Руководство по эргономическому обеспечению разработки техники. Часть I. Общие эргономические требования

(утв. ГКНТ СССР)

Утверждено Государственным комитетом СССР по науке и технике

РУКОВОДСТВО ПО ЭРГОНОМИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИКИ

ЧАСТЬ I

ОБЩИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Настоящее Руководство составлено на основе стандартов системы «человек — машина» и стандартов системы безопасности труда. В нем отражены санитарные нормы и правила, межотраслевые требования и нормативные материалы НОТ, а также другие нормативно-технические документы. При подготовке Руководства использованы данные и положения из работ советских и зарубежных ученых.

Руководство представляет собой первую попытку систематизации эргономических норм и требований. Редколлегия и авторский коллектив заинтересованы в получении отзывов и критических замечаний, которые помогут дальнейшей работе по усовершенствованию данного Руководства.

С целью выяснения эффективной формы представления эргономической информации для различных специалистов и перспективы ее внедрения просим Вас ответить на предлагаемые вопросы.

ВОПРОСНИК

1. Укажите степень Вашего знакомства с эргономикой и инженерной психологией (совсем не знаком, занимаюсь самообразованием, прослушал спецкурс, имею высшее специальное образование по данной дисциплине).

2. Каким эргономическим источником информации Вы чаще всего пользуетесь при проектировании (разработке)?

(эргономические стандарты, руководства по эргономике и инженерной психологии, специализированные стандарты, нормы, правила, содержащие эргономические данные, личный опыт).

3. Какими количественными показателями Вы пользуетесь при проектировании (разработке)?

(оптимальный, максимально допустимый, минимально допустимый размер, динамические показатели, отражающие рабочий процесс).

4. Какими количественными показателями Вы пользуетесь на каждом из этапов проектирования (разработки)?

(ТЗ, эскизный проект, технический проект, художественно-конструкторский проект, рабочий проект, опытный образец, оценка).

5. Какой форме представления эргономической информации Вы отдаете предпочтение?

(изобразительная, табличная, таблично-изобразительная, словесная, схематичная, графики и диаграммы).

6. Почему Вы отдаете предпочтение именно этой форме представления эргономической информации?

(близка по форме проектной работе, соответствует образу мышления, легче найти нужные данные, дает более полную информацию и т.д.).

7. Ваше мнение о форме представления эргономической информации в данном руководстве?

(укажите подробнее, что Вам нравится или не нравится и почему).

8. Ваши пожелания по форме представления эргономической информации.

Просим Вас сообщить:

1. Какое учебное заведение Вы окончили и какую специальность получили?

2. По какой специальности работаете?

3. Объекты Вашего проектирования (системы, пульты управления, СОИ, органы управления, товары широкого потребления и т.д.).

При желании сообщите фамилию, имя, отчество, место работы и рабочий телефон.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

1.1. Общие положения

1.1.1. Под эргономическими требованиями понимают требования, предъявляемые к системе «человек — машина» (СЧМ), которые определяются свойствами человека-оператора и устанавливаются с целью оптимизации его деятельности.

Система «человек — машина» состоит из человека-оператора (или группы операторов) и машины, посредством которой он (они) осуществляет(ют) трудовую деятельность, связанную с производством материальных ценностей, управлением, обработкой информации и т.д.

Оператор — это человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой через посредство информационной модели и органов управления.

Машиной в системе «человек — машина» называют совокупность технических средств, используемых оператором в процессе деятельности.

Под свойствами человека-оператора понимают антропометрические, психофизиологические, психологические и физиологические характеристики и возможности человека.

1.1.2. Эргономические требования должны учитываться на всех стадиях разработки и эксплуатации СЧМ, включая обоснование технических заданий, проектирование, конструирование, изготовление, испытания, эксплуатацию, а также при проведении экспертизы и аттестации СЧМ.

1.1.3. Эргономические требования делятся на общие и частные. Общие эргономические требования характерны для групп (класса) СЧМ, частные — обусловлены назначением и особенностями эксплуатации конкретной СЧМ.

В Руководстве рассматриваются главным образом общие эргономические требования; частные эргономические требования приводятся в отраслевых нормативных материалах.

1.1.4. Эргономические требования, предъявляемые к СЧМ и ее компонентам, определяют эргономические свойства СЧМ: управляемость, освояемость, обслуживаемость, обитаемость и интегральное свойство — эргономичность.

1.1.5. Учет эргономических требований обеспечивает повышение эффективности СЧМ и качества труда, удобство эксплуатации и обслуживания, сокращение сроков освоения оборудования, улучшение условий труда, психического и физиологического состояния человека. При этом достигается значительный социально-экономический эффект, выражающийся в повышении привлекательности и содержательности труда, поддержании высокой работоспособности, сохранении здоровья.

1.1.6. Эргономические требования предъявляются к организации СЧМ, организации деятельности человека-оператора, к техническим средствам деятельности человека-оператора, обитаемости, технике безопасности.

1.1.7. Классифицируются эргономические требования по предметно-функциональному признаку, объектам их предъявления, функциональному назначению, структурному построению и информационному взаимодействию этих объектов.

1.2. Эргономические свойства и показатели

1.2.1. Наиболее обобщенным эргономическим свойством системы «человек — машина» является эргономичность.

Эргономичность включает совокупность тех свойств СЧМ, которые создают условия для возможно более полной реализации личности человека в процессе труда и обеспечивают высокое качество его деятельности.

Эргономичность является интегральной характеристикой, завершающей иерархическую структуру эргономических свойств. Она включает следующие эргономические свойства СЧМ: управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость. Первые три свойства характеризуют состояние физических и функциональных элементов СЧМ, обеспечивающих условия оптимальной деятельности человека в процессе освоения, управления и обслуживания техники. В этом случае техника выполняет роль функциональных органов человека, подчиненных и подконтрольных ему. Последнее свойство — обитаемость — выражает степень приближения условий функционирования техники к комфортным условиям деятельности работающих людей, а также заложенные в ней возможности уменьшения или ликвидации вредных для окружающей среды последствий эксплуатации.

Каждое эргономическое свойство формируется на основе ряда комплексных показателей, которые, в свою очередь, образуются из групповых и единичных показателей (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема эргономических свойств и показателей системы «человек — машина»

1.2.2. Свойства характеризуются посредством отражающих их показателей. Показатели всегда имеют некоторую шкалу оценок. В эргономике оценки могут быть выполнены по всем трем принятым в метрологии видам шкал: номинальной, порядковой, метрической.

Номинальная шкала строится с учетом классификации сравниваемых свойств; числа в данном случае используются лишь для обозначения разных классификационных групп. Операция оценки (измерения) состоит в идентификации (установлении равенства, эквивалентности) определенного свойства объекта через его признак (индикант) с соответствующим свойством (признаком) эталона.

Порядковая шкала отражает относительную выраженность разных свойств. Операция измерения заключается в установлении порядка (как правило, рангового) выраженности свойств объекта и эталона.

Метрическая шкала предполагает использование известных интервальных или пропорциональных величин выраженности свойств. Операция оценки заключается в определении и соотнесении значений этих величин у объекта и эталона.

К эргономической оценке, выполненной на основе номинальной шкалы, следует отнести все сопоставления СЧМ с номенклатурой качественных требований. Существует ряд списков таких требований, среди которых есть общие и частные (см. п. 1.1.3). Первые носят характер правил, а последние выражены в виде конкретных рекомендаций.

Применение общих требований на практике, особенно в качестве оценочных критериев, часто вызывает большие затруднения из-за их качественного выражения, возможности неоднозначного толкования и т.п. Эти затруднения в значительной мере можно преодолеть, если учесть некоторые методологические положения.

Во-первых, большинство общих требований отражает вполне определенные, объективно существующие психологические и физиологические законы. Для того чтобы применение этих требований выполнялось на высоком уровне, необходимо не только четко знать их, но и понимать законы, на которых они основаны.

Во-вторых, применяя качественные требования, необходимо помнить о диалектическом единстве качества и количества. Даже номинальная шкала оценок не отражает только качественные свойства. Это связано в первую очередь с тем, что для оценки выбираются не все свойства, а лишь наиболее существенные, следовательно, неявно подразумевается использование некоторого количественного критерия, фильтрующего свойства СЧМ с позиции задания оценки. Кроме того, количественная сторона номинальных шкал проявляется в порядковом месте свойства, если номенклатура таких свойств построена по иерархическому принципу. Исходя из этого разработана классификационная схема свойств СЧМ, в которую введены порядковые шкалы выраженности не только самих свойств, но и классификационных критериев, вместе с тем ряд общих требований не может быть использован на практике без введения некоторых количественных характеристик. Например, вытекающая из принципа «активного оператора» рекомендация о необходимости совместной деятельности летчика и автопилота без указания меры количественного соотношения работы между ними является недостаточной.

Третье методологическое положение заключается в том, что структура эргономических свойств относится к классу сложных систем. Это обусловливает специфику их качественного своеобразия, необходимость рассматривать каждое явление как имеющее двойственную качественную структуру: одну — функциональную, другую — общесистемную. Поэтому применение для оценки СЧМ качественных требований возможно при условии учета не только сферы действия данного требования, но и связанного с нею широкого круга явлений. Существует ряд примеров, когда использование требований к перцептивным свойствам визуальных сигналов вне связи с общей задачей и условиями деятельности некоей системы приводило к парадоксальным результатам (указатели в метро, расположенные торцом к потоку пассажиров; надписи, не видимые при искусственном освещении и т.п.). Экстраполирующая сила ряда закономерностей человеческой деятельности, выраженных в виде общих требований и критериев (на уровне номинального шкалирования), доказана практическим опытом. Например, новыми транспортными правилами подтверждены закономерности предпочтения предписывающих сигналов перед запрещающими, а также зависимость времени и надежности принятия решений от количества логических условий.

Порядковые шкалы в настоящее время следует признать наиболее реальным инструментом количественной оценки СЧМ по психологическим показателям. К построению таких шкал приходится прибегать во всех случаях недостаточности или отсутствия данных о точных количественных зависимостях учитываемых переменных.

Наиболее распространенные шкалы — это психометрические, которые выражаются в баллах. Особенности их построения достаточно подробно описаны в методической литературе. Здесь следует обратить внимание лишь на одну существенную деталь. По мере возрастания какой-либо переменной (например, темпа поступления к оператору сигналов) оцениваемый показатель (например, вероятность ошибки) изменяется, как правило, не монотонно, а проходя через максимум или минимум. Для таких случаев шкалы должны быть векторными: со знаком (+) и (-). По такому принципу строится, в частности, шкала специфической и неспецифической напряженности.

Метрические шкалы широко применяются для оценки антропометрических и физиологических показателей. Особенно популярно применение метрических шкал для получения обобщенных показателей состояния человека-оператора. Существует большое количество математических моделей деятельности человека-оператора и функционирования СЧМ, построенных на основе этих шкал. К сожалению, их точность и адекватность еще недостаточно исследованы. Дальнейший прогресс в разработке таких шкал и моделей будет определяться не столько математическими расчетами, сколько накоплением экспериментально выверенных количественных зависимостей.

Всякая метрическая шкала, любой метод расчета применительно к такой сложной системе, как СЧМ, подразумевает усреднение накопленных статистических данных. Тем не менее прежде, чем сделать такое усреднение, чрезвычайно важно понять, какие качественные — психологические или физиологические — закономерности влияют на каждое действие человека и их взаимосвязь. Без этого исходные количественные данные по временным, точностным и надежностным показателям не могут быть оценены достаточно точно. Например, не выяснив, на что непосредственно реагирует оператор — на показания прибора или на актуализируемое представление реальной обстановки, можно ошибиться в измерении времени его реакции на целый порядок.

Из сказанного следует, что оценка эргономических показателей может быть достаточно надежной лишь при учете ряда методологических положений. Использование этих положений на практике означает, во-первых, понимание существа психологических и других закономерностей, лежащих в основе общих требований и критериев, во-вторых, сочетание качественного и количественного подходов, в-третьих, применение данных анализа структуры деятельности и, наконец, учет описанных принципов шкалирования в измерении и оценке.

1.2.3. Показателем обобщенного эргономического свойства СЧМ является эргономический уровень качества.

Процедура оценки эргономического уровня качества достаточно подробно описана в методической литературе. Сущность ее заключается в следующем.

Предварительно выбирается, исходя из конкретных задач оценки, какой-либо эргономический критерий (эргокритерий): например, точность, надежность, скорость, утомляемость, время обучения и т.д. Важное требование, предъявляемое к такому критерию, — наличие в нем эргономического смысла. Выбор критерия — это творческий этап работы; он не формализуется, так как определяется конкретными целями и задачами исследования или проектирования, а также опытом исследователя (проектировщика).

Следующий этап — нахождение эргономических параметров (эргопараметров) СЧМ, которые влияют на выбранный эргокритерий.

Для упрощения оценки можно сократить число эргопараметров, выбрав из них несколько наиболее значимых.

Затем следует этап нахождения функциональной зависимости между эргокритериями и эргопараметрами, а также нахождения значений эргономического уровня качества по отдельным критериям и параметрам. На этом этапе уже можно оценивать СЧМ дифференциальным методом, сопоставляя каждый из численных показателей СЧМ с соответствующими показателями эталона в отдельности. Однако комплексную эргономическую оценку СЧМ еще дать нельзя, так как для этого необходимо свести численное значение отдельных эргопараметров к единой шкале, в которой они могли бы быть сопоставлены друг с другом.

Для того чтобы найти комплексный эргокритерий, надо предварительно определить значение частных эргокритериев по ряду эргопараметров. Затем необходимо найти взаимозависимость между частными эргокритериями, способ эквивалентного выражения их один через другой и установить численное значение эквивалентов между ними в рамках комплексного эргокритерия. Таким образом, для получения оценки по комплексному эргокритерию необходимо объединить частные эргокритерии путем преобразования шкал измерения частных эргокритериев в общую для них шкалу комплексного эргокритерия. После шкалирования необходимо максимизировать комплексный эргокритерий путем оптимизации частных эргокритериев. Полученное таким образом максимальное численное значение комплексного эргокритерия будет выражать максимально достижимый для данного вида СЧМ эргономический уровень качества, с которым можно сравнивать показатели оцениваемых СЧМ или изделий.

Как правило, комплексный эргокритерий входит в группу других системных критериев, характеризующих изделие с технической, экономической и других сторон. В этой связи возникает еще одна задача — задача согласования эргономических критериев с общесистемными критериями. В рамках комплексного общесистемного критерия устанавливаются значимость эргономического критерия, а следовательно, значимость и целесообразность использования эргономических данных в проектировании СЧМ.

Описанная процедура оценки эргономического качества системы пока является больше теоретической схемой, чем практическим инструментом. Трудности ее применения связаны с тем, что нахождение функциональных зависимостей между эргокритериями и эргопараметрами предполагает наличие большого банка данных, характеризующих численные значения эргономических показателей с учетом многих переменных величин. Поэтому на практике рекомендуется, основываясь на приведенной схеме, находить ориентировочные значения критериев, параметров, показателей, исходя из аналогии о существующими эмпирическими и экспериментальными зависимостями. Такие зависимости можно найти в ряде литературных источников. В качестве критерия правильности выбранных аналогий следует использовать анализ психологической сущности выполняемых оператором действий.

2. ОБОСНОВАНИЕ ОБЩИХ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК — МАШИНА»

2.1. Типовые действия, выполняемые человеком в процессе функционирования системы «человек — машина»

Существует ряд вариантов классификации действий (операций, функций), выполняемых человеком-оператором. Однако ни один из этих вариантов не в состоянии охватить всех сторон деятельности человека. Для решения практических вопросов эргономического проектирования СЧМ и ее оценки важно выделить то содержание деятельности человека-оператора, которое определяет временные и надежностные характеристики выполнения задач деятельности. Исходя из этого рекомендуется таксономия (система классификации) действий, вытекающая из разработанной в советской психологии теории деятельности.

2.1.1. Деятельностью человека-оператора называется процесс достижения поставленных перед системой «человек — машина» целей, состоящий из упорядоченной совокупности действий человека. При этом под действием понимается функциональный элемент деятельности человека-оператора, имеющий осознаваемую человеком-оператором цель.

Внутреннее содержание действий складывается из операций и информационного материала. В результате обучения действия могут сворачиваться, укрупняться, превращаясь в элементы-операции нового действия. В определенных условиях действия, наоборот, могут разворачиваться в несколько действий. Существуют разные взаимоотношения между действиями человека и технологическими операциями, выполняемыми машиной, частью системы или совместно человеком и машиной.

2.1.2. Действия могут быть простыми и сложными. Простое действие отличается тем, что оно не может быть разложено на элементы, имеющие осознаваемую человеком-оператором цель. Сложные действия представляют собой совокупность простых действий. Если раскрыта логическая организация этой совокупности, то сложное действие может быть описано как алгоритм решения определенной задачи или подзадачи деятельности.

2.1.3. Разные виды профессиональной деятельности могут складываться из одних и тех же типовых действий. Знание свойств и количественных характеристик таких действий — одно из основных условий проектирования и априорной оценки процесса деятельности, ее внутренних и внешних средств.

2.1.4. Типовые действия человека-оператора могут быть классифицированы по разным критериям.

Основным критерием является характер признака, по которому выделяются и идентифицируются действия, — технологический или психологический признаки.

Классификация действий по технологическому признаку представляет собой перечень элементов производственного процесса, выделяемых по внешним признакам: «завернуть гайку», «установить значение показателя на приборе», «запомнить речевое сообщение» и т.п. Такие перечни в виде банка данных о технологических операциях, выполняемых или только человеком, или человеком совместно с машиной, используются при проектировании технологических процессов и в нормировании труда.

Классификация действий по технологическому признаку оправдывает себя применительно к относительно простым видам труда (ручной труд, труд станочников и т.п.). Использование ее для решения эргономических задач применительно к видам труда с большой долей умственных действий затруднено. Это обусловлено тем, что одну и ту же, в технологическом смысле, операцию человек может осуществлять разными по внутреннему, психологическому содержанию действиями. Характер этих действий (их внутренний алгоритм, а следовательно, и количественные показатели) зависит от многих условий (уровень обученности, установка работника на скорость или точность действий, эмоциональное состояние, свойства памяти и мышления конкретного человека и т.п.). Поэтому в эргономике используется и другой критерий классификации типовых; действий — психологический.

Классификация по психологическому критерию предполагает типизацию однородных по основным психологическим свойствам действий.

Из-за сложности психических процессов психологический критерий многомерен. В зависимости от признака, положенного в основу группировки действий, существуют разные классификации действий.

2.1.5. По признаку внешнего проявления действия подразделяют на познавательные (когнитивные) и исполнительные (моторные, речевые).

По признаку качественного своеобразия психических процессов познавательные действия подразделяют на перцептивные (действия восприятия), мнемические (действия памяти) и мыслительные.

По признаку этапности переработки человеком информации различают действия информационной подготовки решения, принятия решения, исполнения его и получения обратной информации о ходе и результатах исполнения.

Первый класс действий, в свою очередь, подразделяют на информационный поиск сигнала, его обнаружение, опознание и декодирование. Принятие решения представляет собой действие выбора из нескольких возможных альтернативных ответов на воспринятый сигнал (о психологическом содержании процесса принятия решения см. ниже).

2.1.6. Для эргономического анализа, проектирования и оценки процесса и условий деятельности в качестве основного классификационного признака рекомендуется внутреннее, психологическое, операциональное содержание действия. По этому признаку все типовые действия делятся на два класса: действия прямого замыкания и трансформирующие <*>.

---

<*> Применительно к сложным действиям, завершающимся исполнительным актом, эти два класса действий иногда называют «действиями немедленного обслуживания» и «действиями отставленного обслуживания».

Наряду с этим необходимо выделить еще один, особый класс действий — по критерию роли в регуляции и организации (синтезе) сложных действий из простых или простых действий из отдельных операций. Это класс сервисных (обслуживающих) действий.

Действия прямого замыкания протекают без актуально осознаваемых внутренних шагов-операций. Это свернутые, автоматизированные (но не автоматические, рефлекторные, а стереотипно осознаваемые) действия.

К ним относятся идентификации — бинарные или многоальтернативные. Если продукт идентификации остается во внутреннем плане, то различают следующие виды действий: симультанное восприятие (идентификация или узнавание образа, символа, понятия, программы действий), непосредственная актуализация (перевод сведений из долговременной в оперативную память), непроизвольное запоминание, а также повторение (поддержание материала в оперативной памяти). Если продукт идентификации — внешне проявляющийся моторный акт, то действиями являются сенсомоторные реакции (дискретные или слежения), непосредственно актуализируемые речевые ответы, внешний поиск известного сигнала, гностические движения.

Трансформирующие действия делятся на два подкласса — репродуктивные и продуктивные действия.

Репродуктивные действия отличаются осознанным преобразованием воспринятого или (и) актуализированного информационного материала по известным человеку программам. В этот подкласс входят действия перекодирования, логические действия (категоризация, умозаключение), действия формирования (переформирования) образов, понятий, программ, вычислительные действия. Если продукт действия внутренний, то видами действий являются сукцессивное восприятие, сознательное запоминание, связанное с перестройкой первично воспринятого (актуализированного) материала, поиск в памяти, действия наглядно-образного и логического мышления. Если продукт действия внешний, то видами действий являются многокомпонентные, осознанно регулируемые действия, речевые высказывания, формируемые путем сознательного подбора слов и предложений.

Подкласс продуктивных действий представляет собой совокупность творческих актов, внутреннее содержание которых трудно определить. Сюда входят и интуитивные решения, и поиск в памяти по низкопотенциальным признакам, и случайные ассоциации, дающие неожиданный, но полезный по отношению к цели деятельности результат.

Класс сервисных действий включает в себя действия служебного назначения, обеспечивающие либо регуляцию процесса преобразования информации человеком, либо соединение отдельных действий в целостную структуру деятельности. Сюда входят: действия регуляции внимания (сознательная концентрация или распределение внимания), действия переключения внимания, паузы (действия ожидания или паузы для отдыха в микроинтервалах времени), санкционирующие действия. Санкционирующие действия являются обязательным компонентом процесса принятия решения человеком.

В описанной выше классификации действий нет действия принятия решения. Это объясняется тем, что решения могут быть выделены по другому классификационному критерию, а именно по критерию сознательности санкционирования выбора в условиях осознаваемой и переживаемой неопределенности результата предстоящего (на основе результата решения), внешне проявляющегося действия. По этому критерию действия могут быть разделены на импульсивные и решения.

В ситуации неопределенности (например, когда надо с упреждением реагировать на сигнал, которого еще нет) импульсивное действие осуществляется автоматизированно на основе усвоения в прошлом опыте вероятностной структуры последовательности сигналов или (и) их значимости. Решение же отличается тем, что это не автоматизированный выбор, а сознательно определяемый ответ при актуально осознаваемой и переживаемой неопределенности последствий деятельности. Более строгое определение: решение — это процесс выбора цели, способа ее достижения или способа опознания предмета (явления) при актуально осознаваемой неопределенности результата и сознательном санкционировании его выбора.

Санкционирование представляет собой волевое действие в виде внутреннего приказа прекратить переработку информации, осуществляемое с целью уменьшения неопределенности результата, и сделать выбор в условиях риска.

2.1.7. Критерием классификации действий могут быть физиологические основания: например, действия статические и динамические (по биомеханическим признакам), действия разной тяжести (физическая нагрузка), действия разной напряженности (нервно-психическое напряжение) и т.п. Такие классификации достаточно широко известны и могут быть при необходимости использованы для типизации действий.

Поскольку эргономическая оптимизация труда в значительной мере опирается на психологические закономерности деятельности, в качестве основы для выделения типов действий рекомендуется описанная выше классификация по психологическим критериям. Применительно к отдельным специфическим видам трудовой деятельности полезной будет и классификация по технологическим признакам. Однако в целях повышения надежности типизации действий на технологическом уровне целесообразно конкретизировать действия указанием на их психологическую сущность. Это можно делать, например, путем отнесения одного и того же технологического действия к разным классам или видам переработки информации человеком.

2.2. Эргономические требования к распределению (согласованию) функций между человеком и машиной

2.2.1. Решение задачи распределения (согласования) функций между человеком и машиной, а также внутри коллектива операторов может осуществляться как на первом этапе эргономического обеспечения — в ходе обоснования эргономических требований к процессам, средствам и условиям деятельности, так и на втором этапе — эргономического обеспечения в ходе проектирования СЧМ.

В результате распределения (согласования) функций между человеком и машиной могут быть получены исходные данные для решения следующих задач:

• разработки информационных моделей;
• обоснования объема информации и вида ее предъявления каждому оператору;
• разработки алгоритмов деятельности;
• разработки программ для ЭВМ;
• разработки критериев и методов отбора (подбора) операторов;
• разработки программ, методов, средств подготовки.

2.2.2 Исходными данными для выбора рационального варианта распределения (согласования) функций являются:

• назначение и задачи, решаемые СЧМ;
• районы эксплуатации СЧМ;
• условия функционирования СЧМ (характеристики входной информации, продолжительность непрерывной работы и т.д.);
• общесистемные требования (ограничения) к СЧМ (эффективность, надежность, стоимость, сроки разработки, допустимое количество операторов и т.д.);
• принципиальные положения о роли и месте человека в управлении и обслуживании СЧМ и его возможностях.

2.2.3 Эргономические требования, предъявляемые к распределению функций между человеком и машиной, реализуются с учетом:

• преимущественных возможностей человека и машины по выполнению конкретных операций;
• соответствия загрузки человека его возможностям;
• ответственности человека за результаты работы системы;
• мотивации деятельности человека в системе.

2.2.4 В зависимости от назначения СЧМ на человека могут быть возложены различные функции:

в системах обнаружения сигналов, наблюдения и обобщения информации

• выбор состава подсистем, порядка и режима их работы;
• обнаружение, наблюдение, классификация и идентификация сигналов с использованием тех их признаков, которые не могут быть учтены автоматическими устройствами СЧМ;
• распределение каналов получения информации и объектов наблюдения между операторами;
• обобщение информации, ее согласование с пропускной способностью каналов связи, возможностями и задачами потребителей;

в командно-диспетчерских системах

• ввод и редактирование исходных данных;
• выдача команд на пуск системы;
• принятие решений в нестандартных или неопределенных ситуациях;
• прогнозирование обстановки в условиях ее случайного характера и недостаточности информации;
• выбор целей функционирования системы в зависимости от обстановки;
• выбор способов управления подчиненными системами;
• принятие решения при управлении подсистемами, включающими операторов, с учетом рекомендаций машины;
• контроль результатов работы системы;

в системах слежения

• слежение за сигналами с использованием признаков, не учитываемых в каналах автоматической обработки информации;
• принятие решения о выборе режима работы СЧМ в аварийных ситуациях;

в системах связи

• выбор каналов и технических средств связи в зависимости от обстановки;
• выделение значимой информации и ее классификация по приоритету;
• обеспечение слуховой радиосвязи;
• осуществление соединений на коммутаторах;
• передача телефонной и телеграфной информации;
• контроль качества кодограмм фототелеграфной связи;

в контрольно-испытательных (поверочных) системах

• определение видов программ автоматической проверки системы и выдачи команды на их пуск;
• оценка результатов автоматической проверки системы;
• выборочная проверка состояния и функционирования узлов системы в случае отсутствия информации о неисправном узле по автоматическим каналам контроля;
• диагностическое решение о видах неисправностей и их причинах;
• принятие решения о мерах по восстановлению системы;

в технологических системах

• контроль за выполнением технологических операций в автоматическом режиме;
• принятие решения о переходе «на ручное» управление технологическим процессом в случае выпада контролируемых параметров за допустимые пределы и осуществление этого управления;

испытательных

• оценка степени завершенности технологического этапа и готовности устройства к применению;
• поиск и устранение отдельных неисправностей.

2.2.5 При распределении (согласовании) функций между человеком и машиной должны быть решены следующие вопросы:

• какие функции (задачи, операции, действия) должны выполняться машинными звеньями и операторами;
• какое качество функций (задач, операций, действий) следует ожидать от выполнения действий машинными звеньями и операторами;
• как скажется это качество функций на «выходных» характеристиках СЧМ: эффективности, производительности труда и т.д.;
• как скажется выбираемый вариант распределения функций на психическом и физиологическом состоянии операторов;
• обеспечит ли выбираемый вариант распределения функций выполнение оператором принятых для него в данной СЧМ социальных норм в части ответственности за достижение целей трудовой деятельности, этики взаимоотношений между операторами, права на риск и на творческое решение поставленных задач и т.п.;
• обеспечит ли выбираемый вариант выполнение заданных для данной СЧМ ограничений по количеству операторов, их квалификации, технической реализуемости, стоимости, освояемости и т.п.

2.2.6. Выбор вариантов распределения (согласования) функций между операторами и между оператором и машиной целесообразно осуществлять с помощью комплекса моделей (рис. 2). Цифры в схеме, приведенной на рисунке, обозначают следующие функции: 1 — функции оператора; 2 — функции машины; 3 — количество операторов; 4 — характеристики информации, необходимой оператору; 5 — количество рабочих мест; 6 — количество средств отображения информации и органов управления; 7 — предполагаемое качество групповой деятельности; 8 — требования к процессу деятельности; 9 — состав информации, необходимой оператору; 10 — состав информационных моделей; 11 — характеристики алгоритма деятельности; 12 — последовательность действий и операций в алгоритме деятельности; 13 — требования к средствам деятельности; 14 — требования к условиям деятельности; 15 — значения показателей качества образца; 16 — качество функционирования машинных звеньев; 17 — уточнение требований к средствам и условиям деятельности; 18 — качество выполнения отдельных действий и (или) операций; 19 — качество индивидуальной деятельности; 20 — значения эргономических показателей.

Рис. 2. Функциональная схема использования моделей деятельности операторов для рационального построения СЧМ

При разработке моделей учитываются исходные данные, указанные выше, и структура ожидаемой или однотипной деятельности операторов в системах-аналогах и системах-прототипах.

2.2.7. Выбор варианта распределения (согласования) функций между человеком и машиной должен начинаться с анализа однотипной деятельности в системах-аналогах и системах-прототипах. Используя результаты анализа наиболее близких вариантов распределения (согласования) функций в этих системах, на основании имеющегося технического задания, проектирование СЧМ должно включать следующие этапы:

• составление перечня возможных задач, решаемых в ходе функционирования СЧМ, и оценку вероятности их появления;
• представление каждой задачи в виде совокупности блоков операций;
• определение уровня выполнения каждого блока операций;
• выделение в первом приближении и исключение из дальнейшего рассмотрения тех блоков операций, выполнение которых предпочтительно с помощью машин;
• выявление с помощью модели групповой деятельности и справочных данных возможности выполнения человеком типовых операций (если справочные данные о возможностях человека по выполнению каких-либо операций отсутствуют, необходимо получить эти данные путем проведения дополнительных исследований).

Если предполагаемое качество групповой деятельности не соответствует требуемому, необходимо установить, выполнение каких операций и по какой причине вызывает наибольшие трудности у человека. В результате анализа целесообразно либо передать операции машине, либо снизить требования к качеству их выполнения (но без снижения качества СЧМ в целом и уровня ее эргономических свойств), либо упростить сами операции. После реализации в моделях выбранного варианта распределения функций производится повторная оценка качества групповой деятельности. Процесс уточнения перечня блоков операций продолжается до тех пор, пока предполагаемое качество деятельности не будет соответствовать требуемому.

В дальнейшем выбор рационального варианта распределения (согласования) функций продолжается в следующей последовательности:

• исходя из перечня блоков технологических операций, определенных для выполнения человеком, составляются перечни операций, осуществляется их распределение между отдельными операторами (в пределах допустимого количества операторов) и задается требуемое качество их выполнения;
• посредством методики, приведенной в 3.1, разрабатывается проект структуры и алгоритма деятельности оператора;
• оценивается предполагаемое качество выполнения действий и операций каждым оператором в соответствии с обоснованной ранее организацией деятельности, ее структурой, алгоритмом и справочными данными о возможностях человека;
• оценивается качество деятельности в целом при решении типовых задач, для которых предназначена данная СЧМ.

Если предполагаемое качество индивидуальной деятельности не соответствует требуемому, необходимо на основании анализа загрузки каждого оператора либо перераспределить операции между ними, либо изменить организацию деятельности, либо упростить их и снизить требования к качеству их выполнения, либо обосновать необходимость увеличения количества операторов и повышения их квалификации. После пересмотра перечня операций (или их содержания) осуществляется повторная оценка качества индивидуальной деятельности.

В случае соответствия предполагаемого качества деятельности требуемому необходимо произвести оценку эргономичности и управляемости, а также оценку ответов на все вопросы, перечисленные в п. 2.2.5. Если значения указанных показателей соответствуют заданным, вариант распределения (согласования) функций принимается в качестве базового. После этого проводится оценка возможности его совершенствования. Если значения эргономических показателей не задаются заказчиком, то расчет производится в интересах оценки эргономических свойств СЧМ и приводится в обязательном порядке в проектных документах.

2.2.8. Оценка возможности совершенствования базового варианта распределения (согласования) функций между человеком и машиной осуществляется путем определения следующих возможностей:

• сокращения количества операторов путем перераспределения функций на уровне индивидуальной деятельности;
• снижения требований к уровню квалификации операторов путем использования в процессе моделирования исходных данных о качестве выполнения операций (действий) операторами более низкого уровня квалификации;
• упрощения организации деятельности в интересах унификации физических и функциональных элементов создаваемой СЧМ.

На каждом этапе совершенствования базового варианта распределения (согласования) функций необходимо проводить оценку качества групповой и индивидуальной деятельности и эргономических свойств создаваемой СЧМ. Предпочтение следует отдавать вариантам, обеспечивающим требуемые значения качества деятельности при заданных уровнях эргономических свойств. Выбор окончательного варианта распределения (согласования) функций необходимо производить с учетом системотехнических требований (сроки разработки СЧМ, стоимость, уровни стандартизации и унификации и т.д.).

Структурная схема процесса выбора рационального варианта распределения (согласования) функций между человеком и машиной и внутри коллектива операторов приведена на рис. 3. Цифры в схеме, приведенной на рисунке, обозначают назначение и содержание элементов: 1 — составление перечня задач, решаемых в ходе функционирования СЧМ; 2 — представление каждой задачи в виде блоков операций с выявлением характеристик каждого блока; 3 — оценка требуемого качества выполнения каждого блока операций; 4 — предварительное выделение блоков операций, назначаемых машине; 5 — составление перечня оставшихся блоков операций; 6 — оценка, ожидаемого качества выполнения оставшихся блоков операций человеком; 7 — сравнение ожидаемого и требуемого качества выполнения блоков операций; 8 — представление оставшихся блоков операций в виде отдельных операций; 9 — выделение блоков операций, качество выполнения которых человеком не удовлетворяет требуемому; 10 — анализ возможных способов обеспечения выполнения выделенных блоков операций; 11 — выбор рационального способа: а — назначение функции машине; б — снижение требований по качеству выполнения; в — упрощение задач и т.д.; 12 — оценка требуемого качества выполнения каждой операции; 13 — предварительное распределение операций между операторами; 14 — оценка ожидаемого качества выполнения операций; 15 — сравнение ожидаемого и требуемого качества выполнения операций; 16 — выделение операций, качество выполнения которых человеком не удовлетворяет требуемому; 17 — анализ возможных способов обеспечения выполнения выделенных операций; 18 — выбор рационального способа: а — перераспределение операций между операторами; б — корректировка эргономических требований к процессу трудовой деятельности; в — назначение функции машине; г — снижение требований к качеству выполнения операций; д — упрощение операций; е — увеличение числа операторов; ж — повышение требований к квалификации операторов и т.д.; 19 — представление операций в виде отдельных действий; 20 — оценка требуемого качества выполнения отдельных действий; 21 — предварительное распределение действий между операторами; 22 — оценка ожидаемого качества выполнения отдельных действий человеком; 23 — сравнение ожидаемого и требуемого качества выполнения отдельных действий; 24 — составление перечня действий, качество выполнения которых человеком не удовлетворяет требуемому; 25 — анализ возможных способов обеспечения выполнения указанного перечня действий; 26 — выбор рационального способа: а — перераспределение действий между операторами; б — корректировка эргономических требований к средствам и условиям деятельности; в — назначение машине; г — снижение требований к качеству выполнения действий; д — упрощение действий; е — повышение требований к квалификации и т.д.; 27 — составление перечней блоков операций отдельных операций и действий, назначаемых каждому оператору.

Рис. 3. Структурная схема выбора рационального варианта распределения функций между человеком и машиной и внутри коллектива операторов

Состав и характеристики исходных данных, используемых в блоках, на рис. 3 обозначены буквами: а — исходные данные о результатах анализа вариантов распределения (согласования) функций в системах-аналогах и системах-прототипах; б — возможности человека по выполнению типовых блоков операций; в — эргономические требования к процессам деятельности; г — возможности человека по выполнению типовых операций; д — возможности человека по выполнению отдельных операций; е — эргономические требования к средствам и условиям деятельности.

2.3. Эргономические требования к обоснованию численности и квалификации операторского и обслуживающего персонала системы «человек — машина»

2.3.1. Ниже приведены исходные данные для обоснования численности и квалификации операторского и обслуживающего персонала СЧМ:

• назначение СЧМ, условия ее эксплуатации и предполагаемый объем ее производства;
• объем трудозатрат по управлению и обслуживанию СЧМ;
• состав средств для управления и обслуживания СЧМ;
• численность и квалификация операторского и обслуживающего персонала СЧМ-аналогов или СЧМ-прототипов;
• требуемые значения показателей качества деятельности операторов и лиц обслуживающего персонала;
• возможности человека по выполнению предписанных ему функций в зависимости от уровня его квалификации;
• предполагаемые режимы труда и отдыха;
• стоимость содержания специалистов каждого квалификационного уровня;
• данные о сложности и надежности аппаратуры.

2.3.2. На стадии обоснования требований к СЧМ осуществляется прогнозирование численности и квалификации операторского и обслуживающего персонала.

Как правило, прогнозирование осуществляется исходя из опыта эксплуатации систем-аналогов или систем-прототипов, с помощью эмпирических зависимостей или номограмм. Для уточнения данного прогноза необходимо осуществлять коррекцию эмпирических зависимостей по мере появления очередной модификации или нового образца СЧМ данного класса. Количество модификаций (или типов) образца СЧМ, подлежащих учету при формировании эмпирических зависимостей, определяется числом характеристик образца, включенных в эти зависимости. При формировании эмпирических зависимостей необходимо стремиться к минимально возможному числу характеристик, с тем чтобы исключить из анализа системы ранних выпусков.

2.3.3. Рекомендуемый вариант последовательности работ по прогнозированию численности и квалификации операторского и обслуживающего персонала представлен на рис. 4.

Рис. 4. Вариант последовательности работ по прогнозированию требующейся численности операторского (_NОП) и обслуживающего (NОБ) персонала

Достоверность прогнозирования численности персонала при обосновании требований к СЧМ может быть повышена путем сопоставления результатов расчета на основе эмпирических зависимостей с результатами оценки необходимого количества операторов, полученными в ходе предварительного распределения (согласования) функций между человеком и машиной (см. подразд. 2.2), которое осуществляется с учетом последних достижений научно-технического прогресса. Как правило, в этом случае определяется некоторый диапазон значений необходимой численности операторов, нижняя граница которого определяется результатами распределения (согласования) функций, а верхняя — расчетами по эмпирическим зависимостям.

2.3.4. Обоснование необходимой численности и квалификации операторского и обслуживающего персонала СЧМ следует осуществлять после окончательного выбора варианта распределения (согласования) функций между человеком и машиной и внутри производственного коллектива. Эту работу необходимо производить на стадиях эскизного и технического проектирования в последовательности, приведенной на рис. 5.

Рис 5. Вариант последовательности определения численности и квалификации операторского и обслуживающего персонала: 1 — требуемые значения показателей качества деятельности операторского состава (временные, точностные и надежностные характеристики); ₂ - требуемые значения показателей качества деятельности обслуживающего персонала (время восстановления аппаратуры, вероятность безошибочной работы и т.д.); 3 — возможности человека по выполнению предписанных ему функций и уровни квалификации; 4 — данные о предполагаемых режимах труда и отдыха (времени непрерывной работы, длительности перерывов, количестве смен и т.д.); 5 — стоимость содержания специалистов каждого квалифицированного уровня; 6 — данные о надежности аппаратуры

3. ОБЩИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА

Эргономические требования к организации деятельности человека-оператора включают комплекс требований, обусловливающих, в основном, информационное взаимодействие человека-оператора с технической частью СЧМ.

3.1. Требования к структуре и алгоритму деятельности человека-оператора

3.1.1. Необходимо ясно представлять себе содержание основных понятий, входящих в понятие «деятельность человека-оператора».

3.1.1.1. Структура деятельности представляет собой логическую и пространственно-временную организацию действий или операций, выполняемых человеком-оператором изолированно или совместно с машиной с целью достижения определенной трудовой цели в заданных условиях.

3.1.1.2. Алгоритм деятельности представляет собой логическую организацию информационного материала и действий или операций, ведущих к достижению цели деятельности.

3.1.1.3. Разработка (проектирование) алгоритма и структуры деятельности является необходимым этапом при решении большинства эргономических вопросов в процессе проектирования СЧМ и, прежде всего, при распределении (согласовании) функций (см. 2.2) и проектировании информационных моделей. Выявление структуры деятельности является необходимым этапом эргономической оценки (экспертизы) СЧМ на стадиях ее разработки.

3.1.1.4 Структура деятельности человека-оператора включает:

• решение (выполнение) конечной задачи (циклограмма деятельности) на общесистемном уровне;
• решение частных задач на подсистемном (технологическом) уровне;
• решение частных задач на психофизиологическом уровне.

3.1.2. Человек-оператор является частью системы «человек — машина», и поэтому структура его деятельности входит в общую структуру функционирования СЧМ.

Из назначения системы в целом, ее организации, ее общих свойств вытекает первый класс требований к структуре деятельности человека-оператора — системные требования. Наиболее общим требованием этого класса является необходимость приспособления структуры деятельности человека к выполнению тех функций системы, которые предназначаются оператору. Более частные требования основаны на учете таких показателей, как время перевода системы из одного состояния в другое, эффективность, надежность, ремонтопригодность и т.п. Особая группа системных требований связана с групповым взаимодействием и групповой совместимостью коллектива операторов.

Структура групповой деятельности определяется, с одной стороны, распределением функций между операторами, а с другой — социально-психологической организацией группы. Социально-психологические требования необходимо учитывать и при формировании структуры деятельности отдельного оператора. Как правило, оператор взаимодействует с другими операторами, причем это взаимодействие носит не только операциональный, но и личностный характер.

Системные требования к структуре деятельности оператора в многооператорных СЧМ включают необходимость определения областей и уровней ответственности операторов; согласования индивидуальных алгоритмов деятельности и средств их реализации с целью совместного решения задач; организации деятельности с учетом динамики (временной развертки) возможных событий в функционировании всей СЧМ, включая расчет чередования активных и пассивных периодов и работе разных операторов.

Второй класс требований к структуре деятельности определяется психологическими и физиологическими закономерностями поведенческой активности человека-оператора. Эти требования представляют собой ту основу, на которой строится конкретный проект деятельности или с помощью которой выявляется реальная структура деятельности в конкретных СЧМ.

3.1.2.1. Структура и алгоритм деятельности должны обеспечивать решение задачи во всех предусмотренных условиях с необходимой эффективностью (по показателям качества деятельности — точности, надежности и времени выполнения задания) и с допустимой психофизиологической напряженностью человека-оператора.

3.1.2.2 Деятельность может включать в себя следующие виды действий:

• автоматизированные (стереотипные): выполняются как целостный акт;
• открытые репродуктивные: выполняются как осознаваемые последовательные шаги преобразования информации по определенной логической схеме;
• закрытые репродуктивные: их внутренняя структура представляется неясной; здесь может помочь список логических условий (значений сигналов), которые должны быть учтены человеком в процессе принятия решения;
• творческие (продуктивные): для них может быть дан только список возможных ситуаций;
• совмещенные и не совмещенные друг с другом действия: для случаев параллельного и последовательного их выполнения;
• варианты потенциально возможных действий: посредством них может быть решена одна и та же задача в разных условиях, (например, при достаточности или в дефиците времени);
• действия, выполняемые после первичного обучения (малоопытным оператором) или после большого числа аналогичных реализаций (опытным оператором);
• паузы, предназначенные для переключения внимания, для спонтанной периодической отстройки от ситуации, для выполнения надситуационных действий, для отдыха, для ожидания изменений ситуации, выполнения операций машиной или другим оператором.

3.1.2.3. Структура деятельности не должна противоречить психологическим и физиологическим характеристикам человека и закономерностям его деятельности.

3.1.2.4. Должно быть учтено влияние условий деятельности на структуру деятельности со стороны мотивов, установок, психических и физиологических состояний, факторов среды.

3.1.2.5. При выборе целесообразной структуры деятельности необходимо использовать показатели качества и напряженности деятельности, показатели логической сложности и стереотипности алгоритма, показатель упорядоченности информационного поля и др.

