Основные принципы конструирования рабочего места

Рабочее место (РМ) — это оснащенное техниче­скими средствами (средствами отображения информа­ции, органами управления, вспомогательным оборудо­ванием) пространство, где осуществляется деятель­ность исполнителя (или группы исполнителей). Орга­низацией РМ называется система мероприятий по оснащению РМ средствами и предметами труда и разме­щению их в определенном порядке.

Совершенствование организации РМ является од­ним их условий, способствующих повышению произво­дительности труда, поэтому вопросам организации РМ в настоящее время уделяется большое внимание. По лите­ратурным данным, при правильной организации РМ про­изводительность труда машинисток возрастает на 30—40%, операторов ЭВМ — от 8 до 20%.

Совершенствование условий и организации тру­да на РМ приводит к:

-созданию предпосылок для более эффективного использования различных форм разделения и коопера­ции труда путем рационального распределения функ­ций в производственном коллективе, а также между че­ловеком и компьютером, исходя из психофизиологиче­ских возможностей пользователя;

-улучшению конструкции и облегчению обслужи­вания РМ (рациональное размещение средств и пред­метов труда) с учетом антропометрических характери­стик работающих;

-разработке новых приемов и методов труда на ос­нове психофизиологической рационализации трудовых процессов;

-улучшению приемов нормирования труда путем установления оптимальных параметров рабочих нагру­зок, формированию благоприятных условий труда;

-рационализации форм и методов подготовки и по­вышения квалификации кадров, а также приемов проф­отбора путем учета психофизиологических особенностей работающих.

Системы, в которых используют ВДТ, довольно разнообразны как по функции, так и по структуре, при­чем каждая система диктует свои требования не только к функциональным возможностям ВДТ, но и к форме и составу их комплексов. Наиболее же распространены ВДТ, состоящие из дисплея и клавиатуры. Но какой бы комплекс средств ни входил в ВДТ, рассматривать их отдельно можно только условно, поскольку они всегда включены или составляют основу тех или иных РМ.

Одним из основных требований к организации РМ является полное соответствие средств оснащения РМ содержанию выполняемых с их помощью задач. Однако в каждой системе решаются свои определенные задачи, и круг этих задач расширяется с развитием самих тех­нических средств ЭВМ и их программного обеспечения. Различие задач и функций обусловливает различие в действиях пользователей, которые в совокупности со­ставляют их деятельность. Этим и продиктован строго дифференцированный подход к решению вопросов кон­струирования и организации РМ в системах различного назначения.

Следовательно, для рациональной организации РМ прежде всего необходимо выявить те их особенности, на основании которых можно выразить их сходство (или различие) для более целенаправленного решения про­блемы учета человеческого фактора. Таким образом, ор­ганизация РМ на научной основе предусматривает в первую очередь решение проблемы их классификации по определенным признакам.

Классификационный признак — это критерий оп­ределения подобия. Удачность выбора перечня, состава и градаций признаков определяет степень удобства и эффективность использования классификации. В настоя­щее время единой классификации РМ, оснащенных ВДТ, с эргономических позиций нет. Это приводит к разно­плановости трактовок проблем организации РМ.

При поиске классификационных признаков разных типов РМ, оснащенных ВДТ, нужно учитывать весьма ши­рокий диапазон квалификации пользователей, разнообра­зие возможных задач и внешних условий деятельности. В основе предлагаемой в литературе классификации РМ, оборудованных ВДТ, лежат три классификационных при­знака: 1) тип пользователя, 2) тип задачи, 3) условия ра­боты. Рассмотрим их более подробно.

1. Поскольку сейчас в число пользователей вклю­чают любых специалистов, которые в ходе своей дея­тельности прибегают к помощи компьютера, то их со­став, естественно, очень разнообразен. По виду профес­сиональной специализации, уровню образования и под­готовке к работе с ВДТ всех пользователей можно раз­делить на два основных типа: профессиональные и не­профессиональные операторы.

