Федеральное агентство железнодорожного транспорта

 
 
Сибирский государственный  университет путей  сообщения

 
Кафедра  « Безопасность жизнедеятельности  » 
 
 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ  РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА  С УЧЕТОМ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

Курсовая  работа

по дисциплине “Инженерная психология” 

Пояснительная записка

                   Руководитель                                                                                         Разработал

                    доцент                                                                                     студентка гр. БТП-411

                   ________________В.Л. Павлова                              _______________ О. Ю.Ли

                        (подпись)                      (подпись)

                   ________________                                _______________

 
 
 
 
                 (дата проверки)                                             (дата сдачи на проверку)

 
 
 
 
Краткая рецензия:

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

            ________________________________       ________________________________  

 
 
 
 
              (запись о допуске к защите)                   (оценка по результатам защиты)                          
 

      2011 г

 
Содержание

Введение………………………………………………………………………………3

1. Проектирование  рабочей среды………………………………………………… 4

1.1 Проектирование  микроклимата ……………………………………………….4

1.2. Проектирование  безопасной воздушной среды …………………………….7

1.3. Освещенность …………………………………………………………………..8

1.4 Проектирование  шумовой среды …………………………………………….10

1.5 Проектирование  вибрационной среды ………………………………………13

2. Проектирование  рабочего места ………………………………………………14

2.1. Проектирование  средств отображения информации………………………. 14

2.2. Проектирование  органов управления ………………………………………20

2.3. Элементы  рабочего места …………………………………………………….23

3. Инженерно-психологическая  оценка деятельности оператора…………….. 25

4. Оптимальный  режим труда и отдыха …………………………………………26

4.1. Определения  внутрисменного режима труда  и отдыха ……………………27

4.2 Проектирование  недельного режима труда и  отдыха…………………….. 29

4.3. Проектирование  годового режима труда и отдыха ……………………….30

5. Профессиональный  отбор ………………………………………………………30

Заключение …………………………………………………………………………34

Список  используемой литературы ……………………………………………….35

     Введение

     Эргономика - научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности, связанной с использованием машин. Эргономическое проектирование предусматривает оптимальное распределение функций между машинами и человеком, оптимальную организацию рабочего места с учетом антропометрических, биомеханических и психофизиологических требований, соответствие технических средств данным требованиям и обеспечение оптимальных значений факторов внешней среды на рабочем месте.

    Объектом исследования эргономики является система человек (оператор) – машина (техническое средство) (СЧМ). Это физические, целенаправленные, замкнутые системы, включающие в себя человека как главное, решающее звено.

     В данной работе нам предстоит разработать  рабочее место оператора –  директор по маркетингу, которое будет  соответствовать всем эргономическим требованиям.

1. Проектирование  рабочей среды

1.1 Проектирование  микроклимата

Микроклимат производственных помещений — метеорологические  условия внутренней среды помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха  и теплового излучения; комплекс физических факторов, оказывающих влияние  на теплообмен человека с окружающей средой, на тепловое состояние человека и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда.

Санитарные  правила устанавливают гигиенические  требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений  с учетом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Нормальные  значения параметров микроклимата определяются по ГОСТ 12.1.005-88 и  СанПиН 2.2.4.548-96.

Показатели  микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с  окружающей средой и поддержание  оптимального или допустимого теплового  состояния организма.

Показателями, характеризующими микроклимат в  производственных помещениях, являются: 

· температура  воздуха;

 ·  температура поверхностей;

 ·  относительная влажность воздуха;

 ·  скорость движения воздуха;

 ·  интенсивность теплового облучения.

Оптимальные микроклиматические условия установлены  по критериям оптимального теплового  и функционального состояния  человека. Они обеспечивают общее  и локальное ощущение теплового  комфорта в течение 8-часовой рабочей  смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

    Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке. Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 1, применительно к выполнению работ директора по маркетингу Iб в холодный и теплый периоды года. Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2°С и выходить за пределы величин, указанных в табл. 1 для категории работ Iб.

