Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы и задачи исследования 17
Глава 2. Концепция личности безопасного типа в металлургии 54
Глава 3. Отбор личностей безопасного типа основных профессий в металлургии 79
3.1. Основные положения и методы профессионального отбора личностей безопасного типа 79
3.2. Экспериментальная оценка профессиональной пригодности рабочих в металлургии 122
3.2.1. Обследования профессиональной пригодности конвертерщиков 123
3.2.2. Обследования и оценка профессиональной пригодности машинистов электромостовых кранов.. 154
3.2.3. Обследования и оценка профессиональной пригодности операторов (диспетчеров) 169
3.2.4. Обследования и оценка профессиональной пригодности стропальщиков (подкрановых рабочих) 182
3.2.5. Обследования и оценка профессиональной пригодности штамповщиц и шлифовщиц (полировщиц) 184
ГЛАВА 4. Разработка методов математического моделирования комплексной оценки усгшяности профессиональной деятельности рабочих в металлургии 199
4.1. Разработка метода плотностей вероятностей распределения случайных величин для математического моделирования профессиональной успешности (надежности) рабочих 201
4.2. Разработка геометрического метода для математического моделирования успешности (надежности) профессиональной деятельности рабочих 217
4.3. Разработка вероятностного метода для математического моделирования успешности (надежности) профессиональной деятельности рабочих 239
ГЛАВА 5. Оценка работоспособности рабочих в реальных условиях металлургических производств 245
5.1. Влияние факторов окружающей производственной среды на работоспособность и безопасность труда рабочих в металлургии 246
5.2. Зависимость функционального состояния организма человека от трудовых нагрузок 257
5.3. Информация и ее влияние на трудовую деятельность человека 278
ГЛАВА 6. Формирование личности безопасного типа в условиях металлургического производства 292
6.1. Понятие проблемы формирования личности безопасного типа 292
6.2. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) в системе ЧМС 297
6.3. Автономная система индивидуального охлаждения (АСИО) рабочих в металлургии 314
6.3.1. Проблема защиты рабочих горячих цехов в металлургии от перегрева 314
6.3.2. Методика проведения физиолого-гигиенических и технических исследований АСИО в производственных условиях для повышения надежности рабочих горячих
цехов в металлургии 334
6.4. Проведение активной и пассивной релаксации для повышения надежности рабочих Кольчугинского металлургического завода по обработке цветных металлов 349
6.5. Использование фитотерапии и фитопрофилактики для повышения надежности рабочих Кольчугинского металлургического завода по обработке цветных металлов 366
Заключение 399
Библиографический список
- Экспериментальная оценка профессиональной пригодности рабочих в металлургии
- Обследования и оценка профессиональной пригодности стропальщиков (подкрановых рабочих)
- Разработка геометрического метода для математического моделирования успешности (надежности) профессиональной деятельности рабочих
- Зависимость функционального состояния организма человека от трудовых нагрузок
Введение к работе
Диссертация содержит основные результаты исследований, проведенных автором в период 1975 - 2003 г.г. по безопасности трудовой деятельности рабочих основных профессий в металлургии и формированию личности рабочего безопасного типа.
Актуальность проблемы. Понятие «Безопасность человека» в процессе его профессиональной деятельности5 в современном цивилизованном- обществе предполагает гармоничное сочетание экобиозащитной техники и технологии, физиологического, психологического, психофизиологического, социально-психологического, экологического и информационного комфорта работающего на производстве человека. Его здоровье, гарантии,, обеспечивающие безопасный труд, являются определяющими факторами для всех разрабатываемых в настоящее время экономических, научно-технических, экологических и идеологических программ, которые должны отвечать всем требованиям Декларации прав и свобод человека и гражданина (1991).
Тем не менее, проблема безопасности трудовой деятельности рабочих в различных отраслях производства, в том числе в металлургии, еще далеки от своего окончательного решения. В условиях перехода к рыночным отношениям и децентрализации механизмов управления народным хозяйством появляется необходимость внесения радикальных изменений в традиционные подходы к научной разработке проблем обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, безопасности его труда, что в полной мере: относится и к металлургическому производству. По профессиональному риску черная металлургия относится к высокому VI; а цветная, - к VII при существующих 10 классах профессионального риска (Минтруд РФ, 1997).
Несмотря на повышение профессиональной компетентности в области современных технологий и эксплуатации оборудования, количество аварий и сбоев работы агрегатов не уменьшается, что, главным образом, объясняется неадекватной психофизиологической реакцией обслуживающего персонала.
