти и др.

8

      Многочисленность  и вариативность причин аварий в  СЧТС свидетельствуют о необходимости их специального изучения и разработки научно обоснованных методов их предотвращения.

      Третья проблема трудовой деятельности человека в СЧТС связана с высокой кадровой нестабильностью. Это означает, что какое-то время простаивают рабочие места, работник, подбирающий себе новое место, не участвует в общественном производстве, осуществляются дополнительные затраты на его переподготовку на новом месте работы и пр. В настоящее время эргономисты отмечают усиливающуюся тенденцию к отказу рабочих от тяжелой, опасной, грязной работы. Более половины работающих в СЧТС ориентировано на творческие моменты в труде. Исследования показывают, что малоквалифицированный, неинтересный, физически тяжелый труд не стимулирует развития личности работника, ограничивает его стремление к духовному росту и нередко сопряжен с асоциальными формами поведения.

      Современные высокоэффективные техника и  технологии приблизили решение этой задачи. Предполагалось, что это  потребует от рабочего более глубоких знаний, навыков быстрого решения  сложных задач. Но оказалось, что  внедрение самой современной, в  том числе роботизированной, техники  не ведет автоматически к появлению и расширению творческих функций и нередко даже способствует их исчезновению. Так, эксплуатация станков с числовым программным управлением снижает требования к квалификации станочника, сводит его деятельность к полупассивному контролю за технологическим процессом. Персонал гибких производственных систем, роботизированных комплексов и других современных технологий отреагировал на новые СЧТС способом, который получил название «психологического барьера».

9

      Четвертая проблема современных СЧТС связана с ростом числа нервно-психических   заболеваний, вызванных   так   называемым «индустриальным стрессом». По мнению специалистов, в современных условиях увеличилось воздействие на центральную нервную систему на производстве, в быту, на отдыхе факторов, часто имеющих стрессогенный характер. Значительная часть этих заболеваний обусловлена темпами и особенностями организации современного производства. Симплификация труда и конвейерный способ производства, рост «цены ошибки» работника, ситуации неопределенности, внезапности, новизны, заложенные в технологический процесс, являются причинами индустриального стресса и его последствий — роста нервно-психических заболеваний.

      Совершенно  очевидно, что при проектировании, внедрении и эксплуатации систем «человек—техника—среда» должны учитываться реальные возможности человека, которому предстоит работать в системе. Эргономист должен отчетливо представлять размер допустимых физических. интеллектуальных, эмоциональных затрат, которых потребует работа с конкретной технической системой, и в соответствии с этим корректировать действия ее создателей: инженера-разработчика, конструктора, технолога.

      Первой и главной целью эргономики является повышение эффективности СЧТС, под которой понимается способность СЧТС достигать поставленной цели в заданных условиях и с определенным качеством. Снижение эффективности СЧТС свидетельствует в первую очередь о том, что она не в полной мере выполняет свое назначение. В этом случае ее производительность и качество производимого продукта оказываются ниже расчетных, а материальные, энергетические и психические затраты на обеспечение ее функционирования — выше запланированных.

10

      Эффективность СЧТС невозможна без высокой работоспособности  и надежности человека-оператора, которые  строго определены в эргономике и  за обеспечение которых несет  ответственность эргономист. Работоспособность — это свойство человека-оператора, определяемое состоянием физиологических и психических функций и характеризующее его способность выполнять определенную деятельность с требуемым качеством и в течение требуемого интервала времени. Надежность — это свойство, характеризующее способность человека-оператора безотказно выполнять деятельность в течение определенного интервала времени при заданных условиях.

      Эргономист  должен поддерживать трудовые затраты  человека-оператора при взаимодействии с технической системой на таком  уровне, который позволял бы обеспечить оптимальные работоспособность  и надежность оператора. В одних случаях эти трудовые затраты необходимо понижать за счет специального проектирования деятельности оператора, в других, наоборот, повышать их, чтобы поддержать готовность безошибочного и мгновенного реагирования на аварийные ситуации.

