Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1. Анализ охраны труда в Курганской области 10
1.1.1. Анализ травматизма и профессиональной заболеваемости в Курганской области 10
1.1.2. Анализ травматизма в АПК Курганской области 14
1.1.3. Анализ травматизма и заболеваемости рабочих ремонтных предприятий АПК Курганской области 17
1.2 Анализ требований эргономики к рабочему месту станочника 21
1.3 Характеристика существующей ремонтной базы в АПК Курганской области 24
1.4. Анализ опасных и вредных производственных факторов при ремонтно-технических работах 26
1.5. Анализ методов оценки условий труда 40
1.6. Анализ путей улучшения условий и охраны труда на ремонтных предприятиях в соответствии с требованиями охраны труда 50
1.6.1. Защита от опасных и вредных факторов при ремонте сельскохозяйственных машин 50
1.6.2. Методы защиты от опасных и вредных факторов при огневых работах 52
1.6.3. Анализ применяемых средств защиты от опасных и вредных факторов при работе на металлообрабатывающем оборудовании 54
1.6.3.1. Ограждения опасных зон 54
1.6.3.2. Предохранительные и блокировочные устройства 56
1.6.3.3. Тормозные устройства 57
1.6.3.4. Средства удаления стружки и пыли 57
1.6.3.5. Сигнальные устройства 58
1.6.3.6. Средства индивидуальной защиты 60
1.6.4. Рационализация рабочих мест с учетом требований эргономики 60
1.6.5. Совершенствование обучения и контроля знаний по охране труда работников ремонтных предприятий 62
1.6.6. Аттестация рабочих мест и на ее основе сертификация 63
1.6.7. Учет человеческого фактора при организации труда станочников 64
1.7. Анализ выполненных исследований технических устройств по улучшению условий и охраны труда при работе на металлообрабатывающем оборудовании 65
1.8. Результаты патентных исследований 68
1.9. Выводы. Цель и задачи исследования 68
2. Теоретическое обоснование путей улучшения условий и охраны труда при ремонте сельскохозяйственной техники 71
2.1. Исследование условий труда при ремонтно-технических работах 71
2.1.1. Приборометрические исследования условий труда 71
2.1.2. Социологические исследования условий труда 77
2.2. Системный подход к решению задач по улучшению условий и охраны
труда операторов металлообрабатывающего оборудования 79
2.2.1. Оценка безопасности системы параметрами риска 83
2.2.2.Способы измерения риска 90
2.2.3. Управление риском в системе Ч -М -С 92
2.3. Психофизиологические аспекты безопасности труда в системе Ч-М-С 94
2.4. Обеспечение безопасности труда операторов металлообрабатывающего оборудования 100
2.5. Корреляционный анализ показателей травматизма и расходов на мероприятия по охране труда 108
2.5.1. Характеристика расходов на мероприятия по охране труда 108
2.5.2. Теснота связи между показателями травматизма и средствами, израсходованными на охрану труда 110
2.6. Моделирование состояния эргатическои системы «человек-оператор — металлорежущий станок - среда» 112
2.7. Выводы 120
3. Методика экспериментальных исследований 122
3.1. Программа исследований 122
3.2. Объекты исследования 123
3.2.1 .Частная методика анализа условий и охраны труда 124
3.3. Методика краткосрочного прогнозирования исследуемого травматизма 125
3.3.1. Методика краткосрочного прогнозирования методом линейной регрессии 125
3.3.2. Методика краткосрочного прогнозирования с использованием экспоненты 128
3.4. Методика и аппаратурное обеспечение измерений санитарно-гигиенических параметров производственной среды, погрешности измерений 129
3.4.1. Средства контроля производственных факторов 132
3.4.2. Контроль параметров микроклимата 132
3.4.3. Контроль освещенности 133
3.4.4. Контроль уровня звукового давления 134
3.5. Методика проведения социологических исследований при работе на металлорежущем оборудовании 135
3.6. Методика определения функционального состояния организма 139
3.7. Частная методика разработки инженерно-технических средств улучшения эргономики рабочего места оператора металлообрабатывающего оборудования 142
3.8. Выводы 144
4. Результаты экспериментальных исследований 145
4.1. Результаты исследований факторов производственной среды 145
4.2. Результаты исследований функционального состояния организма оператора 145
4.2.1. Результаты физиологических исследований электрогазосварщика 146
4.2.2. Результаты физиологических исследований оператора металлорежущих станков 149
Ф 4.3. Результаты прогнозирования производственного травматизма 153
4.4. Вероятностная модель исследования и оценки безопасности труда 155