3.1.2.6. Виды частных задач в циклограмме и действий внутри них должны, по возможности, чередоваться таким образом, чтобы не допускать монотонности в деятельности и одновременно обеспечить возможность активного отдыха (разнообразие в психологическом содержании действий, периодическое переключение рабочей доминанты).

3.1.2.7. Исходя из перечисленных выше общих требований, применительно к конкретному виду СЧМ необходимо вырабатывать частные требования к структуре и алгоритму деятельности, осуществляя их проектирование и описание по приводимой ниже методике.

3.1.3 Проектирование или выявление структуры деятельности включает в себя выполнение следующих процедур:

• составление перечня решаемых СЧМ задач и факторов условий деятельности, существенно влияющих на качество деятельности (или функционирование СЧМ) и состояние человека-оператора в процессе выполнения этих задач;
• разработка алгоритмов выполнения задач на технологическом уровне (с учетом выбранного распределения функций);
• разработка алгоритмов выполнения задач на психофизиологическом уровне;
• составление таблиц реализации алгоритмов в типичном и наиболее критичном вариантах решения задачи с описанием психофизиологической сущности действий человека;
• составление схем пространственно-временной реализации алгоритмов с наложением их на схемы информационного и моторного полей рабочего места;
• оценка степени соответствия каждого действия и их совокупностей, информационного и моторного полей инженерно-психологическим и психофизиологическим требованиям;
• оценка соответствия процесса деятельности и условий ее выполнения эргономическим требованиям;
• выбор исходных значений количественных показателей эффективности выполнения действий;
• выбор исходных значений показателей условий деятельности и определение зависимости эффективности действий от этих показателей;
• составление хронодиаграмм реализации алгоритмов в двух вариантах: по математическим ожиданиям значений показателей и по границе доверительных интервалов;
• расчет обобщенных показателей деятельности (коэффициентов временной загрузки, надежности, логической сложности и т.п.);
• оценка варианта структуры деятельности и разработка предложений по ее доработке.

Общий порядок проектирования или выявления структуры деятельности рекомендуется осуществлять с применением аналитико-психофизиологического метода проектирования и оценки структуры деятельности человека-оператора.

В его основу положено представление процесса преобразования информации человеком-оператором во взаимодействии с машиной в виде иерархических структур, элементы которых имеют определенный психологический или физиологический смысл.

Выявление отдельных элементов структуры деятельности (действий, операций, оперативных единиц информации и т.п.) проводится путем психологического анализа алгоритмов решения задач, видов сигналов, компоновки пультов управления и др. по критериям осознанности, наличия целостных образов и т.п.

При постановке эксперимента в натурных условиях или на модели СЧМ анализ производится с учетом времени действий, данных о параметрах зрительных фиксаций и некоторых физиологических показателей, регистрация которых осуществляется по описанным в литературе методикам.

3.1.4. На системном и операционно-психофизиологическом уровнях исключаются разные методы проектирования (выявления) структуры деятельности.

3.1.4.1. На системном уровне декомпозиции выделяются крупные операции СЧМ. Выделение основано на технологических критериях, т.е. критериях решения определенных, предусмотренных проектом, частных задач, ведущих в совокупности к достижению цели. На этом уровне не выделяются как самостоятельные элементы отдельные действия человека. В некоторых случаях технологическая операция может целиком совпадать с комплексным действием человека. Задача формализации заключается в том, чтобы составить перечни операций и показать их связи между собой в процессе деятельности. Связи могут относиться к взаимодействиям как внутри одной СЧМ, так и между двумя СЧМ.

Для формализованного описания предлагается использовать графические схемы переходов. При этом технологические операции обозначаются квадратом, в котором записано наименование операции или ее символ. Переходы обозначаются стрелками. Если выявляются операции, которые сразу можно представить комплексом действий человека, то вводится специфическое обозначение — вытянутый по горизонтали прямоугольник. Причем внутри этого класса технологических операций при необходимости можно выделить три вида действий:

	-	комплекс эффекторных действий (моторных актов, речевых команд)
	-	комплекс информационных действий (перцептивных, когнитивных, мыслительных и др.)
	-	комплекс как эффекторных, так и информационных действий

Пример построения схем переходов приведен на рис. 6.

Рис. 6. Пример формализованной декомпозиции деятельности на системном уровне (цифрами обозначены наименования операций): квадрат — технологические операции; прямоугольники — действия человека

На операционно-психофизиологическом уровне осуществляется декомпозиция деятельности до отдельных простых действий. Критерием простого действия является наличие одной (без промежуточных) осознаваемой цели (операции), выполняемой человеком-оператором.

Пример возможных взаимоотношений разных видов операций, выделяемых на подсистемном и психофизиологическом уровнях, показан на графике временной развертки деятельности (рис. 7).

Рис. 7. Пример формализованной декомпозиции деятельности на системном и операционно-психофизиологическом уровнях

Оси 1, 2, 3 относятся к основной (доминантной) деятельности; ось 4 — к дополнительной (парадоминантной) деятельности, которую человек может при некоторых условиях выполнять совместно с основной; ось 5 предназначена для отображения временной развертки внешних факторов (условий), не входящих непосредственно в структуру деятельности (например, перегрузка).

Ось 1 относится к системному уровню. Оси 2 и 4 — к операционно-психофизиологическому. На оси 3 даны временные развертки операций машины и (или) операций второго человека-оператора, с которым взаимодействует первый оператор в процессе основной деятельности.

На подобных графиках временной развертки деятельности обычно используются следующие условные обозначения:

ОСЧМ — операция системы «человек — машина»;

ОСЧЧ — операция системы «человек — человек» (СЧЧ);

ПСЧМ — пауза между операциями СЧМ;

ПСЧМ/Ч — пауза между операцией СЧМ и операцией СЧЧ;

ОЧ — операция (действие) человека в основной деятельности;

\overline{\text{О}^{\text{Ч}}} — операция человека в дополнительной деятельности;

\overline{\text{О}^{\text{Ч}}}(\text{О}_{i}^{\text{М}}) — операция человека в дополнительной деятельности, выполняемая в период ожидания выполнения i-той машинной операции;

\overline{\text{О}^{\text{Ч}}}(\text{О}_{j}^{\text{Ч}}') — операция человека в дополнительной деятельности, выполняемая в период ожидания выполнения j-той операции вторым оператором;

\overline{\text{О}^{\text{Ч}}} — операция ожидания выполнения операции машиной или человеком, с которым взаимодействует данный оператор (или же операция рефлексивного представления о выполнении ожидаемой операции);

ПЧ — пауза человека, т.е. когда внимание человека полностью освобождено от ожидания или рефлексии;

Ф — фактор неспецифической напряженности;

T — время;

Ни — величина интенсивностной (специфической) напряженности;

Нн — величина неспецифической напряженности.

3.1.4.2. На операционно-психологическом уровне составляются логические схемы выполнения задач деятельности.

Процесс выполнения задачи деятельности может быть представлен в виде логической схемы по отношению к действиям, которые не связаны с творческим мышлением или принятием интуитивных решений. Для построения логической схемы на операционно-психофизиологическом уровне необходимо выявить не только логические условия, определяющие выбор той или иной операции, но и классифицировать их по видам действий.

Рекомендуется следующая классификация действий:

А. Информационные действия

а. Восприятие. Подразумевается симультанное восприятие (кроме кинестетического) на основе сличения с актуализированным эталоном и ответом типа стимул-реакция или рефлекторным ответом.

Обозначения: - для логических схем;

Дв — для таблиц (см. ниже).

б. Информационный поиск (внешний), т.е. последовательные акты восприятия и переноса взора до момента идентификации сигнала. Обозначения те же, что и в пункте а.

в. Актуализация, т.е. внутренний информационный поиск аналогов, эталонов (вспоминание).

Обозначения: и Да.

г. Решение. Имеется в виду только такое действие, которое связано с трансформирующей переработкой информации и санкционированием выбора (см. п. 2.1.6).

Обозначения: и Др.

Если осуществляется бинарный выбор, то такое действие принимается за реакцию рефлекторного ответа и относится к восприятию, но с двумя возможными исходами (логическими условиями). В этом случае вводится обозначение: (в ромбиках цифрами обозначаются номера исходов).

Если представляется возможность раскрыть внутренний процесс принятия решения на микроструктурном психологическом уровне, то для этого используется аппарат описания структур психологических операций.

Б. Эффекторные действия

а. Моторные. В состав этих действий включается и кинестетическое восприятие.

Обозначения: и Дм.

б. Речевые. Имеются в виду стандартные (не требующие специальных действий для информирования) речевые команды и сообщения.

Обозначения: и Дг.

Пример построения схем с использованием рекомендуемых обозначений приведен на рис. 8.

Рис. 8. Пример построения логической схемы выполнения задачи на операционно-психофизиологическом уровне

3.1.4.3. Составление таблиц реализации алгоритмов с описанием психофизиологической сущности действий используется практически одновременно с предыдущей процедурой. Выявляемые в процессе анализа элементы деятельности записываются в таблицу, и строятся логические схемы. Однако главное назначение таблицы — представить процесс деятельности в форме, позволяющей перейти к априорным количественным оценкам показателей времени, точности, надежности, напряженности. Кроме того, в процессе заполнения таблицы удобно осуществлять качественную оценку информационной модели и рабочего места по перечню инженерно-психологических требований.

При применении данной методики помимо описанных выше элементов деятельности необходимо использовать следующие элементы:

А. Информационный материал

а. Внешние объекты восприятия (кроме кинестетического). Обозначение: Sв.

б. Внутренние (актуализируемые из долговременной памяти) объекты. Обозначение: Sа.

в. Объекты кинестетического восприятия (органы управления и т.п.). Обозначение: Sк.

Б. Интенсивность информационного материала (сила сигнала <*> и т.п.)

---

<*> Подразумевается физическая сила сигнала (высота тона, сила звука, яркость изображения и др.).

Обозначения:

• низкая — \dot{S};
• средняя — \dot{S};
• высокая — \dot{S}\dot{;}

В. Потенциал действия <**> (степень предуготовленности, значимость и т.п.)

---

<**> Подразумевается психологическое понятие, характеризующее уровень «реактивности» энграмм, образов, программ действий.

Обозначения:

• низкий — \dot{\text{Д}};
• средний — \dot{\text{Д}};
• высокий — \dot{\text{Д}}\dot{.}

Г. Напряженность (специфическая и неспецифическая)

Обозначения:

• низкая — \coprod или 0 баллов (0 б);
• средняя — Н или 1 б;
• высокая — П или 2 б.

Пример табличного описания алгоритма психофизиологических действий приведен в табл. 1.

Таблица 1

ВКЛЮЧЕНИЕ И ПРОВЕРКА ИСПРАВНОСТИ РАБОЧЕГО МЕСТА (ОПИСАНИЕ НА ОПЕРАЦИОННО-ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ УРОВНЕ)

Операции		Информационный материал		Действия			Напряженность		Показатели		Адрес перехода
Символы	Содержание	Наименование и описание	Потенциал сигнала	Наименование и описание	Психофизиологическая характеристика	Потенциал действия	Интенсивностная	Темповая	Время, с	Надежность
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
О1
О1.1.	Включение рабочего места	Переключатель на боковой панели, трехпозиционный, угол перемещения — 40°	\dot{S}_{\text{а}}	Одновременный перенос руки и взора		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	Н	\coprod	0,95	0,9999	О1.2.
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие переключателя	Идентификация переключателя	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,53	0,9995
		Вид (видимость) III (зона зрения) ДСГ (досягаемость) III (зона досягаемости)	\dot{S}_{\text{к}}	Переключение		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	Н	\coprod	0,10	0,9999
			\dot{S}_{\text{к}}	ИПЦД (идентификация правильности выполнения действия)	Кинестетическая реакция	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,14	0,9999
			\dot{S}_{\text{в}}		Идентификация включения транспаранта	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	Н	Н	0,35	0,9991
О1.2.	Восприятие транспаранта «включено»	Транспарант «включено» — первый слева на панели индикации, имеет два режима, горит желто-зеленым светом, Вид-I	\dot{S}_{\text{а}}	Поднятие головы и перенос взора		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	\coprod	\coprod	0,50	0,9999	О1.3.
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие транспаранта	Идентификация положения	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,35	0,9999	О1.5.
			\dot{S}_{\text{в}}		Считывание одной ОЕИ <*>	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,25	0,9995
О1.3.	Восприятие транспаранта «исправно»	Транспарант «исправно» — второй слева на панели индикации, имеет два режима, горит желто-зеленым светом, Вид-I	\dot{S}_{\text{а}}	Перенос взора		\text{Д}_{\text{м}}	\coprod	\coprod	0,30	0,9999	О1.4.
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие транспаранта	Идентификация положения	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,35	0,9999	О1.5.
			\dot{S}_{\text{в}}		Считывание одной ОЕИ	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,25	0,9999
О1.4.	Восприятие транспаранта «неисправно»	Транспарант «неисправно» — третий слева на панели индикации, имеет два режима, горит красным светом, Вид-I	\dot{S}_{\text{а}}	Перенос взора		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	\coprod	\coprod	0,30	0,9999	О1.5.
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие транспаранта	Идентификация положения	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	Н	0,40	0,9995
			\dot{S}_{\text{в}}		Считывание одной ОЕИ	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	П	0,30	0,9991
О1.5.	Восприятие транспаранта «заблокировано»	Транспарант «заблокировано» — четвертый слева на панели индикации, имеет два режима, горит красным светом, Вид-I	\dot{S}_{\text{а}}	Перенос взора		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	\coprod	П	0,25	0,9999	О1.6.
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие транспаранта	Идентификация положения	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	Н	0,40	0,9995
			\dot{S}_{\text{в}}		Считывание одной ОЕИ	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,35	0,9999
О1.6.	Разблокировка пульта	Ключ разблокировки на боковой панели, двухпозиционный, Вид-III, ДСГ-III	\dot{S}_{\text{а}}	Одновременный перенос руки и взора		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	Н	Н	0,85	0,9999	О1.7.
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие ключа	Идентификация положения	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	Н	Н	0,80	0,9999
			\dot{S}_{\text{к}}	Переключение		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	Н	Н	0,40	0,9995
			\dot{S}_{\text{к}}	ИПВД	Кинестетическая реакция	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,14	0,9999
					Идентификация включения транспаранта	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,40	0,9991
О1.7.	Восприятие транспаранта «разблокировано»	Транспарант «разблокировано» — пятый слева на панели индикации, имеет два режима, горит красным светом	\dot{S}_{\text{а}}	Поворот головы и перенос взора		\dot{\text{Д}}_{\text{м}}	\coprod	\coprod	1,00	0,9999	О1.8.
					Идентификация положения	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,35	0,9995
			\dot{S}_{\text{в}}	Восприятие транспаранта	Считывание одной ОЕИ	\dot{\text{Д}}_{\text{в}}	\coprod	\coprod	0,25	0,9995

---

<*> ОЕИ — оперативная единица информации.

3.1.4.4. При составлении хронодиаграмм реализации алгоритмов и расчета количественных показателей деятельности рекомендуется форма диаграммы, представленная на рис. 7.

Временную ось основной деятельности на психофизиологическом уровне следует разделить на две оси. Верхняя ось должна представлять собой развертку действий принятия решений об изменении или сохранении состояния или траектории движения СЧМ, нижняя должна быть предназначена для отображения сенсомоторных действий, реализующих эти решения.

В качестве основного метода расчета количественных показателей деятельности рекомендуется операционно-психофизиологический метод.

3.2. Требования к информационным моделям

3.2.1. Информационная модель есть организованная в соответствии с определенной системой правил совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. Она является для оператора своеобразным имитатором, отражающим все существенно важные для управления свойства реальных объектов, т.е. тем источником информации, на основе которого оператор формирует образ реальной обстановки, производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие воздействия, принимает решения, обеспечивающие правильную работу системы и выполнение возложенных на нее задач, а также наблюдает и оценивает результаты их реализации.

Информационные модели классифицируют по нескольким основаниям.

Первое основание классификации — степень предварительной обработки информации, способствующей более легкому ее восприятию.

К первичным информационным моделям относят изображения реальной обстановки, например отображение на радиолокационном экране, аэрофотоснимки, снимки, сделанные в трековых камерах, и другие типы первичного отображения той или иной информации. Такие модели-изображения являются исходными: они определены имеющимися техническими возможностями сбора первичной информации.

Вторичные информационные модели — это предварительно обработанная (обычно с участием человека-оператора) информация, которая выдается оператору следующего ранга или уровня управления с помощью ЭВМ. В этих случаях разработчики и эргономисты имеют больший арсенал средств отображения информации: буквенная, цифровая, буквенно-цифровая (в виде строк или таблиц), графическая (карты, планы, чертежи, схемы, графики, диаграммы), символическая (значки, индексы, отдельные буквы, символы), картинная (полутоновая) информация и т.д.

Второе основание связано с оценкой уровней обобщения информации. Различают детальные, интегральные и смешанные информационные модели.

Третье основание классификации связано с учетом кооперации деятельности оператора: различают индивидуальные и коллективные информационные модели и, соответственно, средства отображения информации.

И, наконец, четвертое основание классификации информационных моделей — предметное содержание отображаемой информации: имеются модели объектов, свойств, явлений, процессов, состояний, взаимодействий, пространственных отношений и т.п.

Естественно, что выделенные классы информационных моделей, основанные на различных принципах классификации, являются перекрещивающимися.

3.2.2 При создании информационных моделей необходимо руководствоваться следующими общими требованиями:

• по содержанию информационные модели должны адекватно отображать объекты управления, рабочие процессы, окружающую среду и состояние самой системы управления;
• по количеству информации информационные модели должны обеспечивать оптимальный информационный баланс и не приводить к таким нежелательным явлениям, как дефицит или излишек информации; они должны отображать лишь те свойства, отношения, связи управляемых объектов, которые существенны;
• по форме и композиции информационные модели должны соответствовать задачам трудового процесса и возможностям человека по приему, анализу, оценке информации и осуществлению управляющих воздействий.

3.2.3. Эргономические требования к информационным моделям определяются назначением, организацией, структурой, принятым вариантом распределения функций в СЧМ (см. подразд. 2.2), а также возможностями человека-оператора по восприятию информации и принятию решений.

3.2.4. Эргономические требования, предъявляемые к информационным моделям, в процессе конкретного проектирования могут учитываться не в одинаковой степени, а в зависимости от доминирующей функции оператора (обнаружение, поиск, решение задач, исполнение и т.д.).

3.2.4.1. В информационной модели должны быть представлены лишь наиболее существенные свойства, отношения, связи управляемых объектов, имеющие важное функциональное значение. В этом смысле модель воспроизводит действительность в упрощенной форме и всегда является некоторой идеализацией действительности. Степень и характер упрощения и идеализации могут быть определены на основе анализа задач СЧМ в целом и анализа задач операторов СЧМ.

3.2.4.2. Информационная модель должна быть наглядной, т.е. оператор должен иметь возможность быстрого понимания ситуации, без необходимости ее кропотливого анализа.

Информационная модель может быть наглядной в разных смыслах. Она может давать, например, наглядное представление о пространственном расположении объектов, т.е. быть в какой-то мере геометрически подобной их действительному расположению. В этом случае оператор будет иметь наглядное представление о таких свойствах управляемых объектов, как расстояние между ними, их принадлежность к какой-либо территориальной группе и т.п. Если для оператора существенны иные признаки, то необходимо сделать наглядными другие свойства управляемых объектов, например их принадлежность к одному и тому же типу или состоянию. При функционировании системы возможны периоды, когда необходимо наглядное представление одних свойств управляемых объектов, и периоды, когда нужно учитывать другие их свойства.

Наглядность информационных моделей не всегда легко достижима, так как нередки случаи, когда объекты управления, их свойства и взаимодействия сами по себе не обладают наглядными признаками. В этих случаях приходится решать задачи, близкие к тому, что в методологии науки определяется как визуализация понятий.

3.2.4.3. Информационная модель должна обладать свойствами легкой воспринимаемости, или хорошей читаемости, что обеспечивается правильной организацией ее структуры. В информационную модель должны входить не просто сведения, так или иначе упорядоченные, в ней должна быть представлена их взаимосвязь.

При правильно организованной структуре информационной модели оператор быстро и правильно воспринимает ситуацию в целом. Нарушения структуры ведут к возникновению отклонений от нормального режима функционирования, требующих экстренного вмешательства оператора. Отклонения воспринимаются оператором как потенциально проблемные, конфликтные и заставляют его производить детальный анализ ситуации с целью обнаружения источника конфликта и поиска путей его устранения.

Одним из средств организации структуры является правильная компоновка информационной модели.

3.2.4.4 Восприятие ситуации как проблемной облегчается, если в информационной модели предусмотрено:

• отображение конкретных изменений свойств элементов ситуации в их взаимодействии. В этих случаях изменения свойств отдельных элементов воспринимаются не изолированно, а как симптом изменения ситуации в целом, и стимулируют оператора на распознавание всего симптомокомплекса возможных нарушений нормального режима работы СЧМ;
• отображение динамических отношений управляемых объектов — в их взаимодействии и развитии; для этого допустимо определенное утрирование (усиленное отображение) картины развития элементов ситуации, их связей или ситуации в целом;
• отображение конфликтных отношений, в которые вступают элементы ситуации.

3.2.4.5. Информацию об объектах управления целесообразнее предъявлять оператору не в натуральном, а в закодированном виде. При этом особенно важно использовать такой алфавит символов, который легко понятен человеку и может быть без труда реализован в машине, — это обеспечит оптимальное согласование «входов» и «выходов» человека и машины.

3.2.4.6. Объем информации определяется исходя из конкретных условий работы или априорно — на основе существующих количественных оценок действия оператора (см. п. 3.1.4), или экспериментально — на модели или макете разрабатываемой СЧМ. Объем информации в совокупности с избранной системой кодирования помогает составить представление о степени сложности информационной модели, которая допустима в конкретных условиях функционирования СЧМ. Степень сложности модели обусловлена главным образом требованиями оперативности выполнения задач, ставящихся перед СЧМ.

3.2.4.7 В информационных моделях целесообразно разделять информацию:

• осведомительную;
• о процессах, за которые оператор несет прямую ответственность;
• требующую срочного вмешательства.

Наиболее важную информацию следует выделять линиями и мерцанием формуляров. Информацию, за которую оператор несет прямую ответственность, целесообразно отображать ярко, осведомительную — приглушенно или, по запросу оператора, в виде вызывного справочного табло. Кроме того, информацию целесообразно кодировать размером и формой формуляров и надписей.

3.2.4.8. Информацию необходимо предъявлять оператору в форме, обеспечивающей ее однозначное истолкование.

3.2.4.9. Многообразие задач оператора, а также возможность возникновения непредвиденных ситуаций требуют, чтобы информационная модель была гибкой, динамичной. Гибкость модели достигается созданием возможности перегруппировки информации, ее перекодирования, частичного сокращения или расширения объема сведений, выделения необходимых признаков, изменения очередности предъявления информации.

3.2.4.10. Информационная модель должна предусматривать возможность экстренного предъявления информации об отказах устройств и сбоях алгоритмов ее обработки.

3.2.4.11. В системах, где ошибки ввода информации в вычислительный комплекс являются существенным фактором снижения эффективности работы системы, информационная модель должна обеспечивать возможность контроля ввода параметров, а также возможность выявления ошибок ввода и подсказки оператору способа их исправления.

3.2.4.12. В системах, где оператор может активно вмешиваться в работу вычислительного комплекса, информационная модель должна обеспечивать при вводе управляющей информации возможность:

• выведения информации различными способами;
• сравнения нескольких вариантов решения задачи управления, из которых оператор с пульта команд может утвердить любое решение (если оператор не вмешивается, то одно из решений утверждается автоматически).

3.2.5 При построении информационной модели целесообразно придерживаться следующего порядка работы:

• определение задач СЧМ и очередности их решения;
• определение источников информации, методов решения задач, времени на их решение, а также требуемой точности;
• составление перечня объектов управления, определение их типов и количества;
• составление перечня признаков объектов управления разных типов, учет которых необходим при решении задач;
• распределение объектов и признаков по степени важности и выделение критических объектов и признаков, учет которых необходим в первую очередь;
• рациональное распределение функций между автоматикой и операторами (в частности, определение числа уровней управления и степени сложности каждого из них таким образом, чтобы не была превышена пропускная способность операторов на каждом уровне; типов информационных моделей на каждом уровне; автоматического оборудования, необходимого при намеченной структуре системы);
• выбор оптимальной системы кодирования объектов управления, их состояний и признаков для информационных моделей различных уровней управления, учитывающий функциональные возможности операторов, работающих в системе;
• разработка общей композиции информационных моделей, способной обеспечить преимущественное выделение наиболее важных объектов, состояний и признаков, критических для работы СЧМ;
• определение системы исполнительных действий операторов, которые необходимо осуществлять в процессе решения и после него (запрос информации, передача сообщений, распоряжений и т.п.);
• создание макета, моделирующего основные состояния разрабатываемой СЧМ, и проверка на нем степени эффективности избранных вариантов информационных моделей. Критерием эффективности при экспериментальной работе на макете служат время и точность работы оператора, которые должны соответствовать условиям успешной работы системы в целом;
• изменение композиции информационных моделей и систем кодирования на основе результатов экспериментов и проверка эффективности каждого нового варианта на макете;
• определение на макете требуемой степени подготовки операторов, разработка способов обучения и оптимального режима работы операторов в системе управления в соответствии с требованиями к скорости и точности их работы;
• составление инструкций по работе операторов в игровой ситуации при избранной системе управления.

Предложенный выше порядок может меняться с учетом специфики задач, выполняемых разрабатываемой системой управления, с учетом различий функций операторов, работающих в одной общей системе управления.

3.3. Требования к кодированию зрительной и звуковой информации

3.3.1. Оптимальность кода предполагает обеспечение максимальной скорости, надежности приема и переработки информации оператором, т.е. обеспечение максимального качества выполнения операций зрительного поиска, обнаружения, различения, идентификации и опознания сигналов. Выбор формы (модальности) сигналов, вида алфавита, определение основания кода, выбор способа предъявления знаков — все эти вопросы могут быть решены только в компромиссном соглашении, поскольку часто улучшение параметров кодов для одной задачи приводит к снижению эффективности работы человека в других условиях. Следует учитывать, что для успешной работы оператора большое значение имеет правильное выделение существенных и несущественных признаков. Особенности приема и передачи сообщений зависят от их значимости, от вероятности появления сигналов. Для приема и передачи информации человеком большое значение имеет объем кратковременной и оперативной памяти. Наконец, при проектировании систем кодирования следует учитывать характер отображаемой информации и специфику задач, решаемых оператором.

Существует ряд относительно независимых параметров, по которым должны строиться и оцениваться алфавиты кодовых сигналов. К числу таких параметров относятся: модальность сигнала, вид алфавита (или категория кода), длина алфавита (или основание кода), мера абстрактности кода, компоновка кодового знака или группы.

3.3.2. Наиболее употребительны следующие формы предъявления сигналов, входящих в состав информационных моделей: зрительная, слуховая, вибротактильная.

Зрительную форму предъявления информации рекомендуется использовать как основную для большинства задач, решаемых человеком-оператором в системах управления. Она обладает наибольшей информационной емкостью, позволяет интегрировать отдельные сигналы в образы, в наименьшей степени загружает оперативную память.

Звуковую форму предъявления информации рекомендуется использовать в следующих случаях:

• для сигналов опасности, так как слух, в отличие от зрения, не способен к непроизвольному самовыключению;
• при перегрузке зрения;
• при работе оператора, требующей постоянного передвижения и приема информации независимо от ориентации головы оператора;
• при ограничении зрения внешними или внутренними условиями (например, когда пункт получения сообщения ярко освещен или, наоборот, в условиях ограниченной видимости);
• в специфических условиях (аноксия, состояние невесомости, воздействие больших положительных ускорений и т.п.);
• при сообщении информации о событиях, разворачивающихся во времени;
• при необходимости выделения динамического сигнала из шума, так как слуховой анализатор — лучший детектор периодических сигналов на фоне шума.

Различают звуковые и шумовые сигналы — с одной стороны и речевые — с другой. Использование звуковых и шумовых сигналов рекомендуется в следующих случаях:

• при передаче простого и короткого сообщения, не связанного с последующими сообщениями;
• при сообщении, требующем немедленного действия;
• при перегрузке оператора речевыми сигналами;
• при необходимости соблюдения тайны;
• при работе оператора в группе;
• при сильных акустических помехах.

Звуковое предъявление информации используется во всех гидролокационных системах для обнаружения и определения контуров объектов по отраженному звуку. Предупредительные сигналы и сигналы тревоги также во многих системах являются звуковыми.

3.3.3. Различные качественные и количественные характеристики управляемых объектов могут кодироваться различными способами: условными знаками, буквами, цифрами, цветом, яркостью и т.п. Каждый самостоятельный способ называется видом алфавита или категорией кодирования.

Выбор вида алфавита должен осуществляться с учетом задач, стоящих перед оператором, а также специфики его деятельности.

Для решения задач опознания наиболее эффективна категория цвета, а между категориями числа, буквы, формы здесь нет существенных различий.

Для решения задач поиска наиболее эффективны категории цвета и числа. Самое короткое время поиска объектов — по цвету, а самое большое — по яркости и размеру. Преимущества цвета в задачах зрительного поиска обнаруживаются и при сравнении таких трех категорий кодовых знаков, как цвета, цифры и геометрические фигуры.

При использовании в качестве кодовых категорий формы, размера, цвета и пространственной ориентации фигур наибольшую эффективность выполнения операций идентификации, опознания и зрительного поиска обеспечивают категории цвета и формы. Наименьшая точность и скорость работы отмечается по признаку размера.

3.3.4. Универсальное средство предъявления информации на зрительных индикаторах — кодирование формой, благодаря большому алфавиту различимых символов, который может быть при этом использован, а также предшествующему опыту, на который может опираться наблюдатель при интерпретации символов.

Легко различаются и распознаются простые фигуры, состоящие из небольшого количества элементов. Фигуры, составленные из прямых линий, различаются лучше, чем фигуры, имеющие кривизну и много углов. На этом основании выделяются треугольники и прямоугольники как формы, более легкие для восприятия, чем круги и многоугольники.

При выборе между контурными и силуэтными знаками следует предпочитать силуэтные знаки и алфавиты. Однако при использовании силуэтных алфавитов необходимо иметь в виду три ограничения:

• невозможность использования внутренних деталей для кодирования дополнительных характеристик объектов;
• затрудненность фильтрации параметра цвета в том случае, когда он является иррелевантным по отношению к выполняемой задаче;
• недопустимость сочетания в одном алфавите контурных и силуэтных знаков, поскольку это ведет к резкому возрастанию (в 2 — 3 раза) времени выполнения поисковых задач.

Субъективная оценка сложности формы связана с такими ее физическими свойствами, как число углов контура, симметрия, кривизна. При этом следует иметь в виду, что хорошая различимость форм не является характеристикой этой формы как таковой, а отражает то, насколько эта форма отлична от других символов данного алфавита. В связи с этим важно определение субъективных расстояний между кодовыми знаками (оценка их близости, сходства или различия). В одном и том же наборе не рекомендуется использовать близкие по форме фигуры, допускающие взаимное смешение (например, пятиугольник и шестиугольник и т.п.).

Для оценки сходства или различия знаков, а также для оценки субъективных расстояний между ними могут использоваться различные методы:

• метод воспроизведения знаков, предъявляемых в затрудненных условиях (при дефиците времени, в условиях визуальной маскировки и т.п.);
• метод идентификации (т.е. установления тождества или различия) двух одновременно или последовательно предъявляемых знаков;
• метод идентификации по эталону памяти;
• метод триад, при котором испытуемому предлагают решить, какой из двух предъявленных знаков более похож на третий знак.

При использовании первого из перечисленных методов на основании анализа ошибок воспроизведения, допущенных испытуемыми, могут быть рассчитаны коэффициенты подобия знаков по формуле Шеппарда

S_{ik} = \frac{1}{2} (\frac{F_{ik}}{F_{ii}} + \frac{F_{ki}}{F_{kk}}),

где Sik — коэффициент подобия знаков i и k;

Fik — частота смешения знака i со знаком k;

Fii — частота правильного воспроизведения знака i;

Fki — частота смешения знака k со знаком i;

Fkk — частота правильного воспроизведения знака k.

При окончательном выборе алфавита знаков целесообразно использование указанных методов для определения субъективных расстояний между кодовыми знаками в различных условиях работы макетного образца разрабатываемой СЧМ.

3.3.5. При использовании в качестве кодовой категории размера следует соотносить размер площади кодового знака с какой-либо характеристикой отображаемого объекта (его размерами, удаленностью и т.п.). Относительно учета точности линейного глазомера необходимо руководствоваться следующими закономерностями:

• величина ошибки глазомерного деления отрезка пропорциональна длине делимого отрезка;
• при монокулярном делении отрезка пополам возникает систематическая ошибка деления: как правило, при горизонтальном положении отрезка меньше его носовая часть, а при вертикальном — меньше верхняя часть;
• точность одновременной оценки равенства или различение двух параллельных линий больше при свободном движении глаз, чем при их фиксации;
• оценка отрезков, образующих угол, менее точна, чем оценка параллельных линий. При угле 90° возникает систематическая ошибка переоценки длины вертикали (так называемая иллюзия вертикали);
• при использовании трех градаций размеров фигур существует тенденция к переоценке наименьшего и к недооценке наибольшего размера, иначе говоря, — к стягиванию крайних размеров фигур к среднему. При увеличении длины алфавита до четырех размеров отмечаются большие трудности сопоставления средних размеров с крайними.

Для обозначения скорости движения объекта может использоваться кодирование длиной линии. При этом рекомендуется промежуточные значения этого признака определять по логарифмическому закону. При использовании более пяти градаций признака число ошибок опознания резко возрастает. Для повышения точности глазомерной оценки длины линии целесообразно вводить дробление линии и группировку ее элементов.

При решении задач идентификации, опознания и поиска сигналов по категории размера следует учитывать низкую эффективность ее использования по сравнению с категорией формы.

3.3.6. В качестве кодовой категории может использоваться также пространственная ориентация фигуры.

Для асимметричных фигур изменение пространственной ориентации достигается путем поворота фигуры в поле зрения наблюдателя, для симметричных фигур в качестве признака пространственной ориентации может использоваться утолщение одной из линий контура или поворот осей координат, которые адекватно оцениваются человеком с разрешающей способностью порядка 1 — 2 угл. град. Поэтому теоретически длина алфавита для категории пространственной ориентации может достигать 180 градаций. Однако практически человек не может опознавать такое количество вариантов ориентаций объекта.

Для решения задач идентификации сигналов по категории пространственной ориентации целесообразно использовать длину алфавита, не превышающую 16 градаций (оптимальная длина алфавита — от 4 до 16 градаций).

Для кодирования направления движения цели может использоваться признак ориентации линии. Установлено, что при определении курса подвижного объекта с помощью ориентации линии 50% ответов дается с ошибкой менее 6 угл. град., а 95% — с ошибкой менее 15 угл. град. (при длине линии 2,5 мм и расстоянии наблюдения 35,5 см).

3.3.7. Важным условием различимости букв и цифр является выбор их формы. Экспериментальные данные показывают, что иногда даже малоразличимые варианты формы букв и цифр влияют на их читаемость.

Во вновь разрабатываемых шрифтах стремятся прежде всего избежать смешения сходных знаков и выделить характерные признаки, отличающие знаки друг от друга. Арабский цифровой алфавит состоит из знаков, многие из которых не удовлетворяют требованию хорошей различимости. Такие цифры, как 7 и 9, 5 и 6, 3 и 5, отличаются друг от друга только одним или двумя признаками. В связи с этим в условиях дефицита времени при опознании этих цифр часто допускаются ошибки.

При выборе цифр арабского алфавита следует предпочитать цифры, образованные прямыми линиями (1, 7, 4 и т.д.), которые обеспечивают большую точность и скорость опознания.

При средних угловых величинах знака (12 — 23 угл. мин.) и средних уровнях яркости (6 — 20 нт) обнаруживается зависимость различимости знаков от их формы. В соответствии с особенностями восприятия цифр целесообразно использование специально модифицированных конфигураций цифр и шрифтов (рис. 9). Эти шрифты при затрудненных условиях восприятия опознаются несколько лучше, чем обычные шрифты арабского алфавита.

а	б

Рис. 9. Цифровое кодирование зрительной информации: а — специальные типы начертания цифр; б — обычный цифровой шрифт

При наихудших условиях восприятия (угловые величины знака менее 12 угл. мин. и уровни яркости менее 6 нт) форма знака не влияет на его читаемость, первостепенное значение в процессе восприятия приобретает ширина знакообразующего штриха. При малых угловых величинах знака (6 — 12 угл. мин.) и высоких уровнях яркости лучше различаются цифры с меньшей шириной штриха, при больших угловых размерах знака и низких уровнях яркости (0,5 — 6 нт), напротив, лучше различаются знаки с большей шириной штриха.

Для обеспечения читаемости цифр необходимо выдерживать оптимальные соотношения основных параметров знака: для знака прямого контраста ширина (толщина) линии должна составлять 1/6 — 1/8 высоты знака, для знаков обратного контраста толщина линии должна составлять 1/10 высоты знака.

3.3.8. Человек может точно идентифицировать не более 10 — 12 цветовых тонов, что ограничивает возможную длину алфавита при цветовом кодировании.

С наибольшей точностью опознаются фиолетовый, голубой, зеленый, желтый и красный цвета, которые и могут быть рекомендованы при цветовом кодировании. Общее число точно опознаваемых цветов может быть увеличено в несколько раз, если сигналы изменяются не только по цветовому тону, но также по светлоте и насыщенности.

При цветовом кодировании информации следует учитывать, что видимый цвет объектов зависит от их освещения. Поэтому цветовой код применяется только при освещении белым светом. Точное восприятие цвета обеспечивается при яркости, равной 170 нт. Восприятие цвета объектов зависит также от их размеров, расстояния от наблюдателя, положения в поле зрения. Хроматические объекты, находящиеся на далеком расстоянии, а также на периферии поля зрения, воспринимаются как ахроматические. При восприятии объектов под малым углом зрения (10 — 20 угл. мин.) наблюдается стягивание цветов к двум точкам: теплых — к красному, холодных — к голубому. С увеличением площади объекта увеличивается и точность различения цвета.

Следует учитывать возможное влияние хроматичности объектов на оценку их пространственных свойств — формы, размера. Цветовая окраска может вызвать явления, сходные с известными оптическими иллюзиями. Желтый цвет, например, зрительно как бы приподнимает поверхность, и она кажется более обширной. Белый и желтый цвета создают эффект иррадиации. Они как бы распространяются на расположенные рядом с ними более темные поверхности, уменьшают окрашенные в более темные цвета поверхности. Плоскости, окрашенные в темно-синий, фиолетовый и черный цвета, зрительно уменьшаются и устремляются книзу.

Эффективным средством повышения продуктивности выполнения операций по приему и переработке зрительной информации является дополнительное цветовое кодирование: наложение нескольких цветов на некоторый символический код повышает скорость и точность выполнения задач поиска и опознания. С другой стороны, наложение кода светлоты на цветовое кодирование затрудняет опознание хроматических сигналов, отличающихся по цветности; например, при длине алфавита, равной шести цветовым тонам, даже использование двух градаций светлоты в пределах одного цветового тона ведет к снижению точности опознания почти на 20%. Введение в алфавит сигналов смешанного по цветности типа приводит к увеличению числа ошибок опознания на 37,3% по сравнению с чистыми цветами. В то же время эффективность цветоразличения очень высока, если в поле зрения представлены все цветовые сигналы. При этом оперативные пороги цветоразличения достигаются даже при использовании 16 градаций светлоты для одного цветового тона.

При использовании цветового кода следует учитывать возможность плохого цветоразличения у отдельных индивидуумов. Кроме того, в состоянии зрительного утомления оператора в условиях работы с хроматическими отображениями отмечается чрезвычайное увеличение яркости и длительности зрительных последовательных образов, что, очевидно, должно ограничивать возможности и пределы использования цветовых индикаторов.

Оптимальным для высвечивания знаков на экранах ЭЛТ является участок спектра с длинами волн от 500 до 570 мк, т.е. желто-зеленые лучи. Эти цвета характеризуются малой насыщенностью, т.е. небольшим отличием от белого, максимальной видностью и не утомляют глаз.

3.3.9. Кодирование яркостью не следует предпочитать другим способам кодирования, поскольку сигналы различной яркости могут утомлять оператора и отвлекать его внимание. Кроме того, при одновременном предъявлении на экране сигналов различной яркости более яркие из них могут маскировать сигналы меньшей яркости. При хороших условиях видения для кодирования можно использовать не более четырех уровней яркости. Для большинства практических целей достаточно использовать два уровня яркости — яркий и тусклый или свет и темноту.

Используя яркость в качестве кодовой категории, следует учитывать, что видимая яркость, связанная с данной яркостью объекта, может существенно изменяться в зависимости от адаптации, яркости фона и т.п. Увеличение общей освещенности может привести к тому, что светлые объекты будут казаться еще светлее, более темные объекты будут оцениваться адекватно, а темные объекты будут казаться еще темнее.

3.3.10. При использовании частоты мельканий сигнала в качестве кодовой категории не рекомендуется применять более четырех градаций этого признака.

Экспериментально установлено, что при частоте мельканий, равной 2,5 Гц, точность зрительной оценки количества вспышек очень высока. С увеличением частоты мельканий точность оценки количества вспышек падает. Пороговой величиной для непосредственной зрительной оценки частота мельканий является частота 6 — 8 Гц. При использовании мельканий сигнала с целью привлечения внимания оператора оптимальная частота вспышек лежит в пределах от 3 до 10 Гц. Количество одновременно мерцающих объектов в поле зрения оператора не должно превышать двух — трех. Во избежание искажений контуров мелькающего знака целесообразно, чтобы мелькал не весь знак, а только часть его.

3.3.11. Основными качествами слуховых ощущений являются громкость, высота и длительность. Каждое из этих качеств отражает определенную сторону физической природы звука: частоту, интенсивность и продолжительность действия.

Границы области слуховых ощущений по показателю частоты звуков охватывают диапазон от 16 до 22000 Гц. Абсолютная звуковысотная чувствительность наиболее высока по отношению к звукам средней частоты и составляет 1000 — 3000 Гц. Различительная (дифференциальная) чувствительность более или менее постоянна в диапазоне 500 — 3000 Гц и составляет приблизительно 0,003 прироста к исходной величине.

Величины абсолютных порогов по показателю интенсивности различны для различных значений частота звука. Чувствительность повышается при увеличении частоты колебаний от 1000 до 3000 Гц и понижается в обе стороны от этой области. Дифференциальный порог слухового анализатора по интенсивности ощущаемых звуков составляет примерно 0,1 исходной величины и зависит не только от интенсивности, но и от частоты звука. Наиболее тонкая дифференциация всех качеств звука имеет место в диапазоне от 40 до 90 дБ. При интенсивности звука менее 40 дБ имеет место ограниченная способность к дифференциации звуков. В области интенсивностей звука свыше 90 дБ наблюдаются существенные отличия в работе слухового анализатора. Важнейшее значение здесь приобретает явление утомления и в связи с этим фактор времени действия звукового сигнала.

Временной порог чувствительности слухового анализатора, т.е. длительность звукового сигнала, необходимая для возникновения слухового ощущения, так же как и порога по интенсивности и частоте, не является постоянной величиной. С увеличением интенсивности и частоты звука временной порог сокращается. При достаточно высоких интенсивностях (30 дБ и более) и частоте (1000 Гц и более) слуховое ощущение возникает уже при длительности звукового сигнала, равной 1 мс. При уменьшении интенсивности звука той же частоты до 10 дБ временной порог достигает 50 мс. Аналогичный эффект наблюдается и при уменьшении частоты звукового сигнала.

При использовании для кодирования информации сигналов слуховой модальности также возникает необходимость в сравнительной оценке эффективности приема и обработки информации для различных категорий слухового сигнала — частоты, интенсивности, длительности и т.п. Известно, что оценка интенсивности и частоты очень коротких звуков затруднена. При длительности тона в 2 — 3 мс человек отмечает лишь его наличие, но не может определить его качеств. Любой звук при этом оценивается только как щелчок. С увеличением длительности звука человек начинает различать его частоту и интенсивность. Различение двух тонов по частоте и интенсивности также зависит от их отношения по длительности и от интервала между ними. Как правило, звуки, равные по длительности, различаются точнее, чем не равные. Очевидно, что оценки характеристик частоты, интенсивности и длительности звукового сигнала тесно связаны между собой. Однако способность человека к распознаванию этих качеств различна: лучше всего распознается частота звукового сигнала, хуже всего — его длительность.

При сравнении возможностей идентификации по параметрам частоты, интенсивности и длительности пар звуковых сигналов, разделенных пятисекундным межстимульным интервалом, наибольшая точность идентификации выявляется для параметра частоты и наименьшая — для параметра длительности; наибольшее время (латентный период) реакции идентификации свойственно для категории интенсивности звукового сигнала (табл. 2).