      Безопасность труда является второй целью эргономики. В соответствии с трудовым правом охрана труда гарантирована совокупностью правовых норм, устанавливающих систему мероприятий, непосредственно направленных на обеспечение здоровых и безопасных условий труда. К системе техники безопасности относятся службы техники безопасности и производственной санитарии во всех отраслях народного хозяйства. Надзор и контроль за соблюдением правил по охране труда осуществляют специально уполномоченные государственные органы: Госгортехнадзор, Госэнерго-надзор, Госсаннадзор и др. Кроме них. эту работу ведут профсоюзы и состоящая в их ведении техническая инспекция труда. Служба надзора и контроля опирается

11

на научно обоснованные, проверенные опытом технические требования, которые безусловно обеспечивают безопасность труда работников.

      В последние годы распределение причин несчастных случаев в промышленности изменилось. Так, среди причин тяжелых несчастных случаев 22% приходятся на нарушения технологического процесса самими работниками, 19% — на грубое нарушение правил техники безопасности пострадавшим, 16% — на плохую организацию рабочего места, 7% — на неисправность оборудования и 4,3% — на плохую обученность. Субъективные причины травматизма в промышленности (ошибки человека) начали доминировать над объективными (неисправности техники).

      Деятельность  человека-оператора стала столь  сложна, что именно в ее организации  и исполнении оказались сконцентрированными  основные причины опасных ошибок, приводящих к травме. Во многих случаях  действия человека-оператора являются опасными из-за невозможности их правильного и своевременного выполнения, из-за того что при проектировании технических устройств не учитывался человеческий фактор.

      Деятельность  человека в СЧТС является таким же предметом изучения и проектирования, как и ее техническая часть. Эргономист должен принимать во внимание: возможности психических процессов человека по приему, переработке информации и принятию правильного решения в конкретных условиях функционирования СЧТС; психические свойства и особенности оператора, проявляющиеся в склонности к более или менее рискованному поведению; его способность работать в состояниях утомления, эмоционального стресса, психической напряженности и т. д.

      Третьей целью эргономики является обеспечение условий для развития личности трудящегося в процессе труда. Основным путем ее достижения

12

служит  постепенное органическое соединение физического и умственного труда в производственной деятельности. Оно включает: — последовательное повышение содержательности труда всех профилей, повышение его интеллектуальной насыщенности на основе совершенствования техники и технологии; — повышение общеобразовательной и профессиональной подготовки работников; — вовлечение трудящихся с учетом их знаний, интересов и склонностей в управление производством, общественными делами; создание оптимальных условий для сочетания профессионального труда с техническим творчеством в производственной и непроизводственной обстановке.

      На  достижение этой цели существенно влияет автоматизация производства. Чтобы избежать отрицательных социально-психологических и экономических последствий СЧТС, необходимо повышать объем интеллектуальных, творческих операций при работе на ЭВМ, станках с числовым программным управлением, в гибких производственных системах и т. п. в результате целенаправленной деятельности конструкторов и эргономистов. Последние должны исходить из того, что продуктом. СЧТС являются не только детали и расчеты, но и сам человек-оператор, растущий и совершенствующийся в процессе труда. Целью СЧТС является не только производимая ею продукция, но и качества производящего ее человека.

Глава II. Функционирование системы «человек-машина-среда».

2.1. Виды совместимости  системы ЧМС.

      Эргономика  исследует взаимодействие человека с искусственной (технической) средой. При этом человеку свойственны некоторые  ограничения, которые конструктору необходимо принимать во внимание. Сложность исследования связана  с особенностями человека и разнообразием 

13

проектируемых ситуаций, которые следует учитывать. Конструкции, порождающие те или  иные ситуации, могут быть как относительно простые (рукоятки инструментов, вспомогательные  приспособления), так и чрезвычайно  сложные (щиты управления блоками электростанции, приборные панели самолета).

      Эргономика  рассматривает человека в системе  «человек – машина – среда» (ЧМС) как ведущее звено.

      Выделяется  пять видов совместимостей, обеспечение  которых гарантирует успешное функционирование системы: информационная, биофизическая, энергетическая, пространственно-антропометрическая и технико-эстетическая.

      Информационная  совместимость содержит требование соответствия информационной модели машины психофизиологическим возможностям человека. Информационная модель машины включает в себя средства отображения информации (показания приборов, экранов, звуковые сигналы и т. д.) и сенсомоторные устройства (рычаги управления, кнопки, выключатели и т. п.).

      Биофизическая совместимость подразумевает создание такой среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека. Решение этой задачи предусматривает защиту человека от опасных и вредных факторов.