4.5.Результаты корреляционного анализа показателей травматизма и расходов на мероприятия по охране труда 157
4.6.Результаты определения скрытого ущерба здоровью работников, занятых ремонтом техники 160
4.7. Результаты анализа корреляционно-регрессионных моделей состояния системы «человек-оператор - оборудование ремонтного предприятия-производственная среда» 160
4.7.1. Изображение корреляционного поля и лини регрессии попарной зависимости выходных параметров Yk от параметров на входе Xj 163
4.7.2. Определение коэффициентов множественной корреляции 166
4.7.3. Расчет коэффициентов регрессионной функции Z(X,Y) и построение поверхности отклика 169
4.8. Анализ корреляционно-регрессионных моделей состояния системы «человек-оператор - металлорежущий станок - среда» 170
4.9. Результаты социологических исследований условий труда 175
4.10. Разработанные инженерно-технические мероприятия 182
4.10.1. Подставка для ног, регулируемая по высоте 182
4.10.1.1. Подставка для ног, регулируемая по высоте за счет разной высоты стоек 182
4.10.1.2. Подставка для ног, регулируемая по высоте за счет составных '* стоек 185
4.10.2. Инженерно-технические средства, предупреждающие запуск двигателя с включенной передачей 186
4.10.2.1. Блокирующее устройство запуска двигателя 187
4.10.2.2. Блокирующее устройство запуска двигателя транспортного средства 194
4.11. Выводы 197
5. Внедрение и ожидаемая социально-экономическая эффективность результатов исследований 199
5.1. Внедрение результатов исследований 199
5.2. Социально-экономическая эффективность результатов исследования 200
Общие выводы и рекомендации 203
Литература
- Анализ травматизма и заболеваемости рабочих ремонтных предприятий АПК Курганской области
- Социологические исследования условий труда
- Методика краткосрочного прогнозирования исследуемого травматизма
- Результаты исследований функционального состояния организма оператора
Введение к работе
В условиях неустойчивого экономического положения большинства предприятий АПК отмечается значительный износ и старение техники и оборудования. Более 90% действующего на предприятии оборудования, машин и механизмов не отвечают требованиям охраны труда. Это приводит к тому, что агропромышленный комплекс России является одной из самых сложных и травмоопасных отраслей экономики, где уровень летального травматизма остается недопустимо высоким, а коэффициент частоты производственного травматизма в два раза превышает общероссийский [72].
По количеству и тяжести травматизм в ремонтных предприятиях АПК вызывает особую тревогу. По показателям травматизма ремонт и техническое обслуживание сельскохозяйственной техники занимает третье место среди отраслей в АПК. Наряду с организационными причинами такому положению способствуют неудовлетворительные условия труда, изношенность металлообрабатывающего оборудования, несовершенство в обучении безопасности труда, недостаток средств на охрану труда и др. Современное оборудование не соответствует элементарным требованиям эргономики по показателям уровня шума, вибрации, запыленности, удобства рабочей позы, надежности и др. Такие условия приводят к повышению утомляемости в течение рабочей смены, что служит причиной аварийных ситуаций на производстве и росту профессиональной заболеваемости.
Вопросы улучшения условий труда на ремонтных предприятиях, совершенствования эргономических параметров и безопасности машин и оборудования при сервисном обслуживании сельскохозяйственной техники являются актуальными и требуют специального изучения.
Цель исследования - улучшение условий и охраны труда работников ремонтных предприятий АПК путем совершенствования средств безопасности машин и оборудования.
Методы исследования — исследования проводились с применением методов математической статистики и моделирования с использованием современных пакетов компьютерных программ, применялся метод социологического исследования.
Объектами исследования являются условия и охрана труда рабочих ремонтных предприятий АПК; система «человек — металлорежущий станок — среда»; параметры, определяющие опасность и вредность труда операторов металлообрабатывающего оборудования и сельскохозяйственной техники в реальных условиях эксплуатации.
Научную новизну работы составляют: модель управления безопасностью труда операторов металлорежущих станков; корреляционная модель взаимосвязи показателей травматизма и расходов на охрану труда; модель состояния системы «человек-оператор - металлорежущий станок — среда», прогнозная модель травматизма и пути его профилактики.
