3.3. РАБОТНОТО МЯСТО НА ЧОВЕКА...

"Èíæåíåðíà ïñèõîëîãèÿ è åðãîíîìèÿ", Ä. Êàðàìàíñêà

3.3. РАБОТНОТО МЯСТО НА ЧОВЕКА–ОПЕРАТОР 3.3.1. Работно място. Работна поза Работни и зрителни зони

Работно място Работното място на човека-оператор е пространството, което е оборудвано с технически средства (средства за представяне на информация, органи за управление и спомагателни елементи) и работна мебел – работен плот/маса, или пулт за управление, стол, подложка за крака и др., където се осъществява трудовата му дейност [11]. Всяко работно място има своя специфика, обусловена от характера на дейността, особености на пространствената и предметната среда. В зависимост от организацията на взаимодействие между хората работните места могат да бъдат: индивидуални и колективни. В зависимост от характера на управление на “Машината” от човека-оператор работните места са: с ръчно и с автоматично управление. В зависимост от степента на специализация на “машината” работните места са: универсални, специализирани, специални. В зависимост от степента на подвижност на работното място: стационарни и подвижни. В зависимост от степента на преместване на Човека-оператор работните места са: без преместване, с ограничено преместване, със значително преместване, с използване на транспортни средства. В зависимост от работната поза работните места са за: седяща, стояща или смесена работна поза. Изисквания към работното място От всяко работното място се изисква да отговаря на условия за прегледност, удобства, пространствено оформление, хигиенни и естетически изисквания, както и изисквания за безопасност [19]. Прегледност: оптимални зрителни условия – добра видимост, обзор към всички елементи на работното място и най-вече към средствата за представяне на информация; подходящо зрително разположение.

Удобства: – подходящи размери на работното пространство за човека и за неговата дейност;

– удобно и естествено работно положение (работна поза); – удобни, физиологично приемливи работни движения на тялото и крайниците;

– поносимо физическо и психическо натоварване, съответстващо на силите и възможностите на човека.

Пространствено оформление: – подходящо за човека-оператор разположение на средствата за представяне на

информация, органите за управление и другите елементи на работното място;


– прегледно, естетично подреждане на всички елементи;

– възможност за удобна и безопасна манипулация с органите за управление. Хигиенни изисквания, които се отнасят до осигуряване на: оптимални условия на микроклимата, осветлението, ограничаване на шума, безопасност по отношение на вредни вещества, спазване на ред и чистота. Изисквания за безопасност от злополуки, безопасен достъп при влизане и излизане от работното място и възможност за лесно и бързо напускане в случай на аварии. Естетически изисквания – художествени (по форма, цвят, композиция) решения, създаващи приятни естетически усещания и подкрепящи разгръщането на физическите и духовни сили на човека.

Работна поза Работната поза е най-честото и предпочитано взаимно разположение на частите на човешкото тяло при изпълнение на работни операции. Тя е променлива във времето, тъй като е свързана с работните движения. Практиката е наложила използването на седяща, стояща и седящо-стояща поза [19]. Изборът на работната поза зависи от:

– характера и големината на работното натоварване; – характера на работните движения;

– особеностите на технологичното оборудване; – размерите на работното пространство.

Седящата работна поза се прилага най-често в практиката. Подходяща е за продължителна работа, по-ефективна е при изпълнение на точни движения на ръцете.

В седяща поза могат да се използват крачни органи за управление, тъй като при нея, краката не участват в поддържането на тялото на човека.

Седящата поза е с ограничена подвижност. Прилагането й води до някои негативни физиологични явления като отслабване на коремната мускулатура, междупрешленни изменения и др. Оптималната седяща поза се характеризира с изправен корпус на тялото, естествена извивка на гръбначния стълб, без крайни положения в ставите на ръцете и краката, икономични работни движения на ръцете, без отклонения на тялото и главата. Добрата седяща поза изисква работен стол, конструиран съобразно антропометричните показатели и спецификата на дейността на човека-оператор. Столът трябва да е с подходяща форма, размери, опори за лактите и гърба. Оптималната седяща поза дава възможност за промяна на положението, движения на тялото и неговите части; осигурява благоприятни съотношения между височината на седалката и работната повърхност, оптимални размери на работните зони за ръцете и краката, регулиране височината на седалката, поставка за краката [19]. Стоящата работна поза е по-уморителна от седящата поради по-големия енергоразход за поддържането й. Тя дава възможност за по-голяма подвижност, досегаемост и прилагане на по-големи усилия.