      Энергетическая  совместимость предусматривает согласование органов управления машиной с оптимальными возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений. 

14

      Пространственно-антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, положения (позы) в процессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости и пр.

      Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с машиной, с прибором, с инструментом, со средой обитания. Для решения этой задачи привлекаются художники-конструкторы, дизайнеры.

      Методологическую  базу эргономики  составляет системный  подход Он позволяет использовать в  эргономическом исследовании в том  или ином сочетании методы различных  наук, на стыке которых возникают  и решаются качественно новые  проблемы изучения систем «человек и  машина».

2.2.  Системный подход  в изучении системы  ЧМС.

      Решение проблемы "человек – машина –  среда", "человек – трудовой процесс – среда”, т.е. приспособление условий труда к человеку, связано  с совместной работой инженеров, конструкторов, технологов, специалистов в области охраны труда(ОТ), физиологов, психологов, гигиенистов, антропологов, экономистов и представителей многих других научных дисциплин. Главными из этих дисциплин являются психология, гигиена и физиология труда.

2.2.1. Психология труда.

      Проблемы  аварийности и травматизма на современных производствах невозможно решать только инженерными методами. Часто причиной травматизма выступают  не опасные условия труда, а опасные  действия специалиста. Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и  травматизма часто лежат не инженерно-конструкторские  дефекты, а организационно - психологические  причины: низкий уровень профессиональной подготовки;

15

недостаточное воспитание производственной дисциплины; допуск к опасным видам работ  лиц с повышенным риском травматизма; пребывание людей в состоянии  утомления или других психологических  состояниях, снижающих надежность (безопасность) деятельности специалиста. Международный  опыт и наши исследования свидетельствуют, что 50 – 80 % травм в быту и на производстве происходит по вине самих пострадавших.  
В организационном отношении психологию безопасности труда следует рассматривать как неотъемлемую часть управления трудовым процессом. 
 Под психологией безопасности труда понимается применение психологических знаний для обеспечения безопасности деятельности человека. Психологией безопасности труда рассматриваются психологические процессы, психологические свойства, анализируются различные формы психологических состояний, наблюдаемых в процессе трудовой деятельности.

      Структуру психологии безопасности труда составляют следующие направления. Психология обучения профессии и безопасности труда, психология воспитания в процессе обучения профессиональной осторожности. Знание психологии позволяет разработать  оптимальные режимы труда специалистов в течение дня, недели, по характеру  деятельности и т.п. В структуре  психической деятельности человека различают три основные группы компонентов: психические процессы, свойства и  состояния. Психические процессы составляют основу психической деятельности. Без  них невозможно формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают  познавательные, эмоциональные и  волевые психологические процессы (ощущения, восприятия, память и др.).

  Психологические свойства (качества личности) – это ее существенные особенности (направленность, характер, темперамент). Среди качеств личности выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые.

16

Свойства  устойчивы и постоянны. 
Психические состояния отличаются разнообразием и временным характером, определяют особенности психической деятельности в конкретный момент (период) и могут положительно или отрицательно сказываться в течение всех психических процессов. Исходя из задач психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесообразно выделять производственные психические состояния и особые психические состояния, имеющие большое значение в организации профилактики аварийности и производственного травматизма. 
 Эффективность деятельности (работоспособности) человека базируется на уровне психического напряжения(стресса). Психическое напряжение оказывает положительное влияние на результаты труда до определенного предела. Превышение критического уровня активации ведет к снижению результатов труда вплоть до полной утраты работоспособности. Чрезмерные формы психического напряжения обозначаются как запредельные. Нормальная загрузка (эмоциональная стимуляция) оператора не должна превышать 40...60 % максимальной нагрузки, т.е. нагрузки до предела, когда наступает снижение работоспособности. 
 Запредельные формы психического напряжения вызывают дезинтеграцию психической деятельности различной выраженности, что в первую очередь ведет к снижению индивидуального свойственного человеку уровня психической работоспособности. В более выраженных формах психического напряжения утрачивается живость и координация действий, могут появляться непродуктивные формы поведения и другие отрицательные явления. В зависимости от преобладания возбудительного или тормозного процессов можно выделить два типа запредельного психического напряжения – тормозной и возбудимый. 
 Тормозной тип – характеризуется скованностью и замедленностью