  Таблица 1 Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

 Допустимые  условия микроклимата

  Допустимые  микроклиматические условия установлены  по критериям допустимого теплового  и функционального состояния  человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины. Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 2 применительно к выполнению работ категории Iб в холодный и теплый периоды года.

  Таблица 2 Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Поддержание параметров микроклимата обеспечивается при помощи системы общего  отопления, системы кондиционирования, увлажнителей воздуха и т.д.

1.2 Проектирование  безопасной воздушной среды

Содержание  вредных веществ в воздухе  рабочей зоны не должно превышать  предельно допустимых концентраций (ПДК), используемых при проектировании производственных зданий, технологических  процессов, оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих.

 Содержание  вредных веществ в воздухе  рабочей зоны подлежит систематическому  контролю для предупреждения  возможности превышения предельно  допустимых концентраций - максимально  разовых рабочей зоны (ПДК) и  среднесменных рабочей зоны (ПДК).

При одновременном  содержании в воздухе рабочей  зоны нескольких вредных веществ  разнонаправленного действия ПДК остаются такими же, как и при изолированном  воздействии.

При одновременном  содержании в воздухе рабочей  зоны нескольких вредных веществ  однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного  надзора) сумма отношений фактических  концентраций каждого из них в  воздухе к их ПДК (ПДК, ПДК... ПДК) не должна превышать единицы.

    По  степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности:

    1 - вещества чрезвычайно опасные;

    2 - вещества высокоопасные;

    3 - вещества умеренно опасные;

    4 - вещества малоопасные.

    Класс опасности вредных веществ устанавливают  в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице.

Отнесение вредного вещества к классу опасности  производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

Таблица 3. Предельно допустимая концентрация некоторых веществ

Для поддержания  ПДК вредных веществ в воздухе  рабочей зоны используют системы  общей вентиляции, естественной и  принудительной.

1.3 Освещенность

 Освещение рабочего места - важный фактор создания нормальных условий труда. Неудовлетворительное освещение может исказить информацию, получаемую человеком посредством зрения, кроме того оно утомляет не только зрение, но вызывает утомление организма в целом, отрицательно сказывается на состоянии центральной нервной системы. Неправильное освещение может являться причиной производственного травматизма. Освещение влияет на производительность труда и качество выпускаемой продукции.

По источнику  света производственное освещение  может быть:

- естественным, созданным небесным светом,

- искусственным,  осуществляемым электрическими  лампами;

- совмещенным,  представляющим собой сочетание  естественного и искусственного.

Естественное освещение подразделяют на:

- боковое,  осуществляемое через световые  проемы в наружных стенах;

- верхнее,  организованное через световые  проемы в крыше (фонари, купола);

- комбинированное,  представляющее собой совокупность  верхнего и бокового естественного  освещения. 

В качестве нормируемой величины для естественного освещения принята относительная величина коэффициент естественной освещенности КЕО. КЕО проектируется в зависимости от разряда зрительных работ, величины наименьшей рассматриваемой детали, в зависимости от вида помещения и от пояса светового климата. Таким образом, КЕО оценивает размеры оконных проемов, вид остекления и переплетов, их загрязнение, т.е. способность системы естественного освещения пропускать свет.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух систем:

- общее,  когда освещается все производственное  помещение;

- комбинированное,  когда к общему добавляется  местное освещение, концентрирующее  световой поток непосредственно  на рабочих местах.

По функциональному  назначению искусственное освещение  подразделяют на следующие виды:

- рабочее;

- аварийное;

- эвакуационное;

- охранное - для освещения площадок предприятия;

Естественное  и искусственное освещение в  помещениях регламентируется нормами  СНиП 23-05-95 в зависимости от характера  зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта  с фоном.

Таблица 4. Требования к освещению помещений промышленных предприятий

Нормализация  освещения на рабочем месте директора  по маркетингу и соблюдение СНиП 23-05-95 обеспечивается системой общего и местного искусственного освещения с применением  ламп дневного света и своевременным  периодическим устранением загрязнения  световых проемов.