По данным: ряда: исследователей неблагоприятные нарушения- в технологическом процессе: связаны:; с психофизиологическими причинами, наї долю которых, приходится более 80% неполадок из-за неточности координации; движения работающих, снижения устойчивости внимания, необеспеченности соответствующей информацией* и т.п.; на долю? технических причин- около * 20%/22,27, 28, 31,32, 33; 36, 38, 44, 45, 69, 86, 97, 103, 136, 153, 178, 183, 190, 210-а, 235^236 и др./
Технический прогресс обуславливает качественно новую среду в
процессе: труда. (организационно-производственную^ социальную,
информационную, техногенную, экологическую), по отношению к которой живой организм должен адаптироваться.В связи с этим автор считает, что для і повышения эффективности действующих систем- безопасности? труда необходим качественно новый'комплексный подход при их разработке. Новый подход должен быть направлен на учет уже имеющихся знаний по физиологии' и психологии восстановительных способностей организма, изучение особенностей функционирования человека, работающего в условиях новых технологий, и разработку способов, помогающих его психофизиологическому И; физическому самовосстановлению. Такими* средствами и способами реабилитации, как известно, являются режимы труда и отдыха, тренирующие физические нагрузки, корректировка и учет неопределенности поведения че-ловека,шлективные средства индивидуальной защиты, приемы психической саморегуляции,, самотренинга, нервно-мышечная: релаксация, массаж и самомассаж, функциональная музыка, арттерапия, витаминизация, фитотерапия, фитопрофилактика и другие.
Помимо ? актуальных задач совершенствования условий труда и < защиты работающих от травмирующих (опасных) и вредных производственных факторов, в? настоящее время четко проявляется проблема: формирования" личности безопасного типа - проблема роли человека как основного участника несчастных; случаев на производстве, т.е. приобретают особое значение
7 психофизиологические аспекты охраны труда и жизнедеятельности человека. Поэтому в диссертации^ предпринята попытка создания; общей; теории безопасности труда, связанной с обобщением имеющихся разработок в данной? области как теоретического, так и прикладного характера. Однако для автора >. данной диссертационной! работы центром общей теории безопасности: трудам стало понятие "личности і безопасного типа рабочего" как целевой < интеграции і физиологических, психофизиологических и социально-психологических качеств человека, обеспечивающей безопасность труда при выполнении, того -или иного производственного процесса..
Цель исследований - формирование концепции личности безопасного типа,. установление- интегрального показателя надежности ее; функционирования и* разработка методов коррекции; функционального> состояния работающих на уровнях, обеспечивающих безопасность, деятельности.
Основная идея диссертации>- заключается; в разработке концепции формирования личности ? безопасного типа, в определении t критериев личности і безопасного типа и разработке объективных методов, позволяющих на их основе осуществлять профессиональный* отбор личности безопасного типа* в* металлургии, что дает в- руки; руководителей; и специалистов служб- охраны" труда механизм управления процессами безопасности в этой отрасли.
Методы исследований;- В работе: использован системный- подход к решению проблемы безопасности трудовой деятельности человека в> металлургии. При; экспериментальных исследованиях привлекались методы,, апробированные в физиологии труда, охране труда, инженерной? психологии, эргономике, социологии, безопасности жизнедеятельности;. Для оценки работоспособности человека и прогнозирования надежности его деятельности использовались теории» надежности; и риска, закон! толерантности (закот лимитирующего фактора, или закона Шелфорда). Для разработки математических моделей (прогностических моделей личности безопасного типа)
8 применялись методы математической статистики, теория вероятности, метод плотности вероятностей распределения случайных величин, геометрический и вероятностный методы, а также метод экспертных оценок.
Новые научные положения и результаты, выносимые на защиту:
Обоснована теоретическая концепция личности безопасного типа в металлургии.
Разработаны методики профотбора рабочих различных профессий с требуемыми; или оптимальными показателями надежности выполнения ими функций безопасности при ведении технологических процессов в металлургических производствах.
Разработаны универсальные математические модели, позволяющие прогнозировать успешность профессиональной деятельности человека в различных отраслях промышленности.
4. Разработан комплексный метод поддержания высокой работо
способности личности безопасного типа в условиях воздействия экстремальных
факторов металлургических производств.
Обоснованность и достоверность научных результатов обеспечивается корректностью постановки теоретических задач, использованием современного математического - аппарата для их решения, ориентацией на имеющиеся апробированные методы исследований, экспериментальной проверкой и внедрением полученных результатов в производственной практике.
Научное значение работы заключается в разработке теоретических и методических основ комплексного подхода к повышению работоспособности человека и систем безопасности при производственных процессах в металлургии, разработке концепции формирования личности безопасного типа в сложных многофакторных системах "человек-машина-среда" и разработке универсальных математических моделей, позволяющих прогнозировать успешность профессиональной деятельности человека в различных отраслях промышленности.