Стоящата работна поза се счита за оптимална, ако човекът-оператор е с изправен корпус на тялото, има равномерна опора, работните движения са икономични, без крайни положения в ставите на ръцете. Добрата стояща поза дава възможност за промяна на положението на тялото и кратковременни почивки; размерите на работното пространство са оптимални.

Работна зона Работната зона (или зона на досегаемост) е онази част от работното място, в която са разположени органите за управление и човекът-оператор извършва двигателна дейност по управление на системата “Човек – Машина”.

Работните зони са (фиг. 3.18): оптимална (1), нормална (2) и максимална (3). Параметрите на съответните зони на досегаемост се различават в зависимост от работната поза: за стояща работна поза са представени на фиг. 3.18 а), а за седяща работна поза – на фиг. 3.18 б) и в) [14].

Работните зони за седящата работна поза в хоризонталната равнина се получават при движения на ръцете както следва (фиг. 3.18.в):

– в зоната на оптимална досегаемост (1) – движенията са само в лакътната става, с прибрани до тялото ръце и с опора върху работната повърхност. Всяка ръка описва дъга от 30о или общо за двете 60о.

– в зоната на нормална досегаемост (2) – движенията на ръцете са от раменната става при полуразгъната лакътна става. Всяка ръка описва дъга от 60о или общо 120о за двете ръце.

– в зоната на максимална досегаемост (3) – движенията са от раменната става при максимално разгъната лакътна става. Всяка ръка описва дъга 120о или общо 240о за двете ръце.

Честотата на извършваните работни операции с органите за управление определя и зоната на тяхното разполагане (фиг. 3.18). В оптималната зона на досегаемост (1) се разполагат най-важните и често употребявани органи за управление. В зоната на нормална досегае-мост (2) се разполагат често използвани органи за управление, а рядко използваните – в зона (3), на максимална досегаемост [17].

Органите за управление, които се използват до пет пъти на смяна, могат да бъдат разположени извън границите на досегаемост. Аварийните органи за управление трябва да бъдат в оптималната работна зона, но да се кодират по начин, позволяващ бързо раз-познаване.


Фиг. 3.18.Работни зони за разполагане на органите за управление: оптимална (1), нормална (2), максимална (3);

за стояща работна поза – а; за седяща работна поза във вертикална – б и в- в хоризонтална равнина

Информационното поле – зрителни зони Информационното поле (зрителните зони) на работното място на човека-оператор е онази част от работното пространство, в която са разположени средствата за представяне на информация, използвани от човека в процеса на работа. Зрителните зони са: оптимална (препоръчителна), нормална (допустима) и периферна (неподходяща) и имат различни параметри в зависимост от степените на свобода на движение на очите, главата и тялото. На фиг. 3.19 са представени зрителните зони във вертикална (а) и хоризонтална (б) плоскост при движение само на очите.

Фиг. 3.19. Зрителни зони при движение само на очите:

оптимална 30о, нормална 60о, зона на периферно зрение – до 120о.

Във вертикалната плоскост има изместване на зрителните зони с около 15о от хоризонталната линия на погледа до нормалната линия на погледа [10].

Средствата за представяне на информация се разполагат в съответните зрителни зони според вида на зрителната задача (табл.3.2) и в зависимост от честотата на използване. Тези от тях, които се използват много често (с честота две и повече операции за минута и изискват висока точност и скорост на отчитане) се поставят в препоръчителната зона на 15о от хоризонталната линия на погледа. Често използваните средства за представяне на информация (по-малко от две операции за минута, но не повече от две операции за час и изискващи по-малка точност и скорост на отчитане) се поставят в допустимата зона – 30о от нормалната линия на погледа във вертикалната равнина и 30о в хоризонталната равнина. По-рядко използваните средства за представяне на информация (не повече от две операции за час) е подходящо да бъдат разположени в граничните части на допустимата – нормална зрителна зона, а именно: във вертикалната и хоризонтална равнина под ъгъл 60о [17].

3.3.2. Компоненти и параметри на работното място


Основни компоненти на работно място са работен плот/ повърхност, или пулт за управление, работен стол, подложка за крака [16].

Работен плот Работната повърхност (работен плот) е основна съставна част от работното място на човека-оператор. Тя представлява равнина с размери, съобразени с антропометричните параметри на работещия човек, с вида на работната поза и с характера на дейността. На практика работната повърхност е компонент на работното място, което служи за разполагане на предметите на труда (органи за управление, средства за представяне на информация и др.), за опора на човека-оператор при извършване на дейността си [11].