Практическую значимость работы имеют результаты: анализа и прогнозирования производственного травматизма в АПК Курганской области; экспериментальных исследований по определению параметров условий труда на рабочих местах в ремонтных предприятиях; физиологической оценки условий труда работающих в ремонтных предприятиях; аттестации рабочих мест на соответствие требованиям охраны труда; новые инженерно-технические решения по совершенствованию эргономических параметров организации рабочего места операторов металлорежущих станков и безопасности запуска двигателей ремонтируемых тракторов, выполненные на уровне изобретений.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Результаты анализа состояния, проблемы улучшения условий и охраны труда работников ремонтных предприятий АПК (на примере Курганской области);
2. Теоретическое обоснование путей улучшения условий и охраны труда рабочих ремонтных предприятий;
3. Модель управления безопасностью труда операторов металлорежущих станков;
4. Результаты исследований факторов производственной среды при ремонте техники;
5. Результаты корреляционного анализа показателей травматизма и расходов на мероприятия по охране труда;
6. Результаты математического моделирования состояния системы «человек-оператор - металлорежущий станок — среда»;
7. Разработанные на патентном уровне новые инженерно-технические средства для эргономической рационализации рабочего места станочника и предотвращения травматизма при запуске двигателя ремонтируемых тракторов.
Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАУ в 2001-2003гг.; региональной научно-практической конференции, посвященной 25-летию кафедры «Экология и безопасность жизнедеятельности КГУ (г.Курган, 2000 г.); региональной научно-практической конференции «Экология-Здоровье-Безопасность жизнедеятельности», посвященной 60-летию образования Курганской области (г.Курган, 2002 г.); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию образования Курганской области и 90-летию сельскохозяйственной науки Зауралья (г.Курган, 2003 г.); Второй Всероссийской научно-практической конференции (г.Челябинск, ЮУрГУ, 2003г.), оформлены в виде материалов к научно-техническому совету МСХ РФ (г.Санкт-Петербург-Пушкин, 2003 г.).
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 172 наименований и 19 приложений. Работа изложена на 278 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 58 рисунков.
Автор считает своим долгом выразить благодарность за консультации и помощь д.т.н. профессору П. Г. Митрофанову.
Анализ травматизма и заболеваемости рабочих ремонтных предприятий АПК Курганской области
По данным ВНИИОТ [73] уровень смертельного травматизма при ремонте и техобслуживании машин и оборудования занимает третье место после растениеводства и животноводства. Так в 1998 и в 1999 году число погибших в этой отрасли составляло 290 и 263 чел. соответственно, что составило 21,1 и 20,2 % от числа всех смертельных случаев в АПК Российской Федерации. К числу наиболее травмоопасных профессий относятся электрогазосварщик (36 погибших в 1999 году) и слесарь-ремонтник (16). При обслуживании металлорежущих станков погибло 8 чел.
В мастерских хозяйств и на ремонтных предприятиях сельскохозяйственной техники работы часто выполняются с нарушением технологических процессов, что повышает уровень травматизма.
Анализ обстоятельств несчастных случаев [118,161] показывает, что значительное количество травм, профессиональных и простудных заболеваний работники мастерских хозяйств и предприятий технического сервиса получают из-за неудовлетворительного состояния рабочих мест, на которых выполняются эти работы.
Исследования, проведенные Гальяновым И.В.[31], показывают, что ремонтные рабочие травмируются в ситуациях, связанных с выполнением своих основных работ в условиях неприменения средств защиты (42 % случаев от числа, приходящегося на них). При переноске тяжестей вручную с ними происходит 13,3 % случаев травмирования, что связано с недостаточной механизацией этих видов работ, недостаточой обученностью ремонтных рабочих. Отмечаются случаи (12,3 %) эксплуатации неисправного оборудования, которые послужили причиной травмирования работников. Характерными ситуациями для них являются захваты вращающимися и поступательно перемещающимися узлами, удары отбрасываемым материалом или отлетающими от них осколками. Перечисленные ситуации происходят в условиях, когда отсутствуют защитные кожухи на инструменте, используется некондиционный материал.