Профессиональные операторы — это специали­сты, для которых работа с ВДТ составляет основу их деятельности. Среди них есть широкопрофильные спе­циалисты, способные выполнять различные задачи (сис­темные, прикладные программисты, операторы ЭВМ и др.), и узкопрофильные, или узкоспециализированные работники, выполняющие только конкретный, строго ограниченный класс задач (операторы различных АСУ, экономисты, статистики и др.).

Для непрофессиональных операторов, имеющих определенную свободу выбора своих действий, работа с ВДТ является эпизодической и соотносится с основной профессией как вспомогательная. Среди них также мож­но выделить несколько видов пользователей по профес­сиональной специализации (медицинские, банковские, торговые, научно-технические работники и т. п.), по об­щеобразовательному цензу (школьники, студенты, аспи­ранты, лица, имеющие ученую степень и т. п.). Но по каким бы дальнейшим детализирующим основаниям не разделялись бы типы пользователей-непрофессионалов, ; основной, объединяющий их признак будет заключаться в том, что ВДТ для них является не основным, а лишь вспомогательным средством деятельности.

Увеличение масштабов использования ВДТ приве­ло к росту числа как профессиональных, так и непро­фессиональных операторов. Различия между этими ти­пами пользователей становятся важным фактором в ор­ганизации РМ, оснащенного ВДТ: ВДТ может быть в цен­тре или на периферий рабочей зоны, пространственно отделенным от основного РМ, стационарным или пере­движным и т. п.

2. Конкретная деятельность каждого пользователя и специфика стоящих перед ним задач непосредственно влияют на организацию РМ.

Деятельность человека можно анализировать с разных позиций. Чаще всего классификация РМ с ВДТ проводится по виду задачи. Например, основная задача оператора ЭВМ состоит в обеспечении качественной (по параметру результата выполнения задания) и максималь­ной (по параметру загрузки компьютера) работы. Среди ;. многочисленных задач операторов современных промышленных АСУ наиболее типичными являются: слежение (регулирование) за технологическими параметрами и принятие решений при возникновении нарушений режима. Задачи этих операторов определяют и предмет­ный состав РМ.

Именно из-за разнообразия основных и сопутствующих им задач оснащение РМ и его компоновка бу­дут существенно различаться. Поэтому систематизируя РМ по видам решаемых задач, многие авторы выделяют следующие их типы:

РМ подготовки и ввода данных;

РМ информационно-вычислительные;

РМ информационно-справочные;

РМ наблюдения и контроля;

РМ оперативного управления;

РМ проектно-конструкторские;

РМ для учебного процесса и т. п.

Классификацию типов задач можно проводить так­же по уровню нервной нагрузки на человека при управ­лении. В этом случае важными классификационными признаками являются:

-степень жесткости регламентации управляющих действий во времени;

-степень монотонности труда (которая оценивается с помощью числа повторяющихся элементарных опера­ций, числа элементов в повторяющихся операциях, дли­тельности повторяющихся операций);

-степень ответственности пользователя при управ­лении процессом (оцениваемая по скорости принятия решения в обычных и аварийных ситуациях при управ­лении оборудованием и вероятного возникновения ава­рийной ситуации);

-степень творческого компонента в деятельности пользователя ВДТ при управлении процессом.

Преимуществом приведенной классификации явля­ется универсальность интегрального показателя — уровня нервной нагрузки, который может применяться при груп­пировке всех без исключения задач пользователя.

Обоснованное отнесение задачи к определенной классификационной группе будет способствовать более глубокому и тщательному ее анализу, возможности срав­нительной оценки разных задач и выбору наиболее предпочтительной организации РМ.

3. С учетом разнообразия условий работы пользо­вателей, а также типа решаемых ими задач формируют­ся требования к РМ.

Организация рабочего места включает:

учет психофизиологической совместимости пользо­вателя и средства отображения информации;

анализ антропометрических характеристик челове­ка для выбора эргономически обоснованного рабочего положения и рабочих зон;

рациональную компоновку РМ;

учет факторов внешней среды, в том числе соци­ально-психологического ее аспекта.