Таблица 2

ЗАВИСИМОСТЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ ОТ ВИДА АЛФАВИТА

Виды алфавита	Показатели эффективности идентификации
	точность, %	латентный период реакции, с
Частота	94,3	1,28
Интенсивность	86,8	2,87
Длительность	72,1	1,32

Сравнивая относительную эффективность приема и обработки звуковых сигналов по перечисленным выше параметрам, следует уравнивать влияние таких факторов, как число градаций каждого параметра, величина шага шкал, условия предъявления сигналов, задачи оператора и т.п.

3.3.12. Оптимальные условия различения одномерных зрительных и звуковых сигналов создаются лишь в том случае, если различие между парой одномерных сигналов превышает пороговую величину в несколько раз. Это обстоятельство ограничивает допустимую длину алфавита сигналов. Другое ограничение связано с низкой способностью человека точно идентифицировать возрастающее количество одномерных сигналов.

Общий диапазон изменения числа абсолютно различаемых градаций одномерного сигнала колеблется в пределах от 4 до 16, в зависимости от качества используемого признака.

Допустимая длина алфавита должна определяться экспериментальным путем для каждого вида алфавита. Следует ограничивать допустимую длину алфавита для следующих зрительных сигналов: форма — длина алфавита не ограничена в связи с возможностью использования различных дополнительных, внутренних и наружных, деталей; размер — 5; цифры и буквы — длина не ограничена в связи с возможностью использования различных сочетаний; цвет — 11; яркость — 4; частота мельканий — 4.

3.3.13. Наиболее целесообразный способ увеличения длины кодового алфавита — использование многомерного кодирования, т.е. увеличение числа значимых и меняющихся параметров сигнала. С помощью многомерных сигналов человеку можно передавать одновременно значительно больше информации о состоянии внешней среды или объектов управления, чем с помощью одномерных сигналов, поскольку информация на сигнал увеличивается пропорционально количеству кодовых категорий в структуре многомерного алфавита. С увеличением мерности алфавита время реакции идентификации и время выполнения поисковых задач незначительно сокращается. Время реакции опознания при этом, напротив, возрастает (рис. 10).

а	б

Рис. 10. Кодирование зрительной информации геометрическими формами (а и б — два набора хорошо различаемых символов)

3.3.14. Восприятие многомерных сигналов — не просто сумма параллельно развертывающихся процессов; существует определенная последовательность различения признаков сигнала. В многомерных сигналах обычно есть доминирующие и рецессивные признаки. Доминирующие признаки являются опорными в процессе различения и определяют собой характеристики реакции субъекта. Иерархия признаков в многомерном коде соответствует рангу эффективности этого признака при одномерном кодировании, что указывает на относительную независимость признаков в структуре многомерного кода. Наибольшей эффективностью для слухового различения обладает признак частоты.

При построении многомерных алфавитов следует учитывать преимущества того или иного вида алфавита при решении различных задач. Кодовая категория, обеспечивающая оптимальную различимость и тем самым максимальную эффективность решения задач оператором, должна использоваться в качестве доминирующего признака, т.е. для кодирования наиболее значимой характеристики объекта. Так, в системах со знаковой индикацией таким доминирующим признаком должен быть контур знака.

3.3.15. При разработке систем кодирования возможны различные варианты приближения кодовых знаков к кодируемым объектам. С этой точки зрения можно выделить два возможных варианта: абстрактный код, никак не связанный с содержанием сообщения, и конкретный код, в определенной мере связанный с содержанием сообщения. В соответствии с мерой абстрактности кода выделяют следующие типы знаков: абстрактные, схематические, иконические и пиктографические. Свойство конкретности и наглядности опознавательных признаков знака ускоряет процесс декодирования, поскольку в этом случае процессы различения, опознания и декодирования осуществляются одновременно. Использование принципа конкретности, т.е. связи формы сигнала со значением, смыслом кодируемого объекта, обеспечивает более продуктивное запоминание и хранение символов в памяти.

Для каждой категории кодовых знаков вопрос о мере абстрактности должен решаться в соответствии с особенностями и возможностями данной конкретной категории.

Буквы и цифры являются абстрактным кодом. Но когда они приближаются к кодируемым объектам, отражая названия характеристик объектов или ранжируя их по порядковому номеру, они относятся к конкретному коду.

При цветовом кодировании рекомендуется использовать цвета, которые как можно точнее отображают реальную ситуацию. Согласно международному стандарту сигналами опасности являются теплые тона, безопасности — холодные. Красный цвет является запрещающим и аварийным цветом, требует немедленной остановки действия. Желтый цвет обозначает внимание и слежение, зеленый — разрешающий действие.

По отношению к категории геометрических фигур-знаков вопрос об уменьшении абстрактности решается проще: частичное воспроизведение в опознавательных признаках сигнала признаков кодируемого объекта обеспечивает более высокую точность декодирования. Однако мера наглядности должна ограничиваться требованием хорошей различимости знака.

При выборе вида алфавита также следует опираться на системы знаний, сложившиеся и прочно закрепленные в опыте человека. Это помогает быстрому оживлению ассоциации и повышает скорость и точность опознания. На этом основании буквы используются для передачи информации о названии объекта, цифры — о его количественных характеристиках, цвет — о значимости, геометрические фигуры-знаки могут быть использованы для кодирования информации в тех случаях, когда оператору необходима наглядная картина для быстрой переработки информации.

При разработке алфавитов слуховых сигналов также предпочтительно использовать «натуральные» взаимоотношения между параметрами сигнала и кодируемыми характеристиками объекта. Например, различия в частоте звукового сигнала могут обозначать движение самолета вверх или вниз и т.п.

3.3.16. При выборе или компоновке кодовых знаков геометрических фигур следует учитывать требования их хорошей различимости. Вот некоторые требования к геометрии кодовых знаков:

• при построении алфавита знаков необходима четкая и последовательная классификация символов внутри алфавита;
• признак класса (основной классификационный признак объекта) должен кодироваться контуром знака, а признак вида (подвида) — дополнительными деталями знака (линиями, буквами, цифрами, заливкой и т.д.);
• дополнительные детали не должны пересекать или искажать основной символ;
• не следует перегружать знак внутренними или наружными деталями. Использование букв внутри или снаружи контура также затрудняет различение знака;
• при компоновке знака следует отдавать предпочтение внутренним деталям, поскольку наружные детали затрудняют различение контура знака;
• предпочтительно использование симметричных символов, поскольку они легче усваиваются и более прочно сохраняются как в оперативной, так и в долговременной памяти;
• в качестве различительных или опознавательных признаков символов в пределах одного алфавита не рекомендуется использовать: а — число элементов в знаке или его протяженность (в условиях дефицита времени определение числа элементов вызывает трудности); б — отличие знаков по признаку «позитив — негатив» (в условиях работы с проходящим светом возможны ошибки смешения таких знаков в результате возникновения отрицательных послеобразов); в — отличие знаков по признаку «прямое — зеркальное отражение» (трансформация зрительного образа типа пространственных поворотов относительно вертикальной или горизонтальной оси может привести к смешению зеркальных сигналов); г — различимость знаков должна оцениваться также по их угловым размерам, яркости и контрасту с фоном.

3.3.17. Помимо описанных в п. 3.3.16 требований к построению кодовых знаков следует учитывать следующие требования:

• кодовый алфавит должен разрабатываться на основе многоиерархической классификации кодируемых объектов по наиболее важным параметрам и характеристикам в соответствии со структурой и уровнем деятельности операторов, для которых предназначен данный алфавит;
• знаки должны быть логически взаимосвязаны между собой, отражая взаимосвязи объектов, и непосредственно графически передавать различия объектов;
• при разработке знаков следует использовать для кодирования разных видов информации различные способы кодирования — форму, буквы, цифры, заливку, цвет и т.д., исходя из возможностей технической реализации;
• следует однотипно использовать взаимосвязь признака объекта и элемента знака;
• при выборе характера контуров и дополнительных деталей надо основываться на мнении экспертов, используя их профессиональный опыт и привычные ассоциации;
• разрабатывать следует преимущественно простые и средние по сложности знаки, состоящие из контура и 1 — 3 внутренних дополнительных деталей;
• количество различительных признаков у знака должно быть не менее двух;
• при разработке новых знаков алфавита необходимо использовать имеющиеся контуры и дополнительные детали;
• кодовые знаки должны обеспечивать оптимальные условия восприятия и декодирования, а также легкость запоминания и начертания.

3.3.18. Кодирование сложного сообщения включает три этапа: а — подбор оптимального алфавита или алфавитов, которыми кодируются отдельные элементы сообщения; б — установление оптимального соотношения между различными алфавитами в пределах одного сообщения; в — нахождение оптимальной логической структуры закодированного сообщения.

Один из наиболее распространенных способов кодирования сложного сообщения — формулярный способ, т.е. объединение букв, цифр и условных знаков в компактные группы, с помощью которых передаются сведения о свойствах объектов. При этом способе используется пространственное кодирование, когда каждое знакомство в формуляре несет свою смысловую нагрузку. Для повышения эффективности декодирования сообщения, содержащегося в формуляре, рекомендуется смешанное кодирование, т.е. сочетание в одном формуляре букв, цифр и условных знаков, что облегчает дифференцирование кодируемых элементов и способствует организации процесса обработки сложной по составу информации. В случае использования однородного кодирования рекомендуется выделение в формуляре отдельных семантических групп (например, точками).

Оптимальным количеством знаков в формуляре является группа из 8 элементов, представляющая собой матрицу 4 x 2. Для практической работы рекомендуется считать предельным по числу знакомест 12-значный формуляр, хотя в определенных случаях допускается использование формуляров, содержащих до 20 знакомест.

Установлено, что точность воспроизведения символов в формулярах зависит от занимаемого ими знакоместа (рис. 11). С наибольшей точностью воспроизводятся знаки в первой строке формуляра, с наименьшей — в последней строке. При этом крайние знакоместа обеспечивают большую точность воспроизведения, чем средние. Поэтому крайние знакоместа формуляра должны нести наибольшую смысловую нагрузку, т.е. на них должна отображаться наиболее важная информация.

Рис. 11. Кодирование зрительной информации линиями для предотвращения реверсивного чтения шкал

3.3.19 К логограммам (аббревиатурам, условным словесным обозначениям и т.п.) предъявляются следующие требования:

• необходимость согласования логограммы с существующими в языке словообразовательными моделями (по возможности образование «правильной структуры», т.е. при фрагментарном способе словообразования следует предусматривать отсечение слова на стыке морфем);
• соблюдение однозначности расшифровки сокращенных логограмм (с морфологической точки зрения сокращение должно обрываться в таком месте, чтобы некоторые группы фонем в слове не вызывали переразложения основ, навязывая нежелательные ассоциации с другими существующими в языке основами). Искажение словообразовательной структуры слова-логограммы мешает его правильному пониманию. Например, слово «громкость» не следует сокращать до корня «гром», а слово «аппаратура» лучше сократить до корня «аппарат», чем до «аппар.» Следует также соблюдать требование краткости логограммы, необходимой и достаточной для идентификации и дифференциации обозначаемого объекта;
• соблюдение системности (системное наименование должно правильно отражать соотношение объектов внутри материальной системы). Оно помогает быстрее запоминать, воспринимать и декодировать логограммы. Такого рода системные взаимоотношения при использовании некоторых моделей сокращения могут быть выражены единообразным (регулярным) кодированием одних и тех же полных наименований, употребляющихся как самостоятельно, так и в различных словосочетаниях. Например, отдельно взятое слово «автоматический» в стандарте сокращается до «АВТ», а в словосочетаниях используется инициальный фрагмент «А». Принцип системности предполагает закрепить за некоторыми аббревиатурами право вхождения в единой форме в любую другую структуру логограммы в данной системе;
• соблюдение мнемоничности (логограмма должна быстро усваиваться, запоминаться). В частности, это может достигаться созданием инициальных логограмм-аббревиатур в форме акронимов-омонимов, т.е. когда из первоначальных букв коррелята складывается какое-нибудь законченное слово русского языка. Например, понятие «индикатор навигационной обстановки комплексный» обозначается логограммой ИНОК;
• соблюдение мотивированности (для быстрой и точной расшифровки логограмма должна сохранять в морфологической и семантической структуре след коррелята). Эта связь логограммы с коррелятом может выражаться либо отражением в ней его частей (букв, фрагментов, слов и т.д.), либо смысловыми ассоциациями, семантическими заменами по синонимическому принципу и т.д.;
• соблюдение эстетичности: логограмма должна быть благозвучна, чтобы не возникали ассоциации со словами, имеющими отрицательную эмоциональную окраску;
• соблюдение читабельности (слоговость) (логограмма должна легко прочитываться вслух). Это требование следует учитывать и при создании логограмм, которые не должны произноситься вслух, так как зрительное восприятие языковых единиц сопровождается внутренней речью, внутренним проговариванием соответствующей единицы. Поэтому, в частности, при создании инициальных логограмм предпочтительны такие, которые произносятся по звуковому, а не по буквенному типу (например, понятие «индикатор пилотажный комплексный» лучше выразить логограммой КИП, а не ИПК);
• необходимость отражения внутренней структуры логограммы путем правильного выбора ее графического оформления (это способствует быстрейшей расшифровке логограммы — соотнесению логограммы с исходной несокращенной надписью). Графическое оформление логограмм следует производить по следующей схеме:

Одинаковые по размеру и написанию буквы (например, прописные)	Разные по написанию буквы (например, прописные и строчные)
1. Обобщающие логограммы (ВЫСОТА, ТОРМОЗ)	1. Несокращенные логограммы (Посадка, Режим, Вертикаль)
2. Логограммы-аббревиатуры, образованные по инициальному типу (ИНОК, АБ, ДИСС)	2. Логограммы-аббревиатуры, образованные фрагментарным способом:
	начальное отсечение (Акк, Пикар, Пассив)
	медиальное отсечение (Лев, Прав, Земля)
	контракция (Тлг, Тлф, Тлм)
	3. Логограммы-аббревиатуры, полученные сочетанием разных способов сокращения (ДцВ)

3.4. Требования к организации рациональных режимов труда и отдыха

3.4.1. Рациональные режимы труда и отдыха на промышленных предприятиях должны обеспечивать высокую производительность труда, устойчивую работоспособность, способствовать сохранению здоровья людей.

При организации рационального режима труда и отдыха необходимо учитывать закономерности изменения работоспособности в сменном, суточном, недельном, сезонном и годовом циклах.

3.4.2. Годовой цикл труда и отдыха должен предусматривать рациональное чередование периода непрерывной трудовой деятельности с очередным отпуском (не менее 15 рабочих дней), который в соответствии с законодательством необходимо использовать единовременно.

При производственной возможности построение графика работы и определение времени начала смены на производстве следует осуществлять с учетом сезонных изменений длительности светового дня и колебаний температуры воздуха.

3.4.3. Месячные режимы труда и отдыха должны строиться исходя из норм продолжительности рабочего времени и отдыха, предусмотренных законодательством. Примерные графики чередования рабочих смен при пятидневной рабочей неделе можно найти в справочниках. Если графики сменности в силу специфики производства имеют отклонения в режиме труда и отдыха, то в пределах месячного графика необходимо предусматривать дополнительные дни отдыха либо отработки.

3.4.4. При организации недельного режима труда и отдыха необходимо учитывать, что работоспособность, увеличиваясь в первые дни рабочей недели, достигает наивысшего уровня на третий — четвертый день, а затем снижается, особенно на шестой день недели.

При организации недельного режима труда и отдыха следует руководствоваться следующими рекомендациями:

• рабочий период должен иметь длительность не более 6 дней подряд;
• более целесообразна пятидневная рабочая неделя, обеспечивающая повышение работоспособности благодаря двум дням отдыха. При пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями следует в первый день работы применять мероприятия для уменьшения периода врабатывания (вводная гимнастика, функциональная музыка);
• графики сменности должны строиться с учетом наиболее целесообразного использования внерабочего времени;
• нецелесообразны недельные графики работы с выходными днями в третий — четвертый день недели;
• целесообразно предоставлять дни отдыха через равномерное количество рабочих смен;
• продолжительность рабочей смены у лиц, занятых полный рабочий день, должна быть, как правило, не менее четырех и не более восьми часов;
• рабочая смена должна начинаться не ранее 8.00 ч при односменной работе и 6.00 — 7.00 ч при двухсменной и трехсменной работе; окончание рабочей смены должно предусматриваться не позднее 24.00 ч (с учетом местного времени);
• продолжительность ежедневного отдыха между сменами должна быть вдвое больше продолжительности работы; меньший отдых (но не менее 8 ч) при посменной работе может быть допущен специальным разрешением на некоторое время при чрезвычайной ситуации (аварийные и другие неотложные вспомогательные работы);
• на производствах с непрерывным или периодически прерывающимся технологическим циклом, не допускающим междусменных перерывов, или в случаях производственной необходимости при введении ночных сменных работ перед ночной сменой или после нее следует предоставлять более длительный отдых; внутрисменный режим работы в ночное время должен предусматривать, помимо обеденного, регламентированные перерывы для производственной гимнастики (наиболее эффективной в 2 — 4 часа ночи), принятие тонизирующих напитков (чай, кофе и т.п.), трансляцию функциональной музыки;
• для обеспечения благоприятных условий для сна и отдыха после работы в ночную смену рекомендуется создавать на предприятии специальные профилактории.

3.4.5. Организация внутрисменных режимов труда и отдыха должна основываться на анализе сменной динамики работоспособности, отражающей воздействие условий труда на организм человека, с учетом следующих принципов:

• рациональное чередование работы и отдыха, как одно из средств профилактики утомления, повышения работоспособности и производительности труда, должно проводиться для всех видов работ в комплексе с организационными, техническими, санитарно-техническими и другими профилактическими мероприятиями;
• отдых должен быть регламентированным: такой отдых более эффективен, чем перерывы, возникающие нерегулярно; простои не могут являться полноценным отдыхом;
• форма и продолжительность внутрисменного отдыха должны определяться исходя из тяжести и напряженности труда, условий труда, сменности;
• минимальное время на отдых следует устанавливать не менее 10 мин. в смену для регламентированных перерывов (например, выполнения производственной гимнастики) и не менее 40 мин. для обеденного перерыва.

3.4.6 При разработке внутрисменного режима труда и отдыха следует предусматривать:

а) комплекс мероприятий, способствующих ускорению процесса врабатывания (процесс врабатывания должен составлять не более 40 мин. в начале смены и 20 мин. после обеденного перерыва), включающий:

• вводную гимнастику длительностью 5 — 7 мин., состоящую из 6 — 8 упражнений, выполняемых в темпе, несколько превышающем обычный темп работы; для профессий, труд которых характеризуется малой двигательной активностью, вводную гимнастику следует проводить через 15 — 20 мин. после начала работы;
• функциональную музыку, предшествующую работе и сочетающуюся с вводной гимнастикой;

б) комплекс мероприятий, способствующих увеличению периода высокой устойчивой работоспособности (этот период должен составлять не менее 75% рабочего времени первой половины смены и 65% — второй), включающий:

• микропаузы длительностью от 1 до 40 с между последовательными рабочими операциями; в целом микропаузы должны составлять 9 — 10% рабочего времени;
• функциональную музыку, длительность, периодичность и содержание которой определяется исходя из динамики психического состояния и физиологических функций в течение смены с учетом возраста, пола, музыкальных вкусов работающих. Трансляция функциональной музыки должна производиться через динамики радиотрансляционной сети (при уровне производственного шума до 70 дБА) и индивидуально через телефонные устройства, встроенные в противошумные наушники (при уровне шума выше 70 дБА);

в) комплекс мероприятий, предупреждающих развитие чрезмерного утомления, включающий:

• обеденный перерыв, длительность которого при одно- и двухсменной работе должна быть не менее 40 и не более 60 мин.

Обеденный перерыв следует предоставлять в середине смены или на 1 ч раньше; при трехсменной работе обеденный перерыв рекомендуется приурочивать к перерыву на отдых;

• перерывы на отдых длительностью 5 — 15 мин., устанавливаемые в моменты начала развития утомления (утомление считается невысоким, если время восстановления функций после окончания работы не превышает 10 — 15 мин.; при среднем утомлении время восстановления составляет около 30 мин.; при глубоком утомлении восстановление функций происходит лишь к началу следующей смены или затягивается на продолжительное время).

3.4.7. Содержание внутрисменных регламентированных перерывов на отдых должно определяться характером трудовой деятельности:

• для профессий, труд которых связан с длительным статическим напряжением, наиболее целесообразна производственная гимнастика с преобладанием упражнений на расслабление;
• для профессий, труд которых связан со значительной физической нагрузкой, целесообразны производственная гимнастика, с преобладанием упражнений на потягивание, расслабление основных групп мышц, дыхательная гимнастика;
• для профессий, работа которых выполняется сидя, производственная гимнастика должна включать упражнения, требующие активности крупных мышц корпуса и ног, а также ходьбу;
• для профессий, связанных с длительным поддержанием малоподвижной стоячей рабочей позы или с выполнением большого количества движений пальцами, кистями рук и предплечьями, следует проводить производственную гимнастику или самомассаж рук и ног (перерыв для самомассажа рекомендуется организовывать в первую половину смены). На производствах, где наблюдается значительное загрязнение кожных покровов, самомассаж следует делать после водных процедур по окончании рабочей смены.

3.4.8. Длительность и периодичность регламентированных перерывов на отдых следует устанавливать в зависимости от характера труда, степени тяжести и напряженности работы. Примеры разработанных типовых режимов труда и отдыха для отдельных профессий приведены на рис. 12, 13.

Рис. 12. Схема типовых режимов труда и отдыха (по С.А. Косилову): - регламентированный перерыв; - обеденный перерыв; I — работа на конвейере в легкой промышленности (сборка портфелей); II — работа на конвейере в точном приборостроении (сборка часов); III — работа на конвейере по клейке галош; IV — механизированный счет; V — корректорские работы; VI — работа за пультом управления в телестудии (репетиция); VII — работа за пультом управления в телестудии (передача в эфир); VIII — пневматическая клепка легких обшивок; IX — тяжелые физические работы (валка леса, горячая штамповка); X — станочные работы; XI — работа на конвейере в обувном производстве

Рис. 13. Схема типовых режимов труда и отдыха для работников малоподвижных профессий (по Н.Ю. Тарасенко, Б.В. Ананьеву, Ю.В. Мойкину, 1979): I — браковщиков тканей; II — раскройщиков обувного производства; III — штамповщиков машиностроения; IV — укладчиков и изолировщиков статоров-электродвигателей; V — монотипистов; VI — линотипистов; VII — приемщиков ролевых печатных машин; VIII — приемщиков листовых печатных машин; IX — контролеров-сортировщиков в полиграфическом производстве; Регламентированные и обеденные перерывы: а — перерывы, заполненные производственной гимнастикой; б — пассивные перерывы; в — обеденный перерыв; г — перерывы, заполненные самомассажем

Все виды профессий можно разделить на четыре группы по соотношению испытываемых нервно-психических и физических нагрузок.

Для всех работающих необходимо начинать работу с вводной гимнастики (рис. 14).

Рис. 14. Типовые режимы труда и отдыха для четырех групп профессий (цифры над категорийными полосами сочетания интервалов труда и отдыха обозначают время регламентированных перерывов, а под ними — момент начала этих перерывов по отношению к началу рабочей смены): - вводная гимнастика (либо физкультпауза); - гигиеническая процедура (обтирание шеи, рук, лица) + немного походить; - 2 — 3 физкультурных упражнения: потягивание и растягивание основных мышечных групп с глубоким дыханием; - 2 — 3 физкультурных упражнения (потягивание и растягивание основных мышечных групп с глубоким дыханием) + немного походить; - гигиеническая процедура (обтирание рук, лица, шеи либо обливание водой) + 2 — 3 физкультурных упражнения (потягивание и растягивание основных мышечных групп с глубоким дыханием); - обеденный перерыв: принятие пищи + ходьба в умеренном темпе на свежем воздухе; - обеденный перерыв: принятие пищи + спокойное сидение на свежем воздухе, чтение газет, журналов, книг, беседы, настольные игры

Затем, через час после начала работы, для работников умственного труда (группа I) следует выполнить комплекс из 2 — 3 легких упражнений: потягивание и растягивание основных мышечных групп с глубоким дыханием, ходьба в медленном темпе.

Для работников с незначительной физической нагрузкой (группа II) через 1,5 ч после начала работы необходимо выполнить гигиеническую водную процедуру (обтирание рук, лица, шеи) и походить в среднем темпе. Для этих первых двух групп профессий через 3 ч после начала работы необходимо организовать первую физкультурную паузу, включающую комплекс гимнастических упражнений. Через 4 ч после начала смены назначается обеденный перерыв, во время которого рекомендуется после принятия пищи погулять на свежем воздухе. После обеда через 2 ч можно организовать вторую физкультурную паузу, состоящую для группы II из комплекса гимнастических упражнений, а для группы I из гигиенической процедуры и 2 — 3 упражнений дыхательной гимнастики. Для группы I второй физкультурной паузе должен предшествовать перерыв через час после обеда, включающий 2 — 3 упражнения на потягивание и растягивание основных групп мышц.

Для работников с умеренными физическими нагрузками (группа III) через 2 ч 30 мин. после начала работы следует вводить легкую физкультурную паузу: 2 — 3 упражнения на потягивание и растягивание основных групп мышц с глубоким дыханием.

Для работников со значительными физическими нагрузками через 2 ч 40 мин. после начала смены следует вводить гигиеническую процедуру, а затем ту же легкую гимнастику из 2 — 3 упражнений. Обеденный перерыв для группы III рекомендуется назначать через 3,5 ч, а для группы IV (тяжелые физические нагрузки) — через 4 ч после начала смены.

Физкультурная пауза, проводимая в конце первой и второй половины рабочего дня, направлена на повышение степени влияния отдыха во время регламентированных перерывов, восстановление нарушенного рабочего динамического стереотипа и предупреждение этого нарушения. Физкультурные паузы целесообразно назначать в моменты, предшествующие развитию утомления. Гимнастический комплекс должен включать 6 — 7 специально подобранных физических упражнений. Упражнения должны обеспечивать переключение деятельности на мышечные группы, не участвующие в основной работе. Целесообразно подбирать такие упражнения, которые давали бы посильную тонизирующую нагрузку, способствовали бы ускорению восстановительных процессов в соответствующих «отдыхающих» нервных центрах.

При занятиях спортом необходимо правильно распределять физическую нагрузку в течение недели с целью оптимизации отдыха и предотвращения переутомления.

3.4.9. В местах отдыха (непосредственно около рабочего места или в специальном помещении) необходимо предусматривать условия, отвечающие санитарно-гигиеническим нормативам.

Помещение для отдыха, определяемое по площади из расчета не менее 0,2 м2 на одного работающего (в наиболее многочисленной смене), но в целом не менее 18 м2, должно быть расположено не далее чем за 75 м от рабочих мест, иметь температуру воздуха 20 °C и достаточную освещенность, должно быть изолировано от действия неблагоприятных факторов производственной среды, обеспечено приточно-вытяжной вентиляцией с подачей воздуха из расчета не менее 30 м3/ч на человека, оборудовано умывальниками, питьевыми автоматами, удобными креслами, столиками; цветовое решение этого помещения должно отвечать функциональным и эстетическим требованиям.

При организации перерыва на отдых непосредственно около рабочих мест (которые должны иметь условия, соответствующие санитарно-гигиеническим нормативам) места отдыха следует оборудовать удобными стульями, питьевыми автоматами, элементами озеленения и пр.

3.4.10. При разработке внутрисменного режима труда и отдыха для работающих в условиях неблагоприятного воздействия вредных факторов производственной среды следует руководствоваться следующими рекомендациями:

• для компенсации неблагоприятного воздействия конвекционного и лучистого тепла регламентированные перерывы следует организовывать в кабинах или комнатах отдыха с радиационным охлаждением;
• для предупреждения неблагоприятного воздействия пониженных температур помещения для отдыха и обогревания должны быть оборудованы специальными устройствами лучисто-контактно-конвекционного тепла;
• для предупреждения неблагоприятного воздействия шума и вибрации (в случаях, когда технические средства не обеспечивают достижения нормативных уровней) следует предусматривать ограничение суммарного времени действия этих факторов посредством введения регламентированных перерывов и соблюдения соотношения времени воздействия фактора и паузы 1:2;
• рациональный режим труда и отдыха при работе с вибрационным оборудованием должен предусматривать ограничение времени контакта с вибрацией (не более 20 — 30% продолжительности смены). Регламентированные перерывы (для активного отдыха, проведения профилактических процедур), проводимые в специальных тихих помещениях, рекомендуется устанавливать длительностью 20 мин. через 1 — 2 ч после начала смены и длительностью 30 мин. через 2 ч после обеденного перерыва.

3.4.11. Существенным фактором при выборе рационального режима труда и отдыха является согласование темпа работы человека и машины. Здесь важно выяснить, какой темп работы возможен и предпочтителен — свободный или принудительный. При свободном, самостоятельно регулируемом темпе работы человек меньше ощущает зависимость от трудового задания, легче согласовывает нагрузку с уровнем работоспособности. Принудительный темп в ряде случаев может стимулировать деятельность, но он быстрее приводит к утомлению.

Для снижения отрицательного влияния перегрузок оператора на эффективность СЧМ при проектировании аппаратуры необходимо учитывать следующие требования:

• время, отводимое оператору на решение задачи, должно превышать реально требуемое, а именно: коэффициент загрузки не должен превышать 0,75, период занятости (время непрерывной работы без пауз) должен составлять 15 — 20 мин., суммарное время микропауз должно составлять 15 — 20% общего времени);
• число сигналов, одновременно требующих действий оператора, не должно превышать объема оперативной памяти (до 7 оперативных единиц информации);
• время ожидания обслуживания не должно превышать длительности сохранения информации в оперативной памяти (без сознательного повторения — до 1 с, с повторением — несколько секунд).

3.5. Требования к проведению мероприятий по предупреждению неблагоприятных последствий профессиональной гипокинезии

3.5.1. В условиях современного высокомеханизированного и автоматизированного производства недостаточная двигательная активность в труде (профессиональная гипокинезия) становится новым неблагоприятным фактором для работающих людей. Гипокинезия возникает при низких уровнях затрат энергии на мышечную работу, малой величине и локальности мышечных усилий, фиксированной рабочей позе, однообразии, упрощении и обеднении координации движений, а также при малом информационном содержании трудовых действий.

Малая двигательная активность в течение многих лет трудовой деятельности снижает физическую работоспособность и разрушает здоровье людей, способствуя возникновению гипертонической болезни, ишемической болезни сердца и т.д.

Отрицательное воздействие гипокинезии на здоровье человека усугубляется, если недостаток рабочих движений не компенсируется в нерабочее время выполнением физических упражнений или мышечной деятельностью при бытовых нагрузках. Когда такая компенсация имеется, наличие профессиональной гипокинезии может быть признано допустимым.

Одним из показателей неблагоприятного влияния общей гипокинезии (суммарно за время работы и за нерабочее время) является накопление признаков физической детренированности на протяжении ряда лет трудовой деятельности.

Признаками, по которым устанавливают уровень физической тренированности (детренированности), являются величины максимального потребления кислорода (МПК), результаты теста PWC170, данные динамометрических и спирометрических исследований.

Для оценки двигательной активности человека необходимо выделять неблагоприятный и допустимый уровни гипокинезии.

3.5.2 Ориентировочными критериями наличия профессиональной гипокинезии следует считать:

• затраты энергии на мышечную работу в процессе труда менее 0,5 — 1 ккал/мин. в среднем за смену, что соответствует среднесменной мощности механической работы менее 4 — 7 Вт;
• выполнение трудовых действий только предплечьями и кистями рук при фиксированной позе сидя в течение более 75% рабочего времени и при условии, что остальное время не занято более тяжелой работой;
• простота, однообразие и стереотипность (монотония) трудовой деятельности, включающей не более 5 — 7 различных элементов в исполнительских действиях и не более 8 — 10 различных вариантов выбора решений, предопределенных инструкциями о профессиональных обязанностях.

Физиологическим критерием неблагоприятного влияния гипокинезии на эффективность труда являются признаки снижения уровня рабочего напряжения в течение рабочей смены: замедление сокращений сердца, уменьшение пульсовой амплитуды артериального давления, снижение адренокортикальной активности. Производственным критерием таких неблагоприятных влияний является снижение профессиональной работоспособности.

3.5.3. Задача уменьшения профессиональной гипокинезии при проектировании условий труда должна решаться в соответствии с установленными нормами производительности труда.

Однообразие и простота ручных действий могут быть значительно уменьшены за счет рациональной автоматизации отдельных операций и технологических процессов.

Организация режимов монотонных видов труда должна предусматривать не только правильное чередование периодов работы и регламентированных перерывов (с необходимыми гимнастическими упражнениями), но и специальные мероприятия, направленные на борьбу с монотонией. К числу таких мероприятий относятся:

• рациональная организация всего технологического процесса при конвейерной форме труда, повышение содержательности трудовых действий, вызывающих интерес к выполняемой работе (например, объединение малосодержательных операций в более сложные и разнообразные);
• регламентирование длительности выполнения однообразных, простых операций (до 5 — 6 мин.);
• смена ритма движения конвейерной линии;
• чередование рабочих на различных участках конвейера в течение смены или рабочей недели;
• повышение эстетического уровня условий рабочего участка (конвейерной линии);
• введение функциональной музыки;
• разработка и регулярное применение систем морального и материального стимулирования.

3.5.4. Уменьшению неблагоприятного воздействия гипокинезии способствует повышение двигательной активности работающих во время регламентированных перерывов и микропауз. Длительность таких перерывов должна составлять не менее 10 мин.

Если микропаузы у работающих не совпадают, то физические упражнения следует выполнять самостоятельно, по мере возникновения потребности в движении.

При конструировании рабочего места и рабочего сиденья наряду с общими требованиями обеспечения удобства действий и устранения излишнего напряжения важно предусмотреть возможность производить рабочие движения при жестко фиксированной позе. Желательно, чтобы сиденья поворачивались вокруг вертикальной оси, изменяя высоту. Для операторов, работающих за пультами управления, целесообразно предусмотреть возможность вставать с места и отходить от пульта.

Следует так крепить рабочее сиденье (спинку кресла, подголовник, подлокотники и опору для ног), чтобы в позе «сидя», опираясь руками и ногами, можно было во время пауз выполнять физические упражнения, не покидая рабочего места.

Нормирование трудовых операций должны предусматривать микропаузы продолжительностью не менее 0,5 — 1 мин., в течение которых можно переменить положение тела или выполнить упомянутые упражнения, или встать на ноги, или отойти от рабочего места.

3.5.5. Объем и интенсивность двигательной активности должны быть согласованы с общим объемом нагрузок в течение суток (включая бытовые нагрузки во внерабочее время) и с индивидуальной потребностью в отдыхе.

Недостаток двигательной активности в процессе труда может быть компенсирован во внерабочие часы физическими упражнениями или мышечной деятельностью при бытовых нагрузках.

3.5.6. В практике организации труда целесообразно использовать средства, направленные на улучшение функционального состояния организма человека в условиях гипокинезии:

• кратковременное увеличение темпа работы, что улучшает координацию движений, вегетативные показатели, повышает внимание (разумеется, при условии, если у работающего в принудительном темпе есть резервные силы);
• позотонические движения — в виде изменения позы, перегруппировки веса тела с одних мышечных групп на другие.

Для уменьшения влияния монотонии, повышения эффективности работы оператора следует использовать определенные организационные мероприятия:

• отбор операторов на основе учета их индивидуальных психофизиологических особенностей;
• усложнение обязанностей в процессе дежурства: выполнение (с учетом специфики профессии) дополнительных задач по изучению техники, ведение записей в журнале, трансляция радиопередач;
• введение кратковременного периодического дежурства (например, для авиадиспетчеров), выбор компромиссной продолжительности дежурства исходя из целеназначения СЧМ;
• установление оптимальной длительности ежесуточного пассивного отдыха (сна без перерывов) не менее 7 ч (при отсутствии экстренной необходимости его прерывания);
• чередование пассивного отдыха с активным.

3.5.7. Когда специфика производственной деятельности требует длительного непрерывного пребывания операторов на посту дежурств, следует предусматривать обеспечение отдыха непосредственно на рабочем месте. С этой целью для работы в положении «сидя» необходимо предусматривать возможность принятия человеком положения лежа или полулежа (например, путем откидывания до горизонтального положения спинки сиденья оператора). Одновременно с этим необходимо исключать длительное нахождение оператора в однообразной позе. Так, при длительном нахождении в движущемся объекте следует предусмотреть возможность изменения положения ног до полного разгибания.

Продолжительность перерывов во время трудовой деятельности зависит от характера выполняемой работы. При умственной, напряженной и ответственной работе целесообразны частые короткие перерывы, а при физической — более редкие и продолжительные.

3.6. Требования к методам и организации психофизиологического отбора

3.6.1. Психофизиологические методики, разрабатываемые для профессионального отбора специалистов, должны удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечивать выявление тех индивидуально-психологических качеств личности и психофизиологических свойств, которые играют существенную роль в успешном овладении профессией (профессиональном обучении) и в производственной деятельности;
• обеспечивать выявление не только знаний, навыков и умений, но и способностей к развитию психологических качеств, тренируемости, необходимых для формирования и совершенствования профессионального мастерства.

3.6.2. Методические приемы, используемые при профессиональном психофизиологическом отборе специалистов, должны быть выдержаны с точки зрения надежности, прогностической (информационной) ценности и дифференцированности.

Надежность методики — это мера стабильности результатов при повторных обследованиях одного и того же испытуемого. Достаточная надежность необходима для того, чтобы можно было использовать каждый результат как стабильный параметр для суммарной (интегральной) оценки.

Прогностическая (информационная) ценность методики (показателя) — это мера, определяющая возможность правильного предсказания профессиональной пригодности обследованных лиц. Она характеризует степень различия состояний оцениваемой функции (качества, способностей) у лиц с разным уровнем ее развития и связь этой функции с успешностью обучения или (и) качеством профессиональной деятельности.

Дифференцированность методики — это преимущественная направленность на оценку определенной функции или совокупности функций. Необходимо стремиться к такому совершенствованию методики, чтобы максимально уменьшить связь между результатами обследования по избранной методике и по другим методикам, направленным на оценку заведомо иных функций абитуриента.

Степень соответствия методик (показателей) этим требованиям проверяется экспериментально на этапе разработки системы отбора и периодически в процессе практического применения при отборе.

3.6.3 Требования, предъявляемые к аппаратуре психофизиологического исследования, должны обеспечивать:

• портативность (в пределах возможного) и универсальность (количество методик, реализуемых с ее помощью, должно быть максимальным);
• простоту управления (приборы для массовых обследований должны быть максимально автоматизированы и унифицированы в отношении предъявления однотипных программ раздражителей через программно фиксируемые промежутки времени, а также в отношении возможности автоматизированной обработки результатов и фиксирования ошибочных действий обследуемых);
• удобство считывания автоматически обработанных результатов обследования (приборы для массового обследования должны иметь цифровые табло и цифропечать);
• предельно возможную бесшумность работы;
• высокую точность (достоверность) в обнаружении индивидуальных различий при выполнении заданий.

3.6.4. Для обеспечения стандартности (унифицированности) обстановки эксперимента является обязательным выполнение следующих требований:

• отсутствие в помещении во время проведения эксперимента посторонних лиц, а также лиц, которые по своему положению могут повлиять на поведение и установку испытуемого; запрещение переговоров и ненужных передвижений;
• отсутствие в помещении предметов, приборов, звуковых сигнализаторов, отвлекающих своей работой (или наличием) внимание обследуемого;
• изоляция помещения от проникновения неожиданных шумов, вибраций, электромагнитных помех;
• постоянство освещения (светильники должны быть расположены так, чтобы не создавать прямого светового потока в глаза испытуемого и не вызывать появления бликов на рабочей аппаратуре).

3.6.5. Основным требованием, предъявляемым к характеру эксперимента с точки зрения его стандартности (унифицированности), является соблюдение постоянства всех физических параметров сигналов, с которыми работает испытуемый (размер, цвет, форма, частота, амплитуда, протяженность сигналов, стандартность помех и т.д.).

3.6.6. Психофизиологический отбор абитуриентов должны проводить специалисты, имеющие теоретическую подготовку и обладающие необходимыми навыками в проведении экспериментально-психологических исследований (обследования, обработка и анализ их результатов). Вспомогательный персонал, участвующий в обследовании, также должен пройти необходимую специальную подготовку.

Специалисты, проводящие обследование, и их помощники должны одинаково доброжелательно относиться ко всем обследуемым лицам. Недопустима какая-либо, даже незначительная, помощь отдельным абитуриентам в выполнении заданий, выходящая за пределы указанной в инструкции.

Опыт специалиста, его уверенность в себе и своих помощниках, опрятный внешний вид, корректность — все это помогает в создании деловой, серьезной обстановки, способствующей раскрытию реальных возможностей абитуриентов, в повышении надежности результатов обследования.

Специалист в области профессионального психофизиологического отбора должен знать:

• профессиональную специфику и условия той деятельности, для выполнения которой отбирается специалист;
• основы психологии, физиологии и психофизиологии человека, основы социальной психологии и особенности групповой деятельности;
• методологические основы, принципы и критерии психофизиологического профотбора, порядок его проведения и требования к стандартизации процедуры обследования;
• основы профессиографии, методы разработки и обоснования психофизиологических требований к профессиональным навыкам;
• методические основы и отдельные методики изучения и оценки профессионально значимых психофизиологических и личностных свойств человека;
• сущность, проявление и признаки нервно-психической неустойчивости и методы ее выявления в процессе психофизиологического обследования;
• методы оценки и прогнозирования профессиональной пригодности лиц, прошедших психофизиологическое обследование;
• психофизиологические и социально-психологические основы групповой деятельности специалистов, объединяемых в рабочие коллективы, и методы изучения психологической совместимости внутри различных коллективов;
• основы математической обработки результатов обследований.

3.6.7. Психофизиологическому обследованию в целях профессионального отбора должны подвергаться лица, признанные (по данным медицинского отбора) годными по состоянию здоровья к обучению или работе по определенной специальности.

Перед началом обследования проводится опрос о самочувствии. Лица, высказавшие какие-либо жалобы на здоровье, а также находящиеся в болезненном состоянии или не отдохнувшие накануне (например, после работы, дежурства), к обследованию не допускаются.

3.6.8. При проведении психофизиологического обследования необходимо обеспечить строгую секретность содержания применяемых тестов, чтобы избежать предварительной тренировки кандидатов в их выполнении. Требуется организовать тщательное хранение и учет бланков, таблиц с заданиями, протоколов, «ключей» и оценочных шкал; необходимо чередовать различные варианты применяемых методик для исключения возможности использования абитуриентами ответов предыдущей группы. Каждая бланковая методика должна иметь, как правило, 2 — 4 равноценных по трудности варианта.

Помещение, где проводятся групповое и индивидуальное обследования, должно закрываться и опечатываться во внерабочее время.

Методические пособия (инструкции, руководства) не должны попадать в руки лиц, не занимающихся вопросами профотбора, и подлежат тщательному хранению.

3.6.9. В целях достижения высокой объективности психофизиологического отбора необходимо строго придерживаться организационно-методических рекомендаций, излагаемых в официально принятых рабочих документах (методических пособиях, инструкциях, руководствах), регламентирующих проведение практических мероприятий по психофизиологическому отбору конкретных специалистов (кандидатов).

Контроль за правильностью проведения системы психофизиологического отбора должны осуществлять представители вышестоящих организаций, ответственных за комплектование производственных коллективов и за качество профессионального отбора.

3.6.10. В документах, выдаваемых на руки кандидатам, не зачисленным по результатам психофизиологического отбора, причину отказа в приеме следует формулировать так: «низкая оценка при сдаче квалификационного экзамена».

3.6.11. Общие требования к показателям оценки мероприятий по профессиональному психофизиологическому отбору сводятся к следующему:

• адекватность показателей с точки зрения целей отбора и особенностей профессиональной деятельности. Для учебной деятельности (цель — овладение какой-либо специальностью) показателями оценки могут быть эффективность приобретения и закрепления знаний, навыков и умений, уровень обучаемости и т.п. Для практической деятельности это показатели продуктивности, точности, надежности выполнения трудовых операций в реальной рабочей обстановке. В качестве показателей для эмоциональной устойчивости можно использовать эффективность выполнения рабочих операций в экстремальных, аварийных и других условиях деятельности;
• объективность показателей в общем случае обеспечивается преимущественным использованием количественных показателей. Преимущество, отдаваемое объективным показателям, не исключает возможности, а в ряде случаев и целесообразности использования субъективных оценок обучающих лиц и руководящего персонала (например, широко применяется девятибалльная шкала оценки летных способностей);
• комплексность показателей, т.е. необходимость использования нескольких оценочных показателей профессиональной эффективности с последующим выделением ведущего показателя или применением обобщающей оценки.

3.6.12. Для оценки уровня подготовленности специалистов рекомендуется применять метод опроса инструкторско-преподавательского состава и заполнения специальных анкет типа «Квалификационная характеристика профессиональной подготовленности специалиста (курсанта)». В качестве одного из приемов оценки некоторых характеристик практической подготовленности можно использовать рабочие тесты — стандартизированные задачи, являющиеся как бы элементами или совокупностями (блоками) элементов реальных трудовых операций. Результаты выполнения рабочих тестов наряду с другими данными могут быть использованы для определения общего уровня профессиональной подготовленности.