За период с 1997 по 2001 год при ремонте сельскохозяйственной техники в АПК Курганской области произошло 59 случаев травматизма со смертельным и тяжелым исходом[161]. Анализ актов специального расследования несчастных случаев показал, что больше всего пострадавших были травмированы в результате воздействия движущихся, разлетающихся, вращающихся предметов и деталей (49,2%), падения самих пострадавших или падения, обрушения, обвалов на них различных предметов (15,8%). Ожоги разной степени тяжести в результате воздействия экстремальных температур и химических веществ получили 14,8% человек. От наезда транспортных средств при различных обстоятельствах пострадало 13,5% человек. При прочих видах происшествия стали инвалидами или погибли 6,7% пострадавших. Главные причины этих производственных травм: неудовлетворительная организация производства работ, нарушение технологического процесса, эксплуатация неисправного оборудования, недостатки в обучении безопасным приемам труда и отсутствие инструкций по охране труда на рабочих местах. При анализе производственного травматизма установлено, что наибольшее число повреждений приходится на поражения глаз (39,3%) и различные переломы костей (28,4%) ног.
Уровень травматизма, согласно статистике[60], от 30 до 90% случаев обусловлен ошибками человека. Человеку свойственны качества, благоприятствующие его безопасности и противодействующие ей. Существенное значение имеют производственные качества личности, влияющие на безопасность, - возраст и стаж работающего. На рис. 1.6 показано распределение летального и тяжелого производственного травматизма среди работников ремонтных предприятий АПК Курганской области в зависимости от возраста, стажа работы, времени суток, декады и дня месяца.
Распределение производственного травматизма работников в зависимости от возраста (а), стажа (б), времени суток (в), декады (г) и дня недели (д) месяца
Из анализа параметров распределения, представленного на рисунке 1.6, следует, что показатель травматизма имеет максимальное значение для возрастного интервала 40-50 лет со стажем до одного года (первый «всплеск») и со стажем от 15 до 20 лет (второй «всплеск»).
По нашему мнению, это объясняется следующими причинами. В настоящее время средний возраст занятых ремонтом техники в сельском хозяйстве составляет 40 -50 лет в связи с массовым оттоком молодежи из сельской местности. Именно на эту возрастную группу приходится второй «всплеск» травматизма, стаж их работы достигает 20 лет. Первый «всплеск» травматизма по стажу работников (до одного года) отмечается при освоении профессии (от недостатка знаний и пренебрежения к опасности) сокращается по мере его увеличения и приобретения профессионального опыта. Относительно низкая частота травматизма приходится на группу со стажем 5-15 лет. При достижении этого стажа у рабочих любой профессии соответствующего возраста обостряется чувство страха, внимательность и формируется соответствующее отношение к опасности. Критический возраст составляет 40-50 лет. У рабочих этого возраста влияние таких составляющих человеческого фактора, как опыт (стаж), квалификация, внимательность и чувство страха, начинает ослабевать, они пренебрегают некоторыми безопасными приемами выполнения работ. Наиболыне число случаев травматизма отмечается с 10.00 до 12.00 часов; в недельном цикле выявилось два пика - в понедельник и в пятницу, а в распределении по декадам — наибольшее количество во вторую декаду. Динамика смертельного и тяжелого травматизма среди работников ремонтных предприятий АПП по месяцам года представлена на рисунке 1.7.
Социологические исследования условий труда
Как известно[20], системный подход есть метод решения проблем с помощью системотехники. Системотехника имеет следующие задачи: 1. Изучение и оценка всех частей заданной системы с помощью науки и математических способов оптимизации. 2. Анализ системы с целью изучения влияния одних частей на действия других и влияния отдельных частей на работу всей системы. 3. Синтез изучаемых и оптимизированных частей для выяснения их влияния на рассматриваемую систему. 4. Оптимизация всей системы в целом за счет отклонения от оптимальности одной или более ее частей.
Системотехника охватывает все виды деятельности, необходимые для создания работоспособности системы.
В литературе[20] описаны различные варианты системного подхода применительно как к конкретным вопросам техники безопасности, так и к общим проблемам системотехники. Для всех вариантов характерны следующие особенности: 1. Они представляют собой общие последовательные процедуры, допускающие множество различных интерпретаций в зависимости от применения. 2. В них предусматривается принятие решений на общем уровне до разработки деталей. 3. Процедуры имеют возвратно-интерактивный характер.