На основе изучения психофизиологических особен­ностей восприятия и переработки информации челове­ком определен перечень параметров средств отображе­ния информации (СОИ), в том числе характеристик предъявления информации на экране ВДТ:

размеры СОИ (длина, ширина, угловые размеры) с учетом возможностей восприятия визуальной инфор­мации;

зоны размещения СОИ (размеры информационно­го поля, размеры оптимальной зоны информационного поля);

расположение СОИ с учетом: антропометрических характеристик пользователя, функционального назначе­ния СОИ, частоты и последовательности обращаемости к СОИ, оптимальной видимости подаваемой информа­ции, рабочего положения пользователей;

кодирование СОИ (вид алфавита кодирования; ос­нование кода; состав, формы, ориентация знаков алфа­вита; оптимальное количественное соотношение призна­ков знака и признаков объекта; яркость цветных знаков и их угловая величина);

светотехнические параметры СОИ (яркость изобра­жения, яркость фона, контраст изображения и фона, прямая и отраженная блесткость СОИ);

характеристика и объем подаваемой информации (объем информации; экспозиция сообщений; число ин­формационных сообщений, требующих перекодирования; число информационных сообщений, требующих запоми­нания; число информационных сообщений, требующих срочных решений; вероятность успешной переработки информации в условиях очереди; длительность опера­тивного покоя);

характеристики информационного поля (размеры, общее число знаков, плотность и конфигурация знаков, количество типов начертания цифр, угол наклона цифр, расстояние между начальным и конечным знаками, яр­кость знаков, соотношение яркости свечения рабочих и нерабочих элементов индикатора, угловые размеры зна­ка и др.).

Антропометрические характеристики человека оп­ределяют габаритные и компоновочные параметры РМ, а также свободные параметры отдельных его элементов. Основные принципы использования антропометрических характеристик по мнению многих авторов заключаются в следующем:

габарит РМ, размеры и взаиморасположение его элементов должны соответствовать антропометрическим характеристикам работающих, учитывая, что наибольшие различия в размерах тела наблюдаются между мужчи­нами и женщинами, затем следуют национальные раз­личия, далее — возрастные и профессиональные;

требуемый минимум свободного пространства для размещения тела и его перемещения рассчитывают ис­ходя из антропометрических данных людей, характери­зующихся наибольшими размерами тела;

те части рабочего пространства, которые должны быть досягаемыми, определяют на основе антропомет­рических данных людей, характеризующихся наимень­шими размерами тела и др.

Положение тела и наиболее частые позы, которые принимает или вынужден принимать человек при выпол­нении работы, является одним из основных факторов, оп­ределяющих производительность труда. Жалобы операто­ров на плохое самочувствие при длительной работе с дис­плеем большей частью связаны с неудовлетворительной ор­ганизацией рабочего места и неудобной рабочей позой.

Изучение утомления различных групп мышц, со­стояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем по­казало неодинаковую физиологическую эффективность разных рабочих положений тела при разной длительно­сти работы. При формировании рабочей позы следует принимать во внимание необходимые рабочие усилия, подвижность человека во время работы, размер рабочей зоны и особенности деятельности. Но определив позу, следует предусмотреть и условия правильной организа­ции рабочего места.

Рабочее место за ВДТ, используемое только в ко­роткие промежутки времени, может быть организовано при положении пользователя стоя. Если же пользова­тель постоянно загружен работой с ВДТ, более приемле­мой является поза сидя.

В положении сидя основная нагрузка падает на мышцы, поддерживающие позвоночный столб и голову. При этом давление большей части массы тела прихо­дится на бедра, препятствуя проникновению крови в нижнюю ее часть. В связи с этим при длительном си­дении время от времени необходимо сменять фикси­рованные рабочие позы. К тому же при работе сидя обычно естественный прогиб поясничного участка позвоночного столба вперед изменяется на изгиб назад, что зачастую является причиной появления болей в пояснице.

