Эргономика в приборостроении (стр. 1 из 5)

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ІНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГ ІЧНИЙ ІНСТИТУТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт

з дисципліни “Ергономіка та дизайн у приладобудуванні”

для студентів спеціальності “Приладобудування” всіх

форм навчання

Затверджено

на засіданні кафедри

приладобудування

протокол № 5

від 29.10.1998 р.

Черкаси,ЧІТІ,1998

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Ергономіка та дизайн у приладобудуванні” для студентів спеціальності “Приладобудування” усіх форм навчання / Уклад. Бойко Т. А.: – Черкаси: ЧІТІ, 1998. – 26 с.

Укладач: Т. А. Бойко, ст. викл.

Відповідальний редактор: В. І. Биков, д. т. н., професор.

Рецензент: С. І. Мордвінов, к. т. н., доц.

Комп’ютерний набір: Т. А. Бойко

ВСТУП

Курс “Ергономіка та дизайн у приладобудуванні” базується на знаннях таких дисциплін як математика, фізика, хімія, теоретична механіка, теорія механізмів і машин, опір матеріалів, інженерна та комп’ютерна графіка, основи конструювання елементів приладів, технологія приладобудування, конструювання приладів, основи електротехніки, електронна та мікропроцесорна техніка.

Мета методичних вказівок – дати змогу студентам опанувати в процесі проведення лабораторних робіт навички самостійного проведення ергономічного аналізу приладів та аналізу їх композиційних та стильових особливостей.

Теоретичні питання студент повинен вивчати за конспектом лекцій, нормативній документації та по рекомендованій літературі.

Лабораторні роботи знайомлять студентів з основними вимогами ергономіки відносно раціонального врахування “людського фактору” при проектуванні і конструюванні контрольно-вимірювальних приладів та систем. Це робиться для створення максимально ефективних і надійних систем контролю і управління, а також для створення таких умов праці людини-оператора, які б відповідали всім психофізіологічним можливостям і потребам людини і сприяли тривалому збереженню її працездатності, здоров’я, відчуття комфортності.

В кожній лабораторній роботі студент спочатку коротко знайомиться з теорією і методами визначення параметрів, що досліджуються, а потім – з порядком виконання досліджень, методикою проведення розрахунків, специфікою їх реєстрації.

Отримані при виконанні досліджень дані є основою для визначення ергономічного та композиційного рівня приладів і їх відповідності існуючим нормативним документам та приладам-аналогам, що відповідають рівню кращих світових зразків.

Опис кожної лабораторної роботи складається з чотирьох частин:

- мета роботи;

- загальні відомості по темі;

- порядок виконання, реєстрація вимірів і досліджень;

- обробка результатів, висновки.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1-2

ЕРГОНОМІЧНА ОЦІНКА ДІЮЧИХ ПРИЛАДІВ

Мета роботи: Ознайомитись з методикою і порядком проведення ергономічної оцінки діючих приладів, систем, пультів управління.

Задача роботи: Виконати практичне завдання з використанням методик вибору оптимальних розмірів, планування і компоновки засобів відображення інформації приладів, пультів і органів управління.

Загальні відомості

Ергономічна оцінка експлуатованих систем “людина-машина” (СЛМ), пультів управління складних автоматичних ліній і приладів дає змогу з’ясувати рівень надійності, пропускної спроможності і ступінь точності роботи оператора, спрогнозувати поведінку діючої СЛМ, а також вжити заходи для максимального підвищення ефективності їх праці. Оцінка починається із складення плану проведення досліджень. Основні етапи таких досліджень звичайно виконуються за такою схемою:

а) ознайомлення з призначенням, метою системи, задачами і основними вимогами до неї;

б) побудова структурної схеми, що відтворює зв’язки окремих підсистем, потоки інформації і хід регулювання. При цьому окремо виділяються “людські” ланцюги з позначенням прямих і зворотних зв’язків між оператором СЛМ і машиною, а також між окремими операторами (слід відзначити інтенсивність зв’язків і їх відносну важливість);

в) оцінка середовища, в якому система функціонує, і його вплив на систему СЛМ, що досліджується;

г) опис функцій системи і її підсистем для всіх режимів роботи (включаючи малоймовірні аварійні ситуації). При визначенні функцій системи слід зазначити, які операції найважливіші і що являє собою динамічна структура системи, тобто які здвиги виникають в окремих підсистемах при управлінні, дії перешкод і т. і.

д) детальна ергономічна оцінка робочого місця;

е) оцінка засобів відображення інформації і органів управління;

ж) розгляд функцій операторів для нормального режиму роботи і, окремо, для екстремальних ситуацій. При цьому необхідно докладно проаналізувати умови, які можуть привести до виникнення аварійної ситуації;

з) оцінка суміщення функцій оператора за часом; для цього будується професіограма діяльності;

На підставі всіх вищезазначених даних формується висновок про надійність і ефективність системи і даються рекомендації по модернізації або удосконаленню окремих підсистем, вузлів або всього приладу.