Функционалните параметри на работното място се отнасят до: височина, ширина и дълбочина на работния плот, зрително разстояние, ъгъл на зрение, височина на седалката (за седяща работна поза); пространство за краката, подложка и параметри на подложките за крака и др. (фиг.3.20) [19].

При проектиране на конкретни работни места могат да възникнат следните случаи: – височината на седалката на човека-оператор и на работната повърхност се

регулира в широки граници; – работната височина е постоянна, а височината на седалката се променя.

Височината на работната повърхност трябва да е на нивото на лакътя. При седяща поза тя варира от 725 до 789mm, а при стояща – от 950 до 1050 mm. Тази височина трябва да се съобразява с характера на дейността. При прецизна дейност с голямо зрително напрежение работната повърхност може да бъде по-висока с около 100-150 mm от посочената. При работа с клавиатура работната повърхност трябва да е по- ниска с около 600 mm.

Фиг. 3.20. Параметри на работното място в седящо положение Височина на седалището – А Височина на мястото за краката – В Височина на работната повърхност – С Височина за работа на ръцете – D Разстояние за зрителна работа – Е Зрителен ъгъл – α Място за краката на човека над седалката – F Височина на подложката за крака – G Дълбочина на обсега за манипулации – Н


На фиг. 3.21 са представени номограми, по които може да се определят височината на работната повърхност (Нрп), височината на седалката (Нс) в зависимост от ръста на човека (Нр). Височината на работната повърхност е дадена за четири случая на зрителна работа: А – прецизна; Б – нормална; В и Г – облекчена. Параметрите Нср, Нср,min са съответно препоръчвано и минимално разстояние между работната повърхност и равнината на седалката. На втората група номограми са представени зависимостите между височината на седалката (Нс) и височината на подложката за крака (Нпс) при различни типове зрителна работа (А, Б, В, Г), в зависимост от ръста на човека (Нр) [17].

Фиг. 3.21 Номограми за определяне височината на работната повърхност и на седалката в зависимост

от ръста на човека и типа на зрителната работа

При работа в седнало положение трябва да се осигурява място за краката (педипулационно пространство). Разстоянието от долната повърхност на работния плот до горната повърхност на бедрото трябва да е най-малко равно на дебелината на бедрото. Това отговаря приблизително на 600 mm височина от нивото на пода до долната повърхност на работния плот, или трябва да се осигури минимално разстояние от 180 mm между горния край на седалката и долната повърхност на работния плот (фиг. 3.22.) [11].

Фиг.3.22.Основни размери на работната повърхност в седяща поза

Пулт за управление


Пулт за управление – компонент от работното място на човека-оператор, на който са разположени средствата за представяне на информация и органите за управление. Пултът за управление включва два функционално свързани панела: информационен и управляващ. Средствата за представяне на информация са разположени върху информационен панел на пулта за управление. Това са:

– индикатори – предназначени за постоянно представяне пред човека-оператор на сведения за отделни характеристики за състоянието на предмета на труда, системата, външната среда и начините за въздействие върху тях;

– сигнализатори – предназначени за представяне на сведения в случаите, когато се изисква специално привличане на вниманието на човека-оператор;

– мнемосхема – условно показваща структурата и динамиката на управляемия обект и алгоритъма на управление.

Органите за управление са разположени върху панел за управление, който е съставна част от пулта за управление. Основно изискване при проектиране и конструиране на панела за управление е осигуряване изпълнение на работните операции в зоните на досегаемост [24]. Към ергономични характеристики на пултовете за управление се отнасят формата и геометричните размери. Използват се пултове за управление с фронтална, трапецовидна, многостранна или полукръгла форма (фиг.3.23) и пулт с изнесен панел (фиг.3.24) [14].

Фронталната се използва, когато е възможно всички органи за управление да се разположат в зоните на максимална и нормална досегаемост, а индикаторите – в зоните на централно и периферно зрение. Трапецовидната форма се използва, когато всички органи за управление и индикатори не могат да се разположат фронтално. Тогава в странични панели, под ъгъл 90-120о, се поставят част от органите за управление някои индикатори. Многостранната или полукръгла форма на пулта се използва при голям брой средства за представяне на информация и органи за управление. Препоръчва се страничните панели да се поставят така, че да са перпендикулярни на линията на погледа на оператора. Минималният диаметър на полукръглия пулт за един човек е 1200mm.