Термин «система» общеупотребителен. На практике оперируют понятиями «система машин, система ремонта, система севооборота, система управления качеством, система управления производством» и т.п. В первом приближении любая система - это совокупность (множество) элементов. Но не всякое множество образует систему. Она - не механический набор, а совокупность взаимосвязанных и целенаправленно взаимодействующих элементов, способных реализовать определенную функцию. Важной особенностью систем является наличие в них информационных процессов управления.
Следует подчеркнуть относительность понятий «элемент системы» и «система». Так элемент «среда» системы «человек — машина - среда» может рассматриваться как система, состоящая из элементов нижнего уровня: температуры, давления и влажности окружающего воздуха, освещенности рабочего места, шума, вибраций и целого ряда других факторов. Система управления охраной труда на предприятии может служить элементом другой, более обширной (более высокого порядка) системы — системы управления производством. Процесс деления также как и процесс последовательного агрегирования (укрупнения элементов в системы) бесконечен. Предел деления системы на элементы, как и предел агрегирования определяется конкретной задачей, в связи с которой система исследуется. Формирование многоуровневой организационно-функциональной структуры системы называется иерархичностью.
Согласно [80] системой называется обособленная и упорядоченная совокупность обладающих особой связностью и целесообразно взаимодействующих элементов, способных реализовать определенные функции.
Система обеспечения безопасности ремонтных предприятий - это совокупность людей, оборудования и процедур, специально разработанная применительно к этой производственной системе для улучшения условий и охраны труда работников.
Исследуемая нами система «человек-оператор — металлорежущий станок - среда», состоящая из трех основных взаимопроникающих элементов человек - техника — среда, характеризуется чрезвычайной сложностью внутренних и внешних взаимосвязей и их зависимостью от очень большого числа факторов. Каждый из этих компонентов состоит из множества элементов.
Развитие системных исследований проблем безопасности труда операторов металлообрабатывающего оборудования обусловлено их бесспорной практической необходимостью, так как только комплексные исследования позволяют рассматривать эту актуальную проблему в целом, анализируя взаимодействие всех факторов с целью разработки и применения всесторонне аргументированных и научно обоснованных мероприятий.
В целях исследования системы «человек-оператор - металлорежущий станок - среда» приняты следующие методологические концепции:
1) системный подход позволяет раскрыть целостность и структурность и иерархичность проблемы условий и охраны труды операторов металлорежущих станков, выявить типы связей;
2) системный подход позволяет разработать научно обоснованную методологию комплексных исследований проблемы условий и охраны труда операторов металлорежущих станков для интегрирования социальных, технических, психофизиологических, правовых и естественнонаучных исследований с целью разработки комплексных мероприятий по улучшению условий труда при ремонте и техническом сервисе сельскохозяйственной техники;
3) применение принципов системного подхода позволяет осуществлять комплексные исследования проблемы безопасности труда для научного обоснования путей, методов и средств ее решения.
Поскольку любая система существует в некоторой среде, между ними осуществляется взаимодействие. Так, система обеспечения безопасности ремонтных предприятий испытывает влияние таких факторов внешней среды, как социально-экономическая политика государства, наличие квалифицированной рабочей силы, уровень организации производства, состояние межхозяйственных связей, климатогеографическая характеристика предприятия и т.д. В монографии[139] эта «совокупность функционалов, влияющих на уровень и безопасность труда на рабочем месте, управление которыми «считается невозможным» называется «Макросреда».
В свою очередь, указанная система оказывает влияние на среду, изменяя ее, потребляя рабочую силу, поставляя продукцию, оказывая влияние на окружающую природу и т.д.
Среда оказывает определенное воздействие на систему через соответствующие элементы, которые называются входами системы, а факторы внешней среды, осуществляющие эти воздействия, называются входными величинами.
Методика краткосрочного прогнозирования исследуемого травматизма
Как известно [100], эргатической системой называется система, необходимой составной частью которой является «человек». Под словом «человек» понимается человек как материальная система, без различия того, какого рода деятельностью он занимается - физической или интеллектуальной. Эргатическая система включает также орудие деятельности, предмет деятельности и непосредственно взаимодействующую с этими компонентами внутреннюю среду [54]. Если говорить о человеке как о ведущей составной части эргатической системы, следует выделять действия и операции, организованные определенным образом в функциональные системы для достижения тех или иных целей. Системотехническая, физиологическая или психологическая детализация деятельности человека соотносится с системными условиями целесообразно функционирующей эргатической системы. К системным условиям относятся особенности деятельности, являющиеся следствием сопряжения человека с техническими устройствами, функциональные состояния человеческого организма, обусловленные свойствами техники как некоторой искусственной среды - наличием шума, пыли, недостаточная освещенность и т.п.