3.7. Требования к методам комплектования коллектива операторов

3.7.1. Целевой функцией производственной организации является производственно-экономическая. Для эффективного выполнения своей производственно-экономической функции коллектив операторов должен обладать возможностями системы кооперации, направленными на выполнение следующих мероприятий:

а) обеспечить успешное освоение, дальнейшее совершенствование каждым оператором необходимых трудовых навыков и умений (функция инструктирования);

б) наладить между индивидуальными исполнителями систему взаимодействий (взаимоконтроль, взаимовыручка и взаимозаменяемость), требуемых технико-технологическими условиями выполняемых ими конкретных производственных задач (функция операционного контакта);

в) создать условия для нормального, бесперебойного циркулирования и распределения между операторами распоряжений и рабочих заданий, а также информации о нормативах их выполнения (директивная функция).

Для изучения формы и уровня кооперации в функционирующем коллективе операторов необходимо провести: а) выявление функциональной структуры сложившейся в нем системы кооперации; б) выявление интегральных параметров функциональных систем кооперации; в) установление уровня адекватности системы кооперации путем соотнесения ее структурных и функциональных параметров с объективными характеристиками производственных задач.

3.7.2. При заданных объективных параметрах производственной ситуации (уровень профессиональной компетентности работников, уровень технической оснащенности рабочих мест, содержание и уровень стандартизованности поставленных перед коллективом производственных задач, официальная ролевая структура коллектива, условия оплаты труда и размер материального вознаграждения, санитарно-гигиенические, социально-бытовые и прочие условия труда и т.д.) необходимыми производственно-экономическими предпосылками эффективной организации коллективной деятельности являются:

а) создание системы производственных контактов (коммуникаций, каналов связи), оптимальной с точки зрения данного вида деятельности и характера производственных задач;

б) формирование мотивов деятельности, обеспечивающих трудовую активность каждого оператора и коллектива в целом.

3.7.3 Социально-психологическими предпосылками эффективной организации коллективной деятельности являются:

а) система межличностных отношений, интегративной характеристикой которой является уровень сплоченности членов коллектива;

б) уровень удовлетворенности членов коллектива своей работой и их обобщенное отношение к труду.

3.7.4. Для повышения эффективности комплектования и совершенствования укомплектованного коллектива операторов необходимо провести лабораторные обследования индивидуально-психологических, социально-психологических предпосылок кооперации с целью выявления:

• индивидуально-психологических особенностей каждого оператора, определяющих выбор той или иной стратегии поведения при решении коллективных задач (в случае когда тестируемый оператор исполняет функции руководителя или готовится к такой функции, выявление этих особенностей позволяет определить характерный для него стиль руководства);
• индивидуально-психологических особенностей оператора, определяющих его способность к выполнению предназначаемой производственной функции (в зависимости от содержания производственной функции это может быть время реакции, концентрация внимания, порог пресыщения монотонностью, уровень притязаний, уровень когнитивной сложности, ригидность — гибкость и т.д.);
• сочетания индивидуально-психологических особенностей коллектива операторов, определяющего уровень их психологической и психофизиологической совместимости в процессе выполнения совместных действий и операций;
• обобщенного отношения к труду (обобщенных мотивов трудовой деятельности);
• сочетания ценностных ориентаций и социальных установок отдельных операторов, позволяющих прогнозировать уровень их социально-психологической совместимости (вероятность установления между ними положительных межличностных отношений) в процессе коллективной деятельности.

3.7.5. Альтернативными (полярными) формами кооперации в производственном коллективе являются централизованная и децентрализованная системы производственных контактов. Идеальная централизованная сеть — это такая система производственных коммуникаций, при которой все без исключения исполнители («периферия») отделены один от другого теми или иными преградами («коммуникационными барьерами»), препятствующими передаче и приему производственной информации, тогда как официальный руководитель («центр») может беспрепятственно общаться с каждым из них. Идеальная децентрализованная сеть — это система, в которой все, включая и руководителя, имеют равные возможности коммуникации. Следовательно, уровень централизации (децентрализации) коммуникаций в коллективе операторов тем выше (ниже), чем меньше (больше) возможности производственного контакта, имеющиеся у индивидуальных исполнителей.

3.7.6. Имеющаяся у оператора коммуникативная возможность (возможность производственного контакта) исчисляется количеством и пропускной способностью (помехоустойчивостью) каналов связи, по которым он может передавать и получать производственную информацию. Количественными показателями коммуникативных возможностей оператора могут служить показатели:

• частота производственных контактов, в которые он вступает с другими операторами, включая руководителей разных звеньев;
• число каналов связи для обмена производственной информацией (т.е. число членов коллектива, с которыми он контактирует по производственным вопросам);
• количество имеющейся у оператора производственной информации.

Первых два будем называть контактометрическими, последний — информометрическим.

Структурным параметром уровня централизации системы производственных контактов является статистически значимое превышение величин количественных показателей коммуникативных возможностей, которыми располагает небольшое число официальных руководителей коллектива операторов (в предельном случае — высший руководитель), над величинами показателей коммуникативных возможностей рядовых исполнителей и руководителей низших звеньев.

3.7.7. Вертикальный производственный контакт представляет собой коммуникацию между работниками, находящимися на разных ступенях должностной иерархии и состоящими в отношении «руководитель — подчиненный». Горизонтальный производственный контакт — это коммуникация работников, находящихся либо на одной ступени должностной иерархии, либо на разных, но не связанных отношением «руководитель — подчиненный» (обращение рабочего за консультацией к мастеру другого участка).

3.7.8. Открытый канал связи — это канал с высокой пропускной способностью (помехоустойчивостью); полностью закрытый канал связи — канал, не пропускающий информации (отсутствие коммуникации). Полное и (или): частичное раскрывание горизонтальных каналов связи следует считать нормальным способом улучшения системы производственных контактов в случаях:

• если численность коллектива операторов превышает некоторую пороговую величину (от 30 до 50 человек);
• когда коллектив занят выполнением простой коактивной задачи.

Открытость-закрытость каналов, по которым протекает производственная информация, — это именно тот их параметр, который испытывает особенно сильное воздействие со стороны существующей в коллективе системы межличностных отношений. На помехоустойчивость операционных коммуникаций существенное влияние оказывает психологическая и психофизиологическая совместимость операторов по таким параметрам, как сила-слабость нервной системы, время реакции, уровень притязаний и т.д.

3.7.9. Односторонний канал связи — это канал, по которому информация протекает только в одном направлении. Двусторонний канал связи в равной мере открыт для информации, протекающей в обоих направлениях. Существует континуум промежуточных состояний каналов связи с разной степенью преобладания одного из направлений передачи информации.

3.7.10. Непосредственный производственный контакт — это личный контакт членов коллектива, т.е. коммуникация без ретрансляционных звеньев. Опосредствованный контакт — это контакт, использующий одно, два и более ретрансляционных звеньев. Непосредственный канал связи помехоустойчив; доминирование в системе кооперации, особенно в ее вертикальном измерении, опосредствованных коммуникаций ведет к искажению информации и распространению слухов, препятствующих правильной ориентировке работников в производственной ситуации, неблагоприятно влияющих на психологический климат коллектива. В больших коллективах, где установление личных директивных контактов особенно затруднено, дефицит непосредственных каналов связи компенсируется кратковременными, но частыми публичными выступлениями руководителей и коллективными обсуждениями производственных вопросов. Абсолютное превалирование некомпенсированных директивных опосредствованных контактов над непосредственными — симптом казенно-бюрократического стиля руководства. Непосредственный контакт является, кроме того, важнейшим условием успешного инструктирования (передачи производственного опыта) и тем самым роста квалификации работников.

3.7.11. Под уровнем централизованности системы производственной кооперации в коллективе операторов следует понимать степень распространения в нем вертикальных односторонних опосредствованных директивных контактов при наличии тенденции к ограничению горизонтальных инструктивных контактов. Под уровнем децентрализованности следует понимать степень распространения в коллективе помехоустойчивых (открытых) двусторонних непосредственных горизонтальных и вертикальных контактов — как директивных, так и инструктивных.

3.7.12. Производственная эффективность той или иной формы кооперации в коллективе операторов зависит (при прочих равных условиях) от сложности задачи, которую он выполняет: а) операциональной сложности задачи; б) сложности операционного взаимодействия, необходимого для ее выполнения.

Уровень операциональной сложности задачи задается уровнем ее алгоритмизированности. Максимально простая задача требует от исполнителя многократного повторения механических, однообразных (монотонных) действий. Сложная задача требует выполнения разнообразных действий в меняющейся ситуации; переход от операции к операции предполагает перебор альтернатив; от исполнителя требуется деятельность по принятию решений.

По уровню сложности операционного взаимодействия задачи могут быть коактивными и интерактивными. В случае коактивной задачи ее кооперированное выполнение сводится к пребыванию операторов в одном помещении; при выполнении одного и того же задания их операции разобщены и не связаны. Промежуточной формой является совместно-последовательное взаимодействие (конвейер или поток). Интерактивная задача требует совмещения индивидуальных операций в пространстве — времени (координированные действия диспетчеров по управлению движением поездов на железнодорожном узле).

3.7.13. Задачи со сложной операциональной структурой допускают широкий диапазон варьирования форм операционного взаимодействия, поэтому вероятность ошибки при выборе оптимальной формы производственной кооперации в этом случае существенно возрастает. Чем выше операциональная сложность задачи, тем более необходимо введение следующих мероприятий:

• интерактивного объединения усилий операторов (в частности, совместное принятие решений);
• децентрализации коммуникационной сети с открытыми (горизонтальными и вертикальными) двусторонними непосредственными коммуникациями и постоянным взаимным инструктированием.

3.7.14. Необходимо иметь в виду, что известный уровень децентрализации производственных коммуникаций является необходимым условием социально-интегративной эффективности коллектива операторов при решении задач любой степени сложности. Социально-интегративная функция производственного коллектива состоит в сплочении его членов вокруг общих социальных норм и ценностей и в формировании у них удовлетворенности своей работой. Коллектив, в котором успешно выполняется социально-интегративная функция, характеризуется высокой устойчивостью (низкой текучестью рабочей силы), высокой адаптируемостью в нем новых членов, постоянным ростом производительности труда, высокой общественной активностью. Стабильная эффективность при выполнении задач даже самого низкого уровня операциональной сложности требует от руководства специальных организационных мер по развитию производственных контактов между членами коллектива (в рамках, допускаемых структурой производственных задач).

3.7.15. Для диагностики систем производственных контактов, каналов производственной информации и межличностных (эмоциональных) отношений, функционирующих в коллективе операторов, необходимы контактометрическое, информометрическое и социометрическое обследования коллектива. Каждое такое обследование требует соответствующих процедур анализа:

• применения различных методов производственного социально-психологического и эргономического исследования, как то: анализ письменных документов, наблюдение, анкетный опрос, интервью, экспертная оценка;
• построения (по данным полевого исследования) направленных графов — схематических изображений контактной, информационной и социометрической структур коллектива операторов; индивидуальные исполнители производственных функций изображаются при этом точками (вершинами графа), открытость — закрытость канала связи (отношения, контакта) между ними — наличием — отсутствием связывающего их вектора (ребро графа), двусторонность — односторонность — дву- или однонаправленным вектором (графически представленным стрелкой);
• матричного представления данных исследования, отражающего место каждого оператора в контактной, информационной и социометрической структурах коллектива;
• вычисления индивидуальных количественных индексов, характеризующих поведение каждого члена коллектива операторов в системе производственных контактов и межличностных отношений (индексы индивидуального коммуникативного поведения);
• вычисления общесистемных количественных индексов — суммарных характеристик коллектива операторов как системы производственных контактов, каналов связи и межличностных отношений.

Специально разработанные шкалы, опросники и другие методы диагностики системы производственных контактов, используемые для решения вопросов комплектования коллективов, должны обладать свойствами:

• адекватности, т.е. однозначно определять исследуемый материал;
• валидности, т.е. их показатели должны измерять тот признак, для которого они предназначены;
• достоверности, т.е. их показатели при повторном исследовании должны давать те же результаты в пределах допустимой ошибки.

3.7.16 Диагностика системы операционных контактов на исходном этапе включает следующие исследовательские процедуры:

• обращение к письменным документам (тарифно-квалификационным справочникам, инструкциям по технике и технологии производственных процессов) и экспертам — высококвалифицированным специалистам в данной производственной сфере. Операционный контакт понимается на данном этапе как структурный элемент профессиограммы — подробного нормативного описания профессии и нормативной схемы трудового процесса. Система операционных контактов, предусмотренная нормативными письменными технико-технологическими описаниями трудового процесса и подтвержденная экспертами, служит основой-эталоном для дальнейшего контактометрического анализа операционного содержания деятельности операторов. В случае простых коактивных задач этот анализ дает, как правило, информацию, достаточную для построения контактограмм и матриц, адекватно описывающих систему операционных контактов в любом коллективе операторов, выполняющем задачи данного типа, за исключением коллективов, где грубо нарушается технология производства или, наоборот, принимаются радикальные меры по ее совершенствованию;
• наблюдение за трудовым процессом в случае простых задач. Этот метод уточняет данные, полученные путем анализа документов и опроса экспертов. В случае сложных задач, допускающих широкий диапазон варьирования при объединении индивидуальных целей, оно становится главным источником информации. Наблюдатель (или группа наблюдателей) фиксирует все (горизонтальные и вертикальные) операционные контакты между операторами, подразделяя их на совместно-последовательные и совместно-взаимодействующие (интерактивные). Мнение включенного эксперта — высококвалифицированного специалиста, работающего в данном коллективе и занимающего достаточно высокое место в его должностной иерархии — позволяет перепроверить данные наблюдения и внести коррективы в предварительно построенный контактометрический эталон. Контактометрический эталон в процессе наблюдения может выполнять, в свою очередь, функцию путеводителя, позволяющего наметить точки возможных контактов и разделить наблюдаемое поле на участки.

Путем наблюдения устанавливается как круг лиц, с которыми находится в отношениях операционного контакта каждый оператор, так и частота операционных контактов, в которые он вступает; при этом хронометраж дает возможность устанавливать продолжительность операционных контактов. Частота и продолжительность операционных контактов между двумя операторами характеризует степень открытости связывающего их канала операционных коммуникаций;

• проведение анкетного опроса и (или) интервьюирование, что особенно важно при изучении работы коллективов, выполняющих сложные задачи, которые допускают разнообразие форм и сравнительно малый уровень регламентированности операционного контакта.

Данные анкетного опроса и интервью дают представление о субъективном восприятии разными операторами одной и той же системы контактов. В частности, противоречия в субъективных «фотографиях» системы операционных контактов могут быть вызваны, в свою очередь, несовершенством социально-психологической структуры коллектива и вести к функциональным сбоям в его работе.

3.7.17. Операционно-контактометрическая матрица и операционная контактограмма, в которые сводятся данные анализа документов, наблюдений, опроса экспертов и опроса операторов, строятся так же, как социоматрица и социограмма, с той разницей, что вместо социометрического «выбора» за единицу принимается «операционная зависимость» (т.е. вместо «A выбирает B» — «B зависит от A»), а вместо «очередности выбора» — «значимость зависимости» (т.е. вместо «A в первую очередь выбирает B, во вторую — C, в третью — D» и т.д. — «От A в первую очередь зависит B, во вторую — C, в третью — D» и т.д.). Так же строятся матрицы и графические изображения директивных и инструктивных коммуникаций (см. ниже). В клеточках контактоматриц и при ребрах контактограмм могут записываться цифры, характеризующие частоту и продолжительность контакта.

3.7.18. На основе эмпирических данных операционной контактометрии могут быть вычислены общие операционно-контактометрические индексы, суммарно характеризующие коллектив операторов как систему операционных контактов.

а. Индекс операционной контактности:

\text{К}_{\text{общ}} = \frac{n_{k}}{\frac{1}{2} N(N - 1)} ,

где nk — общее число зафиксированных непосредственных операционных контактов, N — общее число операторов в коллективе.

б. Индекс операционного взаимодействия (интерактивных операционных зависимостей):

\text{К}_{\text{вз}} = \frac{n_{\text{вз}}}{\frac{1}{2} N(N - 1)} ,

где nвз — общее число непосредственных двусторонних операционных контактов.

в. Индекс последовательных операционных зависимостей:

\text{К}_{\text{посл}} = \frac{n_{\text{посл}}}{\frac{1}{2} N(N - 1)} ,

где nпосл — число непосредственных односторонних операционных контактов.

г. Индекс централизованности системы операционных контактов (неравномерности распределения операционно-контактных нагрузок) вычисляется как квадратичное отклонение от величины:

\text{К}_{\text{зав}} = \frac{1}{N} \sum_{j = 1}^{N} k_{j},

где kj — число операционных зависимостей, приходящееся на каждого оператора в данном коллективе (на контактограмме — число стрелок, сходящихся в каждой точке).

Дополнительные показатели операционной контактности и централизованности могут быть вычислены по тому же образцу на основе величин, характеризующих значимости операционных контактов в коллективе, их частоты и длительности. Массив данных, получаемых при контактометрическом исследовании, позволяет конструировать и вычислять еще целый ряд общих количественных индексов, к которым может обратиться исследователь в зависимости от характера стоящей перед ним контактометрической задачи.

3.7.19. Важнейшие индивидуальные количественные индексы, характеризующие место каждого оператора в системе операционных контактов:

• индекс включенности оператора в систему операционных контактов в коллективе равен числу всех контактов, в которые он вступает (nинд);
• весовой индекс индивидуального оператора в системе операционных контактов равен частному от деления nинд на nk — общее число непосредственных операционных контактов в коллективе;
• индекс центральности определяется по числу операционных зависимостей, в которых находятся от данного оператора другие операторы;
• индекс операционной зависимости исчисляется количеством операционных зависимостей, в которых данный оператор находится от других операторов.

Дополнительные индивидуальные операционно-контактометрические индексы могут быть вычислены на основе значимостей операционных контактов, в которые вступает данный оператор (например, средняя значимость контактов, связывающих его с другими операторами, может служить дополнительным индикатором его веса в системе операционных контактов), их частоты и продолжительности.

3.7.20. Операционно-контактометрическое обследование коллектива операторов необходимо для проведения следующих этапов совершенствования комплектования коллектива операторов:

• выявить критические звенья в системе операционных контактов, в наибольшей мере определяющие производственную эффективность коллектива операторов и ответственные за его нормативное функционирование;
• определить степень адекватности этой системы структуре производственных задач и уровню их сложности;
• выявить (путем соотнесения этой системы с данными о психологической и социально-психологической совместимости операторов, а также с системой межличностных отношений) возможные причины производственных дисфункций коллектива операторов;
• зарегистрировать (с помощью повторяющихся, лонгитюдных обследований) динамику системы производственных контактов, с тем чтобы прогнозировать ее последующие состояния и оказывать на них профилактическое воздействие.

3.7.21 Комплексная диагностика системы директивных и инструктивных каналов связей предполагает:

• обращение к письменным документам (должностным инструкциям) и экспертам — руководителям данного производственного подразделения в целях установления официальной должностной иерархии, имеющей место в коллективе. Результаты обследования дают возможность изобразить систему директивных и инструктивных коммуникаций в виде схемы из концентрических окружностей, где директивные каналы связи будут представлены векторами, соединяющими между собой как разные окружности, так и точки на одной и той же окружности:

	Обозначения:
		директивные коммуникации
		инструктивные коммуникации
		директивно-инструктивные коммуникации

В случае большого коллектива со сложной структурой удобно представлять такой диаграммой официальную систему производственных коммуникаций отдельно в каждом из составляющих ее подразделений (участков, бригад и т.д.);

• объективное наблюдение за функционированием системы директивных и инструктивных контактов и самонаблюдение, когда работники сами регистрируют частоту и продолжительность контактов директивных и инструктивных, в которые они вступают. Самонаблюдение может быть структурировано с помощью вопросника. При наличии у работников соответствующей заинтересованности и добросовестного отношения к задаче самонаблюдение само по себе может оказаться практическим мероприятием, положительно влияющим на коммуникативное поведение работника в коллективе и тем самым на состояние системы производственных коммуникаций (это, в частности, касается руководящих работников);
• проведение анкетных опросов, диагностирующих систему директивных и инструктивных коммуникаций в коллективе;
• построение контактограмм и информограмм по тем же принципам, что и в случае операционных контактов. В целях изучения систем директивной и инструктивной коммуникации может быть построено несколько контактограмм, информограмм и матриц, что облегчает извлечение из них нужной информации.

3.7.22. На основе полученных данных вычисляются общие контактометрические и информометрические индексы, суммарно характеризующие коллектив операторов как систему директивных и (или) инструктивных контактов:

• индекс директивно-инструктивной контактности;
• индекс директивной контактности;
• индексы коммуникативной инициативы: а) по диапазону и частоте обращений; б) по частоте предложений; в) по ограничениям на коммуникативную инициативу;
• индекс опосредованности директивных контактов;
• индекс диалогических (децентрализованных) коммуникаций;
• индексы производственной информированности.

Вычисление этих индексов можно проводить по формулам, аналогичным для социометрических показателей.

По показателям информированности делается вывод о типе коммуникационной сети и, следовательно, о стиле руководства, практикуемом в данном коллективе. Высокая взаимная информированность, равномерно распределенная в коллективе, свидетельствует о демократическом стиле руководства; низкая взаимная информированность, значимо убывающая при переходе на более низкий уровень должностной иерархии, свидетельствует об автократичном стиле руководства; низкая взаимная информированность, равномерно распределенная в коллективе, либо более высокая информированность у работников, занимающих нижние уровни должностной иерархии, по сравнению с работниками, занимающими верхние уровни, свидетельствует об анархическом (конформном) стиле руководства.

3.7.23. Индивидуальные количественные индексы вычисляются так же, как и при изучении системы операционных контактов. С их помощью выделяются члены коллектива, к котором чаще, чем к другим, обращаются за распоряжениями и (или) консультациями и которые чаще других участвуют в обсуждениях, а также наиболее или наименее информированные члены коллектива и т.д.

3.7.24. Информация о системе директивных и информационных контактов в коллективе позволяет объективно зарегистрировать как «узкие места», так и бесперебойно функционирующие каналы связи. Опыт информометрических исследований показывает, что они сами по себе положительно воздействуют на систему коммуникаций в коллективе, вызывая у работников импульс к получению производственной информации.

3.7.25. Диагностика социально-психологического климата в коллективе операторов предполагает применение методов наблюдения, информометрического анкетирования и (или) интервьюирования, социометрического опроса, семантического дифференциала, ранжирования ценностных суждений и т.д.

3.7.26. При наблюдении, рассчитанном на интегративное описание коммуникативного поведения каждого члена коллектива, может быть использована так называемая схема Бэйлза.

3.7.27. Информометрическое анкетирование имеет целью диагностику уровня открытости-закрытости каналов межличностной коммуникации. По этой методике целесообразно проводить исследования в небольших группах. Каждое члену группы предлагается анкета с вопросами об официальных анкетных и других объективных данных, например:

1. Имя, отчество. 2. Возраст. 3. Должность. 4. Партийность и партстаж. 5. Образование (квалификация). 6. Стаж работы: (а) общий; (б) по данной специальности; (в) в данном коллективе. 7. Размер зарплаты. 8. Семейное положение. 9. Есть ли дети, сколько и их пол. 10. Любимое занятие в часы досуга.

Этот список может быть продолжен. Каждый из респондентов заполняет эту паспортичку сначала за себя, а потом за каждого из остальных членов коллектива. Сопоставления ответов с объективным положением дел позволяют вычислить уровень информированности каждого члена коллектива о каждом из его коллег (который и является мерой открытости соответствующего канала межличностной коммуникации), а также общую межличностную информированность в коллективе.

3.7.28. Социометрический опрос диагностирует состояние системы межличностных отношений в коллективе. При обработке данных социометрического обследования особое внимание следует уделить тем межличностным связям, которые наиболее значимы в системе производственных контактов.

Для получения интегративных взаимных оценок может быть применен метод полярных профилей. Каждый член коллектива оценивает каждого из своих коллег с помощью 5- или 7-значных оценочных шкал (типа «трудолюбивый — ленивый», «общительный — замкнутый», «активный — пассивный»). Оценки, приписанные одним членом коллектива какому-то другому, суммируются (берется либо их алгебраическая сумма, либо каждое отношение характеризуется двумя показателями — положительным и отрицательным). Взаимные оценки — важный показатель эмоциональных отношений в коллективе.

Сплоченность коллектива (ценностно-ориентационное единство) вычисляется с помощью ранжирования признаков, суммирования рангов и подсчета ранговых корреляций. Ценностно-ориентационное единство может подсчитываться по различным ценностным основаниям, представленным списками суждений или словосочетаний. Таким основаниями могут служить: «жизненные цели», «престиж профессии», «идеальная работа», «идеальный член коллектива». Например, список жизненных целей:

Творческая работа

Материальное благополучие

Хорошая семья

Физическое здоровье

Воспитание детей

Служение людям

Разнообразный, насыщенный досуг

Уважение окружающих

Престижная должность.

В случае если за основание принимается престиж профессии, профессия респондента помещается в один ряд с другими профессиями; давая определение «идеального члена коллектива», респондент ранжирует по степени важности («идеальности») ряд положительных человеческих качеств и т.д.

Удовлетворенность работой удобно тестировать с помощью логического квадрата.

Для прогнозирования контактных взаимодействий, межличностных отношений и индивидуальных поведенческих стратегий операторов в комплектируемом коллективе, равно как и для диагностики причин производственных и социально-психологических конфликтов в укомплектованном коллективе применяются разного рода индивидуальные и групповые тесты, а также опросы и интервью.

3.7.29. Тестирование индивидуально-психологических особенностей оператора, определяющих выбор им той или иной поведенческой стратегии при решении коллективных задач, производится с помощью специальных лабораторно-технических средств, из которых самым популярным является гомеостат. В качестве теста с более ограниченными возможностями можно указать метод парных словесных проб. Эти тесты выявляют также уровень и характер психологической совместимости операторов, приглашенных для совместного выполнения тестовых заданий (т.е. для совместной работы на гомеостате и т.д.); в случае если тестируется руководитель, эти тесты позволяют прогнозировать стиль руководства, который он выберет в дальнейшем (склонность к доминации, к согласию, подчинению, к индивидуальному или коллективному выполнению, к санкционированию и т.д.).

3.7.30. Набор индивидуально-психологических особенностей оператора, существенных с точки зрения данной производственной функции, определяется содержанием его деятельности и ее эргономическими характеристикам. Это могут быть особенности времени реакции, времени принятия решения, долговременной или кратковременной памяти, внимания, мыслительных процессов, восприятия и т.д. Этими особенностями могут во многих случаях объясняться дисфункции системы производственных контактов. В частности, индивид с ограниченным объемом внимания или памяти может не справиться со своей производственной функцией в силу того, что на его рабочем месте сходится супероптимальное число операционных или директивных контактов. Индивидуально-психологические особенности диагностируются с помощью лабораторных тестов и опросников. Большое значение имеет предварительное выяснение организаторских способностей руководителя.

3.7.31. Сопоставление индивидуально-психологических и личностных особенностей операторов необходимо для выяснения уровня их совместимости в процессе выполнения действий и операций. Так, расхождение во времени реакции у операторов, выполняющих совместные действия по последовательному принципу, может затормозить производственный процесс.

Особенности темперамента и характера изучаются с помощью стандартизированных опросников, позволяющих выяснить существенные качества личности, такие как экстраверсия, эмоциональная зрелость, контроль над эмоциями, склонность к лидерству, уровень притязаний, коммуникабельность, способность к инициативному поведению, конформность и ряд других. Целесообразнее всего использовать следующие опросники: «Стандартизированный метод исследования личности», опросник Айзенка, 16-факторный личностный опросник. Методом стандартизированного анамнеза определяются особенности индивидуального стиля адаптации человека в трудовом коллективе, обстановка в семье, где он воспитывался, сфера свободного общения, сфера отношений в школьном коллективе, где обучался человек. Особенное внимание следует обратить при этом на профессиональную устойчивость работника.

3.7.32. Обобщенное отношение к труду и мотивы трудовой деятельности — особенности, во многом определяющие трудовую активность работника, могут изучаться с помощью ранжирования признаков, а также методом семантического дифференциала или с помощью анкетных опросов и интервью.

3.7.33. Прогностическое изучение ценностно-ориентационного единства в комплектующемся коллективе операторов проводится так же, как и в укомплектованном.

3.7.34. Диагностическая способность изложенных методик и методических принципов изучения и комплектования коллектива операторов, а также действенность практических мер, выработанных на их основе, должна проверяться путем коррелирования полученных данных и изменений, внесенных в структуру коллектива, с эффективностью выполнения им производственно-экономической, социально-интегративной и воспитательной функций.

3.8. Требования к методам и организации обучения и тренировки

3.8.1 Система обучения и тренировки должна учитывать:

• общие и специфические психологические, физиологические, антропометрические характеристики человека, а также закономерности формирования навыков, знаний и умений;
• алгоритм и структуру задач, решаемых специалистами в реальных условиях деятельности;
• исходный и требуемый уровни подготовки оператора, возможность переноса навыка;
• основной комплекс условий, в которых протекает деятельность специалистов;
• необходимость обеспечения требуемого уровня подготовки в течение времени, отпущенного на подготовку;
• характеристики технических средств подготовки, уровень их соответствия реальным объектам управления, объем моделируемых характеристик реального управляемого процесса, возможность использования в процессе обучения реальных объектов управления, порядок перехода от технических средств подготовки к реальным объектам;
• соответствие специфики обучения содержанию объективных показателей усвоения программы.

3.8.2. В основу системы обучения и тренировки закладываются дидактические, психологические, психофизиологические и профессиональные принципы.

К дидактическим принципам относятся:

• коммунистическая идейность и партийность;
• систематичность и последовательность;
• единство обучения и воспитания;
• сознательность и активность обучающихся;
• наглядность;
• доступность излагаемого материала;
• прочность усвоения знаний и навыков;
• построение занятий по принципу от простого к сложному.

3.8.3 К психологическим принципам относятся:

• формирование мотивации к обучению;
• обеспечение обратной связи у обучаемого с целью сообщения ему результатов обучения.

3.8.4 К психофизиологическим принципам относятся:

• соответствие нагрузки психофизиологическим возможностям обучаемого;
• учет индивидуальных качеств обучаемого;
• учет переносимости обучаемым специфических факторов деятельности;
• профилактика отрицательного переноса навыка.

3.8.5 К профессиональным принципам относятся:

• соответствие профессиональной нагрузки уровню подготовки оператора;
• формирование навыков, адекватных деятельности;
• формирование и развитие профессионально важных свойств личности;
• обучение действиям в особых (отказовых, аварийных) случаях и стрессовых ситуациях.

3.8.6 Система обучения и тренировки должна использовать следующие возможности:

• обучение на основе закона ассоциативной смежности;
• обучение с инструментальным обусловливанием;
• вербальное обучение;
• обучение при решении проблем;
• социальное обучение.

3.8.7. Планирование процесса подготовки и прогнозирование его результатов осуществляется с помощью математических моделей обучаемости, устанавливающих связь между индивидуальными характеристиками обучаемости оператора, временем, затраченным на его подготовку, ожидаемым уровнем подготовленности и условиями обучения.

3.8.8 К основным методам обучения относятся:

• словесные методы (лекция, рассказ, объяснение, беседа, работа с текстами);
• наглядные методы (показ, иллюстрации и демонстрация любых видов наглядных пособий, фильмов, наблюдения, экскурсии);
• практические методы (практические, лабораторные работы и эксперименты, письменные и графические работы, упражнения, тренировки).

3.8.9 К основным формам обучения относятся:

• классно-групповое обучение;
• самостоятельная подготовка;
• консультация;
• семинар.

3.8.10. Последовательность отработки учебных задач устанавливается исходя из принципов систематичности и последовательности, с учетом сложности конкретных обучающих задач и обеспечения положительного переноса навыков. Последовательность и содержание операций, обеспечивающих решение обучающей задачи, должны быть адекватны алгоритму деятельности специалиста в реальных производственных условиях.

3.8.11. Время, необходимое для усвоения теории и формирования навыков, определяется экспериментальным путем. Оптимальное распределение времени, выделенного на подготовку, осуществляется с учетом коэффициентов сложности обучающих задач и параметров модели обучаемости.

Оптимальная длительность и периодичность занятий и тренировок устанавливаются на основании учета сложности деятельности специалистов, данных о динамике работоспособности операторов, данных о достигнутом и требуемом уровнях их подготовки.

3.8.12 Выбор метода обучения и тренировки определяется следующими факторами:

• целями обучения;
• дидактической задачей;
• закономерностями процесса обучения;
• исходным уровнем подготовленности;
• учебной базой.

3.8.13. При выборе тренажно-имитационных средств и их использовании рекомендуется руководствоваться следующими принципами:

• намечаемая и выделенная для самостоятельного упражнения часть деятельности должна состоять из имитируемых действий, по своей психологической структуре одинаковых с действиями, совершаемыми в реальной трудовой обстановке. Должно быть достигнуто строгое соответствие реальной деятельности со стороны имитируемого содержания процессов восприятия, внимания, памяти и мышления в процессе выполнения имитируемых действий, а также характера движений, которыми реализуется принимаемое решение в процессе выполнения упражнений;
• в процессе тренировки должно быть осуществлено формирование автоматизированных действий и совершенствование психофизиологических механизмов, которые обеспечивают достаточную и своевременную адаптацию оператора при изменении информационной и физической среда.

3.8.14. Объективный контроль подготовки обучаемых должен обеспечить получение информации, необходимой для оперативного анализа хода обучения, для своевременной его корректировки, а также для оценки возможности достижения требуемого качества деятельности в результате обучения.

Объективный контроль должен быть оперативным, рациональным, постоянным, полным, наглядным.

Оценка уровня подготовки оператора должна основываться на анализе частных и общих (суммарных, интегральных) показателей деятельности, характеризующих точностные, временные и надежностные характеристики выполнения им функциональных обязанностей, и может осуществляться методом однократного или последовательного контроля.

Данные, полученные в процессе контроля, должны обеспечивать расчет выбранных показателей уровня подготовки с заданной точностью и достоверностью. Объективный контроль осуществляется с помощью специальной аппаратуры.

3.8.15 Аппаратура контроля должна включать устройства для выполнения следующих функций:

• регистрации данных о качестве работы обучаемого;
• анализа данных о качестве работы обучаемого;
• воспроизведения результатов анализа (устройство обратной и ответной информации);
• документирования результатов анализа.

3.9. Требования к методам сбора и анализа данных об ошибочных действиях операторов

3.9.1. Сбор и анализ данных об ошибочных действиях операторов является одним из основных путей получения оценки эргономических характеристик СЧМ. Для полноты и объективности получаемой информации и ее использования для дальнейшего совершенствования эргономических свойств СЧМ методы сбора и анализа данных об ошибочных действиях операторов должны удовлетворять ряду требований.

3.9.2. Применительно к каждому типу СЧМ или виду деятельности должна быть разработана типовая методика с определением возможных видов ошибочных действий (ошибок), их признаков и способов регистрации. Помимо самих ошибочных действий должна быть обеспечена регистрация всех тех условий и обстоятельств, которые могут быть информативными для выяснения причинно-следственных отношений, приводящих к ошибочным действиям. Необходимо выработать обоснованные и однозначно идентифицируемые критерии ошибочных действий. При этом следует исходить из определения ошибки как такого действия (или отсутствия действия), которое не соответствует имеющимся (заданным) алгоритмам деятельности или (и) ухудшает эффективность выполнения запланированных функций СЧМ.

3.9.3. С целью определения видов ошибочных действий и всех остальных регистрируемых параметров необходимо предварительно составить профессиограмму деятельности, выявить и проанализировать с помощью операционно-психофизиологического метода алгоритмы решения оператором основных задач деятельности.

Затем следует разработать классификацию ошибок применительно к данному типу СЧМ (виду деятельности), опираясь на приводимую ниже общую классификацию ошибок, которая построена с учетом обеспечения следующей логики анализа ошибочных действий: место ошибки в структуре функционирования СЧМ — внешнее проявление ошибки — последствия ошибки — место в психофизиологической структуре деятельности — непосредственные причины — базовые причины — способствующие причины.

3.9.4. Ниже приведена классификация ошибочных действий человека-оператора.

А. Место ошибки в структуре функционирования СЧМ:

а) вид технологической операции СЧМ. Для каждой конкретной СЧМ следует дать классификацию операций, к нарушению которых приводят ошибки: например, запуск двигателя, переключение воздушных заслонок и т.п.;

б) вид, действия оператора. Для каждой конкретной СЧМ следует дать классификацию простых или (и) сложных действий (блоков алгоритма деятельности), в которых могут возникать ошибки: например, переключение «смена задачи», сложное действие по выполнению операции «реверс» и т.п.

Б. Внешнее проявление ошибки:

а) вид отказа СЧМ. Для каждой конкретной СЧМ следует дать классификацию видов отказа, которые связаны с ошибками: например, нарушение настройки приемника, преждевременный перевод двигателя на режим «малый газ» и т.п.;

б) вид отклонения в действиях оператора:

• выпадение отдельных действий (например, невыключение сцепления при переключении передач водителем автомобиля), прекращение всей деятельности;
• перестановка: изменение соответствия между сигналом и ответом в пределах предусмотренного для данной задачи алфавита сигналов и ответов (например, перепутывание клавишей машинисткой), нарушение последовательности выполнения действий;
• стереотипия, шаблонные повторения одних и тех же действий (например, повторные включения стартера, несмотря на то, что двигатель работает);
• появление непредусмотренных действий: из числа действий, предусмотренных для решения другой задачи; действий, не предусмотренных для данной СЧМ;
• нарушение в измерениях: ошибки динамического измерения (например, недопустимое рассогласование при отслеживании метки); ошибки дискретного измерения (например, неточное глазомерное определение расстояний, чрезмерное усилие при работе инструментом);
• временные нарушения: увеличение (сверх допустимого) времени выполнения действия; недопустимое сокращение времени (например, невыдерживание паузы, необходимой для ввода очередных данных в ЭВМ).

В. Последствия ошибки:

а) по критериям эффективности СЧМ:

• положительное влияние: в результате ошибочного решения, но случайно принятого на основе ложной информации; в результате творческого решения, связанного с нарушением алгоритма (например, нарушение диспетчером принятого способа организации захода самолета на посадку в нестандартной опасной ситуации);
• отрицательное влияние (классифицируется по виду, показателям эффективности и степени влияния): оценивается в единицах измерения данного показателя, в условных оценках (например, в баллах, соответствующих оценочным категориям «сильное влияние», «слабое влияние» и т.п.);
• компенсированное отрицательное влияние: за счет случайной компенсации (возможные последствия ошибки не произошли за счет случайного события); за счет компенсаторного (парирующего) действия, которое оператор выполнил, заметив ошибку);

б) по критериям качества деятельности оператора:

• положительное влияние (повышение бдительности, сосредоточение внимания и т.п.);
• отсутствие изменений или изменения, не сказывающееся на качестве (или надежности) последующих действий;
• отрицательное влияние в форме: перестройки структуры деятельности (например, изменение порядка считывания показаний приборов), снижения качества выполнения действий (например, уменьшение скорости движения), разрушения структуры деятельности без создания новой (хаотические действия), прекращения деятельности;

в) по критериям психологической и физиологической реакции организма:

• отсутствие неблагоприятных изменений в функциях и системах человеческого организма:
• общефизиологические нарушения: утомление, проявление сдвигов отрицательного характера со стороны основных функциональных систем, обострение бывшего ранее заболевания, развитие болезненного процесса;
• нервно-психические изменения: перевозбуждение, депрессия, вегетативно-сосудистые нарушения, реактивные сдвиги в психике с неадекватными поступками.

Г. Характер отражения ошибок в сознании оператора:

• осознанные ошибки;
• неосознанные ошибки.

Д. Место ошибки в психофизиологической структуре деятельности оператора:

а) восприятие (зрительное, слуховое и т.п.);

б) мнемические действия:

• актуализация энграмм (воспоминание, образное представление и т.д.);
• удержание в оперативной памяти;
• запоминание;

в) действия прямого замыкания: при положительном ответе (предусмотрено действие), при тормозном ответе (действия не должно было быть);

г) действия принятия решения: на базе репродуктивного мышления, на базе продуктивного мышления;

д) исполнительные действия: двигательные действия, речевые.

Е. Непосредственные причины (вид нарушения психологических или (и) физиологических закономерностей, определяющих оптимальную деятельность):

а) несоответствие психологическим возможностям переработки информации человеком: по критерию информационного потока (чрезмерный или недостаточный объем или скорость поступления информации), по критерию оперативного порога различения сигналов (близость к порогу различения, зашумленность сигналов, наличие малой вероятности сигнала (операции), малая значимость сигнала по отношению к решаемой задаче и т.п.);

б) недостатки навыка или умения: стандартные действия при возникновении нестандартной ситуации, ошибки переключения с одного алгоритма на другой;

в) недостатки внимания: чрезмерная концентрация внимания (доминанта) на выполнении определенного действия, недостаточная концентрация внимания, неправильная структура и последовательность переключения внимания.

Ж. Базовые причины:

а) связанные с системой управления и рабочим местом: недостатки в распределении и согласовании функций между оператором и техническим устройством (автоматом), между операторами; недостатки алгоритмов, способов работы операторов; недостатки информационной модели (конструкции пультов, приборов, кода сигналов, типа взаимодействия индикаторов и органов управления и т.п.); недостатки геометрии и общей компоновки рабочего места; недостатки физико-химической среды (систем жизнеобеспечения, условий обитаемости);

б) связанные с организацией труда и отдыха при выполнении данной задачи СЧМ;

в) связанные с подготовкой к выполнению данной задачи СЧМ (соответствие уровня подготовки конкретного оператора поставленной задаче);

г) связанные с состоянием организма оператора;

д) связанные с психологической установкой оператора: ошибки, возникающие при положительном отношении к работе; сознательные (намеренные) ошибки, т.е. специально задуманные оператором нарушения алгоритма деятельности с целью поиска не предусмотренных инструкцией способов действий; непроизвольные ошибки — ошибки в результате отрицательной настроенности к работе (халатное отношение, недисциплинированность, отсутствие интереса, нежелание выполнить задание);

е) связанные с психическим состоянием оператора: эмоциональная напряженность, обусловленная чувством опасности, чувством ответственности, неожиданным воздействием ситуации, межличностными взаимоотношениями, следовым эффектом предшествующих переживаний; снижение уровня бдительности (сонливость, отвлечение от задачи деятельности); наличие стойких психических состояний негативного характера.

З. Способствующие причины:

• связанные с особенностями личности;
• связанные с состоянием здоровья и физического развития;
• связанные с внешними условиями, изменяющими функциональное состояние организма: нарушение гигиенических условий быта, нарушение условий питания, нарушение режима труда и отдыха, заболевания, неблагоприятное воздействие профессиональных условий деятельности;
• связанные с отбором, обучением и тренировкой операторов;
• связанные с общей организацией и социологическими особенностями труда оператора: характер распределения обязанностей между операторами и взаимоотношения в коллективе, особенности общих служебных условий, бытовые условия, семейные отношения.

3.9.5. Для регистрации ошибочных действий, условий и обстоятельств, при которых они возникли, следует использовать традиционные методы и приемы эргономического изучения деятельности: методы наблюдения, беседы (интервью), анкетирования, объективной регистрации качества выполнения технологических операций и действий (хронометраж, кинорегистрация и др.), приемы профессиографии.

3.9.6. Для систематизации и накопления данных об ошибочных действиях рекомендуется использовать специальные карты, в которых должны найти отражение все классификационные критерии. Желательно использовать перфокарты с краевой перфорацией и систему кодирования, облегчающую последующую обработку данных с помощью ЭВМ.

4. ОБЩИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧИМ МЕСТАМ И ТЕХНИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1. Общие эргономические требования к организации и конструированию рабочих мест

4.1.1. Под рабочим местом понимается зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой осуществляется трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей, совместно выполняющих одну и ту же работу или отдельную операцию. Организацией рабочего места называется система мероприятий по оснащению рабочего места средствами и предметами труда и их размещению в определенном порядке.

По уровню механизации рабочие места делятся на автоматизированные, механизированные и рабочие места, где выполняются ручные работы, рабочие места подразделяются на индивидуальные и коллективные. В зависимости от специализации рабочие места могут быть универсальными, специализированными и специальными.

Под рабочим местом человека-оператора в СЧМ понимается место, оснащенное средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием, где осуществляется трудовая деятельность оператора.

4.1.2. Рабочее место должно быть приспособлено для конкретного вида труда и для работников определенной квалификации с учетом их антропометрических, физических и психических особенностей. При организации рабочего места необходимо исходить из конкретного анализа трудового процесса и учитывать физиологические и психологические характеристики трудового процесса, санитарно-гигиенические условия работы.

4.1.3. При организации рабочего места должны быть предусмотрены необходимые средства защиты работающих от действия опасных и вредных производственных факторов: физических, химических, биологических и психофизиологических.