Фиг. 3.23. Форми на пултовете за управление:

a – фронтална; б – трапецовидна; в – многостранна


Фиг. 3.24. Пулт за управление с изнесен панел

Работен стол Работният стол за седяща работна поза е важен елемент от работното място. Неговото предназначение е да поддържа човешкото тяло в правилна и устойчива седяща поза. От ергономичната конструкция на стола в голяма степен зависят и резултатите от дейността на човека, неговата работоспособност и удовлетвореност от труда [19]. Работните столове са различни видове. Според конструкцията са: столове, табуретки, седла, седалки за водачи на мобилни машини, операторски кресла, скамейки и др. Според височината са: ниски, високи, средни. Според тапицировката: тапицирани, твърди, твърди с еластично окачване. Според степента на подвижност: въртящи – невъртящи; регулируеми – нерегулируеми; подвижни – неподвижни. Работните столове влизат в непосредствен и продължителен контакт с тялото на човек, поемат неговото тегло и това налага пълно адаптиране към антропометричните и функционалните му характеристики. Степента на комфорт на стола за човека, който го ползва, се определя от гледна точка на:

– регулируемост на елементите – височина на седалката, наклон на облегалката; – възможност за завъртане; – тегло на стола; – тапициране на седалката; – тапициране на облегалката; – топлинна изолация; – опори за ръцете.


Подложка за краката Подложката за краката е съществен елемент от работното място в седяща поза, особено когато височината на работния плот е проектирана за висока фигура, а на работното място има по-ниски хора. Височината на подложката варира от 250 до 300mm, големината на повърхността й е около 400х400mm. Подложката за крака трябва да е устойчива, с възможност за регулиране на наклона, повърхността да е релефна и да е с малка топлопроводимост [19].

3.3.3. Ергономични принципи при проектиране на работното място Ергономични принципи, отчитащи антропометрията и биомеханиката Размери на тялото Работното място трябва да се проектира така, че да съответства на размерите на тялото на очакваната съвкупност от хората, които ще работят, като се вземат под внимание:

– размерите на тялото (статични и динамични, със съответното облекло и/или лични предпазни средства);

– безопасните разстояния, размерите за достъп (при използване, ремонт и поддръжка;

При проектирането на работното място се предвижда:

– работната височина и други функционални размери да съответстват на човека-оператор, на вида на работата и възможност за регулиране;

– достатъчно пространство за всички части на тялото, така че изпълнението на задачите да става в удобна работна поза и с удобни движения, улесняване промените в работната поза;

– органите за управление, като ръкохватки, бутони, педали, трябва да съответстват на функционалната анатомия на ръката или стъпалото, както и на размерите на съответната съвкупност оператори;

– често използваните органи за управление трябва да са разположени така, че лесно да се достигат с ръцете и/или стъпалото, а важни органи за управление, като авариен стоп, трябва да са леснодостъпни за човека.

При проектиране на работното място трябва да се използват данни от 5-ия до 95-тия персентил за очакваната съвкупност оператори. Когато съоръжението се проектира за използване както от мъже, така и от жени, тогава трябва да се използват съответните персентили за мъже и жени [31]. Работна поза Работната поза трябва да е такава, че да не оказва никакво увреждащо въздействие върху човека. При проектирането на работното място се вземат под внимание следните принципи [26]:

Да се избягват неблагоприятни пози като например извиване, навеждане и продължителни операции, водещи до умора на тялото. Трябва да са възможни промени в позата.


Работното място да дава възможност за промяна на работната поза на оператора между седяща, правостояща и ходеща. Като основна работна поза седящата е за предпочитане пред правостоящата.

Движения на тялото Работното място се проектира така, че да позволява движението на тялото или на части от него да се осъществява в съответствие с естествената посока и ритъм на движение. При проектирането на работното място трябва да се спазват следните принципи:

не бива човекът-оператор да се принуждава да остава неподвижен;

да се избягват повтарящи се (еднообразни) движения, които могат да доведат до увреждания, заболявания или травми;

движения, изискващи висока прецизност и точност трябва да се извършват с малки усилия.

Физическо усилие (физическо натоварване) При проектирането на работното място се спазват следните принципи:

осигуряване на помощни средства, когато необходимата физическа сила не може да се постигне от съответните мускулни групи;

да се избягва продължително статично напрежение на мускулите (като това при вдигнати нагоре ръце). Теглото на ръчно държаното съоръжение може да бъде причина за мускулна умора, когато се изисква използването му за продължителен период;

органите за управление на машината да се проектират, избират и разполагат така, че необходимата сила за задействане да е малка, освен ако прилагането на този общ принцип има негативен ефект върху здравето и безопасността;

да се избягва нееднакво натоварване на тялото и на крайниците, което зависи от изискванията за силата, размера, формата и разположението на органите за управление.