9 Практическая ценность работы. Разработанные теоретические и методические основы обеспечения безопасности человека в условиях металлургических производств позволяют:
- перейти от выборочных, отдельных приемов и элементов защиты
человека от опасных (травмирующих) и вредных воздействий при
производственной деятельности к комплексному методу обеспечения
безопасности;
осуществлять объективный научно-обоснованный контроль и коррекцию функционального состояния человека на различных этапах его трудовой деятельности;
проводить диагностику психофизиологических особенностей рабочих основных профессий в металлургии и их профессиональный отбор;
создать для руководителей и служб охраны труда металлургических предприятий систему методов профессионального отбора и поддержания высокой работоспособности личностей безопасного типа, способных обеспечивать безаварийную работу в условиях воздействия на них высокого уровня опасных и вредных производственных факторов и экстремальных воздействий среды в металлургии;
- разработать универсальные математические модели, позволяющие
прогнозировать успешность (надежность) профессиональной деятельности
человека в любых ситуациях.
Реализация работы. Основные результаты были использованы:
при разработке методических рекомендаций по повышению безопасности, работоспособности и производительности труда конвертерщиков, машинистов электромостовых кранов, операторов, диспетчеров Надеждинского металлургического завода РАО "Норильский никель" (1983-1986 г.г.);
- при разработке и внедрении системы оздоровительных мероприятий,
направленных на профилактику профессиональных и профессионально
обусловленных заболеваний с учетом конкретно сложившейся структуры
10 заболеваемости штамповщиц, шлифовщиц и полировщиц цеха № 7 Кольчугинского металлургического завода по обработке цветных металлов (КМЗ ОЦМ) (1987 - 1989 г.г.);
при проектировании, создании и внедрении Центра психофизиологической релаксации функционального состояния рабочих КМЗ ОЦМ (1988-1995 г.г.);
при разработке и внедрении системы фитопрофилактики и фитотерапии на КМЗ ОЦМ (1988-1998 г.г.);
при определении наиболее эффективных средств индивидуальной защиты (СИЗ) с учетом дифференцированного подхода в соответствии с типом и характером производственного процесса в металлургии (1975 - 1980 г.г.);
- при разработке «Типовых отраслевых норм бесплатной выдачи
спецодежды, спецобуви и других средств индивидуальной, защиты рабочим и
служащим горной и металлургический промышленности и металлургических
производств других отраслей промышленности», утвержденных
постановлением Государственного комитета СССР по труду и социальным
вопросам и Президиума ВЦСПС от I августа 1979 г. № 344/П-7 (1975-1982 г.г.).
Результаты исследований нашли практическое применение:
внедрена разработанная автором система; экспресс-диагностики оценки готовности конвертерщика к выполнению работ в смене;
внедрены методики профотбора (группой исследователей: Мхитаров Ю.С., Павлычева Е.В., Евпакова Т.П., Пипкин Р.Я.) при участии автора диссертации рабочих основных профессий в металлургии (машинистов электромостовых кранов, операторов, диспетчеров) на Надеждинском металлургическом заводе РАО "Норильский никель";
- годовой экономический эффект от внедрения метода экспресс-
диагностики оценки конвертерщика к выполнению работ в смене (готовность к
работе, надежность) по конвертерному отделению по данным завода составил
48,1771 тыс. рублей (в ценах 1925 г.);
автором с участием Бринзы В.Н., Гуды В.А., Голубевой И.А., Можея A.M. и других внедрена, разработанная проф. Городинским СМ., автономная система индивидуального охлаждения (АСИО) рабочих горячих цехов на Новолипецком металлургическом заводе в 1978 г. (результаты работы были зафиксированы тремя авторскими свидетельствами). АСИО экспонировалась на Международной выставке средств защиты в г. Познани (Польша) в апреле 1978 г., на Всесоюзной межотраслевой выставке "Охрана труда - 78" на ВДНХ СССР в ноябре-марте 1978-1979 г.г.;
при участии автора спроектирован разработан, оснащен и* внедрен Центр психофизиологической релаксации функционального состояния рабочих КМЗ ОЦМ; годовой экономический эффект составил более 550 тыс. рублей;
- при участии автора разработаны и внедрены методы и средства
управления функциональным состоянием работающих на КМЗ ОЦМ;
- при участии автора внедрена фитопрофилактика и фитотерапия в цехах
№№2, 3, 4 и 7 КМЗ ОЦМ; годовой экономический эффект от внедренных
мероприятий по цеху № 2 в 1992 г. составил 22943,1 тыс. рублей; в 1993 г. -
129522,0 тыс. рублей; по цеху № 3 в 1993 г. -19206,78 тыс. рублей; социально-
экономический эффект фитопрофилактики в цехе № 2 от сокращения случаев
заболеваний в 1994-1995 г.г. составил 56,4%, а от снижения количества дней;
нетрудоспособности - 51,23%; создана производственная площадка по
выращиванию собственных лекарственных трав на землях, выделенных КМЗ
ОЦМ.
Результаты проведенных исследований позволяют реализовать требования ст. II "Основ законодательства РФ по охране труда" в части разработки повышения степени безопасности труда в металлургии на качественно новом уровне.
При написании диссертации учтены (и использованы) результаты последних исследований, требования государственных стандартов и норм.