Порядок виконання роботи

Для виконання роботи кожен студент повинен мати кілька аркушів міліметрового паперу, креслярське приладдя (циркуль-вимірювач, транспортир, лінійку і т. ін.), конспект лекцій і довідкову літературу з ергономіки.

Кожній підгрупі з 3-4 чоловік видається зразок діючого пульта управління або прилад, який необхідно оцінити з точки зору ергономічності.

Для цього пропонуються такі прилади: гоніометр Г5М, мікроскоп стереоскопічний МБС-10, осцилограф С-55 та інше обладнання.

При виконанні роботи студент зобов’язаний:

а) зобразити у масштабі на міліметровому папері схему діючого стенда, пульта або приладу, що запропонований до ергономічної експертизи;

б) охарактеризувати відповідність вимогам ергономіки фактичне розташування засобів відображення інформації, індикаторів, тумблерів, робочих місць і т. ін.; провести відповідний аналіз, розробити рекомендації для поліпшення ергономічності об’єкта, що досліджується;

в) накреслити на міліметровому папері запропонований підгрупою варіант планування і компоновки пульта управління, стенда або приладу з урахуванням вимог ергономіки і обгрунтувати ці рішення;

г) розробити креслення робочого місця оператора;

д) побудувати структурну схему, відтворюючу зв’язки в підсистемах, замикання інформаційних потоків на людину-оператора;

е) скласти текстовий звіт за приведеною формою по роботі і прикласти до нього виконані креслення.

Етапи проведення ергономічної експертизи

діючого пульта, стенда або приладу

1. Загальний опис включає в себе коротку характеристику об’єкта, що досліджується: призначення, місце розташування, які основні та додаткові параметри регулюються, основні задачі оператора (за якими параметрами він слідкує, які регулює, по яким питанням приймає рішення) і послідовність виконання операцій; ведучі канали інформації (зоровий, слуховий); моторні дії (ручне або ножне управління); контингент осіб на який розраховано пульт або прилад (стать, вік, країна); можливі аварійні ситуації і відмови, обмеження в роботі або якісь особливі умови розміщення та експлуатації.

2. Складання антропометричної характеристики. Вихідні дані беруться із аналізу довідкових матеріалів по антропометричним вимірам. Користуючись цими матеріалами студенти оцінюють фактичне робоче місце оператора і розроблюють його найбільш раціональну конструкцію.

На кресленні дається орієнтовне планування пульта за допомогою плоскістного манекена. Уточнюється відповідність пульта об’єму приміщення, висоти панелі, зони огляду, ергономічним вимогам. Оцінюється робоча поза, сидіння оператора, визначаються сфери захвату.

Вибір пози і положення оператора значною мірою залежить від розмірів інформаційного поля і відстані від приладів до очей оператора.

При роботі з невеличкими приладами (шкалами) або приладдям, що потребує використання лупи, відстань до очей повинна дорівнювати 12-25 см; таку роботу виконують тільки в позі сидячи. При роботі з віддаленням від панелі на 25-30 см сидяча поза також вважається кращою. При віддаленні від засобів відтворення інформації і органів управління на 35-50 см робота частіше виконується в положенні стоячи і, нарешті, при відстані від очей до об’єкту стеження більш ніж на 50 см робота виконується тільки в положенні стоячи.

При роботі біля пульту управління (лицьової панелі приладу) повинні витримуватись оптимальні кути зору. При роботі стоячи кут зору a£30°±2,5°, а в положенні сидячи a£38°±2,1°. Необхідно визначити кутовий розмір панелі і порівняти з нормальним кутом зору. Кутовий розмір визначається з виразу

, (1)

де a – кутовий розмір панелі, град;

S – висота панелі, м;

L – відстань від панелі до оператора, м.

На основі помічених відхилень складаються рекомендації і вносяться зміни в конструкцію за даними антропометрії.

3. Оцінка умов праці на робочому місці дається на підставі порівняння нормативних вимог з фактичними характеристиками виробничого середовища. Бажано заміряти температуру, вологість і швидкість руху повітря, а також освітленість робочого місця оператора (що виконується з урахуванням фактору часу, тобто довготривалість і темп виконання цієї роботи).

Оцінюючи умови праці необхідно зазначити: які несприятливі фактори можуть бути присутні на цьому робочому місці і проаналізувати їх; заходи по усуненню шкідливого впливу середовища на роботу оператора (якщо воно є) і дати рекомендації до цього розділу у загальному плані (умови праці оператора вимагають поліпшення і т. і.).