4.1.4 При конструировании рабочих мест должны быть соблюдены следующие основные условия:

• наличие достаточного по размеру рабочего пространства, позволяющего осуществлять человеку необходимые движения при эксплуатации оборудования и его техническом обслуживании;
• обеспечение достаточных физических, зрительных и слуховых связей между работающим человеком и оборудованием, а также связей между людьми в процессе выполнения общей трудовой задачи;
• оптимальное размещение рабочих мест в производственных помещениях, а также безопасные и достаточные проходы для работающих людей;
• обеспечение необходимого естественного и искусственного освещения для работы.

4.1.5. При организации, конструировании и размещении рабочих мест следует предусматривать меры, предупреждающие или снижающие преждевременное утомление работающего человека, предотвращающие возникновение у него психофизиологического стресса, а также появление ошибочных действий.

4.1.6. Конструкция рабочего места должна обеспечивать быстроту, безопасность, простоту и экономичность технического обслуживания в нормальных и аварийных условиях; полностью отвечать функциональным требованиям и предполагаемым условиям эксплуатации.

4.1.7 При организации и конструировании рабочего места необходимо предусматривать:

• выбор целесообразного рабочего положения («сидя», «стоя», «сидя-стоя»);
• рациональное размещение панелей индикаторов и органов управления;
• оптимальный обзор элементов рабочего места (пульта);
• пространство для ног при работе сидя и стоя;
• пространство для кратковременного отдыха сидя при работе с преобладанием рабочей позы «стоя»;
• необходимость использования рабочей поверхности оборудования, рабочих столов, подставок для письменных и других вспомогательных работ, для установки устройств звуковой коммуникации (телефонов) и другой оргоснастки;
• пространство для складирования рабочих материалов при работе на непостоянных рабочих местах (на ремонтных участках, стройплощадках, в доках и т.п.).

4.1.8. При выборе рационального рабочего положения на конкретном рабочем месте необходимо учитывать специфику соответствующей трудовой деятельности, исходя из проектируемых структуры и алгоритма деятельности (см. подразд. 3.1), а также учитывать требования удобства и эффективности взаимодействия с техническими средствами, обеспечивающими конкретную трудовую деятельность. Выбор рабочего положения определяет параметры оборудования и размещение его на рабочем месте.

4.1.9. Для рационального конструирования конфигураций пультов управления, основного и вспомогательного оборудования и размещения их на рабочем месте необходимо обеспечить зоны оптимальной и легкой досягаемости моторного поля оператора.

Моторное поле — это пространство рабочего места с размещенными органами управления и другими техническими средствами, в котором осуществляются двигательные действия человека по выполнению рабочего задания.

4.1.10. При конструировании необходимо также обеспечивать оптимальную зону обзора информационного поля рабочего места. Под информационным полем понимают пространство рабочего места с размещенными средствами отображения информации и другими источниками сведений, используемыми человеком в процессе трудовой деятельности. Оптимальная зона — часть информационного поля рабочего места, в которой обеспечено наилучшее восприятие информации. Важным, критерием при организации рабочего места является угол обзора. По отношению к горизонтали он должен составлять 30 — 40°, а в вертикальной плоскости — 0 - 30° по отношению к горизонтали (15° вверх и 15° вниз от нормальной линии взора).

4.1.11. Для правильного проектирования пространства для ног на рабочем месте необходимо исходить из выбранного рабочего положения. В каждом из рабочих положений в процессе работы можно различить большое количество рабочих поз, обусловленных необходимостью совершать специфические рабочие движения.

Рабочая поза — взаимоотносительное расположение звеньев (частей) тела (рук, предплечий, ног, голеней и т.п.), наиболее частое и предпочитаемое при выполнении трудовых действий. Смена рабочих поз обусловливается не только выполнением трудовых действий, но и необходимостью перераспределения гидростатических давлений тканей тела, улучшающего кровоснабжение опорно-двигательного аппарата человека соответственно, его самочувствие.

При средней и тяжелой физической работе, а также технологически обусловленной величине рабочей зоны, превышающей зоны досягаемости в положении «сидя», необходимо проектировать рабочее место для выполнения работ стоя. Положение «сидя» предпочтительнее для операторских видов труда на автоматизированных рабочих местах (см. подразд. 4.3 и 4.4), а также для работ с легким физическим трудом, для которых все рабочее оборудование, инструмент и оргтехоснастку можно скомпоновать в зоне легкой досягаемости. Однако наиболее предпочтительным вариантом организации рабочего места является такая компоновка элементов рабочего места, которая позволяет совершать работу в положении «сидя-стоя», т.е. позволяет произвольно менять рабочую позу в положениях «сидя» и «стоя», без уменьшения эффективности труда.

При организации рабочего места необходимо стремиться к обеспечению выполнения всех трудовых операций в зоне досягаемости моторного поля; в том случае, если эти операции совершаются часто (две операции в 1 мин., более двух операций в 1 мин.), они должны концентрироваться в зоне легкой досягаемости и оптимальной зоне моторного поля.

При размещении элементов рабочего места и их размеров необходимо учитывать статические, динамические и антропометрические признаки (рис. 15 и 16) и возможность регулировки конструктивных элементов рабочего места в зависимости от антропометрических параметров групп населения, на которых рассчитывается рабочее место. Регулируемыми размерами рабочего места могут быть высота и угол наклона подставки для ног (для работы стоя и сидя), высота сиденья, угол наклона спинки, подвижность сиденья вперед-назад. При расчете диапазона регулировки следует учитывать так называемые пороговые значения антропометрического признака, соответствующие обычно 5-му и 95-му перцентилям группы населения, для которой проектируется рабочее место. Нерегулируемые параметры рабочего места рассчитываются по нижнему либо по верхнему антропометрическим порогам.

а	б
в	г

Рис. 15. Динамические антропометрические размеры рук: а — оптимальное сгибание и разгибание плеча; б — оптимальное сгибание и разгибание предплечья; в — оптимальное приведение — отведение вытянутой руки; г — оптимальные движения предплечья в горизонтальной плоскости

Рис. 16. Динамические антропометрические размеры кисти, стопы, голени

Перцентиль — сотая доля объема измеренной совокупности людей, которой соответствует определенное значение антропометрического признака. Площадь статистического распределения, ограниченную нормальной кривой, делят на 100 равных частей, или перцентилей (процентов). Каждый перцентиль имеет свой порядковый номер: 1-й перцентиль — значения, составляющие 2%, и т.д.

В интервале 5 — 95-го перцентилей заключено 90% измеренных людей, что соответствует интервалу изменения признака М +/- 1,65.

В практике конструирования система перцентилей используется двояко: при расчете диапазона регулировки изменяемых параметров и при определении отдельных размеров нерегулируемых параметров рабочего места или оборудования.

При проектировании пространства для ног для работы в положении «сидя» и «сидя-стоя» следует предусматривать возможность регулировки высоты рабочего сиденья и подставки для ног в соответствии со специальными номограммами, приведенными в ряде эргономических пособиях и нормативных материалах. Для работы в положении «стоя» в технологическом оборудовании и пультах управления необходимо предусматривать пространство для стоп размером 150 мм по глубине-высоте и 530 мм по ширине, чтобы обеспечить возможность близкого подхода к моторному полю (стола, станка, пульта управления) и рабочую позу с наклоном корпуса не более 15°.

При проектировании рабочих мест в закрытых и замкнутых пространствах (рабочих зонах), например при проведении ремонтных и профилактических работ в отношении крупногабаритного оборудования, следует руководствоваться габаритными антропометрическими размерами для соответствующих рабочих положений и поз, в том числе и для положения «лежа».

Однако рабочее положение «лежа» является наименее благоприятным, для него следует предусматривать специальные типы оргоснастки (маты, подстилки, опоры для шеи и головы).

4.2. Общие эргономические требования к механизированным рабочим местам

4.2.1. Элементами механизированных рабочих мест являются основное и вспомогательное оборудование, организационная и технологическая оснастка, пространства рабочей зоны, необходимые для их размещения. В состав основного оборудования входят станки, машины, механизмы и т.д. Вспомогательное оборудование состоит из подъемных устройств, различных транспортеров, испытательных стендов и других подсобных средств.

4.2.2. Технологическая оснастка, включающая инструментарий (режущий, мерительный, вспомогательный инструмент, штампы), приспособления и техническую документацию, должна удовлетворять следующим общим требованиям:

• соответствовать технологическому и производственному процессам;
• соответствовать антропометрическим, биомеханическим и психофизиологическим характеристикам работающих людей, быть простой в обращении;
• способствовать достижению заданного технологическим процессом уровня производительности труда и обеспечению требуемого качества отработки деталей;
• предусматривать возможность выполнения с помощью одного приспособления нескольких технологических операций, широкое использование универсально-сборных приспособлений;
• способствовать максимальной экономии времени при выполнении операций и максимально облегчать трудоемкие операции за счет использования различных видов энергии (быстродействующие зажимные устройства — пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические; подъемники, пневмогайковерты и др.);
• обеспечивать легкость установки, закрепления и снятия предмета труда и исключение затруднительных и однообразно повторяющихся движений;
• обеспечивать гигиеничность в эксплуатации и безопасность в работе, по возможности без применения индивидуальных средств защиты;
• обеспечивать технологичность изготовления деталей самой этой оснастки с максимальным использованием нормализованных и типизированных узлов и деталей;
• соответствовать требованиям технической эстетики;
• создаваться с учетом технико-экономической целесообразности.

4.2.3. Организационная оснастка рабочего места (устройства для размещения и хранения на рабочих местах технологической оснастки, заготовок сырья, готовых изделий, отходов, производственная мебель, средства местного освещения, сигнализации и связи, приспособления для ухода за машиной и для уборки рабочего места и др.) должна удовлетворять следующим общим требованиям:

• соответствовать характеру, виду, методам и организации основных работ, выполняемых на рабочем месте;
• соответствовать антропометрическим, биомеханическим и психофизиологическим характеристикам работающих людей;
• способствовать повышению эффективности и качества основных выполняемых работ, максимальной экономии рабочего времени и оптимизации рабочих движений;
• соответствовать составу и количеству приспособлений и инструмента, необходимых на данном рабочем месте;
• соответствовать ассортименту и особенностям обрабатываемых деталей, заготовок и материалов;
• предусматривать максимальное использование унифицированных элементов и иметь простую конструкцию;
• обеспечивать удобство сборки, ремонта, уборки и транспортировки;
• предусматривать раздельность хранения документации, режущих и измерительных инструментов, приспособлений для ухода за рабочим местом;
• обеспечивать легкость и бесшумность перемещения выдвижных и поворотных частей и предусматривать оснащение их удобными фиксирующими и зажимными устройствами (пневматическими, гидравлическими, пневмогидравлическими, электрическими и др.);
• обеспечивать гигиеничность в эксплуатации и безопасность труда, по возможности без применения индивидуальных средств защиты;
• предусматривать технологичность изготовления отдельных деталей оргоснастки с максимальным использованием нормализованных и типизированных узлов, блоков, деталей;
• соответствовать требованиям технической эстетики;
• создаваться с учетом технико-экономической целесообразности.

4.2.4. Требования к отдельным видам оргоснастки (верстакам, стеллажам) изложены в соответствующей нормативной документации.

Конструкция инструментальных тумбочек должна быть простой и обеспечивать их устойчивость. В целях создания рациональных условий труда выдвижные ящики тумбочек должны легко перемещаться) размещение инструмента должно предусматриваться в один ряд. При проектировании инструментальных тумбочек следует предусматривать максимальное использование унифицированных узлов и деталей.

Рекомендуемые габариты инструментальных тумбочек приведены в табл. 3.

Таблица 3

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ТУМБОЧКИ, ММ

Габариты	Для односменной работы	Для двухсменной работы
Длина	450 — 600	800 — 900
Ширина	450 — 500	450 — 500
Высота	900 — 110	900 — 1100

Подставка для ног применяется при работе сидя и стоя. Должна быть устойчивой, без выступающих частей на опорной поверхности, с регулировкой по высоте и углу наклона. Целесообразно использование подставки с регулируемой высотой, учитывающей рабочую зону ног (рис. 17).

а	б
в

Рис. 17. Рабочая зона ног: а, б — для положения «сидя» (оптимальная зона для точных движений с небольшими усилиями выделена двойной штриховкой); в — размеры подставки для ног с регулируемой высотой

Тара для материалов, полуфабрикатов и готовых изделий должна быть прочной и соразмерной габаритам рабочего места.

Тара должна быть маркирована (объем, вес, количество деталей и т.п.), иметь устройство для сопроводительных документов, быть унифицированной, прочной, безопасной в обращении, иметь ручки для переноса, окрашиваться в различные цвета для определения ее назначения и принадлежности к цеху, участку.

Требования к санитарно-гигиеническим условиям, типоразмерам и безопасности труда приведены к отдельным видам оргтехоснастки в специальной нормативной литературе.

4.2.5. Рабочий инструмент (основной, вспомогательный, мерительный) должен быть по возможности механизированным. Электрофицированный ручной инструмент и переносные электрические приборы должны иметь надежную изоляцию токоведущих частей, выключатели на рукоятках и штепсельные соединения.

Вибрация, создаваемая электрофицированным или пневматическим инструментом, не должна превышать допустимых пределов, регламентированных санитарными нормами. Конструкция режущего инструмента должна способствовать:

• простой, быстрой и надежной установке и регулировке инструмента на станке;
• надежному креплению режущих пластин и простоте их замены посредством обычных ручных инструментов;
• комплексному выполнению нескольких рабочих операций, не дублируемых другими видами инструмента.

Для быстрого выполнения операций целесообразно использовать механизированные инструменты с электро-, гидро- или пневмоприводом кранового типа.

Инструменты должны иметь матовую отделку, исключающую их блеск при сильном освещении. Частные требования безопасности и санитарно-гигиенические нормы к отдельным видам инструмента приведены в отраслевых нормативных документах.

Рукоятки инструмента должны иметь форму, соответствующую антропометрическим и биомеханическим свойствам руки, соответствующую эффективному выполнению специфических рабочих операций, продолжительности оперирования и уменьшению затрат физических усилий. Рукоятки инструмента должны изготовляться из материалов с низкой теплопроводностью и высоким сопротивлением трению, допустимо незначительное рифление поверхности для уменьшения скольжения пальцев и ладони. Следует избегать декоративных покрытий, увеличивающих скольжение. При проектировании новых конструкций инструментов следует соблюдать требования технической эстетики и технико-экономической целесообразности.

4.2.6. Для поддержания рабочей позы в положении «сидя» необходимо использовать рабочие сиденья различных типов: кресла оператора, сиденья-опоры, откидные сиденья (стенные), табуретки, стулья и др. Выбор типа рабочих сидений определяется конкретным характером и условиями трудовой деятельности, необходимостью наиболее эффективного взаимодействия человека-оператора с техническими средствами деятельности. Рабочие сиденья должны быть устойчивыми, обеспечивать поддержание физиологически рациональной рабочей позы, ее удобные изменения в динамике трудового дня.

4.2.7. Для кратковременного пользования (5 — 10 мин.) рекомендуется использовать жесткие стулья и различного вида табуреты. Жесткие стулья рекомендуются с плоским горизонтальным сиденьем и профилированной спинкой. Табуреты различаются по форме сидений (круглые, квадратные), высоте (высокие, средние, низкие), количеству опор (3 — 4). Кроме того, могут быть использованы сиденья-опоры, представляющие собой высокие табуреты с уменьшенной горизонтальной поверхностью. Их следует использовать в тех случаях, когда работающий не имеет возможности присесть на короткое время, но может опереться на высокое сиденье-опору, несколько сняв напряжение мышц.

4.2.8. Рабочие сиденья (стулья и кресла), предназначенные для длительной работы в положении «сидя», должны включать обязательные элементы: сиденья и спинки (для стульев), сиденья, спинки и подлокотники (для кресел). Дополнительными элементами рабочих кресел могут быть подголовники, средства перемещения сиденья в горизонтальной плоскости, а также вокруг оси, подставки для ног, используемые при выполнении всех видов работ, связанных с длительным сохранением положения сидя.

Конструкция рабочего сиденья, предназначенная для длительной работы в положении «сидя», должна способствовать поддерживанию основной рабочей позы, не затруднять рабочих движений, обеспечивать смену позы и положения, условия для отдыха.

При работе сидя величина углов в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах должна быть не менее 90°. Оптимальные, позные углы в суставах составляют 103%. Диапазон регулировки параметров рабочего сиденья устанавливается в пределах 5 — 20-го перцентилей — для женщин, 95-го перцентиля — для мужчин.

4.2.9. При условиях работы, допускающих произвольное (свободное) изменение рабочей позы, можно использовать плоское горизонтальное (или наклонное назад на 3 — 8°) сиденье с профилированной спинкой. При монтажно-сборочных работах, при использовании механизмов, требующих предельного включения ногой на рабочих местах с малыми физическими усилиями, рекомендуется плоское горизонтальное сиденье.

4.2.10. При длительном поддерживании жестко фиксированной рабочей позы без возможности ее смены (в промежутке времени не менее 30 — 40 мин.) необходимо применять полумягкие сиденья (кресла) с регулируемыми параметрами, устанавливаемыми в соответствии с индивидуальными антропометрическими данными работающего, или профилированное сиденье (с двумя углами наклона: задний — положительный 10 — 12°, передний — отрицательный — 4 - 5°) с высокой спинкой (до 500 мм), которая имеет опорный изгиб для поясницы в нижней своей части. Для снятия общего напряжения рекомендуется в перерывах изменять позу и положение тела.

4.2.11. К креслам (независимо от их профессионального назначения), предназначенным для использования в течение длительного времени, предъявляются следующие требования:

• обеспечение поддержания правильной и удобной рабочей позы;
• создание условий для изменения рабочей позы;
• обеспечение нормальной деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем; конструкция кресла не должна вызывать болезненных ощущений, возникающих в результате давления элементов сиденья на тело человека;
• учет глубины сиденья (глубина не должна быть чрезмерно большой);
• соблюдение формы сиденья (передний край должен быть закругленным);
• соблюдение требований техники безопасности (общих и частных);
• использование полумягкой обивки (применяется в большинстве видов производства; исключение составляют производства, на которых существуют технологические ограничения).

Материал для обивки сидений должен быть прочным, нетоксичным, нескользким, влагоотталкивающим, неэлектризующимся, воздухопроницаемым. Для этой цели следует использовать хлопчатобумажные, льняные, вискозно-лавсановые ткани, пропитанные высокомолекулярными кремнийорганическими соединениями, смолами.

4.2.12. Кресло оператора должно обеспечивать удобную рабочую позу, надежную опору для тела с учетом выполняемых оператором действий, а при необходимости и удобную позу при отдыхе.

Для свободного вставания необходимо предусмотреть возможность перемещения сиденья кресла вместе с подлокотниками и спинкой по отношению к его основанию вперед-назад на 180 — 200 мм и поворот вокруг оси не менее чем на +/- 90° от исходного положения. Регулировка параметров может быть плавной или ступенчатой (причем шаг регулировки составляет 10 — 15 мм). Она должна осуществляться без применения дополнительного инструмента.

Кресло оператора должно способствовать ослаблению вибрационных и ударных воздействий, если они специфичны для профессии. Кресла, устанавливаемые на транспортных средствах, должны быть снабжены съемными или стационарными ремнями безопасности.

Конструктивные параметры кресла человека-оператора представлены на рис. 18 - 22.

а	б
в

Рис. 18. Кресло человека-оператора (буквы обозначают размеры элементов кресла, определенные с учетом антропометрических данных взрослого населения СССР): а — кресло с профилированными элементами; б — кресло с непрофилированными элементами; в — подставка для ног

а
б

Рис. 19. Размеры пространства для ног, мм а — вертикальное сечение; б — в плане

Рис. 20. Размеры элементов рабочего места для позы «сидя» без подставки для ног в зависимости от роста человека: 1 — 4 - высота рабочей поверхности; 5 — высота сиденья; 6 — рекомендуемое расстояние между высотой сиденья и стола; 7 — минимальное расстояние между высотой сиденья и стола

Рис. 21. Высота сиденья и опоры для ног в зависимости от роста человека: а — высота сиденья для групп работ A — D при высоте рабочей поверхности, указанной в вертикальных колонках; б — высота опоры для ног при разной высоте рабочей поверхности

Рис. 22. Высота рабочей поверхности и подставки для ног в зависимости от роста человека: а — высота рабочей поверхности для групп работ B — D без применения подставки для ног; б — высота подставки для ног при высоте рабочей поверхности, указанной в вертикальных колонках

4.2.13. Выбор типа рабочей спецодежды — комбинезона, рабочего халата, платья, куртки, головного убора, перчаток и т.д. — должен проводиться с учетом специфики работы.

Ниже приведены требования, предъявляемые к рабочей одежде:

• удобство, обеспечивающее возможность выполнения всех операций (т.е. соответствие одежды анатомическому строению человека, размерам тела, а также характеру выполняемых движений). Удобство одежды зависит от ее покроя и ткани;
• соответствие санитарным нормам и стандартам по безопасности труда, в целях предотвращения или уменьшения последствий действия опасных и вредных производственных факторов;
• проектирование рабочей одежды с учетом климатических условий (температура, влажность, движение воздуха), а также с учетом особенностей места работы (открытое пространство или закрытое помещение, заводской цех или строительная площадка) и кода технологического процесса (например, чрезмерное тепловое излучение). Должна учитываться также продолжительность пребывания человека в течение рабочего дня в одинаковой или изменяющейся температуре;
• соответствие физиолого-гигиенических свойств рабочей одежды климатическим условиям окружающей среды и физическим условиям, необходимым для выполнения конкретной работы (одежда должна обеспечивать достаточный тепловой комфорт, пропускать воздух, пар, пот);
• соответствие современному направлению моды (внешний вид одежды следует рассматривать во взаимосвязи с эстетическим содержанием рабочего места);
• соответствие характеру работы и организации рабочего места. Цвет одежды может быть фактором совершенствования организации труда путем выделения групп работников в зависимости от вида выполняемой работы. Цветовое кодирование может относиться ко всей одежде или к ее элементам; цвет одежды может служить пятном, оживляющим колористическую монотонность предприятия. В среде, отличающейся цветовой пестротой и хаотичностью, цвет одежды может способствовать привнесению порядка;
• согласование эстетических требований с требованиями безопасности и гигиены труда и особенностями технологического процесса как одна из главных задач проектирования рабочей одежды.

4.3. Эргономические требования к автоматизированным рабочим местам

4.3.1. Под автоматизированным рабочим местом человека-оператора понимается рабочее место в автоматизированной системе «человек — машина», оснащенное средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием, где осуществляется его трудовая деятельность.

4.3.2 В зависимости от основных функций, выполняемых операторами, рабочие места классифицируют следующим образом:

• рабочее место оперативного управления (предназначено для решения задач управления, выдачи команд, распоряжений и т.д.);
• информационно-справочное рабочее место (служит для запроса и получения справок о состоянии системы в целом или ее отдельных звеньев, а также для формирования, передачи и приема символьной или графической информации);
• рабочее место ручного ввода информации (предназначено для оперативного ввода символьной или графической информации);
• рабочее место функционально-технологического контроля (предназначено для оперативного функционального контроля за исправностью технических средств и каналов связи);
• рабочее место оператора (пользователя-программиста) ЭВМ (служит для связи оператора с вычислительным комплексом, а также для отладки машинных программ);
• комбинированное рабочее место (представляет собой рабочее место смешанного типа с совмещением функций, перечисленных выше);
• рабочее место управления подвижным (транспортным) объектом (самолетом, электровозом и т.п.).

4.3.3. Эргономические требования к рабочему месту человека-оператора предусматривают возможности быстрого и безошибочного восприятия информации, создания удобства пользования пультами и органами управления, комфортных условий для эксплуатации оборудования, его технического обслуживания и ремонта, для реализации возможностей необходимо предусмотреть:

• целостную рациональную организацию рабочего пространства, в том числе условия для свободного перемещения оператора и осуществления им необходимых движений при выполнении оперативных функций и технического обслуживания;
• обеспечение необходимой взаимосвязи (в том числе зрительной и слуховой) между операторами и аппаратурой, а также между операторами;
• создание условий для принятия оператором удобной позы при работе и отдыхе, а также обеспечение возможности быстро занять рабочее место и беспрепятственно покинуть его в аварийных ситуациях:
• создание удобства выполнения функциональных обязанностей (своевременность и точность выполнения операций при применении аппаратуры по целевому назначению в заданных условиях эксплуатации);
• обеспечение возможности обзора рабочего пространства вне (поверх) индивидуального рабочего места;
• обеспечение условий для ведения записей, работы с документами и приборами.

4.3.4. При конструировании рабочего места рекомендуется применение модульного (функционально-узлового) принципа, предполагающего использование единой (для типа рабочих мест) базовой конструкции. Такая конструкция должна предусматривать возможность наращивания дополнительных технических средств на рабочем месте и размещения их различным образом (в зависимости от выполняемых оператором функций).

4.3.5. Размещение технических средств (дисплеев, пультов ввода данных и документирования, аппаратуры связи и т.д.) должно создавать необходимые условия для выполнения простых функций левой рукой в целях снижения больших нагрузок на правую руку (при работе на пультах, ведения записей, работе с картой и т.д.).

4.3.6. Форма, габариты рабочего места, размеры его элементов, а также размеры проходов между рабочими местами должны соответствовать антропометрическим характеристикам. При этом должны учитываться рабочие движения оператора, одетого в спецодежду.

4.3.7. Основным функциональным элементом рабочего места человека-оператора является пульт управления, на котором размещаются средства отображения информации и органы управления.

4.3.8. Поверхность пультов управления должна обладать свойством диффузного или направленно-рассеянного отражения светового потока в целях предотвращения бликов в поле зрения оператора. Поверхность пультов должна быть матовой, без бликов.

4.3.9. При разработке пультов, предназначенных для управления однотипными объектами, должно предусматриваться одно и то же размещение наиболее важных органов управления и средств отображения информации, используемых в аварийных ситуациях.

4.3.10. При необходимости пульты управления могут оборудоваться выдвижными ящиками для хранения документации, а также досками для ведения записей и размещения дополнительных переносных приборов. Кресло для оператора должно соответствовать требованиям, изложенным в п. п. 4.2.6 - 4.2.12.

4.3.11. Пульты управления для работы в положении «сидя» должны иметь пространство для ног оператора, имеющее следующие размеры (не менее), мм: высота — 600, глубина — 400 (на уровне колен), 600 (на уровне пола), ширина — 500. Для удобства работы оператора у пультов должна предусматриваться подставка для ног.

4.3.12. Поскольку во время работы оператора необходим обзор пространства поверх пульта управления, высота пультов (при работе в положении сидя) должна быть не более 1000 мм от пола.

4.3.13. На панелях пультов управления не должно быть посторонних элементов (не оправданных функциональным назначением пульта), затрудняющих работу оператора: выступов, углублений, разноплоскостных панелей, выступающих элементов наружного крепежа и т.п.

4.3.14. Расположение и углы наклона панелей со средствами отображения информации и панелей управления на пультах должны соответствовать указанным на рис. 23 - 24.

ФРОНТАЛЬНАЯ
ТРАПЕЦИЕВИДНАЯ
МНОГОГРАННАЯ

Рис. 23. Форма панелей (план)

Рис. 24. Расположение и углы наклона панелей пульта управления для работы в положении «сидя»

4.3.15. Панель со средствами отображения информации и панель с органами управления не должны располагаться друг против друга.

4.3.16. При работе оператора в положении «сидя» средства отображения информации и органы управления, умещающиеся в зоне, ограниченной снизу плоскостью, отстоящей от пола не менее чем на 700 мм, не более чем на 1500 мм по фронту, располагают на фронтальной панели. Если располагаемые на панели элементы не умещаются в указанных пределах, используют трапециевидную, многогранную или полукруглую форму панелей (рис. 23). Диаметр полукруглой и многогранной панелей должен составлять не менее 1200 мм.

4.3.17. Средства отображения информации и органы управления должны располагаться на панелях пультов согласно рис. 24 - 29, при этом размеры зон расположения должны соответствовать приведенным в табл. 4 - 6.

Рис. 25. Расположение и углы наклона панелей пульта управления для работы оператора в положении «сидя-стоя»

а
б

Рис. 26. Расположение средств отображения информации и органов управления на панелях пульта: а — зоны размещения органов отображения информации и органов управления при работе в положении «сидя» (1, 2, 3 — зоны размещения средств отображения информации; 4, 5, 6 — зоны размещения органов управления); б — зоны размещения средств отображения информации и органов управления на панели при работе в положении «стоя» (1, 2, 3 — зоны размещения наиболее важных средств отображения; 4, 5, 6 — зоны размещения информации и органов управления менее важных средств отображения информации и органов управления)

Рис. 27. Зоны досягаемости оператора в вертикальной плоскости при работе в положении «стоя» (размеры зон даны без учета спецснаряжения)

Рис. 28. Зоны досягаемости оператора в горизонтальной плоскости при работе в положениях «стоя» и сидя» (размеры зон даны без учета спецснаряжения)

А
Б

Рис. 29. Зоны досягаемости моторного поля рабочего места: А — зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости: а — зона максимальной досягаемости; б — зона досягаемости пальцев при вытянутой руке; в — зона удобной досягаемости ладони; г — оптимальное пространство для грубой ручной работы; д — оптимальное пространство для тонкой ручной работы; Б — зоны размещения индикаторов и органов управления в горизонтальной плоскости:. а1 — для наиболее важных и часто используемых органов управления и средств отображения информации; а2 — для наиболее важных индикаторов; б — для нечасто используемых органов управления и средств отображения информации; в — для редко используемых органов управления; г — для вспомогательных органов управления вне пределов досягаемости и обзора из исходного рабочего положения

Таблица 4

ЗОНЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОРГАНОВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ ОПЕРАТОРА В ПОЛОЖЕНИИ «СИДЯ» (СМ. РИС. 26, А)

Номер зоны	Высота границ зоны над уровнем пола, мм		Ширина зоны
	нижней	верхней
1	970	1220	380
2	970	1310	1010
3	1220	1600	1520
4	750	970	610
5	750	970	250
6	750	1220	150

Таблица 5

ЗОНЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОРГАНОВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ ОПЕРАТОРА В ПОЛОЖЕНИИ «СТОЯ» (СМ. РИС. 26, Б)

Номер зоны	Высота границ зоны над уровнем пола, мм		Ширина зоны
	нижней	верхней
1	1320	1630	380
2	1320	1780	1020
3	1130	1780	250
4	1170	1320	610
5	1110	1320	1120
6	1060	1320	1570

Таблица 6

ЗОНЫ ДОСЯГАЕМОСТИ ОПЕРАТОРА В ВЕРТИКАЛЬНОЙ (СМ. РИС. 27) И ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ (СМ. РИС. 28) ПЛОСКОСТЯХ

№ п/п	Зоны досягаемости, мм
	в вертикальной плоскости		в горизонтальной плоскости
	для женщин	для мужчин	для женщин	для мужчин
1	1400	1550	1370	1550
2	1100	1350	1100	1350
3	730	800	660	720
4	430	500	200	240
5	630	700	200	240
6	1260	1400	300	335
7	680	770	480	550
8	720	800

4.3.18. При расположении средств отображения информации на панелях пультов допустимы отклонения лицевой поверхности средств отображения информации от нормальной линии взора не более чем на 45° в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Расположение лицевой поверхности средств отображения информации относительно линии взора приведено на рис. 30.

Рис. 30. Оптимальное расположение лицевой поверхности средств отображения информации: 1 — горизонтальная линия взора; 2 — нормальная линия взора; 3 — лицевая поверхность средств отображения информации

4.3.19. При расположении средств отображения информации и органов управления на панелях пульта следует учитывать следующие основные факторы: приоритет, группировку в логические блоки, взаимосвязь между органами управления и средствами отображения информации.

4.3.20. При установлении приоритета в расположении необходимо учитывать, для какой цели используются располагаемые органы управления или средства отображения информации и какова их роль в функционировании всей системы. При этом определяются следующие показатели функционирования располагаемого органа или средства:

• частота и степень его использования;
• точность и (или) скорость считывания показания индикаторов или установка позиции органа управления;
• влияние ошибки считывания или запаздывания при выполнении операций на надежность и безопасность работы системы;
• удобство манипулирования отдельными органами управления (определяется по точности, скорости, усилиям) в разных местах расположения.

4.3.21 При размещении индикаторов и органов управления на панели применяют два способа их группировки:

• функциональный, когда группируются индикаторы и органы управления с учетом совместного использования при выполнении общей задачи, а также относящиеся к одному компоненту оборудования;
• последовательный — расположение в порядке последовательности использования.

4.3.22 Средства отображения информации и органы управления на панелях пульта должны быть расположены следующим образом:

• важные и наиболее часто используемые средства отображения информации и органы управления — в пределах оптимальной зоны;
• аварийные — в легко доступных местах, но не в оптимальной зоне;
• второстепенные, периодически используемые средства отображения информации и органы управления — не в оптимальных зонах (при этом руководствуются в основном правилами группировки и взаимосвязи между ними).

4.3.23. Средства отображения информации на панелях пульта группируют и размещают в соответствии с последовательностью их использования или функциональными связями элементов системы, которые они представляют.

4.3.24 При компоновке средств отображения информации необходимо предусматривать следующие условия эргономичности:

• обзор и видимость с рабочего места;
• возможность легкого опознания нужного индикатора;
• объединение средств отображения информации в последовательные или функциональные группы;
• учет взаимосвязи индикаторов с требованиями системы и органами управления, которые влияют на показания этих индикаторов.

4.3.25. При групповом размещении индикаторов для контрольного считывания их показаний необходимо выполнять следующие правила:

• при наличии в группе шести (и более) индикаторов располагать их двумя параллельными рядами (вертикальные или горизонтальные);
• не располагать их пятью — шестью горизонтальными или вертикальными рядами;
• при наличии на панели более 25 — 30 индикаторов компоновать их в 2 — 3 зрительно отличимые группы.

4.3.26. При компоновке органов на пульте управления их располагают в зоне досягаемости; причем для работы сидя — на высоте 600 — 1000 мм; для работы стоя — на высоте 1000 — 1400 мм.

4.3.27. Функционально однородные органы управления располагают единообразно на панелях пультов данной системы. Необходимо исключить или уменьшить возможность их случайного переключения путем рациональной компоновки или устройством специальных фиксаторов.

4.3.28. Для наиболее часто используемых в процессе управления средств отображения информации допустимый угол отклонения их лицевой поверхности от нормальной линии взора не должен превышать 15°. Оптимальным считается расположение средств отображения информации перпендикулярно нормальной линии взора. Углы обзора приведены на рис. 31.

а
б
в

Рис. 31. Оптимальные и максимальные углы обзора: а — при повороте глаз; б — при повороте головы; в — при повороте головы и глаз

4.3.29. Различимость однотипных органов управления при их группировании должна обеспечиваться путем увеличения интервалов, путем кодирования или установки между ними органов управления, отличных по внешнему виду.

4.3.30. Функционально связанные органы управления и средства отображения информации должны располагаться вблизи друг от друга и компоноваться функциональными группами. Функциональные группы, используемые для выполнения наиболее важных действий, для сигнализации и устранения аварийных ситуаций, целесообразно очерчивать специальными линиями шириной 2 — 3 мм, хорошо контрастирующими с фоновой окраской панели. В выделенных таким образом функциональных группах органы управления целесообразно располагать рядом с соответствующим средством отображения информации (предпочтительно внизу или справа от него) так, чтобы ни сам орган, ни рука при манипуляциях не закрывали индикаторы.

4.3.31. Зависимость между движением органа управления и изменением показаний связанного с ним средства отображения должна подчиняться следующим правилам:

• движение вперед (т.е. от оператора), вверх, вправо или по ходу часовой стрелки (для поворотных органов управления) должно соответствовать увеличению параметра;
• линейные органы управления совместно с поворотными (стрелочными, шкальными) индикаторами могут использоваться в случаях отсутствия непосредственной связи между органом управления и индикатором или в случае перемещения указателя индикатора менее чем на 180° одновременным спаренным движением соответствующего органа управления.

4.3.32. Все органы управления, которые требуют определенной последовательности действий или которыми манипулируют совместно, должны быть соответствующим образом сгруппированы; при этом их следует располагать так, чтобы облегчить работу (все действия целесообразно производить в порядке слева направо и сверху вниз).

4.3.33 При размещении клавишей и кнопок на клавиатуре должны быть учтены следующие принципы:

• разработка и выбор последовательности нажатий, основанной на объединении однотипных по психофизиологической структуре операций;
• упорядоченное расположение (группирование) кнопок и клавишей в соответствии с их функциональным назначением;
• минимизация количества нажатий путем широкого использования функциональных клавишей и перевода алфавитно-цифровой клавиатуры в режим работы функциональной клавиатуры.

4.3.34. Выделенные при помощи различных средств (форма, размер, цвет) моторные поля, функциональные группы клавиатуры и отдельные клавиши должны четко отличаться друг от друга. Следует весьма осторожно использовать кодирование органов управления указанными выше средствами, особенно цветом, чтобы не создавать разнобоя и пестроты на пульте. Преимущественным способом кодирования является четкое пространственное группирование полей клавиатур (клавишей и кнопок) по функциональному признаку.

4.3.35. При проектировании пультов ввода данных (команд) в случае необходимости резкого ограничения места на пульте рекомендуется использовать принцип объединения родственных задач в группы и закрепления за каждой группой комплексной кнопки (универсальных наборников).

4.3.36. К приемам и способам компоновки панелей управления, позволяющим быстро обнаруживать неправильно набранную информацию, относятся:

• наличие на клавиатурах кнопок с фиксацией нажатия или с подсветом, что обеспечивает визуальный контроль набранной информации до ее ввода в канал связи или в ЭВМ;
• наличие контрольной (сигнальной) строки (или поля) на экране, отображающем набранную информацию;
• использование результирующей кнопки (например, «ввод»), формирующей команду на исполнение операции (всей цепочки нажатий), что позволяет проверить правильность нажатий и осуществлять перевод от одной операции к другой под зрительным контролем;
• использование мнемоники при размещении клавиатур, кнопочников и отдельных кнопок с целью упорядочения моторных маршрутов;
• использование хорошо читаемых, не требующих расшифровки надписей на кнопках и панелях.

4.3.37. При программном контроле ошибочных действий оператор должен получать указание на наличие ошибки при помощи звукового или зрительного сигнала (загорание, мигание сигнальной лампочки или транспаранта). Указание на наличие ошибки, а также на ее характер должно также отображаться в контрольной строке или на специальном участке информационного поля.

4.3.38. Рабочее место должно быть сконструировано с учетом обеспечения необходимых условий для технического обслуживания и ремонта оборудования (осмотр, регулировка, замена блоков и отдельных элементов). Использование испытательных средств, измерительных приборов и инструмента должно осуществляться без затруднений и нарушения техники безопасности <*>. Необходимо также обеспечить:

---

<*> Требования безопасности труда более подробно изложены в разделе 6.

• свободный доступ к основным узлам проверки;
• максимальную заменяемость отдельных блоков, исключающую или сводящую к минимуму взаимную отладку блоков (элементов) после замены;
• возможность наблюдения за работой функционирующих элементов оборудования не подвергая опасности обслуживающий персонал;
• создание таких условий, чтобы в случае незакрепленности конструктивных элементов (крышек, смотровых люков, панелей) эти нарушения можно было бы легко заметить;
• закругленность (или защищенность) кромок и углов видов оборудования во избежание травм (зажимы рукояток должны быть утоплены);
• выбор размеров и ориентацию вентиляционных отверстий с учетом исключения возможности попадания в них инструментов, используемых при регулировке или замене оборудования;
• подведение электрического напряжения только к розеткам и гнездам разъемов, а не к штекерам и вилкам;
• наличие изоляции инструмента, используемого в непосредственной близости от источников высокого напряжения;
• наличие термоизоляции ручек, используемых в условиях высоких или низких температур.

4.3.39. В целях минимизации работ по отладке системы в целом следует предусмотреть возможность поэлементной настройки (регулировки) оборудования.

4.3.40. Элементы оборудования, имеющие большие размеры, должны размещаться с учетом обеспечения свободного доступа к другим элементам. Необходимо стремиться также располагать элементы так, чтобы они находились под непосредственным зрительным контролем оператора, производящего их регулировку.

4.3.41. Необходимо предусмотреть не только наличие контрольных точек для определения неисправностей работы блока (элемента), но и возможность группирования их в линию (матрицу) с учетом последовательности проводимых измерений.

Часто регулируемые элементы должны располагаться перед редко регулируемыми.

4.3.42. Важно создать условия для оператора быстро и без затруднений заменить оборудование в блочном исполнении. Дверцы и крышки должны быть установлены так, чтобы их можно было открывать одной рукой (с фиксацией в открытом состоянии). Необходимо также предусмотреть возможность замены элемента, не прибегая к удалению других элементов. Сменные элементы должны иметь маркировочные знаки, указывающие на принадлежность к определяемому блоку. Заменяемые элементы должны соединяться штепсельными разъемами.

Необходимо предусмотреть наличие направляющих штифтов и пазов для того, чтобы придать правильное положение блокам и элементам, а также обеспечить их выравнивание при установке.

4.3.43. Важно, чтобы предохранители и выключатели находились под постоянным контролем и в случае неисправности могли быть легко заменены или отремонтированы.

4.3.44. При ремонте кабеля необходимо обеспечить условия для свободного доступа к нему. Следует стремиться к одинаковой маркировке (цвету) провода по всей длине кабеля.

4.3.45. Длина кабеля должна обеспечивать проверку и регулировку любого блока в удобном месте. В противном случае необходимо предусмотреть наличие контрольных гнезд входных и выходных кабелей на панели управления, что облегчает работу оператора.

4.3.46. Выбор формы и цвета для разъемов и розеток должен производиться с учетом того, чтобы обеспечить четкое различие их между собой.

Целесообразно применение одноповоротных и других быстроразъединяющих разъемов и вилок, а также ключей для ориентации всех штекерных разъемов в одном направлении.

4.3.47. Рабочее место должно быть организовано так, чтобы обеспечивать условия для предупреждения неправильных действий (или защиту от них), допускаемых оператором.

4.3.48. Все основные и аварийные органы управления должны быть легко опознаваемы (визуально или тактильно). Между органами управления должно иметься свободное пространство, позволяющее легко манипулировать ими; при этом соседние органы управления не должны задеваться. Органы управления, случайное воздействие на которые недопустимо, должны иметь специальную защиту, для снятия которой требуется не менее двух управляющих движений. Для контроля за переключением органа управления (для органов управления дискретного типа) должен быть предусмотрен хорошо слышимый щелчок.

4.3.49. Конструкция рабочих мест должна обеспечивать возможность смазки механических деталей и узлов без разборки оборудования. Для смазки деталей, доступ к которым затруднен, а также тех деталей, которые не видны, необходимо использовать специальные маслопроводы. Детали, периодически требующие смазки, должны быть снабжены надписями, в которых указывается тип смазки и частота ее проведения.

4.3.50. Ориентация блоков внутри корпусов (кожухов) должна быть легко различимой либо по конструкции, либо по соответствующим надписям. Там, где возможно, конструкция должна быть выполнена так, чтобы предохранительный кожух мог сниматься с блока, прибора или элемента оборудования (но не наоборот). Кромки и углы кожухов и крышек должны быть скруглены или иметь соответствующую отделку во избежание травм обслуживающего персонала.

При установке или снятии кожухов необходимо использовать направляющие, упоры и ограничители. Съему или открыванию крышек, приборов или элементов оборудования не должны мешать перемычки, скобы и прочие конструкционные детали.

4.3.51. При размещении рабочих мест и организации рабочего пространства для группы операторов следует учитывать необходимость их коллективного пользования оборудованием, средствами отображения информации, а также учитывать специфику операторской профессии.

В целях обеспечения контакта между операторами в процессе работы их рабочие места должны располагаться в непосредственной близости, с учетом того, чтобы операторы могли видеть и слышать друг друга.

4.3.52. Расположение рабочих мест операторов и средств отображения информации коллективного пользования (экранов, табло, планшетов и т.д.) в залах и кабинах должно обеспечивать:

• необходимые функциональные связи между операторами;
• оптимальные углы обзора информационного поля коллективных средств отображения, обеспечивающие однозначное восприятие информации;
• свободное пространство для перемещения операторов и эксплуатации оборудования.

Удобная рабочая поза при наблюдении коллективных средств отображения информации предусматривает повороты головы в горизонтальной плоскости не более чем на — 45°, в вертикальной плоскости — не более — 30° от горизонтальной линии взора. При размещении рабочих мест в кабинах это требование может быть ослаблено: углы наблюдения могут быть увеличены, но не более чем до +/- 90° в горизонтальной плоскости.

4.3.53. В зависимости от типа и характера оперативного помещения необходимо предусмотреть размещение рабочих мест в зоне наилучшего видения информационного поля. Границу этой зоны следует вычислять по формуле

S = Hcos\alpha,

где H — наибольшее расстояние различимости знака с погрешностью не более 1%;

\alpha — угол наблюдения знака в градусах.

Границу зоны наилучшего видения информационного поля находят пересечением сфер зон наилучшего видения отдельных знаков, расположенных на границе информационного поля (рис. 32).