12 Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались:
- на XX научно-технической конференции Всесоюзного заочного
политехнического института (ВЗПИ) в Москве в 1976 г.;
на XXI научно-технической конференции ВЗПИ в Москве в 1977 г.;
на XXII научно-технической конференции ВЗПИ в Москве в 1978 г.;
- на III Всесоюзной межвузовской конференции "Проблемы охраны
труда" в г. Кишиневе в 1978 г.;
- на Международной конференции "Человек и производственная среда" в
г. Москве в 1979 г.;
- на XXIII научно-технической конференции Всесоюзного заочного
политехнического института (ВЗПИ) в г. Москве в 1980 г.;
- на XXIV научно-технической конференции ВЗПИ в г. Москве в 1981 г.;
- на IV Всесоюзной межвузовской конференции "Проблемы охраны
труда" в г. Каунасе в 1982т.;
на XXV научно-технической конференции ВЗПИ в г. Москве в 1982 г.;
на XXVI научно-технической конференции ВЗПИ в г. Москве в 1983 г.;
на XXVII научно-технической конференции ВЗПИ в г. Москве в 1984 г.;
на Всесоюзном совещании "Повышение эффективности заочного обучения" в г. Ленинграде в 1984 г.;
на Всесоюзной научно-практической конференции "Актуальные проблемы медицинского обеспечения студентов и учащихся" в г. Минске в 1985 г.;
на X рабочем совещании по программе "Пятилетка здоровья Норильского промышленного района 1981-1985 г.г." в г. Норильске, в 1985 г.;
- на XXVIII научно-технической конференции ВЗПИ в г. Москве, в 1985г.;
- на V Всесоюзной межвузовской научной конференции по проблемам
охраны труда в г. Рубежное в 1986 г.;
- на Всесоюзной конференции по проблемам охраны труда в г.
Севастополе, в 1986 г.;
на XXIX научно-технической конференции ВЗПИ в Москве в 1986 г.;
на XXX научно-технической конференции ВЗПИ в Москве в 1987 г.;
на XXXI научно-технической конференции ВЗПИ в Москве в 1988 г.;
- на II Всесоюзной конференции "Эргономика и задачи усиления
социальной ориентации технико-технологической перестройки производства" в
Москве в 1988 г.;
- на Московской городской научно-практической конференции "Лучшие
работы студентов - народному хозяйству города Москвы" в г. Москве в 1988 г.;
- на Межреспубликанском научно-методическом совещании "Пути
совершенствования самостоятельной работы студентов в свете основных
направлений перестройки высшего образования" в Алма-Ате в 1988 г.;
на Всесоюзной конференции по проблемам охраны труда в г. Минске в 1988 г.;
на IX Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы физиологии труда и профилактической эргономики" в г. Москве в 1990 г.;
на Всероссийском научно-техническом семинаре "Безопасность и охрана труда в металлургической промышленности" в г. Москве ("Лесной городок") в 1995 г.;
на Всероссийской научно-практической конференции специалистов предприятий и организаций России по безопасности оборудования "Безопасность применения оборудования потенциально опасных производств" вг. Москве в 1996 г.;
на Московской городской конференции по охране труда вг. Москве 28 ноября 1996 г.;
на заочной конференции "Безопасность 21 века» в г. Санкт-Петербурге в 1998, 1999, 2000,2001, 2002 г.г.
на Всероссийском семинаре "Кафедра безопасности жизнедеятельности" в г. Санкт-Петербурге в 1997 и 1998 г.г.;
на Международной научно-практической конференции "Белые ночи" в г. Санкт-Петербургев 1998; 1999, 2000, 2001, 2002 г.г. ;
на і научно-технической конференции, Московского государственного? открытого университета (МГОУ) в г. Москве, в 1997г., а также на заседаниях секции "Средства индивидуальной, защиты" научного совета по проблеме "Охрана труда" FKHT и ВЦСП в г. Москве (1977-1979 г.г.);
на координационных совещаниях по< выполнению; задания 06 и 12' Программы работ;по проблеме 0.741 08 FKHT и?ВЦСПС в городах: Москве в 1977-1979 г. г.; Челябинске в 1976-1979 г. г.; Свердловске в 1982-1985 г.г.
Данные исследования проводились,автором? на кафедре "Безопасность и экология" Всесоюзного заочного политехнического института »(ВЗПИ) -Московского государственного открытого университета; (МГОУ) на базе 22-х металлургических предприятий, страны за последние. 28 лет: Норильского; горно-металлургического предприятия fPAO "Норильский никель"); Магнитогорского металлургического комбината,. Западно-Сибирского металлургического завода, Челябинского металлургического завода, трубного завода и завода по производству ферросплавов, Новолипецкого металлургического завода, заводов, "Днепроспецсталь", "Амурсталь'', "Азовсталь", Кольчугинского металлургического завода- по обработке цветных металлов и других.