Для физиологически правильно обоснованной ра­бочей позы сидя должны быть обеспечены оптимальные положения частей тела: корпус выпрямлен, сохранены естественные изгибы позвоночного столба и угол накло­на таза. Необходимо избегать сильных наклонов тулови­ща, поворотов головы и крайних положений суставов конечностей.

Литературные данные об оптимальных углах меж­ду соседними сегментами тела, обеспечивающих удобст­во позы, неоднозначны. Для позы, сидя чаще всего, реко­мендуют следующие значения углов:

угол, образованный положением оси туловища и шеи, меняется в зависимости от выполняемой работы; при значении его больше 25⁰ возникают болезненные ощущения в задней части шеи; близким к оптимальному считается угол около 15⁰;

требования к значению угла, образованного поло­жением оси туловища и оси бедра, несколько расходят­ся; по одним данным он должен быть прямым, т. е. 90°, по другим - тупым (110-115⁰);

угол, образованный осью бедра и голени, может быть в диапазоне 90 -120°, при угле больше 120⁰ возможно ран­нее утомление растянутых огибающих мышц бедра;

считается, что для угла, образованного осью голе­ни и подошвой ступни, оптимально значение 90 — 100⁰, возможно его увеличение до 115°;

лучшим положением руки признано такое, при ко­тором она свисает вдоль тела, т. е. угол, образованный осью плечелоктевого сегмента и вертикалью туловища, равен нулю;

при работе, когда предплечья поддерживаются подлокотниками или плоскостью стола, рука может об­разовывать довольно большой угол с вертикалью (до 45⁰), а когда масса руки удерживается плечом и точкой опо­ры служит кисть руки, то максимальное значение угла не должно превышать 35⁰;

угол, образованный осью плеча и предплечья, мо­жет быть от 40° при сгибе и до 180⁰ при максимальном вытягивании; угол в 90° приближается к оптимальному, поскольку сгибающие и разгибающие мышцы сжимают­ся в равной степени, а условия кровообращения наибо­лее благоприятны;

угол, образованный осью предплечья и кистью, равный 180°, считается лучшим, ибо при этом мышцы, приводящие в движение кисть, находятся в состоянии равного сокращения, а кисть является прямым продол­жением предплечья; допустимо латеральное (боковое) отклонение — 10⁰.

Исходя из общих принципов организации рабо­чего места, в нормативно: методических документах сформулированы требования к конструкции рабочего места. К ним относятся:

1. Требования к конструкции рабочего стола, ко­торые включают:

требования к размерам рабочей поверхности обо­рудования (высота, ширина и глубина рабочей поверх­ности);

требования к пространству для ног (высота, ши­рина, глубина этого пространства);

требования к параметрам зон размещения органов управления на оборудовании (размеры оптимальных зон моторного поля в вертикальной и горизонтальной плос­костях; размеры зон леткой досягаемости моторного по­ля в вертикальной и горизонтальной плоскостях; разме­ры зон досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях);

требования к параметрам зон размещения средств отображения информации (размеры информационного поля; размеры оптимальной зоны информационного по­ля);

требования к взаимному размещению органов управления и средств отображения информации.

2. Требования к рабочему сиденью (креслу) в со­ответствии с гигиеническими свойствами рабочего мес­та и антропометрическими параметрами человека, кото­рые включают:

требования к отделке поверхности и спинке си­денья (отсутствие токсичности, паропроницаемость, воз­духопроницаемость, электрозащищенность, антистатич­ность, прочность, морозостойкость, чистота обработки материала отделки);

требования к размерам поверхности сиденья (высо­та, ширина, глубина и угол его наклона);

требования к размерам спинки кресла (высота, ширина упорной поверхности, радиус кривизны и угол наклона спинки сиденья, пределы регулирования вы­соты и ширины упорной поверхности, а также угла на­клона спинки);

требования к размерам подлокотников;

требования к размерам подставки для ног.