Рис. 32. Построение зон наилучшего видения в плане и разрезе для коллективных средств отображения информации (H — наибольшее расстояние различимости знака)

4.3.54 Минимальное расстояние между линейкой индивидуальных рабочих мест и коллективным СОИ рассчитывается по формуле

M = 0,87 (B + Д),

где M — расстояние, Д — длина линии рабочих мест, B — ширина экрана. При необходимости размещения рабочих мест в несколько рядов (в залах) каждый последующий ряд должен быть выше предыдущего не менее чем на 130 мм. Проходы между рабочими местами должны иметь минимальную ширину, мм: в залах — 700, в кабинах — не менее 500.

При независимой организации оперативной работы в кузовах с небольшой шириной рекомендуется тандемное (в затылок друг другу) или смешанное, фронтально-тандемное размещение индивидуальных рабочих мест; при этом центральный проход свободен, центр тяжести оборудования распределен равномерно вдоль оси симметрии кузова, техническое обслуживание производится сбоку, поэтому оператору нет необходимости покидать свое кресло.

4.3.55 В общем случае размещение рабочих мест в кабинах должно предусматривать следующие цели:

• быстрое занятие персоналом своих рабочих мест и возможность быстрого покидания их в аварийных ситуациях;
• удобство, а также возможность изменения положения туловища и конечностей;
• отсутствие постоянного контакта тела человека с конструкцией кабины, механизмами и агрегатами;
• закрепление кресел операторов.

Двери кабин должны быть оборудованы приспособлениями, позволяющими фиксировать их как в закрытом, так и в открытом положениях. Дверные защелки должны открываться при усилии, составляющем не более 13,6 кI. Двери должны легко открываться как правой, так и левой руками, при этом важно предусмотреть не более двух четко различающихся операций (движений).

В кабинах должны быть в наличии (достаточных размеров) лестницы, стремянки, рукоятки, поручни, используемые для подъема и перехода в случае обледенения. Если пол кабины оператора находится выше уровня земли более чем на 50 см, то необходимо использовать подножки, лестницы или стремянки.

4.4. Общие эргономические требования к элементам автоматизированного рабочего места

4.4.1. При выборе и конструировании средств отображения информации следует руководствоваться следующими общими принципами:

• информация должна быть ограничена объемом, необходимым оператору для принятия решений и выполнения определенных действий;
• информация должна отображаться с точностью и степенью детализированности, необходимыми оператору;
• информация должна отображаться в форме, непосредственно пригодной для использования (без необходимости выполнения различных промежуточных вычислений или преобразований).

4.4.2. В цифровых индикаторах количество знаков в числе не должно превышать 6. При выборе размеров, формы и других характеристик цифр следует руководствоваться требованиями и рекомендациями к стрелочным индикаторам и цифро-буквенным табло.

4.4.3. В знаковых индикаторах угловые размеры знаков, имеющих наружные и внутренние детали, должны быть в пределах 30 — 40 минут. Для знаков, состоящих из одного контура, допускаются угловые размеры 20 угловых мин.

4.4.4. Индикаторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) должны иметь яркость свечения экрана не менее 0,5 кд/м2 и контраст на экране не менее 3:1.

Для знаковой и буквенно-цифровой информации, отображаемой на экране ЭЛТ, следует выдерживать следующие параметры:

• высоту знака не менее 3,5 мм при расстоянии 600 — 700 мм;
• ширину знака, равную 3/4 его высоты;
• межзнаковое расстояние, равное 1/3 — 1/2 высоты знака;
• ширину линии, составляющую не более 1 мм;
• ширину линий индикаторных ЭЛТ не более 0,0 мм, осциллографических — не более 0,8 мм, запоминающих — не более 1,5 мм при расстоянии от глаза оператора 300 — 700 мм.

Допустимая доза рентгеновского облучения ЭЛТ при максимальном напряжении второго анода на расстоянии 10 см от поверхности экрана должна составлять менее 100 мкР/ч.

4.4.5 Механические визуальные индикаторы бывают разных типов (в зависимости от конструкции приборов и формы шкалы):

• с подвижным указателем и неподвижной шкалой;
• с подвижном шкалой и неподвижным указателем;
• механический счетчик по типу «открытого окна» (подвижная шкала скрыта от наблюдателя, за исключением текущего значения, появляющегося в «окне»);
• с формами шкал: секторными (размах шкалы до 180°), круговыми (размах шкалы более 180°), прямолинейными (вертикальные и горизонтальные).

Тип отсчетного устройства следует выбирать исходя из функционального назначения индикатора, требований к точности и скорости считывания, а также внешних условий функционирования системы «человек — машина».

Форма подачи информации должна соответствовать задачам считывания показаний, а также исключать необходимость сложных количественных и логических преобразований. Шкала не должна содержать посторонних сведений, не относящихся к измеряемому параметру. Для считывания точных количественных данных предпочтительно использование механических счетчиков; для задач определения характера изменений параметра — неподвижных шкал круговой, дуговой или прямолинейной формы; для задач слежения за целью, отображаемой на индикаторе, — преимущественно круговых или дуговых неподвижных шкал; для задач установки параметров на индикаторе — комбинированных индикаторов с встроенными в прибор поворотными ручками.

Цена наименьшего деления отсчетного устройства должна быть равной двухкратному значению основной погрешности прибора. Числа отсчета должны содержать не более двух цифр; при необходимости использования многозначных чисел целесообразно применение общего множителя. Число отметок между основными (числовыми) и средними или между средними и малыми отметками не должно превышать 9. Следует применять равномерные шкалы, неравномерные допустимы лишь в строго обоснованных случаях. При применении многошкального отсчетного устройства модуль, по которому производится разбиение шкалы, и тип числовых отсчетов должны быть едиными для всех числовых отметок. На неподвижной шкале цифры отсчета следует располагать вертикально, а на подвижной — так, чтобы при приближении к указателю цифры отсчета располагались вертикально. Нельзя допускать перекрытия чисел отсчета указателем, за исключением строго обоснованных случаев. При условии постоянства рабочих диапазонов изменений измеряемого параметра необходимо производить кодирование их цветом в условиях ахроматического освещения и формой в условиях хроматического освещения. Толщина рабочей части указателя должна быть не более ширины отметки шкалы; расстояние между указателем и отметкой нужно выбирать в зависимости от угла и расстояния считывания: параллакс считывания не должен превышать точность индикатора.

Минимальное расстояние между концом стрелки и отметкой — 0,4 — 0,8 мм, максимальное — не более 1,6 мм.

Числа отсчета необходимо проставлять только у основных отметок шкалы, расстояние между которыми следует выдерживать не более 1°. Минимальные угловые размеры отметок должны соответствовать приведенным в табл. 7.

Таблица 7

МИНИМАЛЬНЫЕ УГЛОВЫЕ РАЗМЕРЫ ОТМЕТОК МЕХАНИЧЕСКИХ ВИЗУАЛЬНЫХ ШКАЛ, УГЛ. МИН.

Основные отметки		Средние отметки		Малые метки
длина	толщина	длина	толщина	длина	толщина
25	5	20	3	12	1

Оптимальная длина основного интервала между главными отметками составляет 12,5 — 18 мм, самого малого интервала — 1,5 мм при дистанции наблюдения 750 мм. Наилучшие результаты интерполяции наблюдаются в том случае, если оператор должен мысленно делить отмеченный интервал шкалы не более чем на 4 — 5 частей.

Наилучшими являются шкалы с ценой деления 1, 5, 10.

Длина оцифрованных отметок должна равняться 0,5 — 1 длины интервала между отметками, неоцифрованных — 0,5 длины основных отметок.

Толщина основных отметок составляет 5 — 10% расстояния между отметками, неоцифрованных — 2/3 толщины основной отметки.

Контраст между окраской шкалы и окраской отметок, чисел и указателя должен быть не ниже 0,6.

Для контрольного считывания (задачи типа «да — нет», «нормальное критическое состояние») приемлемы любые формы шкал, и оптимальная форма выбирается в соответствии с общим компоновочным решением приборной панели. Для считывания точных количественных данных предпочтительней счетчики; для задач определения изменения параметра (качественное считывание) следует преимущественно использовать неподвижные шкалы круговой, дуговой, прямолинейной горизонтальной или прямолинейной вертикальной форм. В тех случаях, когда задачи считывания общие (контрольное, количественное и качественное чтение) следует преимущественно использовать круговые или дуговые неподвижные шкалы, неподвижные круговые шкалы со счетчиками.

При определении параметров элементов шкал следует руководствоваться данными, приведенными в табл. 8.

Таблица 8

ПАРАМЕТРЫ ЗНАКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ШКАЛ ПРИБОРОВ (ПРИ ЯРКОСТИ ОБЪЕКТОВ НЕ МЕНЕЕ 0,30 КД/М2)

Характеристика элемента шкалы, ед. изм.	Условия использования	Параметры, ед. изм.
Высота цифр и букв, угл. мин.	Показания на подвижных шкалах, используемые непосредственно в работе при высоких требованиях к надежности, точности и скорости считывания	14 — 25
	Показания на неподвижных шкалах, используемые в указанных выше условиях	12 — 25
	Знаки вспомогательных инструкций и маркировочные надписи	6 — 35
Отношение ширины цифр или букв к высоте знака	На шкалах с указателями	3:5 или 2:3
	На счетчиках
Толщина основных линий в цифрах и буквах	При прямом световом контрасте	1/6 — 1/8 высоты знака
	При обратном световом контрасте	1/10 — 1/13 высоты знака
Интервал между буквенными или цифровыми знаками		1/2 — 1/1 ширины знака
Расстояние между соседними делениями	При прямом световом контрасте	Не менее одной ширины отметки шкалы
	При обратном световом контрасте	Не менее двойной ширины отметки шкалы

Оформление элементов на шкале рекомендуется выполнять в соответствии со следующими требованиями:

• однооборотные шкалы должны иметь разрыв между началом и концом шкалы величиной не менее одного основного деления шкалы;
• на неподвижных круговых или дуговых шкалах возрастание значений отображаемого параметра и движение указателя должны идти по часовой стрелке, на неподвижных прямолинейных горизонтальных шкалах — слева направо, на неподвижных шкалах — снизу вверх (за исключением таких приборов, как глубиномер);
• на подвижных шкалах возрастание значений отображаемого параметра должно идти в обратном направлении относительно размещения показаний неподвижной шкалы аналогичной формы;
• указатель шкалы должен располагаться как можно ближе к поверхности циферблата, чтобы свести к минимуму параллакс.

Оптимальные угловые размеры диаметра шкалы находятся в пределах 2,5 — 5°.

Скорость и точность считывания показаний во многом зависят от формы шкалы. Лучшие результаты считывания получаются при использовании круглой шкалы, хуже — при использовании полукруглой и прямолинейной горизонтальной шкалы, худшие — при использовании вертикальных шкал. Для счетчиков следует применять шрифт с отношением цифр к высоте 1:1 или 2:3.

В отсчетных устройствах типа механического счетчика смена чисел в смотровом «окне» производится скачками. Максимальный темп смены чисел составляет не более двух цифр в секунду; допустима плавная смена цифр в младшем разряде. Движение счетного барабана вверх должно соответствовать возрастанию цифр. Расстояние между цифрами из соседних барабанов счетчика должно быть не больше ширины одной цифры и не меньше толщины штриха обводки цифр. В «окне» счетчика должна быть видна только одна цифра каждого разряда. Цифры должны быть черными на белом фоне. Для условий работы с необходимостью тепловой адаптации допустимо использование обратного контраста с величиной не менее 0,9.

4.4.6. Комбинированные отсчетные устройства (индикаторы) предназначены для отображения нескольких параметров одного объекта и должны удовлетворять следующим требованиям:

• число совмещаемых отсчетных устройств в одном комбинированном индикаторе не должно превышать пяти;
• предпочтительнее совмещать разнотипные отсчетные устройства;
• сочетаемые отсчетные устройства должны различаться по взаимной ориентации или минимум по одному из признаков: цвету разметки шкалы и чисел, типу применяемого шрифта, написанию наименований измеряемого параметра.

4.4.7. Мнемосхемы являются средствами отображения информации, условно показывающими структуру и динамику управляемого объекта и алгоритма управления. Мнемосхемы предназначаются для выполнения следующих функций:

• наглядного отображения функционально-технической схемы управляемого объекта и информации о его состоянии, достаточной для принятия оператором правильных решений;
• отображения связи и характера взаимодействия управляемого объекта с другими объектами и внешней средой;
• сигнализации о нарушениях работы объекта;
• обеспечения быстрого выявления, локализации и способов ликвидации неисправностей.

На мнемосхемах должны выделяться отдельные элементы и группы элементов, наиболее существенные для контроля и управления объектом. При компоновке мнемосхем должно соблюдаться соответствие между расположением элементов мнемосхемы и органов управления на пульте оператора с учетом привычных ассоциаций оператора. Должно обеспечиваться также однозначное зрительное восприятие всех информационных элементов мнемосхемы; соединительные линии мнемосхемы должны быть сплошными, простой конфигурации, минимальной длины, иметь наименьшее число пересечений и минимум параллельных, расположенных рядом линий. Предельными углами обзора мнемосхемы являются углы по 90° в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

4.4.8. Звуковые средства отображения информации подразделяются на сигнализаторы звуковых неречевых сообщений, звуковые индикаторы пространственных положений объекта и системы речевой коммуникации.

Звуковые средства отображения информации применяются для следующих целей:

• подачи предупредительных или аварийных сигналов, требующих незамедлительного реагирования при любом положении человека на рабочем месте;
• снижения нагрузки на функции зрительной системы человека;
• обеспечения приема информации при неблагоприятных условиях зрительной работы (ограниченная видимость, воздействие вибрации, ускорений и других факторов);
• обеспечения приема информации в условиях большой пространственной протяженности рабочего места.

Звуковыми неречевыми сообщениями предпочтительнее пользоваться в следующих случаях:

• для сигнализации об аварийных ситуациях, а также для передачи других сообщений, требующих немедленного действия;
• для передачи информации в неблагоприятных условиях речевой коммуникации (в случае перегрузки каналов речевой коммуникации или в случае неразборчивости речи из-за шума, в условиях, когда речевое сообщение маскирует другую речь, отвлекает других работающих людей).

Звуковая индикация пространственных положений объекта используется для передачи ограниченной информации типа «да — нет», непрерывного продолжительного информирования о каком-либо виде событий или передачи информации с автоматического устройства для привлечения внимания человека.

Звуковое предъявление информации ограничено или затруднено в следующих случаях:

• если введение дополнительных звуковых средств отображения информации создает опасность перегрузки слуховой системы человека;
• если характеристики шума (общий уровень, маскировка) и других факторов рабочей среды не позволяют или делают недостаточно эффективным использование звуковых средств отображения информации.

Для подачи звуковых предупредительных или аварийных сигналов используются следующие средства: гудок, сирена, свисток, звонок, зуммер и т.д.

При выборе и проектировании звуковых предупредительных сигнализаторов следует учитывать не только интенсивность, частотные характеристики, время действия и типы сигналов, но и условия их распространения в окружающей среде (шум, наличие преград, расстояние до оператора), а также способность сигналов привлекать внимание.

При проектировании звуковых предупредительных или аварийных сигнализаторов следует предупреждать опасность вредных воздействий на здоровье и работу людей сигналами чрезмерной громкости.

Звуковые сигнализаторы неречевых сообщений должны удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечивать условия для привлечения внимания оператора при помощи модуляции частоты и уровня звукового давления, а также путей изменения длительности звучания сигналов и изменения частоты их следования;
• сообщать оператору об изменениях или отказе в системе «человек — машина»;
• не перегружать слуховой анализатор работающего оператора;
• не отвлекать внимание других операторов;
• не мешать речевой связи;
• не утомлять работающего оператора, не оглушать его неожиданным звуковым сигналом;
• обеспечивать возможность отключения оператором предъявленного сигнала для получения очередного управляющего сигнала.

Частотные характеристики тональных сигналов должны находиться в диапазоне 200 — 5000 Гц. При наличии высокочастотного шума допускается расширение предела до 10000 Гц. При наличии в рабочем помещении акустических экранов целесообразен выбор диапазона частот 200 — 1000 Гц.

При сигнальных изменениях несущей частоты тона шаг изменений должен составлять не менее 3% исходной частоты.

Несущая частота предупреждающих сигналов должна находиться в диапазоне 200 — 600 Гц при длительности сигналов и интервалов между ними 1 — 3 с. Несущая частота аварийных сигналов должна находиться в диапазоне 800 — 2000 Гц при длительности интервалов 0,2 — 0,8 с.

Частотные характеристики разных видов звуковых неречевых сигналов представлены в табл. 9.

Таблица 9

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ НЕРЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ РАЗНЫХ СООБЩЕНИЙ

Сигнальная значимость звуковых сигналов	Вид применяемого звукового сигнализатора	Частотный диапазон генерируемых сигналов, Гц	Требуемый уровень звукового давления возле слухового прохода, дБ	Условия применения
Аварийные	Генератор	800 — 5000	90 — 100	Может быть направленного действия
	Гудок	800 — 5000	90 — 100
	Сирена	800 — 5000	90 — 100
	Ревун	800 — 5000	90 — 100
	Свисток	800 — 5000	90 — 100
	Звонок	800 — 5000	90 — 100
Предупреждающие	Генератор	200 — 800	60 — 90	То же
	Гудок	200 — 800	80 — 90
	Ревун	200 — 800	80 — 90
	Свисток	200 — 800	80 — 90
	Звонок	200 — 800	80 — 90
Уведомляющие	Генератор	200 — 400	30 — 80	Может применяться во внутренних переговорных устройствах
	Гудок	200 — 400	30 — 80
	Свисток	200 — 400	30 — 80
	Звонок	200 — 400	30 — 80
	Зуммер	200 — 400	30 — 80

Уровень звукового давления сигналов у входа в наружный слуховой проход оператора должен находиться в пределах полезного динамического диапазона 30 — 100 дБ (см. табл. 9). При акустических помехах уровень звукового давления должен быть повышен до 110 — 120 дБ с превышением порога маскировки звуковых сигналов на 10 — 18 дБ (табл. 10).

Таблица 10

ИНТЕНСИВНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ТОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ В УСЛОВИЯХ ЗВУКОВЫХ ПОМЕХ

Диапазон частот тонального сигнала, Гц	Предельно допускаемый уровень звукового давления сигналов, дБ	Превышение общего уровня звукового давления сигнала над акустическим шумом, дБ (не менее)
200 — 800	120	10
800 — 2000	115	13
2000 — 5000	110	16

При сигнальных изменениях уровня звукового давления шаг изменений должен быть не менее 3 дБ. Предел звукового давления должен быть ограничен: для аварийных сигналов он должен составлять не выше 100 дБ, для предупреждающих — не выше 80 — 90 дБ, для уведомляющих его уровень должен быть ниже уровня звукового давления аварийных сигналов более чем на 5%.

Длительность звучания прерывистых звуковых сигналов и интервалов между ними должна быть не менее 0,2 с. При сигнальных изменениях длительности звуковых посылок шаг изменения должен быть не менее 25% по отношению к исходной длительности. При сигнальном амплитудном модулировании глубина модуляции должна составлять не менее 12%, при сигнальном частотном модулировании — не менее 3% по отношению к несущей частоте.

При сигнальном амплитудном модулировании глубина модуляции должна составлять не менее 12%, при сигнальном частотном модулировании — не менее 3% по отношению к несущей частоте.

Речевая коммуникация применяется в следующих условиях:

• при необходимости обеспечения гибкой связи между работающими;
• при необходимости быстрого двустороннего обмена информацией;
• в напряженных ситуациях во время работы человека (при возникновении опасности ошибочного опознания неречевого кода);
• при сигнализации о характере возникшей аварийной ситуации.

Речевая коммуникация может осуществляться как непосредственно голосом, так и посредством специальных технических устройств (микрофонов, громкоговорителей и др.).

При разработке системы речевой коммуникации следует обеспечить в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству работы человека, необходимый уровень понятности речи и качества звучания с учетом окружающих условий, в которых будет работать данная система связи (характеристики шума, реверберация, расстояние до слушателей).

Качество звучания и понятность речи во многом определяются ее динамическим диапазоном, который зависит от характеристик используемых технических средств.

Для определения необходимого динамического диапазона следует учитывать основные характеристики речи человека:

• среднеквадратическое звуковое давление (энергетический уровень) речи (составляющее примерно 55 — 57 дБ при нормальном голосовом давлении и до 110 дБ — при крике);
• изменения уровня давления между разными речевыми звуками (примерно 30 дБ между самым слабым и самым сильным звуком речи);
• изменения уровня давления между речевым минимумом и пиковым мгновенным давлением (составляющие примерно 40 дБ при заданном уровне голосового усилия);
• изменения уровня речи у разных людей (составляющие примерно 20 дБ при нормальных голосовых усилиях).

Для обеспечения высококачественной речевой связи динамический диапазон системы должен составлять 60 — 45 дБ. В случае наличия устройства, компенсирующего изменение средних речевых уровней у разговаривающих людей, а также в случае осуществления речевой связи тренированными дикторами необходимый динамический диапазон звучания речи может быть уменьшен до 30 — 20 дБ (в зависимости от задач и конкретных условий работы человека).

В условиях воздействия шума на речевую связь для обеспечения понятности речи рекомендуется повышение энергетического уровня речи над уровнем шума на величину, составляющую не менее 10 — 15 дБ. При неблагоприятных соотношениях «сигнал — шум» в речевой связи для особо важных сообщений рекомендуется построение стандартных текстов.

4.5. Общие эргономические требования к средствам отображения информации коллективного пользования

4.5.1. К средствам отображения информации коллективного пользования относятся большие экраны, табло, планшеты и т.д. Ввиду специфики совместной работы коллектива операторов к информационным моделям и кодированию визуальной информации (подразд. 3.2 и 3.3) предъявляются особые требования.

4.5.2. Наиболее существенным фактором, влияющим на качество восприятия информации на большом экране (планшете, табло), являются угловые размеры знаков \alpha. Комфортные условия обеспечиваются, если \alpha в 6 раз превышают пороговые значения этих размеров. Практически можно принять пороговые значения контура знака равными величине, обратной остроте зрения, а пороговый размер знака \alpha_{\text{пор}} пороговому значению контура, умноженному на отношение размера знака (А) к размеру его контура или минимальной его детали. Хорошие условия восприятия обеспечиваются при \alpha = 4 - 5\alpha_{\text{пор}}, удовлетворительные — при \alpha = 3\alpha_{\text{пор}}. Минимальные размеры знаков, еще достаточные для их правильного восприятия, — \alpha = 2\alpha_{\text{пор}}.

4.5.3. Для параметров яркости и контраста не существует фиксированных границ оптимального восприятия: при повышении яркости или увеличении контраста острота зрения увеличивается, а при их понижении — уменьшается. Исключение составляет так называемый обратный контраст (светлые знаки на темном фоне), для которого повышение уровня контраста выше 85 — 95% приводит к снижению разрешающей способности и зрительному дискомфорту.

Наиболее предпочтительным для восприятия уровнем контраста является диапазон 80 — 90%, допустимыми границами — 60 — 90%.

Минимально приемлемый уровень яркости для цветного изображения — 10 — 17 кд/м2, а полное цветоразличение обеспечивается при яркости 170 кд/м2.

Необходимо учитывать неравномерность яркости экрана, особенно просветного (используемого для проекций изображений на просвет). Двухкратное постепенное снижение яркости экрана к краям оператор не замечает, а трехкратное не вызывает заметных затруднений в работе. Однако яркость следует рассматривать и как фактор, определяющий остроту зрения. Поэтому неравномерность яркости, превышающую двухкратную, допускать не следует.

4.5.4. Необходимо согласовывать яркости большого экрана, индивидуальных средств отображения и окружающей среды. Наилучшие условия восприятия обеспечиваются при равных яркостях. Яркость окружающей среды может составлять 1,0 — 0,3 яркости экрана. Ухудшение восприятия отмечается при яркости окружающей среды выше яркости экрана, а также ниже 0,1 яркости экрана. Постороннюю засветку экрана следует рассматривать как фактор, снижающий контраст изображения.

4.5.5. При увеличении угла наблюдения экрана \gamma для сохранения того же качества восприятия необходимо или увеличивать угловые размеры знака, или уменьшать расстояние наблюдения на величину cos\gamma. Это становится существенным при углах наблюдения более +/- 40 — 50° от нормали к экрану, поэтому углы наблюдения, превышающие +/- 40 — 50°, допускать не следует. Оптимальное восприятие — при углах наблюдения до 30°.

4.5.6. Наиболее приемлемое расстояние наблюдения — в 2 — 3 раза превышающее ширину экрана, минимальное — в 1,5, максимальное — в 5 раз превышающее ширину экрана.

4.5.7 Площадь, на которой можно размещать операторов (рис. 32), необходимо рассчитывать по формуле

где m = \sqrt{L_{max}^{2}H^{2}cos^{2}\varphi;}

H — высота экрана; B — ширина экрана,

\varphi — угол между плоскостью размещения операторов и нормалью к центру экрана;

Lmax — максимальное расстояние наблюдения, обеспечивающее заданное качество восприятия знаков (непосредственно зависит от размеров знаков на экране).

4.5.8. Относительные размеры знаков на экране коллективного пользования должны быть достаточно большие для обеспечения хороших условий восприятия и составляют \frac{1}{50} - \frac{1}{75} стороны экрана, допустимые относительные размеры — \frac{1}{100} стороны экрана.

4.5.9. Формат (соотношение сторон) экрана определяется в основном структурой информационной модели: например, формат карты может быть 1:1; 1:2; 2:3; 3:4. Для задач поиска наиболее приемлемыми являются форматы 2:3; 3:4.

4.5.10. Отображение на экране требуемых размеров знаков возможно без искажений, если разрешающая способность изображения Rmin ниже величины R_{min} \geq \frac{H}{\alpha} A. Оптимальная разрешающая способность изображения (Rопт) должна превышать разрешающую способность глаза оператора в данных условиях, т.е.

R_{\text{опт}} \geq \frac{1}{Q(\text{мин}.)} = \frac{0,3438}{L} H(\frac{\text{тел}.\text{мин}.}{\text{кадр}})

4.5.11. Для цветового кодирования динамической информации рекомендуется выбирать наиболее точно идентифицируемые цвета: оранжевый (\lambda = 600\text{мм}), зеленый (\lambda = 527\text{мм}), голубой (\lambda = 473\text{мм}) и черный (для обратного контраста — белый или желтый). Использование более четырех цветов нецелесообразно из-за ухудшения их идентификации, оптимальное количество цветов для динамической информации — 2 - 3.

4.5.12. Табло коллективного пользования представляет собой устройство, предназначенное для отображения информации и восприятия ее коллективом работников с расстояния более 4 м.

К табло коллективного пользования из цифровых знакосинтезирующих электролюминесцентных индикаторов предъявляются следующие общие требования:

• допустимо применение 5- и 6-элементных индикаторов класса I (исключающих возможность обнаружения помехи и восстановления оператором исходного знака) при минимизации объема управляющей аппаратуры и непривычном начертании цифр;
• допустимо применение 7 — 10-элементных индикаторов класса I в табло при использовании приведенных начертаний цифр;
• допустило применение 6- и 7-элементных индикаторов класса II (обеспечивающих возможность обнаружения помехи, но исключающих возможность восстановления исходного знака) в табло, на которых необходимо обнаружение помехи, при использовании привычных начертаний цифр; если не ограничен объем управляющей аппаратуры, можно применять 8 — 10-элементные индикаторы класса II;
• допустимо применение 7 — 8-элементных индикаторов класса III (обеспечивающих возможность обнаружения помехи и восстановления исходного знака) в табло, на которых необходимо обнаружение помехи и восстановление исходной информации при ограниченном объеме управляющей аппаратуры; если объем аппаратуры не лимитирован, то допустимо применение 9- и 10-элементных индикаторов;
• индикаторы с размером цифр 40 мм применимы в табло, рассчитываемых на прием информации с расстояния 3 — 12 м; с размерами цифр 60 мм — в табло на дистанциях 4,5 — 18 м; с размерами цифр 80 мм — в табло на дистанциях 6 — 24 м;
• минимальная утопленность знака относительно плоскости информационного поля табло должна быть не более 5 мм;
• расстояние между строками табло должно быть не менее 1,0 — 1,5 высоты знака, расстояние между столбцами по горизонтали — не более ширины знака;
• при использовании цветового кодирования свечения индикаторов яркость знаков и контраст должны быть уравнены для разного цвета свечения; для целей кодирования яркостью допустимо применение разных градаций яркости только при условии равномерности распределения яркости в пределах одной градации;
• источники освещения не должны создавать бликов на рабочих поверхностях индикаторов табло (рис. 33).

Рис. 33. Рекомендуемое расположение установок местного освещения на рабочем месте

4.5.13. К графическим средствам информации предъявляются следующие требования.

Органы управления, индикаторы и другие элементы оборудования, которые оператору приходится находить и опознавать, должны быть четко помечены. Маркировка не требуется для органов управления или оборудования, назначение которых для оператора очевидно.

При выборе характера и вида надписей следует учитывать:

• точность идентификации;
• время, имеющееся на распознавание или другую реакцию оператора;
• расстояние, с которого должны читаться надписи;
• уровень освещенности и цветовые характеристики освещения;
• важность функции, к которой относится надпись;
• необходимость единообразия надписей внутри системы и между системами;
• соответствие требованиям технической эстетики.

Маркировка для серийного оборудования должна быть рассчитана на его длительную эксплуатацию. В связи с тем, что опытные образцы оборудования часто подвергаются конструктивным переделкам, надписи на них выполняются с учетом того, чтобы их можно было легко снимать, заменять, исправлять.

Все надписи следует располагать по горизонтали, чтобы их можно было легко читать слева направо. Вертикальные надписи (при чтении сверху вниз) можно использовать только тогда, когда информация несущественна для эффективности и безопасности работы персонала или при крайне ограниченном месте. Надписи не должны затруднять восприятие других видов информации, необходимых для работы оператора. Органы управления не должны затруднять чтение надписей. Как правило, надписи размещают выше органов управления и индикаторов, к которым они относятся; если панель находится выше уровня глаз, надписи для лучшей видимости можно располагать ниже.

Для идентификации функционально сгруппированных органов управления и индикаторов надписи располагают над ними. Если используется ограничивающая замкнутая линия, то надпись размещают вверху и по центру группы в разрыве линии или непосредственно под ней. Расположение надписей должно быть единообразным для всех функциональных групп на панелях.

Надписи должны быть максимально краткими, но не настолько, чтобы искажался смысл информации либо допускалось неоднозначное ее толкование. Использовать следует общепринятые названия; для обозначения физических величин следует их выражать в международной системе единиц (СИ).

Надписи должны быть четкими и контрастными. Возможность их стирания и загрязнения должна сводиться к минимуму. Все надписи, за исключением очень длинных (например, инструкций), рекомендуется выполнять прописными буквами. Для сокращений следует использовать только прописные буквы. Промежутки между буквами не допускаются. Если требуется ввести новое сокращение, оно должно быть понятным для оператора или технического персонала и соответствовать требованиям, предъявляемым к логограммам (см. п. 3.3.19). Одно и то же сокращение одного и того же названия используется для всех его грамматических форм — единственного и множественного числа. Абстрактные символы можно применять только тогда, когда они имеют общепринятое значение.

Надписи должны легко читаться на расстоянии зон досягаемости (или в любой точке рабочей зоны, если они рассчитаны для коллектива операторов), а также при любом рабочем уровне освещенности. При этом необходимо учитывать следующие рекомендации:

• при уровне освещенности выше 10 лк рекомендуются черные знаки на светлом фоне;
• в затемненных помещениях, когда требуется адаптация к темноте, рекомендуются белые знаки на темном фоне;
• высота букв и цифр определяется расстоянием наблюдения и условиями освещения; при расстоянии, равном 70 см, рекомендуется следующая высота знаков, мм: для важных надписей при слабом освещении (в затемненных помещениях) — 4 - 8, при достаточном освещении — 3 - 5, для обычных надписей при любом освещении — 2,5 — 5;
• ширина букв и цифр должна составлять 3/5 их высоты, за исключением цифры «1», ширина которой должна быть равна толщине обводки, и широких букв «М», «Ш» и др.), ширина которых может составлять 4/5 их высоты;
• толщина обводки черных знаков на светлом фоне (контура) должна составлять 1/6 их высоты; в условиях адаптации к темноте толщина обводки светлых знаков на темном фоне должна составлять 1/7 — 1/8 их высоты;
• минимальное расстояние между знаками должно быть равно толщине обводки, минимальное расстояние между словами — ширине одного знака.

4.5.14 Документация на рабочем месте должна удовлетворять следующим общим требованиям:

• объем включаемых сведений должен определяться задачами, решаемыми операторами;
• информация должна предъявляться оператору в форме, обеспечивающей ее легкое восприятие и понимание;
• содержащаяся информация должна допускать возможность ее трансформации (укрупнения или детализации);
• объем, формат и материал изготовления документации должны быть удобными для пользования в типичных рабочих условиях (цех, судно, открытая площадка, строительный участок и др.) и способствовать ее должной сохранности.

Важнейшей задачей совершенствования текстовой части документации является графическое обеспечение возможности селективного восприятия информации оператором с учетом задач, решаемых при использовании текстового документа, и в зависимости от его квалификации. При изложении инструкций необходимо обеспечить разделение информации по рубрикам:

• перечень действий и порядок их выполнения (когда надо делать);
• перечень операций (что надо делать);
• описание операций (как надо делать);
• пояснения (что при этом происходит и каково значение выполняемых операций).

В тексте инструкций перед названием операции необходимо указать ее порядковый номер. Текст инструкции рекомендуется печатать следующим образом: названия операций — крупным шрифтом (прописными буквами), описание операций — обычным шрифтом (строчными буквами), пояснения — смещать вправо.

Инструкции должны выполняться в виде брошюр (книг), снабженных жестким переплетом и неотъемной закладкой. Рекомендуется предусматривать наличие специальных держателей для укрепления инструкции в раскрытом состоянии в случае выполнения операций, при которых заняты обе руки.

Иллюстрации в технических описаниях должны располагаться непосредственно по ходу текста. Ссылки на графические документы допускаются лишь в случае, если для иллюстрации текста требуется большой объем графической информации. При выборе формы иллюстративного материала необходимо учитывать характер и назначение документа, условия работы с ним, опыт работника.

Документация по поиску неисправностей в аппаратуре, как правило, должна быть формализованной. Инструкция по обнаружению и устранению неисправностей должна состоять из технологических карт обнаружения и устранения неисправностей. Эта инструкция должна выпускаться, как правило, отдельными частями для каждого блока аппаратуры на рабочем месте.

В технологической карте поиска и устранения неисправности указывается перечень проверок, локализующих место возникновения неисправности и способы ее устранения, используемый инструмент, а также способ послеремонтного контроля. В конкретной технологической карте могут содержаться ссылки и на другие технологические карты, а также части функциональных, принципиальных и монтажных схем, необходимых для поиска неисправности.

4.5.15 Ниже представлены требования, предъявляемые к органам управления:

4.5.15.1. Эргономические требования, предъявляемые к органам управления, формулируются с целью определения соответствующих правил их выбора, конструирования и компоновки на рабочем месте, обеспечивающих удобство пользования ими и способствующих увеличению надежности, точности и скорости работы. Выяснение назначения органа управления и определение задач управления являются необходимыми условиями при формулировании эргономических требований, в основе которых лежит учет антропометрических, биомеханических, психофизиологических характеристик человека и условий обитаемости на рабочем месте. При выборе и конструировании среды управления следует учитывать также требования безопасности труда и технической эстетики.

4.5.15.2. При конструировании, выборе типов и количества органов управления, их размещении на рабочем месте необходимо руководствоваться следующими эргономическими требованиями:

• выбор органа управления определяется характеристиками управляемого объекта и зависит от типа воздействия, которое человек-оператор должен оказать на объект с учетом конкретных условий среды на рабочем месте;
• в зонах легкой досягаемости на рабочем месте или пульте должны располагаться органы управления, используемые постоянно для выполнения наиболее ответственных операций: изменение режимов и программ работы системы, ликвидация аварийных ситуаций и отказов автоматики (см. рис. 29). В зоне легкой досягаемости должны располагаться также органы управления, связанные с операциями слежения;
• в конструкции органов управления должны учитываться ранее сформированные сенсомоторные навыки-стереотипы. Положительный перенос навыков на вновь организуемую деятельность обеспечивает максимально быстрое освоение оператором процессов управления системой, объектом;
• органы управления одинаковыми системами или объектами должны располагаться на пульте соответственно реальному расположению этих же систем или объектов по отношению к его осям симметрии. При этом в зависимости от избранных при построении пульта осей симметрии (вертикальной или горизонтальной) объекты управления, расположенные, например, справа (или снизу) от оператора, должны на пульте располагаться справа от вертикальной или снизу от его поперечной горизонтальной, а при расположении объектов слева — соответственно слева или сверху от этих осей пульта;
• при использовании в процессе одной операции нескольких органов управления они должны располагаться последовательно слева направо и сверху вниз и соответствовать расположению связанных с ними индикаторов;
• в конструкции систем должно учитываться требование, в соответствии с которым органы управления при одном и том же направлении движения должны давать один и тот же эффект, а органы управления, которые при одном и том же направлении движения дают различный эффект, не должны использоваться одним оператором;
• указатель на индикаторе должен перемещаться соответственно движению органом управления: движению органам управления вперед (от себя), вверх, вправо или по часовой стрелке должно соответствовать включение (пуск), увеличение параметра, ускорение и т.д.; в случае когда круговому (вращательному) движению органом управления соответствует прямолинейное перемещение объекта (или указателя на индикаторе), движению по часовой стрелке должно соответствовать перемещение объекта вперед или вверх, а движению против часовой стрелки — назад или вниз;
• вращающиеся регуляторы клапанов должны открывать их при вращении против часовой стрелки; органы управления клапанами следует снабжать двунаправленными стрелками, показывающими направление вращения, необходимого для закрывания или открывания клапана, с соответствующими надписями (например, «открыто», «закрыто»);
• необходимо обеспечить максимально легкую возможность опознания органов управления; для аварийных органов управления нужно предусматривать возможность не только зрительного, но и тактильного опознания;
• если условия эксплуатации техники предусматривают работу в рукавицах или перчатках, то размеры органов управления должны соответственно корректироваться; при условиях работы вслепую органы управления должны кодироваться формой или отстоять на расстоянии не менее 12 см от соседних органов управления;
• при необходимости точного регулирования в течение длительного времени или при большом количестве регулируемых возможных состояний объекта рекомендуется использовать органы управления с непрерывным (плавным) регулированием;
• для обеспечения высокой точности в широком диапазоне регулирования следует применять поворотные органы управления с большим количеством оборотов.

4.5.15.3. Необходимо предусматривать способы предупреждения аварийных ситуаций из-за случайного несвоевременного включения, выключения или перемещения органа, используя для особо важных и аварийных блоков управления кодирование формой, размером, цветом, расположением. В этих целях можно также рекомендовать:

• располагать органы управления таким образом, чтобы оператор не мог их случайно задеть или передвинуть;
• использовать экранирование или иные способы защиты органов управления;
• обеспечить органы управления надежной блокировкой или замками для предотвращения перехода в запрещенное состояние;
• предусмотреть в органах управления механическое сопротивление (вязкое или кулоновское, пружинное или инерционное), чтобы допущение неправильных действий ощущалось необходимостью приложения повышенных мышечных усилий.

В отдельных блоках полуавтоматических систем управления для предупреждения аварийных ситуаций целесообразно использовать автоматический тормоз, гарантирующий переключение системы в некритическое рабочее состояние, если с органов управления снимаются усилия и оператор теряет способность к дальнейшему активному управлению системой.

Нужно также предусматривать средства для невозможности тех манипуляций органами управления, которые недопустимы во время срабатывания автоматических устройств (например, при ликвидации аварий). Органы управления, случайные манипуляции которыми недопустимы, должны быть утоплены в панели пульта, закрыты специальными крышками, застопорены.

4.5.15.4. В конструкции органов управления должно быть учтено, что большинству людей свойственно действовать преимущественно правой рукой. Именно этой рукой выполняются действия, требующие наибольшей точности или силы. Органы управления, приводимые в движение руками, точнее, чем приводимые в движение ногой. В распределении задач управления и планирования способов их выполнения не следует допускать перегрузки рук или ног человека. Преимущественно рекомендуется использовать ручные органы управления, ножные органы следует применять, когда руки перегружены операциями управления или для управления требуется приложение больших усилий.

Величина двигательных усилий, необходимых для перемещения органов управления, должна соответствовать возможностям человека-оператора, учитывать условия его деятельности (факторы внешней среды, рабочую позу и т.п.).

4.5.15.5. Органы управления подразделяют на две группы: первая предназначена для одномоментных (периодических или однократных) воздействий на систему или объекты управления (пуск и остановка механизмов, переключение режимов работы и т.д.), вторая используется для выполнения операций, связанных с введением в систему сигналов, различающихся по своей величине или длительности, а также операций слежения и некоторых других непрерывных управляющих воздействий.

Во всех случаях, когда это возможно, следует отдавать предпочтение органам управления, основанным на дискретном принципе воздействия на систему. Независимо от используемого типа, органы управления должны быть логически сгруппированы и иметь пространственное расположение, соответствующее расположению связанных с ними групп индикаторов или мнемосхем, а расположение органов управления внутри группы должно соответствовать размещению индикаторов на панели информации или мнемознаков на мнемосхеме.

Органы управления делят на несколько типов по характеру прилагаемых к ним рабочих усилий: а) кнопки и клавиши; б) рычажные переключатели (тумблеры); в) поворотные выключатели и переключатели; г) маховики (штурвалы); д) кривошипные рукоятки; е) рычаги; ж) ножные органы управления (педали).

4.5.15.6. Кнопочные и клавишные выключатели и переключатели применяются для проведения быстрых операций типа «включено-выключено», требуют при управлении незначительных физических усилий, позволяют человеку осуществлять управляющие действия с наибольшей скоростью.

Кнопочные и клавишные выключатели (переключатели) приводятся в действие подвижной их частью — приводным элементом, который имеет так называемую рабочую поверхность, непосредственно соприкасающуюся с пальцем или кистью руки оператора в момент приведения в действие подвижной системы выключателя (переключателя).

Кнопка имеет прямоугольную или круглую в сечении форму (рис. 34, а - г); клавиш имеет, как правило, прямоугольную форму (рис. 34, д - ж).

Диаметр нажимной кнопки, предназначенной для работы вторым — пятым пальцами, должен составлять не менее 3 — 5 мм, а для работы большим пальцем — 30 мм. Рабочая поверхность кнопки должна быть вогнутой (см. рис. 34) либо иметь насечку; покрытие должно выполняться из материалов с высокой сопротивляемостью трению. Для частого использования этого типа выключателей (переключателей) целесообразно применять клавиши четырехугольной формы с закругленными углами и верхней кромкой. При редком использовании их можно заменять кнопкой круглой формы. Конструкция кнопки при ее включении должна вызывать ощущение щелчка и (или) ощущение других модальностей: тактильное, звуковое, световое (либо их сочетание в соответствии с избранной формой кодирования управляющего воздействия). Цвет кнопки должен контрастировать с цветом панели: на темных панелях устанавливают светлые кнопки, на светлых — темные или с яркими, насыщенными тонами.

а	б	в	г

д	е	ж

Рис. 34. Рекомендуемая форма приводных элементов: 1 — рабочая поверхность; 2 — поверхность перехода; 3 — основание а — ж - типы форм приводных элементов

Величина перемещения кнопки (рабочий ход) должна составлять, мм: при частом использовании — 2 - 6, при редком — 6 - 2, при нажимании большим пальцем — 3 - 12. Кнопки для работы пальцами рассчитываются на усилия 1 — 8 H, а для работы большим пальцем или ладонью — 8 - 50 H. Остальные характеристики кнопок приведены в табл. 11 и на рис. 35.

Таблица 11

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КНОПОК И КЛАВИШЕЙ

Приводной элемент	Усилие нажатия H	Минимальные размеры приводного элемента, мм		Минимальное расстояние между центрами приводных элементов l, мм	Рабочий ход приходного элемента m, мм	Применение	Частота нажатия
		a x b	d
Кнопка под указательный палец	До 1	10 x 5	3 — 5	10	до 2	Микроэлектронная аппаратура	Не более 2 раз в минуту
	1 — 2	12 x 7	10	15	2 — 3	Панели и пульты управления электроустановок радио- и электронной аппаратуры	Не более 10 раз в минуту
	2 — 4	18 x 8	12	15 — 18	3 — 5
	4 — 8	20 x 12	15	18 — 20	4 — 6
Кнопка под большой палец	8 — 20	-	30	30	3 — 8	Кнопки сброса, аварийные кнопки; аппаратура, работающая в условиях переменных механических нагрузок	Не более 5 раз в минуту
	20 — 35	-	30	30	5 — 8
Кнопка под ладонь	10 — 50	-	50	150	5 — 10	Применение в особых случаях	Не более 3 раз в минуту
Клавиш	До 2,5	10	-	18 — 25	3 — 5	Панели и пульты управления электроустановок радио- и электронной аппаратуры	Не более 10 раз в минуту
	2,5 — 4,0	15	-		4 — 6
	4 — 6	18	-	18 — 25	4 — 6		Не более 1 раза в минуту
	6 — 16	18 — 20	-		5 — 10

А
Б

Рис. 35. Выключатели и переключатели: А — кнопочные; Б — клавишные; 1 — приводной элемент — кнопка; 2 — приводной элемент — клавиш

В целях исключения возможности случайного (одновременного) включения соседних кнопок расстояние между краями соседних кнопок, не используемых в клавиатуре, должно составлять не менее 15 мм, при работе в перчатках — не менее 25 мм, а для кнопок, нажимаемых большим пальцем, — не менее 50 мм. В случае применения включателей (переключателей) при освещенности менее 300 лк и частоте нажатия более 50 раз в минуту размер приводимых элементов и расстояние между ними следует увеличить в 1,5 — 3 раза, а максимальное усилие должно быть не более 0,6 H.