Работа велась в; соответствии с Координационными- планами* по> проблемам;охраны труда бывш. Госкомитета^ СМ СССР по науке и технике m ВЦСПС (Программой по решению научно-технической проблемы; 0.74.08; "Разработать и внедрить методы^ и средства, обеспечивающие дальнейшее повышение безопасности и оздоровление условий труда в народном хозяйстве", задание 6 И; 12 "Разработать рекомендации по совершенствованию, методов управления охраной труда на уровне предприятий, министерств; и региона",
Экспериментальная оценка профессиональной пригодности рабочих в металлургии
Исследовательской группой были изучены официальные документы, характеризующие условия и характер трудового процесса конвертерного производства, воздействия внешних и особенно неблагоприятных условий производственной среды (опасных и вредных производственных факторов).
Полученные данные явились основополагающими при составлении профессиограммы (Приложение 3.1. - 3.5).
Работа в конвертерном отделении требует от человека повышенной настороженности, усиленного внимания к ряду признаков, сигнализирующих о возможной опасности, точности и адекватности реакции организма на изменение внешнее производственной среды.
Первостепенное значение в труде конвертерщиков имеют восприятие информации и скорость реакции на нее, при этом восприятие информации осуществляется либо путем непосредственного наблюдения за производственным процессом, либо на основании показаний контрольно-измерительных приборов, отражающих параметры производственного процесса.
Работа конвертерщиков характеризуется значительным нервно-эмоциональным напряжением, связанным с большим количеством производственных операций, поступающей звуковой и зрительной информацией, высоким темпом работы и принятия решений.
Дополнительными причинами, затрудняющими работу конвертерщиков, являются неблагоприятные санитарно-гигиенические условия труда, сравнительно высокий уровень опасных и вредных производственных факторов.
Было обследовано 135 конвертерщиков, работа которых по энергозатратам относится к категории средней тяжести П-б. Конвертерщик в течение рабочей смены производит до 116 операций, часть из которых требует значительной физической нагрузки, а часть - нервно-эмоционального напряжения.
Для данного исследования была выдвинута гипотеза: группа рабочих (конвертерщиков), не имеющие травм и группа - имевшая травмы и соответственно более предрасположена к несчастным случаям. Такая гипотеза ставила своей целью выявить показатели исследуемых, которые подтвердят индивидуальную предрасположенность первой группы к обеспечению безопасности труда и второй - относительно недостающей профессиональной пригодности к конкретной производственной деятельности.
Каждого рабочего обследовали два раза в день - до начала рабочей смены и в конце рабочего дня.
Использовались следующие методы обследования: рефлексометрическая методика (оценка простой сенсомоторной реакции на световой раздражитель), таблица Шульте (оценка параметров памяти по скорости выполнения задания), красно-черная таблица Платонова-Шульте (оценка скорости выполнения задания), корректурная методика-таблица Анфимова (скорость, переработки информации, усл. единиц), динамометрия (оценка физической выносливости), пульсометрия, эмоциональная устойчивость (время выполнения задания по Креппелину с помехами).
Программа исследований включала также изучение темперамента по опроснику Айзенка; уровень ситуативной тревожности определялся с помощью опросника Спилбергера-Ханина, степень склонности к риску исследовалась с помощью опросника Г. Шуберта.
В таблицах 3.1-3.2 представлены результаты исследовании рабочих не имеющих травм и имевших травмы: приведены средние значения, математическое ожидание исследуемых показателей (М), ошибка среднего (т) и вероятность различии (Р), которая определялась по критерию Стьюдента Т.
Как это видно из таблицы З.Г. наиболее успешными при выполнении производственных задании в обычных и психологически напряженных или экстремальных ситуациях, являются конвертерщики, не имеющие травм (низкий уровень тревожности, высокая эмоциональная устойчивость, прогрессивный тип поведения).
Обследования и оценка профессиональной пригодности стропальщиков (подкрановых рабочих)
Исследование функционального состояния и работоспособности стропальщиков, организация и условия труда которых характеризуются вынужденным ритмом работы, непрерывностью технологического процесса, высоким темпом и большой скоростью выполнения рабочих операцийj а также высоким уровнем опасных и вредных производственных факторов, значительно превышающих предельно допустимые уровни (ПРИЛОЖЕНИЕ 5.3 - 5.7, 5.11)
Было обследовано 5 стропальщиков плавильного цеха, работа которых по энергозатратам относится к категории работ средней тяжести П-б. Рабочие этой специальности в течение рабочего дня постоянно занимаются строповкой и транспортировкой ковшей, передачей их к конвертеру, расстроповкои и отстроповкой ковшей, а также другими операциями, требующими не только физической нагрузки, но и большого эмоционального напряжения.
Состояние работоспособности стропальщиков оценивалось два раза в день - в начале ив конце смены. В таблице 3.24. и на рис. 3.5 представлены значения показателей, характеризующих изменение работоспособности стропальщиков.