Основными методами исследований больших систем в биокибернетике являются теоретико-вероятностные [81,144,145]. Это обусловлено такими особенностями сложных биологических систем как недостаточная изученность законов связи между входными и выходными величинами; непрерывность биологических процессов; неконтролируемые возмущающие воздействия среды; изменяющиеся характеристики объекта во времени. Все это приводит к неадекватности аналитических методов и активных методов исследования вообще.
Пусть имеется п взаимоисключающих состояний: Ai, А2,... Aj,..., А„ Известны априорные вероятности появления события Aj и равны соответственно Р(Аі); Р(Аг); ...; P(Aj); ...;Р(АП). Известны также условные вероятности появления некоторого события В в зависимости от реализации событий Аь т. е. известны P(B/Aj) для і = 1, 2, ... п. Необходимо найти Р(Aj /В) для I = 1, 2, ... п, то есть нам необходимо узнать, каким образом информация, полученная в результате определенного эксперимента (события В), влияет на априорные вероятности Aj.
Согласно теореме Байеса вероятность наступления события Ai после получения информации в результате эксперимента В равна произведению априорной информации P(Aj) и множителя, выражающего уточнение, поправку априорной информации на основе эксперимента
Такой методический подход вполне приемлем при исследовании сложной системы «человек-оператор — металлорежущий станок — среда». По мнению Г.А.Беки и Д.Л.Герлах, задачей моделирования является выявление влияния частных факторов, которые и являются предметом исследования. [16] В данной работе такими частными факторами выбраны параметры микроклимата, уровень шума и освещенности, оказывающие влияние на работоспособность (утомляемость) оператора металлорежущего оборудования. Работоспособность оператора зависит от микроклиматических условий; уровня шума, освещенности, и физиологических показателей: = (x,,x2,...,xm,F)[147], (2.21) где x i,x2, ... , x m - факторы внешней среды, F - множество физиологических показателей f ;, состояния организма оператора. К основным факторам, создающим дискомфортные условия и отрицательно влияющим на работоспособность человека, можно отнести параметры микроклимата, освещение рабочего места, шум, вибрация, электромагнитные поля, химические вещества т.д. Так как изучить влияние всех факторов на состояние изучаемой системы невозможно, в качестве частных факторов среды обитания выбираем температуру, С; относительную влажность, %; скорость движения воздуха, м/с; уровень шума, дБ(А); уровень освещенности, лк.
Факторы, влияющие на функциональное состояние организма артериальное давление крови, мм.рт.ст.; частота пульса, уд/мин; время выполнения задания теста, мин.
Функция представляет собой комплексный поправочный коэффициент, связывающий состояние оператора при воздействии различных неблагоприятных факторов с его состоянием при отсутствии таковых. Организм приспосабливается к внешним факторам и функция 4і остается постоянной, но до определенных значений параметров х itX2, ... , х m внешней среды. При превышении их допустимого уровня внутреннее физиологическое состояние человека ухудшается, чему соответствует уменьшение значений функции Ч1. При этом возможны три варианта воздействия факторов Х, хг,...,х m на работоспособность оператора: все факторы имеют одинаковый «вес» и действуют в одном направлении; факторы имеют неодинаковый «вес», но действуют в одном направлении, при этом можно выделить доминирующие и определить их влияние методом парной корреляции; факторы с разными «весами» действуют не в одном направлении, влияние каждого из них на оператора можно определить методом множественной корреляции.
Степень неблагоприятного влияния на работоспособность человека каждого из і (і =1,2,...,m) факторов может быть оценена отношением (2.22) Ф =— X где Xj, Xj н - соответственно действующее и нормированное значение 1 -го фактора. Коэффициент значимости каждого і-го фактора определяется выражением: К,= х (2.23) где Xj — x]tx2,...,xm - значения пределов переносимости неблагоприятных факторов. Для простоты изложения и установления связей между элементами системы используем общепринятые понятия и методы современной кибернетики, элементы теории множеств и математической логики[22,152].