Для особо важных команд целесообразно использовать клавиши, удовлетворяющие следующим требованиям:

• иметь фиксатор или защелку;
• иметь хорошо читаемую надпись;
• содержать не более трех строк обозначений на пластине с надписями.

Для контроля операции включения клавишей целесообразно использовать подсвет. Лампы подсвета должны быть резервированы и легко доступны для замены со стороны передней панели. При размещении на панели большого числа переключателей и выключателей приводные элементы необходимо кодировать формой, размером и цветом, применять надписи или символы в непосредственной близости от приводных элементов или на самих элементах.

4.5.15.7. Рычажные переключатели (тумблеры) применяются для операций быстрого включения и выключения; они не требуют при управлении больших физических усилий, хорошо опознаются на рабочем месте, позволяют осуществлять операции с большой скоростью.

Форма приводного элемента (рычажной части) тумблера должна быть конусообразной, параллелепипедной или цилиндрической с расширением в виде шарика или лопатки (рис. 36). С целью кодирования форму можно видоизменять, не допуская острых кромок и граней и соблюдая нормы прилагаемых усилий (табл. 12). Возможно кодирование тумблеров цветом, надписями и символами. На приводном элементе тумблера не допускается нанесение насечек. На поверхности приводного элемента допускается наличие плоских граней с радиусом перехода не менее 0,2 мм для тумблеров легкого типа и не менее 0,5 мм для тумблеров тяжелого типа.

Рис. 36. Приводные элементы для тумблеров: 1 — приводной элемент; 2 — рабочая поверхность; 3 — панель; 4 — тумблер

Таблица 12

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИВОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТУМБЛЕРОВ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Сопротивление перемещению приводного элемента, H	Длина приводного элемента L, мм	Минимальный диаметр d, мм	Усилие, необходимое для перемещения приводного элемента, H	Примечание
До 2,0	10	3 — 8	2,0	Тумблеры широкого применения (частота переключения не более 10 раз в минуту)
2,0 — 3,0	10 — 15
3,0 — 5,0	15 — 20		3,3 — 2,5
5,0 — 7,0	20 — 25		3,5 — 2,8
7,0 — 10,0	25 — 30	8 — 15	4,0 — 3,3	Тумблеры специального применения (частота переключения — не более одного раза в минуту)
10,0 — 15,0	30 — 25		5,0 — 4,2
15,0 — 20,0	35 — 40		5,7 — 5,0
20,0 — 25,0 <*>	40 — 50		6,2 — 5,0

---

<*> При сопротивлениях перемещения свыше 25 H следует применять выключатели и переключатели типа рычага.

Приводной элемент тумблера должен иметь длину 10 — 50 мм и толщину в расширенном участке 3 — 5 мм. Межпозиционные перемещения рычажка должны выполняться в секторе 40 — 60° для двухпозиционного тумблера и в секторе 30 — 50° для трехпозиционного. Положение тумблера, характеризующее его состояние, должно легко распознаваться визуально, тактильно и на слух (как щелчок).

Позиция приводного элемента «вверх» или «вправо» должна соответствовать состоянию «включено». Тумблеры типа «легкие» должны рассчитываться на усилия 7,0 H, «тяжелые» — на усилия 7,0 — 25,0 H.

Следует соблюдать нормативы усилий и размеров приводного элемента для тумблеров разных типов, приведенные в табл. 12.

Расстояние между осевыми линиями приводных элементов соседних тумблеров должно быть не менее 19 мм, а при работе в перчатках — не менее 25 мм.

Если приводные элементы соседних тумблеров перекидываются в противоположных направлениях, то их концы должны отстоять друг от друга не менее чем на 19 мм. При размещении ряда тумблеров в углублениях панели расстояние между осевыми линиями приводных элементов должно быть не менее 25 мм, а при работе в перчатках — не менее 35 мм.

4.5.15.8. Поворотные переключатели и выключатели применяются для операции включения-выключения, последовательного переключения, плавного непрерывного или ступенчатого регулирования; действия с ними требуют незначительных усилий, кодирование их легко осуществимо.

По характеру взаимодействия руки оператора с приводными элементами поворотных выключателей и переключателей они подразделяются на 4 типа (рис. 37):

• I тип — захват приводного элемента производится большим и указательным пальцами;
• II тип — захват приводного элемента производится кистью руки;
• III и IV типы — захват приводного элемента производится большим, указательным и средним пальцами руки оператора.

Тип I
Тип II
Тип III
Тип IV
а
б	в

Рис. 37. Поворотные переключатели и регуляторы: а — типы приводных элементов; б — размеры соосно расположенных переключателей и регуляторов; в — расстояние между соседними приводными элементами

Размеры приводных элементов следует выбирать в зависимости от величины прилагаемых усилий (табл. 13). В технически обоснованных случаях допустимо изменение указанных в таблице размеров в пределах +/- 50%, кроме переключателей II и IV типов с сопротивлением перемещению свыше 50 H. Для выполнения особо точных операций настройки и регулировки допустимо увеличение диаметра приводного элемента в 2 — 4 раза относительно указанных в таблице. При сопротивлениях перемещению свыше 100 H необходимо применять приводные элементы типа маховиков и рычагов.

Таблица 13

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВОРОТНЫХ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ И РЕГУЛЯТОРОВ

Сопротивление перемещению на оси переключателя, H	Размеры приводного элемента, мм							Усилие, прилагаемое для перемещения приводного элемента, H
	I тип			II и IV типы		III тип
	L	B	H	D	H	d	h
До 0,5	-	-	-	-	-	6	12	1,6
0,5 — 1,0	-	-	-	-	-	10	13	2,0
1,0 — 1,5	-	-	-	-	-	15	13	2,0
1,5 — 2,0	-	-	-	-	-	20	15	2,0
2,0 — 2,5	-	-	-	-	-	40	25	1,2
2,5 — 4,0	-	-	-	-	-	50	25	1,6
4,0 — 5,0	-	-	-	50	38	-	-	1,6
5,0 — 10,0	-	-	-	60	40	-	-	3,3
10,0 — 15,0	-	-	-	70	45	-	-	4,2
15,0 — 20,0	-	-	-	75	45	-	-	5,3 <*>
20,0 — 50,0	-	-	-	80 — 100	55	-	-	10,0 <**>
50,0 — 100,0	-	-	-	100 — 120	55	-	-	16,6 <***>
До 2,0	20	2 — 3	10	-	-	-	-	2,0
2,0 — 3,0	25	3 — 4	12	-	-	-	-	2,4
3,0 — 5,0	30	3 — 5	12	-	-	-	-	3,3
5,0 — 10,0	35	3 — 5	15	-	-	-	-	5,7
10,0 — 15,0	40	5 — 8	15 — 18	-	-	-	-	7,5
15,0 — 30,0	45	5 — 10	20	-	-	-	-	13,3 <*>
30,0 — 50,0	55	8 — 12	25	-	-	-	-	18,1 <**>
50,0 — 100,0	90	12 — 15	40	-	-	-	-	22,2 <***>

---

<*> Частота переключении — но более 3 раз В минуту.

<**> Частота переключений — но более 2 раз к минуту.

<***> Частота переключений — но более 1 раза в минуту.

Рабочая поверхность переключателей II, III и IV типов должна иметь удобные для захвата пальцами выемки, насечки или рифления, выполняемые с соблюдением гигиенических требований. Приводные элементы поворотных переключателей ступенчатого действия типов I и II (селекторные переключатели) должны иметь указатель (стрелку, точку, метку и др.), а также надежное устройство подпружиненной фиксации положения, которое должно обеспечивать возможность быстрого и однозначного определения позиции переключения. На ручки плавного управления (регуляторы) не следует наносить никаких надписей, кроме случаев тесного размещения органов управления или использования приводных элементов шкального типа (с лимбом).

4.5.15.9. Ручки управления (поворотные) для вращения пальцами (см. рис. 37) должны иметь следующие размеры, мм: диаметр 6 — 120, высоту — 12 — 55; а ручки, рассчитываемые на вращение кистью, должны иметь размеры, мм: диаметр 50 — 120, высоту — 38 — 55. При высоте приводных элементов I — III типов меньше 12 мм следует в нижней части устанавливать шайбу (диск) для предотвращения трения пальцев о панель. Ручкам, рассчитываемым на точную регулировку, необходимо обеспечить диапазон поворотов на 60 — 80° в каждую сторону от нулевой точки. Ниже приведены минимальные размеры соосных приводных элементов: для верхней — диаметр d1 = 10 — 12 мм, высота — 12 — 20 мм; для средней — диаметр d2 = 1,5 — 2,5 d1 высота — 12 — 20 мм; для нижней — диаметр d3 = 2,5 — 5 d1, высота — 0,3 — 0,7 высоты верхнего приводного элемента (см. рис. 37, б). Расстояние между краями соседних ручек при работе пальцами должно составлять не менее 20 мм, при работе кистью — не менее 50 мм, при работе двумя руками — не менее 70 мм, при работе в перчатках — не менее 25 мм.

4.5.15.10. Торцевые переключатели рекомендуется использовать как компактное устройство цифрового ввода — переключения при одновременном считывании вводимых цифр для проверки. Торцевой переключатель дискретного действия должен иметь в каждой позиции приводного элемента либо слегка вогнутую рабочую поверхность, либо несколько выступающий участок с накаткой. Торцевые переключатели-колесики плавного действия должны иметь накатку по всей поверхности. Кодировку можно осуществлять положением, пометками и цветом. Для позиций «включено» и «нормально» следует использовать отличительное цветовое кодирование. Возможность цифрового отсчета позиций торцевого переключателя должна быть обеспечена для всех рабочих поз оператора. Переключатели дискретного действия необходимо снабжать пружинными фиксаторами.

4.5.15.11. Селекторные переключатели следует использовать для дискретного переключения при необходимости коммутации от 3 до 24 исполнительных органов. Они должны быть снабжены пружинным фиксатором положений, движущейся стрелкой, ориентирной опорной линией, а также неподвижной шкалой. Ориентирная линия должна иметь контраст относительно цвета всего переключателя не менее 50%. Стрелка должна быть максимально приближена к шкале, чтобы допускать параллакс не более 25% от расстояния между позициями шкалы. Возможно кодирование стрелок формой при группировании нескольких селекторных переключателей с различными функциями. При этом необходимо также избегать непосредственного расположения позиций переключателей друг против друга. Для крайних позиций приводного элемента необходимо предусматривать стопоры. При манипулировании переключателями шкала не должна прикрываться рукой. Если управление переключателями осуществляется левой рукой, то деления на шкале и надписи следует размещать сверху и справа от переключателя; если правой рукой, то деления на шкале и надписи должны располагаться сверху и слева от переключателя. Отметки часто используемых режимов включения целесообразно располагать в наиболее удобной для обзора части шкалы.

Размеры рукоятки селекторного переключателя должны находиться в пределах: диаметр 20 — 120 мм, ширина B = 2 — 15 мм, высота H = 10 — 55 мм. Максимальный угол поворота между крайними позициями должен находиться в пределах 45 — 90°. Расстояние между фиксируемыми позициями переключателя должно быть 15°, но не менее 6 мм по дуге. При красном освещении это расстояние должно быть не менее 30°. Расстояние между краями соседних переключателей при необходимости их одновременного вращения обеими руками должно составлять не менее 70 мм, а при манипулировании только одним переключателем — не менее 20 мм.

4.5.15.12. Маховики и штурвалы предназначены для выполнения ступенчатых переключений и плавного динамического регулирования, выполняемых одной или двумя руками. Они применяются для медленных вращений и точных круговых поворотов в условиях, требующих значительных усилий.

Маховик — орган управления, имеющий форму колеса (со спицами или без спиц) диаметром более 50 мм. Штурвал — вид маховика управления (часть его, сектор), применяемого для изменения направления движения объекта; рулевое колесо — вид маховика управления, применяемого для изменения направления движения объекта (рис. 38).

а
б
в

Рис. 38. Маховики и штурвалы

Обод маховика должен иметь круглую, овальную или близкую к ним форму с поверхностью без острых углов и заусениц; возможно допускать волнистую профилировку. Рукоятки вращения маховиков должны быть удобными для захвата и надежного удержания в процессе управления; предпочтительны цилиндрическая, веретенообразная, грушевидная и другие удлиненные формы, гладкая или рифленая поверхность.

Для обеспечения обзора управляемых объектов и удобства движения ногами необходимо использовать штурвал с двумя хордами — рукоятками, вращающимися на 90 — 120° (см. рис. 38, а).

Оси вращения маховика и штурвала, рассчитываемых на управление двумя руками, не должны отстоять от сагиттальной плоскости более чем на 50 мм. Плоскость вращения маховика без рукоятки или штурвала, управляемых двумя руками, должна находиться при работе сидя под углом 40 — 90° к горизонтали, а при работе стоя — под углом 0 — 90° к горизонтали. Плоскость вращения маховика без рукоятки при работе одной рукой должна находиться под углом \alpha = 10 - 60^{\circ} относительно предплечья действующей руки (см. рис. 38, в). Плоскость вращения маховика, снабженного рукояткой, должна находиться относительно работающего предплечья под углом \alpha = 10 - 90^{\circ} — при вращении кистью с предплечьем и \alpha = 10 - 45^{\circ} — при вращении всей рукой (см. рис. 38, б).

Маховики управления (за исключением рулевых колес и штурвалов) должны иметь надписи и указатели положения, располагающиеся непосредственно на маховиках либо рядам. Кодирование назначения маховиков целесообразно производить по форме и размеру обода, по цвету и расположению в моторном поле. Конечные позиции маховика и штурвала следует снабжать стопором (упором), а маховики, предназначенные для ступенчатых переключений, должны иметь пружинные надежные (фиксаторы промежуточных дискретных позиций. Размеры (маховиков и штурвалов должны соответствовать указанным в табл. 14.

Таблица 14

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ МАХОВИКОВ И ШТУРВАЛОВ, ММ

Способ вращения	Обод				Рукоятка
	диаметр наибольший		поперечное сечение		длина		диаметр наибольший
	предельные значения	оптимальные значения	предельные значения	оптимальные значения	предельные значения	оптимальные значения	предельные значения	оптимальные значения
Двумя руками за обод	140 — 1000	350 — 400	10 — 40	25 — 30	-	-	-	-
Одной рукой за обод	50 — 140	75 — 80	10 — 25	15 — 20	-	-	-	-
Кистью за рукоятку	150 — 400	250 — 300	-	-	75 — 150	100 — 120	15 — 35	25 — 30
Пальцами за рукоятку	50 — 200	75 — 100	-	-	30 — 75	40 — 50	10 — 20	15 — 18

Усилия, прилагаемые для вращения маховиков и штурвалов, должны соответствовать следующим значениям (табл. 15).

Таблица 15

УСИЛИЯ, ПРИЛАГАЕМЫЕ К МАХОВИКАМ И ШТУРВАЛАМ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, H (НЕ БОЛЕЕ)

Способ вращения	Маховики с рукояткой	Маховики без рукоятки и штурвалы
	быстрое вращение с точной установкой	Использование более 5 раз за смену	Использование менее 5 раз за смену
Кистью и пальцами	10	-	-
Кистью с предплечьем	20	30	60
Всей рукой	40	40	150
Двумя руками	-	60	250 <*>

---

<*> Усилие на маховиках ручного привода арматуры трубопровода в момент запирания или страгивания при открытии не должно превышать 450 H.

Для повышения точности управления сопротивление рукояток усилию оператора должно составлять 7 — 12 H. При переключении позиций маховиков с дискретным управлением дополнительное усилие, прикладываемое для перехода через фиксационную точку, должно быть не более 10% основного. Минимальный интервал между позициями при ступенчатом переключении должен составлять 45°; допустимо кодирование позиций постепенным дискретным изменением необходимых дополнительных усилий от 0,6 до 0,1 H·м

Направление вращения маховиков и штурвалов должно соответствовать направлению движения управляемого объекта или изменению состояния исполнительного органа. Маховик управления клапанами при повороте по часовой стрелке должен закрывать клапан или уменьшать параметр, а против часовой — открывать клапан или увеличивать параметр.

Для одновременного управления по двум или более измерениям допустимо сочетать конструкцию маховика или штурвала с другими типами органов управления (рычаг, кнопка, защелка и др.), каждый из которых должен соответствовать эргономическим требованиям. При совместных управляющих действиях двумя руками на двух маховиках направления вращательных движений должны быть взаимно противоположными. Интервал между ободами или рукоятками соседних маховиков должен быть не менее: 50 мм — при вращении одной рукой последовательно или в случайном порядке, 100 мм — при вращении двумя руками одновременно, 130 мм — при работе в рукавицах или перчатках.

Маховики следует монтировать на панели так, чтобы при управляющих движениях рука не закрывала надписей, мнемознаков или индикаторов. Для этого целесообразно все обозначения и надписи размещать сверху и справа от обода при работе левой рукой и сверху слева при работе правой рукой.

4.5.15.13. Кривошипные рукоятки применяются для переключений, требующих быстрого вращения и многих оборотов органа управления или передачи значительных физических усилий на исполнительный орган. Ниже представлены рекомендуемые размеры для кривошипных рукояток:

Параметры	Размер
Радиус (плечо), мм: при малых моментах силы	12 — 75
при моментах силы от 250 до 500 H·м	100 — 200
Момент сопротивления, по возможности малый (тангенциальное усилие 25 Н), H·м	До 5
Просвет между окружностями вращения соседних кривошипных рукояток, мм:
при вращении одной рукояткой	60 — 100
при вращении обеими рукоятками одновременно	75 — 125

Кривошипные рукоятки рекомендуется располагать справа (слева) перед корпусом, если вращение производится правой (левой) рукой, на высоте бедра при работе стоя и на высоте локтя при работе сидя. При необходимости их можно устанавливать на маховике: кривошипная ручка служит для быстрого проворачивания, а маховик — для точной регулировки. Если кривошипная ручка используется для точной регулировки, то каждый оборот ее должен соответствовать значениям, кратным 1, 10, 100 и т.д. Рукоятка крипошипа должна свободно вращаться вокруг своей оси.

4.5.15.14. Рычаги предназначены для выполнения ступенчатых переключений и плавного динамического регулирования одной или двумя руками при средних или больших управляющих усилиях. Пример размещения рычагов на рабочем месте приведен на рис. 39.

а	б
в

Рис. 39. Возможные размещения рычагов на рабочем месте: а — рекомендуемый ход рукоятки рычага; б — размещение рычага относительно сиденья; в — высота расположения рычагов на разных уровнях (из расчета на средний рост мужчины 172 см и женщины 159 см в возрасте 18 — 21 года русской национальности)

Форма и размеры рукояток рычагов должны обеспечивать удобство их захвата и надежного удержания в процессе управления. Предпочтительными являются рукоятки с овальными либо цилиндрическими формами, с гладкой или рифленой поверхностью без острых углов и заусениц. Рычаги, применяемые для дискретных переключений, должны быть снабжены надежной пружинной фиксацией промежуточных и конечных положений, которые целесообразно ограничивать стопором. При использовании рычага для точного и непрерывного регулирования должна быть обеспечена опора локтю — при управляющих движениях кистью с предплечьем, предплечью — при движениях кистью, запястью — при движениях пальцами. Допустимо кодирование рукояток рычагов формой, размером и цветом.

Рычаги, перемещаемые двумя руками, следует размещать в сагиттальной плоскости с отклонениями не более 500 мм.

Рычаги, перемещаемые двумя руками, следует размещать в стороне действующей руки на уровне сгиба ее в локтевом суставе под углом 90 — 135° и с учетом приложения силы по направлению на себя — от себя.

Направление перемещения рычага должно совпадать с направлением изменений управляемого объекта и соответствующего указателя индикатора; рычаг должен устанавливаться так, чтобы исключалась возможность случайного включения (выключения) других органов управления (например, рычагов). Интервалы между рукоятками смежных рычагов управления должны быть не менее: 50 мм — при перемещении одной рукой, 100 мм — при перемещении двумя руками, 130 мм — при работе в рукавицах или перчатках, 150 мм — при отсутствии визуального контроля. При необходимости выполнения управляющих движений более чем в двух измерениях допустимо комбинировать их с другими типами органов управления (штурвал, кнопка, защелка и др.). Рычаги должны иметь хорошо обозреваемые надписи и указатели положения, направления перемещения, располагаемые на самих рычагах либо рядом с ними.

Значения усилий, прилагаемых к рукояткам рычагов управления, следует нормировать в зависимости от способа их перемещения (табл. 16).

Таблица 16

УСИЛИЯ, ПРИЛАГАЕМЫЕ К РЫЧАГАМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, H (НЕ БОЛЕЕ)

Способ перемещения	Частота использования
	более 5 раз за смену	менее 5 раз за смену
Пальцами	10	30
Кистью	20	40
Кистью с предплечьем	30	60
Всей рукой	60 (40) <*>	150 (70)
Двумя руками	90 (60)	250 (140)

---

<*> В скобках указано значение усилия при движениях вправо — влево и вверх — вниз. Усилие, прикладываемое к рычагу ручного привода арматуры трубопровода в момент запирания запорного органа (или страгивания при открытии), не должно превышать 450 H. При перемещениях рычагов чаще 2 раз в 1 мин. прикладываемые усилия должны быть наполовину меньше указанных в таблице.

Основные размеры рукояток рычагов управления должны соответствовать указанным в табл. 17.

Таблица 17

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ РУКОЯТОК РЫЧАГОВ, ММ

Форма рукоятки	Диаметр				Высота
	для захвата пальцами		для захвата кистью		для захвата пальцами		для захвата кистью
	предельные значения	оптимальные значения	предельные значения	оптимальные значения	предельные значения	оптимальные значения	предельные значения	оптимальные значения
Округлая (шаровидная, грушевидная, коническая и др.)	10 — 40	30	35 — 50	40	15 — 60	40	40 — 60	50
Удлиненная (веретенообразная, цилиндрическая и др.)	10 — 30	20	20 — 40	28	30 — 90	50 — 60	80 — 130	100

Рычаги управления необходимо устанавливать в зоне досягаемости с соблюдением требований безопасности. Рукоятки рычагов, используемых при низкой температуре, следует изготовлять из материалов с низкой теплопроводностью.

4.5.15.15. Ножные органы управления предназначены для операций типа «включение — выключение» и регулировки состояний объекта управления. Применяются для разгрузки рук при большом количестве органов управления, а также для управления, требующего больших усилий при небольшой точности. При этом частое и продолжительное пользование ножными педалями в процессе работы рекомендуется только для рабочего положения «сидя». Основные типы педалей показаны на рис. 40.

а	б
в
мин. 5 кг, макс. 10 кг	мин. 4 кг, макс. 6 кг
опт. 4 кг, макс. 9 кг	мин. 2 кг, опт. 4 кг
г

Рис. 40. Педали: а — педали с плавной регулировкой (усилия 40 — 70 H); б — педали тормозного типа (l, мм: минимально — 15, оптимально — 30, максимально — 50); в — размеры педалей и расстояние между ними; г — типы педалей, прилагаемые усилия

Ниже приведены размеры для проектирования педалей:

Параметры	Размер
Длина педалей, мм:
при частом и длительном пользовании	280 — 300
при редком и кратковременном пользовании	Не менее 75
Ширина педалей	Не менее ширины стопы в обуви
Расстояние между внутренними краями педалей, мм:
при последовательном нажатии одной и той же ногой	50 — 100
при нажатии без определенного порядка	100 — 150
Ход педалей, мм:
при движении только стопы	Не более 60
при движении всей ноги	Не более 200
Усилие, H:
при движении только стопы	Не более 100
при движении всей ноги	Не более 500

Педали следует располагать в полной или оптимальной зоне действия ног (см. рис. 17, а, б). Для обеспечения оптимального положения ноги угол между ее осью и плоскостью педали должен составлять 90 — 100° (рис. 41, а). При рабочих движениях педалью нужно учитывать оптимальное и максимальное отклонения голени относительно горизонтальной плоскости зоны действия (рис. 41, б).

а
б

Рис. 41. Положения ступни и голени при управляющих движениях на педаль: а — нормальное положение ноги (угол между направлением плоскости педали и осью ноги должен быть 90 — 100°); б — максимальное и оптимальное отклонение ноги при действии на педаль

Ножные кнопки, в отличие от педалей, рассчитываются на нажатие не всей ступней, а только пальцами ног (передней частью ступни) при работе в стесненной зоне действия или в особых условиях работы. Если позволяет место, ножные кнопки следует заменять или дополнять педалями.

Рабочие поверхности ножных кнопок должны быть рифлеными. Конструкция кнопок должна предусматривать возможность сенсорного контроля моментов нажатия: тактильное и слуховое ощущение щелчка, световой или звуковой сигнал.

Необходимые усилия для ножных кнопок следует рассчитывать на 20 — 90 H. На одном рабочем месте не должно использоваться более двух ножных кнопок. Рекомендуемые размеры ножных кнопок: оптимальный размер — 50 — 80 мм, величина утапливания — 30 — 50 мм. Ножные кнопки необходимо устанавливать в зоне оптимальной досягаемости (см. рис. 17, а и б).

4.6. Общие эргономические требования к аппаратуре обучения и тренировки

4.6.1. Требования к структурному построению тренажа. Аппаратура, предназначенная для обучения и тренировки, должна обеспечивать:

• формирование и совершенствование у операторов профессиональных навыков и умений, соответствующих структуре реальной деятельности по управлению СЧМ во всех режимах ее нормальной работы и во всех условиях функционирования, включая аварийные ситуации. Формируемый комплекс профессионального умения состоит из отдельных навыков по выполнению операций: восприятия и анализа информации и принятия решения, выполнения требуемых действий по управлению, взаимодействия с другими операторами в процессе коллективного управления, управления взаимодействующими системами;
• контроль и оценку деятельности операторов в процессе обучения и тренировки;
• возможность управления процессом обучения и тренировки;
• возможность использования аппаратуры для профессионального отбора операторов;
• возможность контроля функционального состояния операторов в процессе обучения и тренировки.

4.6.2 Средства подготовки оператора должны состоять из следующих основных элементов рабочего места процесса обучения:

• моделирующего устройства;
• рабочего места обучаемого;
• рабочего места обучающего;
• аппаратуры контроля подготовки.

С эргономической точки зрения процесс подготовки оператора с использованием тренажно-имитационных и натурных средств может быть представлен в виде структурной схемы, приведенной на рис. 42. Из рисунка видно, что процесс обучения состоит из управляющей и управляемой систем, а также устройств на линии обратной связи.

Рис. 42. Структурная схема подготовки оператора с использованием технических средств

Управляющая система состоит из блоков структурной схемы обучения обучающего (имеющего средства анализа действий обучаемого и средства формирования алгоритма подготовки), устройства формирования входной информации и средства ее отображения, а управляемая система на данной схеме представлена только обучаемым. Остальные устройства и линии образуют цепи обратных связей. Рассматриваемая структурная схема обеспечивает в процессе подготовки:

• формирование и управление учебной информационной моделью в зависимости от хода подготовки;
• контроль действий обучаемого (оценку качества работы и уровня подготовки);
• управление процессом подготовки.

4.6.3. Требования к моделирующему устройству. Моделирующее устройство технического средства подготовки оператора должно обеспечивать формирование учебно-информационной модели и других сведений, используемых человеком-оператором, а также моделирование состояний рабочей среды рабочего места человека-оператора. Информационная модель включает организованное в соответствии с определенной системой правил отображение состояний предмета труда, СЧМ, факторов внешней среды и способов воздействия на них.

Черты подобия (сходства) модели деятельности человека-оператора по отношению к реальной деятельности следует оценивать по сходству процессов (информационное и энергетическое подобие), функции (динамическое подобие), структуры и материала (вещественно-материальное подобие).

Формирование и управление учебной информационной моделью и факторами внешней среды рабочего места человека-оператора может осуществляться методами воспроизведения или имитации. Воспроизведение как вид моделирования предполагает воссоздание информационных потоков и физических условий с сохранением их качественной специфики. Имитация же предполагает не воспроизведение структуры, функции и материального субстрата СЧМ, а воспроизведение лишь принципа явления, внешних эффектов. При воспроизведении необходимо обеспечить материально-информационное и функциональное подобие модели СЧМ, при имитации — информационно-функциональное подобие. Имитация допускает абстрактное представление информационной модели и факторов внешней среды на рабочем месте человека-оператора и применяется в тренажерах, предназначенных для формирования отдельных психофизиологических операций и простых навыков: тренировки внимания, памяти, счета, навыка слежения. Воспроизведение основывается на достоверном моделировании функционирования СЧМ и применяется в тренажерах, предназначенных для формирования сенсомоторной, алгоритмической, структурной основ деятельности, профессиональных качеств и навыков.

Эргономическое моделирование информационной модели СЧМ и факторов внешней среды рабочего места человека-оператора на тренажере состоит из следующих компонентов:

• математического моделирования функций СЧМ в реальном масштабе времени на аналоговых и цифровых вычислительных машинах;
• физического моделирования инструментальной информации посредством ее отображения в показаниях приборов, указателей и сигнализаторов;
• геометрического моделирования (копирования) размеров кабины, кресла, ручных органов управления, приборов и специальных систем машин;
• физического моделирования движений ручных органов управления и создаваемых на них усилий;
• физического моделирования неинструментальных сигналов, значимых для профессиональной деятельности: внешних визуальных объектов, акустических шумов, ускорений, а также физических факторов — температуры, освещенности, вибрации и т.д.

Относительный объем представляемых на рабочем месте человека-оператора информационных потоков и физических факторов, алгоритмов деятельности характеризует полноту моделирования. Информационно-динамическое соответствие модели реальной деятельности характеризует точность (степень подобия) моделирования. Разность между моделируемыми информационно-динамическими характеристиками функционирования СЧМ и требуемой точностью определяет погрешность моделирования (воспроизведения или имитации).

Для водительских профессий (управление автомашиной, трактором, воздушными и морскими судами) необходимо стремиться к достоверному и полному моделированию условий деятельности человека-оператора. Коэффициенты подобия информационно-функциональных параметров при моделировании должны быть не менее 0,9 — 1, а погрешность моделирования должна быть в два раза меньше дифференциальной чувствительности сенсорных систем, которым адресованы сигналы.

Моделирующее устройство должно иметь выход для передачи промежуточных И конечных параметров функционирования тренажера в систему регистрации и автоматической обработки результатов деятельности человека-оператора.

Функционирование моделирующего устройства тренажера должно обеспечивать работу в режимах программированного и управляемого обучения, задаваемых автоматически или с пульта инструктора. Эти режимы обучения должны обеспечивать возможности:

• формирования учебных информационных моделей, подобных ожидаемым в реальных условиях;
• моделирования условий учебных задач в реальном масштабе времени и регулирования темпа (объема) поступления информации до пределов, превышающих возможности человека по обработке этой информации;
• изменения сложности учебных задач в процессе обучения и тренировки;
• временной приостановки процесса подготовки, возврата на любой предыдущий этап отработки учебной задачи и циклического повторения отдельных фрагментов учебных задач;
• выделения из общего процесса работы отдельных операций для их отработки;
• дозированного предъявления учебных задач;
• регулирования масштаба времени отдельных моделируемых процессов;
• предъявления учебных задач обучаемым в произвольной последовательности;
• моделирования типовых неисправностей и аварийных ситуаций;
• смены алгоритма работы и быстрого перехода от одной учебной задачи к другой.

4.6.4. Требования к рабочему месту обучаемого. Рабочее место обучаемого должно включать информационное поле, органы управления, средства воспроизведения обратной информации, средства связи с обучающим и быть подобным реальному рабочему месту оператора по исполнению, а также по компоновке информационных и моторных полей.

Имитация реальных условий функционирования СЧМ должна учитывать пространственно-временные характеристики управляющих движений и последовательность действий, а также величину усилий, необходимых для изменения положения органов управления, характеризуемых по упругости, вязкости, сухому трению, демпфированию.

Средства воспроизведения обратной информации и связи с обучающим должны обеспечивать немедленное представление обучающему информации о качестве его работы и инструктаж обучающего.

При отработке действий в аварийной ситуации необходимо обеспечивать воздействие на обучаемого физических факторов, имитирующих наиболее существенные факторы рабочей среды, возникающие в реальной ситуации. Однако степень воздействия не должна создавать угрозу для жизни и здоровья обучаемого.

4.6.5. Требования к рабочему месту обучающего. Рабочее место обучающего должно удовлетворять эргономическим требованиям для рабочих мест операторов. Оно должно быть оборудовано необходимыми средствами двухсторонней связи с рабочими местами обучаемых и обеспечивать возможность:

• управления режимами подготовки;
• управления параметрами учебной информационной модели;
• управления аппаратурой контроля подготовки;
• оперативного вмешательства в процесс обучения и тренировки;
• управления передачей информации об ошибках обучаемых на их рабочие места;
• имитации неисправностей и аварийных ситуаций;
• управление параметрами физических факторов рабочей среды, воздействующих на обучаемых;
• контроля за функциональным состоянием обучаемых (при необходимости).

На средства отображения информации рабочего места обучающего во всех режимах подготовки должна подаваться информация:

• о ходе учебной программы;
• о качестве работы обучаемых;
• о параметрах физических факторов рабочей среды, воздействующих на обучаемых;
• о функциональном состоянии обучаемых (при необходимости).

Расположение рабочего места обучающего должно обеспечивать визуальный контроль за действиями обучаемых. В случае необходимости рабочее место обучающего обеспечивается аппаратурой телевизионного контроля.

4.6.6. Требования к аппаратуре контроля подготовки. Аппаратура контроля подготовки предназначена для формирования, регистрации и анализа информации, необходимой для определения качества работы и уровня подготовки обучаемого.

Аппаратура контроля подготовки должна обеспечивать возможности:

• автоматической обработки, анализа и регистрации информации, необходимой для оценки качества работы и уровня подготовки как отдельных обучаемых, так и всего коллектива в целом;
• автоматической регистрации необходимых параметров, характеризующих качество работы с целью их длительного хранения, сбора статистических данных и обобщений;
• документирования (в процессе тренировки) основных событий, действий обучаемых, изменений в состоянии управляемых объектов, речевых команд, ответов и других данных, необходимых для оценки хода подготовки;
• многократного воспроизведения всей информации, зафиксированной в процессе подготовки, а также возможности временной остановки, возврата в любой предыдущий этап отработанной учебной задачи и продолжения демонстрации;
• формирования информации об ошибках обучаемых, а также возможность оперативного предъявления ее на рабочие места обучающего и обучаемых;
• выдачи исходных данных для оценки профессиональной пригодности обучаемых к работе операторами в конкретных СЧМ.

Объем анализируемых и документируемых данных определяется характером работы СЧМ и совокупностью показателей, используемых для оценки работы операторов.

Аппаратура контроля в общем случае должна включать в себя отдельные устройства:

• регистрации данных о качестве работы обучаемого;
• анализа данных о качестве работы обучаемого;
• воспроизведения результатов анализа (устройство обратной и ответной информации);
• документирования результатов анализа.

5. ОБЩИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФАКТОРАМ ОБИТАЕМОСТИ

5.1. Общие требования к функциональным помещениям

5.1.1 Требования к объему и форме рабочих помещений.

5.1.1.1. Рабочим пространством работающего человека (человека-оператора) принято считать пространства, на которых находятся обслуживаемое им технологическое оборудование, оргтехоснастка, инструмент и места складирования предметов труда (рабочих материалов), используемые работающим (человеком-оператором) для выполнения производственного задания, а также пространства для передвижений человека (для ремонта, подноса материалов и т.п.), необходимых для нормального функционирования технологического процесса. Рабочие пространства бывают: открытые, закрытые, ограниченные, стесненные и замкнутые, в зависимости от обеспечения условий обитаемости (нормальных, естественных или ограниченных, искусственных).

Функциональные помещения — это пространства, ограниченные конструктивными элементами (стены, фундамент, дно судна, потолок, крыша и т.п.) для размещения рабочих пространств и создания искусственной среды, обеспечивающей нормальное функционирование человека в процессе трудовой деятельности, функциональные помещения разных видов (здания, сооружения, цеха, блоки цехов, комнаты, залы, кабины, отсеки, салоны и т.д.) следует различать по функциональному назначению:

• основные (производственные);
• вспомогательные;
• комплексного назначения (сочетающие функции основных производственных и вспомогательных помещений).

5.1.1.2 Объем и форма рабочих пространств и помещений должны соответствовать следующим требованиям:

• наиболее эффективному и надежному выполнению целевых функций производственного назначения;
• обеспечению оптимальных условий обитаемости, комфортности условий труда с учетом техники безопасности;
• обеспечению минимальных агрессивных воздействий на производственную среду (внутреннюю и внешнюю — окружающую);
• социально-экономической эффективности применяемых форм, конструкций и материалов;
• созданию предпосылок для эстетической организации производственной среды;
• обеспечению возможности дальнейшего расширения и совершенствования производства в пределах обозримой социально-экономической перспективы.

5.1.1.3. При разработке объемно-пространственной организации производственных помещений следует исходить из количества и функций работающих, назначения, количества, объема и габаритов основного технологического оборудования, транспортного и складского оборудования, средств инженерного оснащения и коммуникаций. Необходимо предусматривать оптимальные условия для осуществления ремонтных работ основного и вспомогательного оборудования и коммуникаций, наиболее быстрой эвакуации и надежного укрытия обслуживающего персонала в случае возможных аварий (пожаров, взрывов и др.), рационального размещения санитарно-технического оборудования, противопожарного оборудования и средств обеспечения безопасности труда.

При проектировании функциональных помещений следует учитывать:

• степень агрессивности среды (наличие выделений тепла, влаги, аэрозолей, пыли, радиации; степень шума; вибрации), а также категорию пожароопасности;
• особенности объемно-пространственного и конструктивного решений (размера пролетов и шагов колонн, количество этажей и их высота, характер светопроемов, ворот, дверей);
• блокировку смежных производственных и вспомогательных помещений, обеспечивающих основной функциональный процесс данного помещения с учетом их связей;
• возможность использования различных вариантов прокладки коммуникаций и инженерных сетей.

Разработка объемно-пространственной организации функциональных помещений осуществляется согласно основным действующим строительным нормам (СНиП II-М.2-72, СНиП II-М.3-68, СНиП II-А.5-70, СНиП II-В.8-71, СН 202-76 и др.). Санитарно-гигиенические условия рабочих пространств и помещений определяются санитарными нормами (СН 245-71) и системой стандартов безопасности труда (ССБТ ГОСТ 12.0.003-74, 12.4.011-75, 12.4.015-76 и др.).

Светоцветовой климат регламентируется нормами на естественное, искусственное освещение и цветовую отделку (СНиП II-А.8-72, СНиП II-А.9-71, СН 181-70, ГОСТ 14202-69 и др.). Обеспечение комфортных условий труда осуществляется также с учетом норм на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и т.п. (СНиП II-Г.7-62, СНиП II-Г.8-62, СНиП II-Г.1-70, СНиП II-Г.4-70 и др.), а также межотраслевых требований и нормативных материалов по научной организации труда.

5.1.1.4. Рабочие пространства с единым технологическим циклом (операциями) следует выделять в отдельное (встроенное) помещение в следующих случаях:

• если они являются источником производственных вредностей, уровень которых достигает (превышает) нормативный;
• если функциональный процесс требует специальной среды со строго нормируемыми параметрами;
• если необходимо создать оптимальные условия для особо точных работ, связанных с большой психофизиологической нагрузкой на работающего.

При проектировании трассировки трубопроводов и размещении средств инженерного оснащения необходимо обеспечение возможности:

• централизации и группирования трубопроводов;
• компактного объединения трубопроводов с другими коммуникациями и элементами инженерного оснащения;
• размещения контрольно-измерительных приборов и запорно-регулирующей арматуры в местах, удобных для обслуживания и ремонта;
• ответвления от главных магистралей к рабочим местам вне габаритов рабочих и транспортных зон.

5.1.1.5. Организация отдельных рабочих пространств должна производиться с учетом габаритных размеров человека в рабочих позах (в спецодежде), а также с учетом допусков на возможные изменения рабочих поз, на передвижение (перемещение) технологического оборудования, с учетом оргтехоснастки и рабочих материалов (предметов труда). Минимальные габаритные и дополнительные пространства, занимаемые человеком в разных позах при выполнении ручных рабочих операций, приведены на рис. 43 - 45. Пространство, необходимое человеку для работы и передвижения между оборудованием (рабочей мебелью) разной высоты, приведено на рис. 46. Эти пространства необходимо увеличивать, если при выполнении рабочих движений сзади работающего находятся органы управления или выступающие предметы. В пространство, предусматриваемое для ремонта оборудования, необходимо включать свободные места для временного расположения необходимой оргоснастки (подставок, стремянок, тележек и др.), ремонтных приборов, инструментов и оборудования.

Рис. 43. Некоторые минимальные размеры пространства, занимаемые человеком в разных положениях и позах (из расчета на средний рост мужчины 172 см)

а	б
в	г
д
е

Рис. 44. Основное и дополнительное пространства, предусматриваемые для разных рабочих поз регулировщика или ремонтника (работа на вертикальной поверхности): а — стоя; б — стоя, согнувшись; в — сидя; г — стоя на коленях; д — лежа на животе; е — лежа на спине

Рис. 45. Основное и дополнительное пространства, занимаемые человеком в разных положениях и позах за рабочим столом (из расчета на средний рост мужчины 172 см)

а	б
в
г

Рис. 46. Пространство, необходимое человеку между оборудованием (мебелью) различной высоты: а — низким (до 50 см — соответствует высоте колена); б — средним (до 90 см — соответствует высоте бедра); в — высоким (выше 100 см — соответствует высоте локтя); г — разной высоты

Для увеличения пределов досягаемости по высоте и по горизонтали при выполнении основных, вспомогательных или ремонтных работ следует использовать соответствующую передвижную механизированную оргоснастку (передвижные площадки, платформы, подъемники и т.п.), для которых необходимо также предусматривать соответствующие пространства и устройства (рельсы, канаты, направляющие и т.п.).

При планировании рабочего помещения необходимо специально предусматривать места для оборудования: санитарно-технического и по охране труда (вентиляционного, кондиционирующего, осветительного, сигнализирующего, противопожарного и др.), для удаления отходов производства, для перемещения механизированного подъемно-транспортного оборудования.

5.1.2. Требования, предъявляемые к организации пространства для передвижения людей и транспортирования грузов.

5.1.2.1 Пространство для передвижения людей состоит из двух функционально различных элементов:

• коммуникационных линий (лестницы, трапы, пандусы, дорожки, коридоры, галереи, туннели, свободные площади и проходы и т.д.);
• разделительно-связующих средств (двери, проемы, люки, ворота, тамбуры и т.д.).

5.1.2.2 Основными требованиями к планированию сети коммуникационных линий являются:

• сокращение рабочего времени на передвижение людей и транспортирование грузов за счет минимизации общей длины маршрутов;
• обеспечение техники безопасности и минимизация количества узлов пересечения транспортных линий и пространств для передвижения людей.

5.1.2.3 При организации транспортных и пешеходных коммуникаций необходимо учитывать:

• целесообразность перемещения грузов по территории предприятия в соответствии с направлением технологических потоков;
• целесообразность выбора транспортных средств;
• особенности рельефа местности, условия внешней среды, безопасность и удобство перемещения людей и грузов;
• номенклатуру местных дорожно-строительных материалов (включая отходы промышленности);
• минимизацию общей протяженности коммуникационных линий между производственными зданиями и сооружениями, складами, пирсами, причалами, железнодорожными станциями и т.п.

Радиусы поворота транспортных линий должны определяться радиусами поворота соответствующих видов транспорта. Величина площадок для стоянок личного и общественного автотранспорта должна определяться из расчета работающих в двух наибольших рабочих сменах. При пересечении транспортных линий необходимо обеспечивать боковой обзор водителям и машинистам. Пешеходные линии необходимо располагать отдельно от транспортных, желательно на двух высотных уровнях, с созданием тротуаров. Ширину тротуаров следует устанавливать исходя из числа работающих в двух рабочих сменах, но не менее 1,5 м. В местах пересечения и подключения пешеходных линий необходимо предусматривать плавные переходы (закругления). Коммуникационные линии внутри производственных помещений должны быть выделены системой сигнально-предупреждающей окраски. При их расчете необходимо учитывать количество работающих, частоту и скорость передвижения, габариты ручной ноши, руководствоваться антропометрическими параметрами человека (рис. 47).