Как следует из таблицы 3.24, время простой сенсомоторной реакции на свет достоверно удлинилось к концу смены на 180 мс.
Показатели внимания, оцениваемые по таблице Анфимова, уменьшились на 25%, а время выполнения задания по таблице Шульте увеличилось к концу смены с 26,8 до 99 секунд.
Частота смены объектов в рисунках с двойным изображением достоверно возросла с 2,8 до 88,8 раза в минуту, что свидетельствует о снижении устойчивости внимания и развития общего утомления. Частота сердечных сокращений, характеризующая эмоциональную напряженность к концу рабочего дня достоверно увеличилась с 58 до 102 ударов в минуту.
Проведенные обследования стропальщиков показали развитие у них к концу рабочей смены объективных признаков утомления и эмоционального напряжения. Уровень снижения мышечной выносливости под влиянием рабочей нагрузки составляет 18-25%, что выше допустимых значений: по данным З.М. Золиной (1968), Базунова (1983) уровень снижения этой функции не должен превышать 12-15% от значений устойчивой фазы работоспособности.
Обследования и оценка профессиональной пригодности штамповщиц и шлифовщиц /полировщиц/ Исследования проводились в условиях Кольчугинского металлургического завода по обработке цветных металлов.
Факторами, формирующими тяжесть и напряженность труда при штамповке и шлифовке являются: высокая степень напряженности зрительного анализатора; длительность сосредоточенного наблюдения за ходом производственного процесса - до 85% от времени рабочей смены; значительная монотонность-длительность повторяющихся операций; высокий уровень шума - до 93 дБА (при норме 80 дБА); резкие перепады по освещенности 1:9, 1:15 (при оптимальном значении от 1:3 до 1:1); блескость; вредные вещества; локальные напряжения мышц правой руки - в течение I минуты штамповщица делает 20-45 микродвижений; неблагоприятные параметры микроклимата; неоптимальная вынужденная рабочая поза; необоснованный режим труда и отдыха.
Рабочий цикл шлифовщицы по данным хронометража занимает 20-25 минут, каждый цикл состоит из 5 операций, причем, 2 многократно повторяющиеся (поштучная и кассетная шлифовка) - каждая операция состоит из 250 элементов (рабочих движений), продолжительность каждого из которых составляет 7 секунд. По существующей классификации такой труд характеризуется как монотонный I степени.
Содержание трудового процесса характеризует деятельность штамповщиц и шлифовщиц как зрительно-напряженный вид труда высокой интенсивности.
Рабочие места шлифовщиц отличаются сравнительно высоким уровнем опасных и вредных производственных факторов: в 60% замеров температура окружающего воздуха рабочей зоны не соответствует требованиям ГОСТ 12.1.005-88, отклонение от нормативных параметров составляет +0,8 - +7С; относительная влажность воздуха рабочей зоны в 76% замеров не соответствовала оптимальным и превышала их на 1...14%; скорость движения воздуха рабочей зоны в 2/3 случаев от общего числа замеров превышала оптимальные уровни на 0,1...0,8 м/с; из общего числа замеров недостаточная освещенность рабочих мест шлифовщиц зафиксирована в 77,3% случаев при контроле комбинированного освещения и в 40,9% случаев - общего, фактическая освещенность рабочих мест в ряде случаев более чем на 50% ниже норм, установленных СНиП П-4-79, СНиП 23-05-95 /Приложение 5.8./.
Наблюдается значительная пульсация светового потока вследствие сильных вибраций, возникающих при работе оборудования и вентиляции, и блесткость обрабатываемых изделий из цветных металлов, которая ведет к ослепленности работающих.
На ряде рабочих мест шлифовщиц содержание наждачной пыли в воздухе (абразивной) превышает ПДК в 1,7 раза, а хлопчатобумажной - в 3,7....5,0 раз.
На рабочих местах шлифовщиц имеет место локальная; вибрация, передающаяся на руки работающих. В 11 случаях из. 36 уровень локальной вибрации превышает предельно допустимое значение по ГОСТ 12.1.012-90.
Уровень звука (шума, в дБА) в 18 замерах из 21 не соответствует ПДУ по ГОСТ 12.1.003-83 (с изменением № I).
Рабочая поза и мышечные усилия при производстве шлифовки столовых приборов зависит от производственного оборудования, на котором осуществляется процесс.
Как показали исследования, наиболее трудоемки работы по шлифовке, производимые стоя. При этом большие нагрузки приходятся на ноги, мышцы которых испытывают статистическое напряжение, что приводит к развитию застойных явлений в нижних конечностях.
Наиболее распространенная рабочая поза при шлифовке столовых приборов - "сидя". При шлифовке выполняются движения правой руки в локтевом и лучезапястном суставах, кисть руки поддерживает обрабатываемую деталь. Предплечьями шлифовщица опирается на бедра для развития необходимого усилия прижима детали к шлифовальным головкам. При этом работница осуществляет движения корпусом. Шлифовщицы работают в согнутом напряженном положении, что в значительной степени обусловлено неоптимальной высотой зоны шлифовки.