Результаты исследований функционального состояния организма оператора
Методика разработки инженерно-технических средств улучшения эргономики рабочего места оператора металлообрабатывающего оборудования основывается на положениях прикладной антропологии[88,136,124]
В эргономике употребляются квантили, носящие название перцентилей (процентов). Перцентили - сотая доля объема измеренной совокупности людей, которой соответствует определенное значение антропометрического признака. Каждый перцентиль имеет номер, совпадающий с его порядком. Например, 1-й перцентиль в распределении отсекает наименьшее значение антропометрического признака, составляющие 1% от всех его значений, 2-й перцентиль — значения, составляющие 2%, и т.п.; 50-й перцентиль делит все распределение на две равные части [124].
Эргономика рабочего места оператора металлообрабатывающего оборудования характеризуется структурой рабочего пространства, которая определяет, прежде всего, положение тела работника в процессе производственной деятельности. Неправильное положение тела на рабочем месте приводит к возникновению усталости, основным способом борьбы с которой является приспособление структуры пространства рабочего места к антропометрическим характеристикам работников.
Рациональное размещение органов управления станком является весьма важным фактором в системе мероприятий, направленных на повышение безопасности и производительности труда и соответствует усредненным антропометрическим характеристикам человека. Однако, различия в признаках человека-оператора, особенно в продольных размерах тела в положении стоя у мужчин, составляют до 35 см [45,124].
Профессор Митрофанов П.Г. отмечает[91], что при размещении элементов рабочего места эргономика требует учитывать антропометрические признаки и возможность регулирования конструктивных элементов рабочего места в зависимости от антропометрических параметров групп населения, на которые рассчитывается рабочее место.
При проведении патентного поиска было выявлено, что имеются подставки предназначенные для ног только при работе сидя [3,4,5,6].
Задачей разработки инженерно-технического средства улучшения эргономики рабочего места оператора металлообрабатывающего оборудования (подставки для ног при выполнении работ в положении стоя) является достижение оптимального пространственного соотношения между элементами рабочего места и антропометрическими возможностями человека.
Предлагаемая методика экспериментальных исследований позволит решить следующие основные задачи: 1. Дать оценку уровня условий труда работающих при ремонте и сервисном обслуживании сельскохозяйственной техники. 2. Провести анализ травматизма среди работников ремонтных предприятий в АПК Курганской области. 3. Провести экспериментальные исследования, обработать полученные данные и установить регрессионную зависимость между условиями производственной среды и степенью утомления операторов металлообрабатывающего оборудования. 4. Убедиться в правильности теоретического обоснования путей улучшения условий и охраны труда при ремонте сельскохозяйственной техники.
Основные элементы, определяющие систему «человек - машина - среда», были указаны в разделе 2.2. Особая роль в этой системе принадлежит подсистеме «производственная среда», которая оказывает существенное влияние на точностные и временные показатели деятельности человека, на его анализаторы, и через них на работоспособность и утомление в процессе трудовой деятельности. Указанные показатели зависят, в частности, от микроклиматических условий (температуры, влажности, скорости движения воздуха), от освещенности рабочих мест, уровня шума. Результаты измерений параметров микроклимата, уровня шума и освещенности на рабочих местах токаря, фрезеровщика и сверловщика приведены в приложении (прилож.7 и 8). На основании данных измерений проведена аттестация рабочего места токаря. Аттестационная карта приведена в приложении 10. По данным протоколов контроля воздуха рабочей зоны, освещенности и уровня звукового давления центральной заводской лаборатории ОАО «Курганский машиностроительный завод» составлена карта аттестации рабочего места электрогазосварщика (прилож. 9).
Объектом исследований был выбран сварочный и механический цехи ремонтной мастерской, рабочее место электрогазосварщика, шести фрезеровщиков, пяти токарей и одного сверловщика. Исследования проводились на рабочем месте в течение пяти дней (всего 65 человеко-дней наблюдений). Результаты исследований приведены в приложении 15. Изучению подвергались динамические изменения физиологических функций организма оператора, регистрируемые в начале рабочего дня и далее каждые два часа работы на протяжении смены, а также характер рабочей позы.
В соответствии с планом проведения физиологических исследований были определены показатели функционального состояния: частота сердечных сокращений, уд/мин; величина артериального давления (АД), мм.рт.ст. и время выполнения тестового задания, с.
По классификации профессора Розенблата[111]все работы в зависимости от частоты сердечных сокращений делятся на три степени тяжести: до 90 уд/мин - легкая; 90 — 100 уд/мин - средняя; свыше 100 уд/мин — тяжелая.