а
б
в

Рис. 47. Размеры проходов (из расчета на средний рост мужчины 172 см)

5.1.2.4. Габариты проездов, проходов и коридоров рассчитываются с учетом плотности людских потоков, а также с учетом габаритов провозимых грузов, вида и количества разделительно-связующих пространственных средств (дверей, люков и пр.) (рис. 48). Габариты проемов, размеры дверей, люков принимаются согласно данным СНиП и стандартов на деревянные оконные блоки промышленных зданий (ГОСТ 12506-67), стальные оконные блоки из профилей (ГОСТ 8126-56), дверные заполнения (ГОСТ 6629-64) и т.п.

а
б
в

Рис 48. Расчетные параметры проходов и коридоров: а — один человек проходит, другой стоит у стены; б — две противоположные двери открываются в коридор; в — одна дверь открывается в коридор

5.1.2.5. В рабочих помещениях с большим уплотнением технологического оборудования, на судах, в подземных сооружениях, где нельзя организовать обычные проходы или коридоры, необходимо предусматривать устройство тоннелей и рабочих пролазов. Минимизированные по сечению тоннели для прямохождения должны иметь форму, близкую к проекция тела (рис. 49, б; см. также рис. 47, б). Тоннели для передвижения ползком (рис. 49, а) или протягивания тележки могут иметь меньшие размеры (см. рис. 49, в и г) — 63 см шириной для плеч или по диаметру.

а	б
в
г

Рис. 49. Малогабаритные проходы и тоннели: а — размеры прохода для передвижения ползком; б — минимальные поперечные размеры крытых проходов (тоннелей); в, г — два варианта минимальных тоннелей для передвижения людей

Диаметр горизонтальных люков (и колодцев) должен быть не менее 450 мм плюс допуск на спецодежду и ремонтное оборудование (рис. 50). Расстояние между нижней передней кромкой люка и вертикально расположенной под ней ступенькой трапа равно 170 — 190 см. Размеры вертикальных люков, вмонтированных в перегородку, приведены на рис. 51.

а	б

Рис. 50. Горизонтальные люки: а — минимальные размеры горизонтальных люков в палубах; б — размер люка для вертикальных лестниц с допуском на ношу

Рис. 51. Вертикальные люки

При недостатке рабочего пространства целесообразно делать горизонтально или вертикально выдвижные двери. Ворота для ввоза или вывоза крупногабаритных предметов также рекомендуется делать выдвижными, предусматривая отдельную навесную дверь для персонала.

Входы в здания основных и вспомогательных помещений должны иметь тамбуры, ворота и технологические проемы в наружных стенах зданий, их следует оснащать тепловыми воздушными завесами или тамбурами с размерами, рассчитанными на эксплуатацию используемых транспортных средств.

5.1.2.6. Трапы, лестницы и наклонные плоскости (пандусы) предназначены для обеспечения перехода работающих с одного уровня рабочей площади на другой в одном помещении либо между помещениями.

Трапы используются для перемещения под углом 50° и более. Расположение и размеры ступенек трапов с углом наклона 50 — 75° приведены на рис. 52, б и рис. 53, б. При необходимости двухстороннего передвижения людей следует предусматривать два отдельных трапа, расположенных вплотную, но с двойными поручнями посредине. Если трапы расположены один под другим, то нижнюю сторону верхнего трапа следует покрыть плотным материалом, чтобы предотвратить попадание грязи с верхнего трапа на нижний. Поручни трапа должны покрываться теплоизоляционными нескользящими материалами или иметь гофрировку. Размеры элементов трапа для перемещения под углом 75 — 90° приведены на рис. 52 и рис. 53, а. Если такие трапы используются для перемещения на несколько уровней высоты, они должны быть смещены относительно друг друга, выход из трапа должен ограждаться перилами (рис. 54). Лестницы с наклоном к горизонту более 75° (трапы) начиная с высоты 3 м должны иметь ограждения в виде дуг, отстоящих через каждые 800 мм друг от друга и соединенных между собой продольными планками. Расстояние от лестницы до дуги должно быть не менее 700 мм при радиусе 400 мм.

а	б
в	г

Рис. 52. Размеры элементов лестниц и пандусов: а — стремянка, б — служебная лестница; в — хозяйственная лестница; г — пандус

а
б

Рис. 53. Трапы: а — размеры трапа с углом наклона 75 — 90°; б — размеры трапа с углом наклона 50 — 75°

Рис. 54. Устройство трапов для сообщения между разными уровнями высоты

Переносные лестницы должны иметь ширину не менее 700 мм и ступени глубиной не более 200 мм. Стремянки должны иметь ширину 400 — 450 мм; расстояние задней стенки от стремянки не менее 750 мм, передней — не менее 150 мм. Лестницы к рабочим площадкам, расположенным на высоте более 2 м, должны иметь ширину не менее 0,7 м и ступени высотой не более 200 мм.

Стационарные лестницы используются для передвижения под углом 20 — 50° (оптимально 30 — 35°). Высота ступенек меняется в связи с углом наклона: от 12,5 до 20 см, глубина (ширина) ступенек — 24 — 27 см плюс 2,5 — 4 см припуска на навесной бортик (кромку) ступеньки. Лестницы должны иметь перила высотой 85 — 90 см, на половине высоты основных перил должны быть предохранительные перила. Ширина площадки должна быть не уже лестничного марша.

Для основных производственных зданий промышленных предприятий следует выдерживать следующие параметры конструкции лестничных клеток по СНиП II-М.2-72, указанные в табл. 18.

Таблица 18

ШИРИНА НЕКОТОРЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ЛЮДЕЙ

Названия элементов здания	Ширина, м
	наименьшая	наибольшая
Проход	1	по расчету
Коридор	1,4	то же
Дверь	0,8	2,4
Марш лестницы	1,05	2,4
Площадка лестницы	1,05, но не менее ширины марша	по расчету

Пандусы для передвижения людей и перемещения грузов проектируются с учетом специальных требований.

5.1.2.7. Грузовые и пассажирские лифты — основной вид вертикального транспорта в многоэтажных производственных, административно-бытовых и других зданиях при высоте более 5 этажей, т.е. более 13,2 м. Лифты проектируются согласно соответствующим нормативам, а также на основе учета требований строительных норм (СН 495-77). Эскалаторы, используемые как вертикальный пассажирский транспорт, разрабатываются на основе специальных нормативов.

5.1.3. Требования, предъявляемые к взаимному расположению функциональных помещений.

5.1.3.1. Расположение функциональных помещений относительно других помещений необходимо производить с учетом технологической и экономической целесообразности, стационарности компоновки (блокировки) помещений, санитарно-гигиенических норм и факторов обитаемости, архитектурно-строительных норм (включая требования технической эстетики) и предусматривать:

• защиту помещений от неблагоприятных агрессивных воздействий внешней среды (учет климатических факторов: господствующего направления ветров, солнечной и других видов радиации, учет возможности снежных заносов, ливневых осадков, паводков и др.) посредством оптимальной ориентации отражающих конструкций помещения, расположения с учетом характера грунта и рельефа местности, устройства специальных заградительных и подпорных стен, дамб;
• защиту помещений от неблагоприятных (агрессивных) воздействий внутренней среды за счет изоляции (отделения) помещений (зон), являющихся источником агрессии, от других помещений, с более благоприятными условиями обитаемости;
• согласование в рабочем пространстве санитарно-технических средств и средств инженерного оснащения со строительными элементами помещений, обеспечивающее технологическую гибкость, возможность изменения, перекомпоновки оборудования, изменения зонирования в целях дальнейшего расширения производства и совершенствования организации труда и отдыха.

Для работающих в зонах, помещениях с неблагоприятными санитарно-гигиеническими условиями необходимо предусматривать специальные помещения для «гигиенического» отдыха (обогрева или остывания, отдыха от шума, запыленности, загазованности и т.п.), помещения для психофизиологической разгрузки.

5.1.3.2. При взаимном расположении рабочих мест, кабин операторов в функциональном помещении (зале, цехе и т.п.) необходимо обеспечить:

• максимальный обзор и однозначное восприятие информационного поля (СОИ) индивидуального и коллективного пользования;
• рационализацию функциональных связей между операторами;
• возможность свободного перемещения операторов и обслуживающего персонала в пространствах для перемещения людей в процессе нормального или аварийного режимов работы;
• рационализацию рабочей позы оператора по отношению к коллективным СОИ, с допустимыми поворотами головы в горизонтальной плоскости не более 45°, а в вертикальной плоскости — не более 30° от горизонтальной линии взора и с границами наилучшего видения знаков СОИ.

5.1.3.3. Расположение вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий должно удовлетворять следующим требованиям:

• вспомогательные помещения различного назначения следует размещать в пристройках (или встройках) к производственным зданиям либо в одном здании (если они не имеют непосредственной связи с ходом технологических процессов), имеющем не более 9 этажей, в местах с наименьшим воздействием вредных санитарно-гигиенических факторов;
• помещения, обслуживающие работающих на основном производстве (уборные, курительные, устройства питьевого водоснабжения, ручные ванны при работах с вибрационным воздействием, столовые, места для кратковременного отдыха в рабочее время, помещения и устройства для обогрева или охлаждения работающих), необходимо приближать по санитарным нормам к соответствующим рабочим местам;
• необходимо предусматривать раздельные гардеробные для мужчин и женщин, снабжать их тамбурами на входах; между гардеробными для спецодежды и гардеробными для уличной (домашней) одежды необходимо располагать преддушевые;
• для производства, на котором необходимо обезвреживание или обеспыливание спецодежды, следует предусматривать раздаточные специальной одежды и рядом расположенные помещения для обезвреживания (обеспыливания); эти раздаточные должны иметь два раздельных помещения: для приема (временного хранения) загрязненной одежды и для хранения чистой одежды;
• на каждом промышленном предприятии необходимо предусматривать медицинские помещения: здравпункты, ингалятории, фотарии, а также помещения для личной гигиены женщин и помещения для ручных ванн;
• поликлиники, медико-санитарные части следует размещать в предзаводской зоне отдельных предприятий либо в общественных центрах групп предприятий, а больницы и санатории-профилактории — вне промышленной зоны городов и поселков;
• помещения культурного обслуживания (красные уголки, кабинеты политического просвещения, клубы) могут блокироваться с помещениями столовых, в зданиях управлений;
• помещения для управлений, конструкторских бюро и общественных организаций необходимо размещать отдельно от основных производственных помещений (залы совещаний, помещения для кабинетов по технике безопасности, библиотека учебной литературы, общая библиотека);
• при планировании территории предприятий необходимо предусматривать озеленение, места для отдыха. Озеленение способствует улучшению микроклиматических условий на предприятиях, обеспечивает защиту от ветра, шума, пыли в местах кратковременного отдыха.

ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

СНиП II-М.1-71	Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования
СН 245-71	Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий
СНиП II-М.3-68	Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий
СНиП II-М.2-72	Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования
СНиП II-А.5-70	Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружении
СНиП III-К.2-67	Озеленение. Правила производства и приемки работ
СНиП II-А.8-72	Естественное освещение. Нормы проектирования
СНиП II-А.9-71	Искусственное освещение. Нормы проектирования
СН 181-70	Указание по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий
СНиП II-Г.7-62	Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
СНиП II-Г.1-70	Внутренний водопровод производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий. Нормы проектирования
СНиП II-Г-8-62	Горячее водоснабжение. Нормы проектирования
СНиП II-Г.4-70	Внутренняя канализация и водостоки зданий и нормы проектирования
СНиП II-В.8.71	Полы. Нормы проектирования
ВСН 27-76	Временная инструкция по проектированию зданий административных учреждений проектных и проектно-изыскательских организаций
СН 495-77	Инструкция по проектированию зданий научно-исследовательских учреждений
СН 202-76	Инструкция по разработке проектов и смет для промышленного строительства
СН 245-71	Санитарные нормы проектирования промышленных зданий
ГОСТ 14202-69	Трубопроводы промышленных зданий. Опознавательная окраска. Предупреждающие знаки и маркировочные щитки
СНиП IIIА.11-70	Техника безопасности в строительстве
ГОСТ 12.0.001.74	Система стандартов безопасности труда
ГОСТ 12.0002.74	-«-»
ГОСТ 12.2.003.74	-«-»
ГОСТ 12.4.011-75	-«-»
ГОСТ 12.4.015-76	-«-»

Межотраслевые требования и нормативные материалы по научной организации труда, которые должны учитываться при проектировании новых и реконструкции действующих предприятий. М., 1975. Часть 1, 2, 3 (НИИ труда, ВНИИТЭ, ЦНИИПромзданий и др.).

5.2. Общие эргономические требования к рабочей среде рабочего места человека-оператора

5.2.1 Ниже приведена классификация факторов внешней среды:

5.2.1.1. Рабочая среда рабочего места человека-оператора — это совокупность физических, химических, биологических, социально-психологических и эстетических факторов внешней среды, воздействующая на человека-оператора. Внешняя среда рабочего места может определяться следующими факторами:

а) метеорологическими условиями различных климатических зон, в которых протекает профессиональная деятельность человека (высокие температуры, влажность воздуха в южных районах, низкие температуры воздуха, холодные ветры, блесткость снежного покрова или низкая освещенность в северных районах, пониженное общее барометрическое давление и парциальное давление кислорода в высокогорных районах и т.д.). Важное значение имеет микроклимат и газовый состав воздушной среды помещений: температура, влажность и скорость движения окружающего воздуха на рабочих местах операторов, содержание кислорода, углекислоты и т.д. На микроклимат производственных помещений влияют тепловыделения аппаратуры и наружные метеорологические условия;

б) использованием или эксплуатацией техники (машин, технических агрегатов, подвижных объектов и т.д.). Сюда, в частности, относятся факторы:

• воздействие механических сил (шумов, вибраций, укачивания, перегрузки, тряски и т.д.);
• воздействие различных частей спектра электромагнитных колебаний (электромагнитных волн длинного диапазона, УВЧ, СВЧ, интенсивных световых вспышек, ультрафиолетовых и инфракрасных излучений и т.д.);
• изменение газовой среды окружающей оператора атмосферы (пониженное или повышенное содержание кислорода, повышенное содержание углекислоты и т.д.);
• воздействие токсических примесей вдыхаемого воздуха за счет выделений из синтетических материалов, выхлопных газов, паров бензина, масел, кислот и т.д.

5.2.1.2. Для рационального учета факторов внешней среды при разработке СЧМ существенное значение имеет физиолого-гигиеническая классификация физических факторов (рис. 55) и гигиеническая классификация химических факторов (рис. 56), классификация биологических факторов (микроорганизмы — бактерии, вирусы и т.п.; макроорганизмы — растения и животные).

Рис. 55. Классификация физических факторов внешней среды

Рис. 56. Классификация химических факторов внешней среды

5.2.1.3. При проектировании рабочих мест учет и нормирование указанных физических, химических и биологических факторов обитаемости абсолютно необходимы, ибо они при одиночном или комплексном воздействии на человека могут вызвать нежелательные функциональные сдвиги в организме, снизить эффективность работы, оказать отрицательное влияние на здоровье оператора.

5.2.2 Ниже приведены требования, предъявляемые к учету и регулированию факторов внешней среды:

5.2.2.1. По особенностям влияния на функциональное состояние человека комплекс физических, химических и биологических факторов можно условно разделить на две группы: вызывающие состояние адекватной мобилизации и ведущие к развитию состояний динамического рассогласования.

Для большинства физических, химических и биологических факторов ведущими характеристиками, определяющими их отношение к первой или второй группе, являются интенсивность и время действия, однако для некоторых решающим является сама природа фактора. Так, для ряда химических факторов состояние адекватной мобилизации или очень нерезко выражено, или вообще отсутствует.

Независимо от того, наблюдается ли состояние адекватной мобилизации или динамического рассогласования, можно выделить ряд характерных особенностей, связанных с модальностью этого фактора: модальность определяет симптоматику состояния, а интенсивность, экстенсивность и время действия сказываются на глубине изменений. Кроме того, выраженность изменений зависит и от ряда факторов, обусловленных исходным состоянием самого организма.

5.2.2.2 При проектировании рабочей среды необходимо учитывать следующие положения:

• физические, химические и биологические факторы внешней среды при комплексном воздействии не должны оказывать отрицательного влияния на здоровье человека-оператора при профессиональной деятельности его в течение длительного времени (годы);
• допустимые параметры неблагоприятных факторов по длительности и интенсивности не должны вызывать в процессе рабочего дня (смены, дежурства) снижения надежности, качества деятельности оператора, т.е. его работоспособности.

5.2.2.3. В связи с различными задачами учет факторов внешней среды может и должен производиться на четырех уровнях решения.

Первый уровень — комфортная рабочая среда, обеспечивающая оптимальную динамику работоспособности оператора, хорошее самочувствие и сохранение его здоровья.

Второй уровень — относительно дискомфортная рабочая среда, которая при воздействии в течение определенного интервала времени обеспечивает заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывает у человека-оператора субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы.

Третий уровень — экстремальная рабочая среда, которая приводит к снижению работоспособности человека-оператора и вызывает функциональные изменения, выходящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим нарушениям.

Четвертый уровень — сверхэкстремальная рабочая среда, которая приводит к возникновению в организме человека патологических изменений и (или) невозможности выполнения работы.

5.2.2.4. Способы защиты оператора от неблагоприятных факторов внешней среды в зависимости от конкретной ситуации могут быть как активными, так и пассивными.

Способы активной защиты связаны с выяснением причин источника неблагоприятного фактора и воздействием на этот источник. Так, наиболее действенным способом борьбы с шумом является замена шумящих агрегатов менее шумными или с иным спектром шумов, борьба с мышьяковистыми соединениями в аккумуляторных газах осуществляется более тщательной очисткой материала пластин и т.п. Однако в ряде случаев активная защита оказывается невозможной и заменяется пассивной. Источник неблагоприятных факторов остается, а осуществляются мероприятия, направленные на предупреждение воздействия этих факторов на человека. Однако при этом всегда остается потенциальная возможность аварии и возникновения ситуации вредящего воздействия на организм человека. При пассивной защите изолируют источник от среды, где находится человек, или устраняют неблагоприятный фактор из зоны, откуда он может действовать на оператора. Так, обеспечения благоприятных температурных условий в зоне рабочего места можно достигнуть или теплоизоляцией источника излучения, или кондиционированием воздуха, или усиленной вентиляцией. В зависимости от объема и способов пассивная защита может быть общей, когда происходит защита всего помещения, в котором находится оператор или группа операторов, и индивидуальной, когда система защитных мероприятий направлена на непосредственное обеспечение обитаемости человека. Индивидуальными средствами защиты являются защитная или специализированная одежда (например, огнестойкая, охлаждающая, обогревающая, ветрозащитная и т.п.), защитные приспособления на рабочем месте (например, ремень безопасности на рабочем месте водителя транспорта), индивидуальный обдув или вентиляция и т.п.

6. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

6.1. Основные понятия и определения

6.1.1. Требования безопасности труда устанавливаются при проектировании, разработке, изготовлении, монтаже (демонтаже), эксплуатации и ремонте изделий и систем, используемых человеком (группой людей) в условиях производства, и обеспечивают безопасность труда работающих.

6.1.2. Требования безопасности устанавливаются законодательными актами, нормативно-технической документацией (НТД), правилами и инструкциями и предъявляются к производственным процессам, производственному оборудованию, производственной среде (о рабочей среде см. подразд. 5.2), а также к работающим.

6.1.3. Безопасность труда рассматривается как состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих со стороны неблагоприятных (опасных и вредных) производственных факторов.

6.1.4. Опасным производственным фактором считается фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья.

6.1.5. Вредным производственным фактором считается фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным.

6.1.6. Помимо классификации физических и химических факторов внешней среды, рассмотренной в подразд. 5.2 при разработке новой техники, существует классификация неблагоприятных (опасных и вредных) производственных факторов по характеру их опасности при работе, имеющая большое значение для разработки средств защиты от них на стадии освоения и эксплуатации новой техники.

6.2. Классификация неблагоприятных производственных факторов и средств защиты

6.2.1 Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе воздействия на следующие группы:

• физические;
• химические;
• биологические;
• психофизиологические.

6.2.2 Группа физических факторов делится на подгруппы по характеру опасных для работающего человека:

• движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции, обрушивающиеся горные породы;
• повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, а также воздуха рабочей зоны;
• повышенный уровень шума на рабочем месте;
• повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
• расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);
• недостаточная освещенность рабочей зоны и др.

6.2.3. Химические опасные и вредные производственные (факторы подразделяются по характеру воздействия на организм человека на подгруппы функционально опасных и вредных веществ:

• токсические;
• раздражающие;
• сенсибилизирующие;
• канцерогенные;
• мутагенные;
• влияющие на репродуктивную функцию.

6.2.4 Биологические опасные и вредные производственные факторы включают биологические подгруппы факторов:

• биологические объекты;
• патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и т.п.) и продукты их жизнедеятельности;
• микроорганизмы (растения и животные).

6.2.5. Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются на подгруппы факторов:

• физические перегрузки (статические, динамические);
• нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, эмоциональные перегрузки, монотонность труда).

6.2.6. По основным опасным и вредным производственным факторам следующими нормативно-техническими документами устанавливаются предельно допустимые нормы и уровни этих факторов:

• ГОСТ 12.1.001-75 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности»;
• ГОСТ 12.1.002-75 «ССБТ. Электрические поля токов промышленной частоты напряжением 400 кВ и выше. Общие требования безопасности»;
• ГОСТ 12.1.003-76 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности»;
• ГОСТ 12.1.004-76 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования»;
• ГОСТ 12.1.005-76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования»;
• ГОСТ 12.1.006-76 «ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности»;
• ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация. Общие требования безопасности»;
• ГОСТ 12.1.010-76 «ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования»;
• ГОСТ 12.1.011-78 «ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация»;
• ГОСТ 12.1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».

Кроме того, допустимые нормы и уровни опасных и вредных факторов устанавливаются нормами Минздрава СССР, Госгортехнадзора СССР, а также Госстроя СССР, утвержденными в установленном порядке.

6.2.7. Предотвращение или уменьшение воздействия опасных и вредных производственных факторов до допустимых уровней достигается применением средств защиты работающих, индивидуальных и коллективных, обеспечивающих защиту одного или нескольких работающих соответственно <*>.

---

<*> Классификация средств защиты работающих установлена ГОСТом 12.4.011-75 «ССБТ. Средства защиты работающих. Классификация».

6.2.8. Средства коллективной защиты в зависимости от предотвращаемого действия факторов делятся на средства защиты от шума, вибрации, ультразвука, поражения электрическим током и т.д.

6.2.9. Средства индивидуальной защиты, в зависимости от защищаемых органов (функциональных систем) делятся на средства: изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания, специальная одежда, специальная обувь, средства защиты рук, головы, лица и т.п.

6.3. Требования безопасности к производственному оборудованию

6.3.1. Одним из основных объектов предъявления требований безопасности является производственное оборудование (станки, инструменты, транспортные средства, аппаратура, электротехнические изделия и т.д.).

6.3.2. Под безопасностью производственного оборудования понимается свойство оборудования сохранять безопасное состояние при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией.

6.3.3 Безопасность производственного оборудования обеспечивается следующими мероприятиями:

• выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкции;
• применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления;
• применением в конструкции средств защиты;
• выполнением эргономических требований;
• включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению.

6.3.4. К конструктивным средствам и приемам достижения необходимого уровня безопасности производственного оборудования относятся следующие:

• наличие систем и элементов дистанционного и автоматизированного управления;
• обеспечение безопасными и удобными по конструкции и размерам проходами, рабочими площадками, лестницами;
• ограждение движущихся частей оборудования, представляющих опасность для работающих, кожухами, экранами и т.п.;
• наличие кабин при неблагоприятном влиянии внешней среды;
• наличие сигнализации, средств автоматического останова и отключения оборудования от источников энергии;
• наличие средств экстренного торможения;
• изоляция токоведущих частей;
• размещение электрооборудования с открытыми токоведущими частями в специальных шкафах, корпусах, блоках;
• заземление (зануление) металлических частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением опасной величины;
• наличие встроенных устройств для удаления вредных взрыво- и пожароопасных веществ от места нахождения оборудования;
• наличие сигнализаторов опасности (акустических, световых, цветовых, графических и т.п.);
• использование цветов безопасности, которые обязательно должны использоваться в сочетании с другими конструктивными мерами обеспечения безопасности.

6.3.5. Одним из наиболее широко используемых средств защиты являются ограждения, экраны. Они используются, в частности, для ограждения движущихся частей оборудования, токоведущих частей оборудования, элементов оборудования, нагревающихся до высоких температур, зоны вредных выделений и опасных излучений. В целях обеспечения максимального уровня безопасности установка ограждения или экрана в рабочем положении, как правило, блокируется с пуском оборудования таким образом, что при снятии ограждения или экрана оборудование не может быть приведено в рабочее состояние.

6.3.6. Для обеспечения поддержания контролируемых параметров, определяющих уровень безопасности (давление, температура), используются предохранительные устройства (аварийные клапаны, концевые выключатели, автоматы отключения с последующим восстановлением — плавкие предохранители, срезаемые штифты).

6.3.7. Для быстрой остановки оборудования в аварийной ситуации используются тормозные устройства (электрические, механические).

6.3.8. Сигнальные цвета и знаки безопасности используются при маркировке трубопроводов, баллонов, органов управления и других элементов организации рабочего места <*>.

---

<*> См.: ГОСТ 12.4.026-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности».

6.3.9. Особую группу представляют собой приемы и устройства для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности: герметизация оборудования, применение рабочей и аварийной вентиляции, применение оборудования во взрывозащищенном исполнении и т.п.

6.4. Требования к организации производственных процессов

6.4.1. Под безопасностью производственных процессов понимаются свойства производственного процесса сохранять безопасное состояние при протекании в условиях, установленных нормативно-технической документацией.

6.4.2 Безопасность производственных процессов обеспечивается следующими мероприятиями:

• выбором применяемых технологических процессов, а также приемов, режимов работы и порядка обслуживания производственного оборудования;
• выбором производственных помещений;
• выбором производственных площадок (для процессов, выполняемых вне производственных помещений);
• выбором исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов;
• выбором производственного оборудования и организацией рабочих мест;
• рациональным распределением функций между человеком и оборудованием с целью ограничения тяжести труда;
• выбором способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства;
• профессиональным отбором и обучением работающих;
• применением специальных средств защиты работающих;
• включением требований безопасности в нормативно-техническую и технологическую документацию.

6.4.3. Требования, предъявляемые к технологическим процессам в целях создания безопасности, предусматривают проведение следующих мероприятий:

• устранение непосредственного контакта работающих с материалами, заготовками, полуфабрикатами готовой продукции и отходами производства, оказывающими опасное или вредное воздействие;
• комплексную механизацию и автоматизацию, дистанционное управление процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
• систему контроля и управления технического процесса в целях аварийного отключения оборудования.

6.4.4. Производственные помещения и производственные площадки должны соответствовать требованиям строительных норм и правил, утвержденных Госстроем СССР.

6.4.5. Требования к хранению и транспортированию исходных материалов, готовой продукции и отходов производства предусматривают меры:

• использование безопасных устройств для хранения;
• механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ.

6.4.6. Требования к профессиональному отбору, обучению и проверке знаний работающих предусматривают индивидуальные обследования:

• соответствия физиологических, психофизиологических, психологических и, в отдельных случаях, антропометрических особенностей человека характеру работ;
• состояния здоровья работающих (периодический контроль);
• уровня знаний требований безопасности при допуске работающих к работам (регулярный инструктаж);
• уровня профессиональных знаний.

6.4.7 Применение специальных средств защиты работающих должно обеспечивать возможность:

• удаления опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны;
• ограничения допускаемых уровней и концентраций опасных и вредных производственных факторов;
• защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих принятой технологии и условиям работы, а также возникающих при нарушении технологического процесса.

6.4.8. Контроль за внедрением и соблюдением требований безопасности осуществляется в соответствии с порядком, установленным в нормативно-технических документах системы стандартов безопасности труда (ССБТ).

7. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСТЕТИКИ

Требования технической эстетики к разрабатываемой технике необходимо учитывать во взаимосвязи с эргономическими требованиями, требованиями безопасности и научной организации труда. Требования технической эстетики реализуются методами художественного конструирования всего комплекса рабочего места, цветовым решением формы, цветографическим решением средств информации, размещаемых на рабочем месте. Художественное конструирование является неотъемлемой составной частью процесса проектирования промышленного оборудования и предполагает использование специальных методик и рекомендаций. Достигаемые методами художественного конструирования эстетические показатели качества характеризуются выразительностью и новизной форм оборудования, гармоничностью и целостностью его композиций, соответствием среде и стилю.

Художественное конструирование должно быть направлено на достижение эстетических показателей:

• единства эстетического и функционально-технического уровня оборудования;
• композиционного единства и гармоничности форм всех элементов рабочего места;
• декоративности и гармоничности цветофактурного решения поверхностей (с учетом особенностей тактильного восприятия);
• выразительности и декоративности применяемых объемных и накладных элементов внешней формы, шильдов, знаков и графических обозначений технологического и другого назначения;
• высокого качества изготовления видимых элементов формы оборудования (швы, элементы крепления, защитные ограждения и др.).

Помимо общих требований технической эстетики к конкретным видам оборудования могут быть выдвинуты специальные требования в соответствии с особенностями формы, назначения, условиями эксплуатации и обслуживания, а также в зависимости от условий внешней среды (освещенность и расположение производственного помещения, микроклимат при размещении на открытой площадке, гармоничность предметного окружения и др.). Например, для машин, имеющих посты оператора, кабины или машинные помещения, могут включаться дополнительные показатели, характеризующие композиционное решение поста управления, интерьера кабины, машинного зала и др. Требования технической эстетики должны быть отражены в техническом здании на разработку оборудования, в котором устанавливаются требуемые эстетические показатели качества, потребительские и другие свойства, а также стадии художественно-конструкторской разработки и состав документации.

7.1. Художественно-конструкторские требования к оборудованию

7.1.1. Художественно-конструкторские проекты разрабатываемой техники следует основывать на результатах функционального анализа прототипов и аналогов проектируемого оборудования с выявлением назначения и особенностей функционирования в составе рабочего места, получаемого социально-экономического эффекта, а также на результатах анализа особенностей формообразования и композиции. При художественном конструировании необходимо рассматривать оборудование в составе структуры рабочего места, что способствует достижению высоких эстетических показателей качества.

7.1.2. Показатели выразительности и новизны формы оборудования следует обеспечивать путем выявления связи формы с целевой функцией оборудования, определяемой по техническому заданию, а также с показателями надежности, долговечности и технологичности. Наибольшая выразительность достигается стилевым единством деталей и отдельных узлов, а также стилевой связью с окружающей предметной средой. Форма оборудования должна обусловливаться техническими показателями оборудования и характером его взаимосвязей с человеком и внешней средой рабочего места.

7.1.3. Формы оборудования со скрытой структурой (которые образуются поверхностями станин, корпусов, кожухов, скрывающими конструкцию) должны быть пространственно организованы в компактные объемы с систематизацией внешних поверхностей, отражающей общий характер работы конструкции.

Формы оборудования с открытой структурой, которые образуются главным образом за счет выступающих «работающих» элементов, например манипуляторов транспортирующих устройств, кранов и др., должны отражать усилия и нагрузки, взаимодействие статичных и движущихся несущих и носимых элементов.

7.1.4. При художественно-конструкторской разработке комплекса элементов рабочего места или комплекса технологического оборудования основной методический принцип заключается в том, чтобы найти оптимальное число объектов, манипулируя которыми можно воздействовать на единство ансамбля. В этом случае могут быть выделены или несущие конструкции, оболочки (кожухи, экраны, ограждающие устройства и т.п.), или лицевые элементы (панели и др.), или органы управления и контроля, система информационного обеспечения деятельности (цветовая, световая, знаковая сигнализация).

7.1.5. Требуемые показатели гармоничности и целостности формы оборудования достигаются путем: композиционной организации объемно-пространственной структуры, согласованностью членений и элементов внешних поверхностей, композиционным единством формы на основе пропорционирования, использования метрических и ритмических закономерностей, а также достижением масштабного соответствия.

При достижении гармоничности и целостности формы должны быть выявлены эргономические характеристики оборудования, рациональность расположения органов управления и контроля, обеспечивающие высокую эффективность и безопасность труда, а также рациональность и эстетичность рабочих поз и движений. Целостность формы достигается композиционной отработкой (систематизацией) внешних поверхностей и качественным исполнением видимых элементов формы (сочленения, стыки, швы, качество обработки литья и др.).

7.1.6. Требуемые показатели соответствия оборудования рабочей среде и стилю достигаются путем: композиционной и колористической отработки цветовых схем окраски и отделки, сочетанием фактуры и текстуры поверхностей, использованием выразительных свойств деталей и графических элементов. Характер информативности внешней формы определяется требованиями облегчения ориентации в среде, условиями обслуживания и ремонта, а также взаимодействием узлов и механизмов.

7.1.7. Целесообразность применения лакокрасочных и других защитно-декоративных покрытий и отделочных материалов определяется с учетом физико-механических и химических воздействий. При этом гармоническое цветовое решение должно способствовать выявлению конструктивных особенностей оборудования, подчеркивать его композиционную целостность, пропорции, а также место данного оборудования в предметном комплексе среды. Условия функционирования в среде определяют фактурное и текстурное решение поверхностей, выбор материалов отделки и виды обработки.

7.1.8. Художественно-конструкторское решение должно предусматривать разработку графических элементов внешних поверхностей (размеры, формы и расположение объемных и накладных элементов: товарный знак, символ, таблички рабочего технического назначения, надписи и т.д.) с учетом особенностей изготовления, обработки, отделки и окраски поверхностей оборудования.

7.1.9. Методы художественного конструирования должны применяться на основе достижения прогрессивных функциональных и технических характеристик оборудования, обеспечения научных и эстетически обоснованных приемов и методов труда с оптимизацией физических и психических нагрузок.

7.1.10. Для достижения высоких эстетических показателей оборудования рабочих мест необходимо использовать методы объемного конструирования и макетирования, преимущественно в натуральную величину. Макетирование оборудования или остальных элементов рабочего места в натуральную величину позволяет выявить визуальные качества объекта. Эти качества создают необходимые условия для того, чтобы видеть объекты различения, зону обработки, зону обслуживания и систему их взаимного размещения; ориентироваться путем различения формы, определения размеров и расстояний наблюдения; выявлять различия в цвете, форме, фактуре; изменять условия освещения для наиболее благоприятного тенеобразования в зоне объектов различения. Построение макета рабочего места (в требуемом приближении к натуре) позволяет создать наиболее приемлемые условия для получения оператором информации путем кодирования цветом, размером, формой и расположением. При этом удается повысить безопасность труда привлечением внимания к травмоопасным элементам рабочего места или путем исключения самой возможности ушибов и травм.

При макетировании рекомендуется применять не имитирующие, а натуральные материалы и покрытия, так как качество изделий в значительной мере зависит от учета свойств подлинных материалов и технологии их обработки.

7.2. Цветовое решение оборудования

7.2.1. При разработке цветового решения оборудования рабочих мест должны быть реализованы функциональные и художественные задачи применения цвета в производственной среде:

• соответствие цвета условиям эксплуатации и технического обслуживания (температурно-влажностный режим, агрессивные воздействия и др.), а также особенностям технологических процессов (индивидуальное или мелкосерийное производство, автоматизированные и поточные линии и т.д.);
• оптимизация зрительных нагрузок и условий восприятия элементов рабочего места на основе учета физиологической значимости цветов и цветосочетаний;
• уменьшение травмоопасности и исключение возможности вредного психофизиологического воздействия трудового процесса посредством целесообразного применения сигнально-предупреждающих цветов и кодовых обозначений;
• соответствие цвета и цветосочетаний объемно-пространственной структуре, тектонике оборудования, его габаритам, пластике внешних поверхностей;
• эстетическая выразительность и гармоничность цветовых сочетаний в отделке с учетом цветового решения окружающей среды;
• соответствие цвета элементов оборудования, знаков, линий коммуникации и т.д. нормативным требованиям, обеспечивающим определенный уровень информативности рабочего места и визуальной ориентации в среде.

7.2.2. Цвета отделки оборудования, определяемые в процессе художественного конструирования, рекомендуется выбирать исходя из роли цвета как источника информации, фактора психологического комфорта и средства композиции (табл. 19).

Таблица 19

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ ЦВЕТА В ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСТЕТИКЕ

Эргономическое значение цвета	Особенности воздействия на человека	Реализация технико-эстетического эффекта
Средство информации	Ориентация в рабочем оборудовании	Создание оптимального фона для предметов труда
		Выделение предметов и объектов в соответствии с их функцией
	Ориентация в производственной среде	Применение цвета и знаков безопасности
		Обозначение и маркировка коммуникаций
Фактор психологического комфорта	Физиологическое воздействие	Создание физиологически оптимальных яркостных соотношений
		Применение физиологически оптимальных цветовых соотношений
	Воздействие на психику	Компенсация неблагоприятных воздействий рабочего процесса
		Компенсация неблагоприятных воздействий среды
Средство композиции	Эстетическое воздействие цвета	Использование эффекта красоты отдельных цветов
		Достижение гармоничности цветовых сочетаний
	Выявление объемно-пространственной композиции	Выделение композиционных особенностей оборудования
		Выделение композиционных особенностей помещения

7.2.3. Для обеспечения оптимальных условий зрительной различимости при работе, где осуществляется зрительный контроль, необходимо создание оптимальных контрастов в поле зрения работающего по цвету и светлоте между объектом различения (обрабатываемая деталь, инструмент и т.д.) и фоном рабочего места. Рекомендуемые цвета фона для объектов различения на примере рабочего места станочника даны на рис. 57.

Рекомендуемые цвета фонов для наиболее распространенных видов обрабатываемых материалов
Обрабатываемый материал	Рекомендуемые оттенки цветов для фона	Примерный коэффициент отражения, %
Сталь, чугун	Кремовый	40 — 50
Бронза, медь, латунь	Серо-голубой	20 — 40
Дерево светлое	Темный
Алюминий, олово	Кремовый	40 — 50
Легкие сплавы, дерево темное, текстолит, отливки загрунтованные	Серо-голубой Светлый	30 — 40

Контрастные соотношения по светлоте
	Зона резких контрастных соотношений				Зона допустимых контрастных соотношений				Зона наилучших контрастных соотношений
Коэффициент контраста	0,9 — 0,75		0,57 — 0,3			0,00 — 0,3		0,57 — 0,75
	0,75 — 0,57			0,3 — 0,00			0,3 — 0,57			0,75 — 0,9
Яркость обрабатываемой детали, %	90 — 80	80 — 70		70 — 60		60 — 50	50 — 40	40 — 30		30 — 20		20 — 10
Образец обрабатываемой детали
Образец фона
Яркость фона	10 — 20	20 — 30		30 — 40		40 — 50	50 — 60	60 — 70		70 — 80		80 — 90

Рис. 57. Цвет фона для объектов различения на рабочем месте станочника

Окраска фона, как правило, должна иметь малонасыщенные оттенки основных цветов, являющихся по цветовому тону дополнительными по отношению к основному цвету объектов различения <*>.

---

<*> Нормируемые значения светлоты фона в зависимости от категории точности работ даны в СНиП II-А.9-71 (Строительные нормы и правила, часть II, раздел II, глава 9. Искусственное освещение. Нормы проектирования).

Фактура поверхностей, образующих фон, должна быть ровной, матовой или полуматовой, равномерно освещенной. Фон для объекта различения может быть обеспечен поверхностями корпусных деталей оборудования, защитных и ограждающих устройств, а также строительных конструкций и т.д. В тех случаях, когда фоном для объекта различения служат поверхности строительных конструкций здания, необходимо повысить светлоту окраски оборудования для увеличения общей освещенности рабочего места за счет отраженного света. При неблагоприятных воздействиях цвета объектов различения с целью компенсации утомления рекомендуется использовать взаимодополнительные цвета или цветовые триады. В качестве основного цвета в этом случае должен выбираться цвет поверхностей зоны обработки, а другие цвета, являющиеся компенсирующими, должны располагаться на поверхностях, примыкающих к этой зоне. Для объектов, рассматриваемых силуэтно (проволока, нити, инструмент и т.д.), наиболее эффективен ровный светлый фон со средним и большим контрастом по степени светлоты. Поверхность, образующую фон, как правило, следует располагать в непосредственной близости от объекта различения.

7.2.4. Улучшение ориентации в оборудовании достигается путем распределения цвета по элементам оборудования рабочих мест, а также путем использования сигнально-предупреждающих световых и цветовых обозначений. <**>

---

<**> В соответствии с ГОСТом 12.4.026-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности».

7.2.4.1. Цвета окраски основного производственного оборудования (станков, прессов, агрегатов и др.) должны относиться преимущественно к так называемым физиологически оптимальным цветам, т.е. не только способствующим снижению зрительного и общего утомления, но и повышающим функциональные характеристики зрения (цвета средневолнового участка спектра, средней светлоты и насыщенности). К ним относятся желтые, желто-зеленые, зелено-голубые цвета, имеющие насыщенность в пределах 20 — 40% и коэффициент отражения в пределах 40 — 70%.

7.2.4.2. Цвета окраски оргтехоснастки (инвентаря, инструмента, рабочих столов и др.) по своим характеристикам выходят за пределы физиологически оптимальных и относятся к цветам-акцентам, помогающим ориентации в среде и обогащающим цветовые схемы отделки оборудования, рабочего фона и интерьера производственного помещения.

Цвета окраски вспомогательного оборудования рекомендуются принимать близкими к цвету основного оборудования, составляя нюансные гармонические сочетания. Для окраски опорных частей и оснований, в большей степени подверженных загрязнению, рекомендуется применять более темные цвета. Комплексы вспомогательного оборудования рекомендуется окрашивать с учетом цвета изделий и обрабатываемых материалов в гармоничном контрасте с цветом основного оборудования.

7.2.4.3. Цвета окраски опасных узлов и механизмов, средств транспорта, электропроводов, технологических коммуникаций, противопожарных устройств и др. относятся к сигнально-предупреждающим и отличительным цветам. Границы поля зрения для сигнально-предупреждающих цветов показаны на рис. 58. Опасные в отношении травматизма элементы оборудования, например, движущиеся механизмы и узлы технического оборудования, транспортные средства, а также наружные поверхности ограждений, не полностью закрывающие режущий инструмент или опасные части машин (ограждения фрез, циркулярных пил, приводов, абразивных кругов и т.д.), должны окрашиваться в соответствии с нормативными документами по технике безопасности <*>. При окраске травмоопасных транспортных средств рекомендуется применять цвета, близкие по своим характеристикам к желтому или оранжевому. Насыщенность и яркость применяемых цветов определяются необходимостью гармонического сочетания с типичными фонами. Наиболее опасные в отношении травматизма части транспортных средств рекомендуется окрашивать в желто-оранжевый цвет с черными полосами. Транспортные средства, окрашенные в цвета, не имеющие сигнально-предупреждающего значения, допустимо использовать лишь при отсутствии травмоопасности в целях гармоничного сочетания их окраски с цветовой гаммой оборудования и интерьера в целом при достаточном цветовом контрасте с фоном (строительные конструкции, природное окружение и т.д.).

---

<*> См., например, ГОСТ 194.026-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности».

Рис. 58. Границы поля зрения для сигнально-предупреждающих цветов

7.2.5. При выборе цветовых схем с целью повышения эстетических качеств оборудования необходимо учитывать следующие особенности формы:

• чем больше габариты оборудования и более громоздки его формы, тем светлее должна быть его окраска; с уменьшением размеров оборудования окраска должна быть насыщеннее;
• для оборудования больших размеров целесообразно введение нескольких цветов отделки;
• для оборудования малых размеров не рекомендуется введение многоцветной окраски;
• при окраске оборудования или отдельных узлов и механизмов с четкими и строгими формами рекомендуется применять малонасыщенные и светлые цвета, при сглаженных формах и нечетких гранях — более насыщенные цвета;
• поверхности оснований и несущих частей оборудования окрашиваются более темными цветами, чем остальные поверхности;
• спокойные приглушенные цвета следует применять с матовой фактурой, интенсивные цвета — с гладкой и глянцевой фактурой поверхности, если они не создают бликов на основном рабочем месте.

Цельная поверхность должна окрашиваться в один цвет. При многоцветной окраске, с целью композиционного объединения зрительно расчлененной формы, применяются тона одного цвета, но разной светлоты и насыщенности. Границы цветовых полей должны совпадать с членениями формы.

7.2.6. Эстетические качества окраски оборудования зависят от правильного выбора марки лакокрасочных материалов и применения совершенных процессов отделки и окраски поверхностей. Цвета окраски оборудования, состав лакокрасочных материалов и методы отделки должны быть указаны в соответствующих разделах художественно-конструкторского проекта.

7.2.7. Художественное конструирование оборудования должно проводиться с учетом использования на рабочем месте графических средств информации. Вид и количество графической информации на рабочем месте определяется технологией и организацией производства на рабочем месте, специальными требованиями и правилами техники безопасности.

---