Разработка геометрического метода для математического моделирования успешности (надежности) профессиональной деятельности рабочих
Анализ корреляционных таблиц для всей совокупности обследуемых рабочих в течение рабочей смены (данные "вместе", табл. 4.10, 4.11, 4.12 - 4.16) показывает, что случайные величины X], Х2, ... Хп можно считать некоррелированными. Это говорит о том, что значение оценки z (балла) по одному параметру будет являться функцией только одного параметра, т.е. z, = f,(X),(I = l,2, п) (4.13)
В пространстве п измерений соотношение (4.13) выражает некоторую поверхность. Совокупность соотношений (4.13) дает в п - мерном пространстве линию пересечения, проекции которой на плоскости OZXi выражаются кривыми с уравнениями (4.13).
Проекции линии пересечения поверхностей на плоскости OXiX2 .... Хп дает кривую с уравнением: F(X,X2 Х„)=0 (4.14) Каждой точке линии (4.14) соответствует значение Z на линии пересечения поверхностей (4.13).
За значение Z, соответствующее экспериментальной точке Хі(з), Х2(э),.... Хп(э), которая не лежит на кривой (4.14), принималось значение Z-той точки на кривой (4.14), для которой функционал (4.15) принимает наименьшее значение: R (Х,(э), Х2(э), Хп(э)) = ±(Х Х (0))2 (4.15) Если ввести новые переменные (Xi)1 = Xj I a;, (4.16) то R равно расстоянию между точками (X,)1 и (Xj)3 в n-мерном пространстве. На рис. 4.2. показана кривая (4.14) и точка Xj3; 5, 4 и 3 это те точки на кривой (4.14), в которых значение Z равно 5, 4 или 3 балла.
Если функцию Z из (4.13) выбрать так, чтобы при Хі=т; значение Z равнялись соответственно 5, 4 или 3 балла, то значения R из (4.15) совпадут со значением Rn из (4.11). В этом случае дискретное значение Z в точке (Xj3) будет соответствовать наименьшему расстоянию точки Xj3 от точки 5, 4 и 3 на кривой 4.14. (рис. 4.2).
Рассмотрим построение функции Z = f (х) для конвертерщиков по параметру скорость простой сенсомоторной реакции на световой раздражитель. На рис. 4.2. показано расположение точек X; в соответствии с оценками 5,4 или 3 балла. Используя данные таблицы 4.1, составляем (по методу наименьших квадратов) уравнения регрессий Zx на X и Xz на Z для 23 точек: ZX = -0,033529X + 11,41988 (4.17) XZ = 295,6823Z - 18,95016 (4.18) На рис. 4.3. Zx обозначено пунктирной линией "1", Xz - пунктирной линией "2". Сплошными линиями показаны регрессии Zx совокупностей точек Z=5 и Z= 4 и соответственно для Z=4 и Z =3.
Анализируя полученные линии регрессий, определяем, что они дают значительные отклонения в средних точках Х5(ср), Х4(ср), Хз(ср) (гщ, m2, тз).
Составим сумму квадратов отклонений по X для произвольных точек для Z=5, Z=4 и Z= 3. Обозначим эти точки соответственно Х ,Х ,Х . Тогда получим: R = t(xl -х«У +t(X, -Х У+±(Х, -х«У (4.19) 1-І /=1 ;= Так как каждая из сумм в (4.19) пропорциональна дисперсиям, то наименьшее значение каждой из сумм в (4.19) будет, когда у К _ у ср. у К _ у ер V к — V СР . Л5 —Лъ ,Л4 — А4 ,Л.3 -Л3 Соответствующие прямые для этого случая представлены на рис. 4.3 штрих - пунктирной линией.
Наименьшее значение R будет тогда, когда X5x=mi, Х =т2, Х =тз, т.е. средним значением для оценок 5, 4 и 3 балла. Поэтому аппроксимирующие кривые (4.13) следует выбирать из условия их прохождения через средние значения, соответствующие оценкам 5, 4 и 3 балла. В данной работе за аппроксимирующие функции были взяты уравнения парабол вида: X; = aiZ2+biZ+Ci (i=l,2, n) (4.20)
Коэффициенты aj, bj и С; определяются при решении системы: mli = 25ai + 5bi + Ci; (4.21) m2;= 16ai + 4bj + Ci; (4.22) m3j = 9aj + 3bj + Cjj (4.23) Здесь ml І , m2j и m3j - значения средней величины Xj при Z =5, 4 и 3.
На рисунках 4.4 - 4.6 представлены графики функций (4.20), которые позволяют прогнозировать успешность (надежность) профессиональной деятельности рабочих в металлургии и характеризовать их как личность безопасного типа в процессе трудовой деятельности. В таблицах 4.10 - 4.16 представлены экспертные и теоретические оценки (ЭВМ) в баллах, характеризующие успешность (надежность, пригодность) профессиональной деятельности конвертерщиков, стропальщиков, операторов, диспетчеров.