Ергономично проектиране, отчитащо психологичните и психофизиологичните възможности на човека-оператор Работното място трябва да се проектира съобразно познавателните възможности и способности на човека-оператор, като се гарантират максимално здравето и безопасността му, както и ефективността на труда му и ефективността на системата като цяло [9, 25]. По-конкретно се изисква следното:

– работното място да се проектира по такъв начин, че работата да не води до претоварване или недостатъчно умствено натоварване на човека-оператор;

– всяка информация, необходима за изпълнение на работната задача, да бъде лесно достъпна за човека-оператор;

– предоставяната информацията да е лесно разбираема и използваема, например чрез бърз оглед на цялата работна система, както и чрез предоставяне на детайлна информация за определени параметри;

– когато се използва интерактивна система, нейните символи и команди да съответстват на тяхното появяване и действие.


Ергономично проектиране, отчитащо умствените възможности (психологични и психо-физиологични), се отнася до проектиране на зрителни и звукови устройства и органи за управление [27].

Средства за представяне на информацията Зрителните средства за представяне на информация трябва да се проектират, избират и разполагат по начин, отговарящ на характеристиките на човешкото възприятие и на задачата, която трябва да се извърши. Това налага:

– Проектираните зрителни и сигнални устройства да позволяват ясно и недвусмислено възприемане на информацията. Особено внимание трябва да се обърне на интензивността, продължителността на сигналите, цвета, формата, размера, контраста и различимостта по отношение на светлинния и акустичен фон. Алармените сигнални устройства са по-ефективни, когато се комбинират със зрителни и звукови сигнали;

– За избягване на информационно пренатоварване броят и видът на зрителни и сигнални устройства да се поддържат на необходимия минимум за успешно изпълняване на работната задача. Ненужната информация трябва да се избягва;

– Зрителните и сигналните устройства да са разположени по начин, гарантиращ сигурно, ясно и бързо разпознаване и ориентиране. Трябва да се вземат под внимание и приоритетността и честотата на отделните части на информация и необходимостта от обратна връзка за работната задача. Формата и съдържанието на тази обратна връзка трябва да бъдат определени и добре известни на оператора;

– Скоростта и посоката на промяна на информацията върху зрителни устройства трябва да съответства на скоростта и посоката на промяна на информацията от първоначалния източник.

Органи за управление Органите за управление и техните функции трябва да се проектират, избират и разполагат така, че да са съвместими с физиологичните (и по-конкретно двигателните) характеристики на частите на тялото, които се използват за задействането им (ръце, пръсти, стъпало или други части на тялото). Скоростта, точността и необходимите усилия също трябва да се вземат под внимание. Подходящото проектиране на органите за управление може да спомогне за избягване на човешки грешки и/или да сведе до минимум ефекта от грешката [29]. Затова е необходимо:

– видът, конструкцията и разположението на органите за управление трябва да съответстват на задачата за управление;

– органите за управление трябва да се проектират и разполагат по такъв начин, че да се намалят до минимум опасностите за здравето и безопасността на човека-оператор, като се вземат предвид и опасностите от злополуки, честота на използване и т.н.;


– ходът на движение и съпротивлението на органите за управление и съпротивлението за контрол трябва да се избират съобразно естеството на задачата и с отчитане на физиологичните изисквания на човека-оператор и да са въз основа на биомеханични и антропологични данни;

– функцията на органите за управление трябва да се разпознава лесно, за да се избегне объркване и да се различава от функцията на други сродни или съседни органи за управление;

– положението на органа за управление, неговото движение, ефект, функция и/или информацията върху визуалното индикаторно устройство трябва да са взаимно съгласувани;

– органите за управление, и особено стартовите, трябва да са така проектирани, избрани и разположени, че да се избегне случайното им задействане;

– за да се избегне объркване на човека-оператор и съответно да се намалят евентуалните грешки, когато се сменя една машина с друга с подобна функция, то тя трябва да има по възможност същото разположение на органите за управление както първата;

– броят на органите за управление да бъде в рамките на възможния минимум. Органите за управление трябва да са разположени така, че да осигуряват безопасно, недвусмислено и ориентирано към задачата действие. За целта трябва да се вземат под внимание фактори като последователност на действията, приоритетност, значимост и честота на отделните действия.

3.3. РАБОТНОТО МЯСТО НА ЧОВЕКА...

Documents