1.4 Проектирование  шумовой среды

Шум на производстве неблагоприятно действует  на организм человека: повышает расход энергии при одинаковой физической нагрузке, значительно ослабляет  внимание работающих, увеличивает число  ошибок в работе, замедляет скорость психических реакций, в результате чего снижается производительность труда и ухудшается качество работы.

Шум оказывает  вредное влияние на физическое состояние  человека: угнетает центральную нервную  систему; вызывает изменение скорости дыхания и пульса; способствует нарушению  обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни; может приводить к профессиональным заболеваниям.

По характеру  спектра шум следует подразделять на:

-широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

-тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

По временным  характеристикам шум следует  подразделять на:

-постоянный, уровень звука которого за рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

-непостоянный, уровень звука которого за рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБА.

Непостоянный  шум следует подразделять на:

-колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

-прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

-импульсный.

С физической точки зрения звук представляет собой  механические колебания упругой  среды. Звуковая волна характеризуется  звуковым давлением р, Па, колебательной  скоростью V, м/с, интенсивностью I, Вт/м2, и частотой - числом колебаний в секунду f, Гц.

Во время  звуковых колебаний в воздухе  образуются области пониженного  и повышенного давления, которые определяют звуковое давление. Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

Характеристикой источника шума служит звуковая мощность Р, которая определяется общим количеством  звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

При распространении  звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии. Количество переносимой  энергии определяется интенсивностью звука. Средний поток энергии  в какой-либо точке среды в  единицу времени, отнесенный к единице  площади поверхности, нормальной к  направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в  данной точке.

Слуховой  орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебания упругой  среды, имеющие частоту примерно от 20 до 20 000 Гц, но наиболее важный для  слухового восприятия интервал от 45 до 10000 Гц.

Таблица 5 Уровень звукового давления дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами

При проектировании шумовой среды необходимо опираться  на требования ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие  требования безопасности».

Для уменьшения уровня шума нужно звукоизолировать стены, установить более толстые  стеклопакеты.

1.5. Проектирование  вибрационной среды

Вибрация - это механическое колебательное  движение системы с упругими

связями;

Вибрацию  по способу передачи на человека (в  зависимости от характера контакта с источниками вибрации) условно подразделяют на:

- общую  вибрацию, передающуюся через опорные  поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную  вибрацию, передающуюся через руки  человека.

По частотному составу вибрации выделяют:

- низкочастотные  вибрации (1-4 Гц для общих вибраций, 8-16 Гц - для локальных вибраций);

- среднечастотные  вибрации (8-16 Гц - для общих вибраций, 31,5-63 Гц – для локальных вибраций);

- высокочастотные  вибрации (31,5-63 Гц - для общих вибраций, 125-1000 Гц - для локальных вибраций).

     По временным характеристикам  вибрации выделяют:

- постоянные  вибрации, для которых величина  нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения;

- непостоянные  вибрации, для которых величина  нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10

    По  направлению действия вибрацию подразделяют:

-на вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности; горизонтальную, распространяющуюся по оси у, от спины к груди;

-горизонтальную, распространяющуюся по оси г, от правого плеча к левому плечу.

Показатели  вибрационной нагрузки на оператора  должны формироваться из следующих  параметров:

-     виброускорение (виброскорость);

-     диапазон частот;

-     время воздействия вибрации.

Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности  телу человека, вызывают раздражение  многочисленных нервных окончаний  в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых  внутренних органов и систем, и  в первую очередь периферических нервов и кровеносных сосудов, вызывая  их сокращение. Сами же нервные окончания, особенно кожные, также подвергаются изменению - становятся менее восприимчивыми к раздражениям. Все это проявляется  в виде беспричинных болей в руках, особенно по ночам, онемения, ощущения “ползания мурашек”, внезапного побеления  пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, тактильной). Весь этот комплекс симптомов, характерный для воздействия  вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрационной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость. Развитие вибрационной болезни и других неблагоприятных явлений зависит в основном от спектрального состава вибрации: чем выше частота вибрации и чем больше амплитуда и скорости колебаний, тем большую опасность представляет вибрация в отношении сроков развития и тяжести вибрационной болезни.