Проведенные расчеты подтвердили обоснованность применения разработанной методики для оценки по пятибалльной шкале профессиональной успешности (надежности) рабочих в процессе труда.
Зависимость функционального состояния организма человека от трудовых нагрузок
Физиологическое состояние при профессиональной трудовой нагрузке, как правило, характеризуется субъективным ощущением некоторого напряжения и сопровождается определенным расходом энергии. Это приводит к рассмотрению вопроса о комплексной характеристике трудовых нагрузок и о классификации их по степени тяжести, напряженности и вредности, что в свою очередь непосредственно связано с работоспособностью и безопасностью труда рабочего.
Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям степени вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса регламентируются документом Р 2.2.013-94, 12.07.94, ГКЄЗН России; Постановлением Правительства РФ от 6 февраля 1996 г., № 105 «О новых нормах предельно допустимых нагрузок для женщин при подъеме и перемещении тяжестей вручную».
Тяжелыми работами считаются работы, отражающие преимущественно нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма, выполнение которых связано с вовлечением более чем 2/3 мышечной массы человека.
Трудовая деятельность человека, адаптивное поведение его тесно связано с пластическими перестройками в центральной нервной системе, оказывающими существенное влияние на высшую нервную деятельность.
Показано /45, 57, 86, 90 и др./, что под влиянием сменной нагрузки у операторов и рабочих физического труда развиваются более глубокие изменения высшей нервной деятельности, проявляющиеся в углублении тормозного процесса, нарушении подвижности нервных процессов, нарушении дифференцировок, чем у лиц полумеханизированного труда. При монотонном характере труда высокое нервно-эмоциональное напряжение является следствием «эмоционального конфликта» (Агеев В.Г.,1974, 1975), выражающегося; в том, что человеку нужно продолжать работу в то время, когда у него появилось сильное желание прекратить ее (так называемое психическое насыщение). В результате происходит истощение психофизиологических ресурсов, и как следствие, нарушение функционального состояния организма человека.
В случае немонотонного труда высокое нервно-эмоциональное напряжение может развиваться при тяжелой физической работе, при работе в условиях повышенной опасности, либо при особо неблагоприятных условиях труда (например, при высокой или очень низкой температуре окружающей среды, сильной вибрации и т.п.).
Известно, что работоспособность оператора, особенно в условиях экстремальных, аварийных ситуаций находится в прямой зависимости от исходного уровня-функционирования систем организма, и в первую очередь, центральной нервной системы (ЦНС). Чем выше уровень активности ЦНС и высших психических функций, тем позднее наступает утомление и меньше сказываются его последствия (Н.В. Верченко, 1986 и др.).
В работе О.И. Ворониной (1986) сделана попытка комплексного анализа динамики психологических показателей и состояний сердечно-сосудистой системы при выполнении интенсивной, нервно-психологической нагрузки монотонного типа и выявлено, что совокупность психологических и физиологических показателей может использоваться при диагностике динамики психофизиологических состояний человека в процессе деятельности.
По мере возрастания напряженности труда нарушаются пластические механизмы, обеспечивающие адаптивное поведение. Это сопряжено с увеличением риска возникновений состояний психической напряженности, и, как следствие, пограничных нервно-психических и психосоматических расстройств. По данным исследований /159, 160, 178, 179/, у 19% рабочих, анятых очень и чрезмерно напряженным трудом выявляются предболезненные состояния и пограничные психические нарушения.
Все это требует, наряду с внедрением организационно-технических мероприятий и снижения тяжести и напряженности труда, широкомасштабных психопрофилактических мер, повышающих эмоционально-психическую устойчивость рабочих.
Социально-значимая задача работы связана с профилактикой нервно-напряженных состояний, с сохранением здоровья и работоспособности рабочих, предупреждения травматизма и профессиональной заболеваемости.
Одним из эффективных путей решения этой задачи является прежде всего разработка действенных мер объективного контроля и коррекции, восстановления функционального состояния человека на различных этапах его трудовой деятельности, с целью оптимизации соотношений между физиологическими «затратами» и уровнем производственных показателей.
Постановка задачи в таком аспекте характеризует системный подход к ее решению.
Теория функциональных систем (Анохин П.К., 1970) и сформированный на ее основе принцип системного квантования поведения (Судаков К.В., 1983) позволяет определить "физиологическую цену" достижения этапных и конечных производственных результатов, выявить "уязвимые звенья", обусловливающие рост психоэмоционального напряжения, разработать и провести коррекционные воздействия.
Совершенно очевидно, что трудовые нагрузки должны быть безопасными, т.е. такими, чтобы они не нанесли вреда здоровью человека, не привели к каким-либо нежелательным изменениям в организме в настоящем и будущем.
