Работоспособность человека (стр. 3 из 3)
- мелкие, стереотипные движения кистей и пальцев рук, количество за смену;
- перемещение в пространстве (переходы, обусловленные технологическим процессом), км.
Показатели статической нагрузки:
- масса удерживаемого груза, кг;
- продолжительность удерживания груза, с;
- статическая нагрузка за рабочую смену, Н, при удержании груза: одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног;
- рабочая поза, нахождение в наклонном положении, процент сменного времени;
- вынужденные наклоны корпуса более 30°, количество за смену;
- линейный пространственный компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, мм;
- угловой пространственно-компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, угол обзора;
- значение сопротивления приводных элементов органов управления (усилие, необходимое для перемещения органов управления), Н.
Динамическую физическую нагрузку определяют, как правило, одним из следующих показателей: 1) работой (кг«м); 2) мощностью усилия (Вт); статическую физическую нагрузку определяют в кг/с.
Для определения динамической работы, выполняемой человеком в каждом отдельном отрезке рабочей смены, рекомендуется пользоваться следующей формулой:
W= (РН + (PL/9) + РН1/2))К,
где W— работа, кг м; Р — масса груза, кг; Н — высота, на которую помещают груз из исходного положения, м; L —расстояние, на которое перемещают груз по горизонтали, м; Н1 —расстояние, на которое опускают груз, м; К — коэффициент, равный 6.
Для расчета среднесменной мощности следует суммировать работу, произведенную человеком за всю смену, и разделить ее на длительность смены:
N= WK1/t,
где N— мощность, Вт, t — длительность смены, с; K1 — коэффициент перевода работы (W) из кг×м в Джоуль (Дж), равный 9,8.
Статическая нагрузка — это усилия на мышцы человека без перемещения тела или его отдельных частей. Величина статической нагрузки определяется произведением величины усилия на время поддержания (в случае различных величин усилий время поддержания каждого из них определяют отдельно, находят произведения величины усилия на время поддержания и затем эти произведения суммируют).
При оценке напряженности умственного труда используют показатели внимания, напряженности зрительной работы и слуха, монотонности труда.
2. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ДИНАМИКА
Фазы работоспособности. Работоспособность проявляется в поддержании заданного уровня деятельности в течение определенного времени и обусловливается двумя основными группами факторов — внешними и внутренними. Внешние — информационная структура сигналов (количество и форма представления информации), характеристика рабочей среды (удобство рабочего места, освещенность, температура и т.п.), взаимоотношения в коллективе. Внутренние — уровень подготовки, тренированность, эмоциональная устойчивость. Предел работоспособности — величина переменная; изменение ее во времени называют динамикой работоспособности.
Вся трудовая деятельность протекает по фазам (рис. 2.1):
I. Предрабочее состояние (фаза мобилизации) — субъективно выражается в обдумывании предстоящей работы (идеомоторный акт), вызывает определенные предрабочие сдвиги в нервно-мышечной системе, соответствующие характеру предстоящей нагрузки.
Рис. 2.1. Фазы работоспособности человека в течение рабочего дня
II. Врабатываемость или стадия нарастающей работоспособности (фаза гиперкомпенсации) — период, в течение которого совершается переход от состояния покоя к рабочему, т.е. преодоление инертности покоя системы и налаживание координации между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утром после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем в дневные. Производительность труда в эти часы ниже. Период может занять от нескольких минут до двух-трех часов. На длительность сказываются: интенсивность работы, возраст, опыт, тренированность, отношение к работе.
III. Период устойчивой работоспособности (фаза компенсации) — устанавливается оптимальный режим работы систем организма, вырабатывается стабилизация показателей, а его длительность составляет ко всему времени работы примерно 2/3. Эффективность труда в этот период максимальная. Период устойчивой работоспособности служит важнейшим показателем выносливости человека при данном виде работы и заданном уровне интенсивности.
Выносливость обусловливается следующими факторами:
1. Интенсивностью работы. Чем больше интенсивность, тем короче период устойчивой работоспособности.
2. Спецификой работы. Например, динамическая работа может продолжаться без признаков утомления в десятки раз дольше, чем статическая. Имеет значение то, какой орган включен в действие. Для мышц ног выносливость в 1,5...2 раза больше, чем для мышц рук. Среди мышц рук выносливее сгибатели, а среди мышц ног — разгибатели.
Влияние специфики выполняемой работы характеризует рис. 2.2, где a— легкая физическая нагрузка и рациональная скорость выполнения операций; б — обслуживание сложного пульта управления; в — средняя физическая нагрузка; г — значительная физическая нагрузка при большой концентрации внимания и выполнения быстрых и точных движений; д — простые зрительные работы; е — сложные зрительные работы.
3. Возрастом. В юношеском и молодом возрасте выносливость увеличивается, в пожилом — снижается.
4. Полом. При нагрузке, равной половине максимальных возможностей, выносливость при статической и двигательной деятельности у мужчин и женщин одинакова. При больших нагрузках мужчины выносливее.
5. Концентрацией внимания и волевым напряжением при интенсивной работе снижают показатели выносливости.
6. Эмоциональным состоянием. Положительное — уверенность, спокойствие, хорошее настроение — активизируют деятельность, удлиняя период устойчивой работоспособности. Отрицательные — страх, неуверенность, плохое настроение — оказывают угнетающее действие, снижая период устойчивой работоспособности .
7. Наличием умений, навыков, тренированностью — снижают волевое и эмоциональное напряжение, повышая работоспособность.
8. Типом высшей нервной деятельности (индивидуальные природные возможности нервной системы). Сила нервной системы характеризует работоспособность и надежность работы оператора особенно в экстремальных ситуациях.
IV. Период утомления (фаза декомпенсации). Характеризуется снижением продуктивности, замедляется скорость реакции, появляются ошибочные и несвоевременные действия, физиологическая усталость. Утомление может быть мышечным (физическим), умственным (психическим). Утомление — временное снижение работоспособности из-за истощения энергетических ресурсов организма.
V. Период возрастания продуктивности за счет эмоционально-волевого напряжения.
VI. Период прогрессивного снижения работоспособности и эмоционально-волевого напряжения.
VII. Период восстановления. Необходим организму для восстановления работоспособности. Продолжительность этого периода определяется тяжестью проделанной работы, величиной кислородного долга, величиной сдвигов в нервно-мышечной системе. После легкой однократной работы период может длиться 5 мин. После тяжелой однократной работы — 60...90 мин, а после длительной физической нагрузки восстановление может наступить через несколько дней.
Рис. 2.2. Изменение работоспособности человека в течение рабочего дня в зависимости от вида выполняемой работы
В каждом из рассмотренных периодов работоспособности используются определенные возможности организма. Периоды I—III используют максимальные энергетические возможности организма. В дальнейшем поддержание работоспособности происходит за счет эмоционально-волевого напряжения с последующим прогрессивным снижением продуктивности труда и ослаблением контроля за безопасностью своей деятельности.
На основании кривых работоспособности устанавливается норма времени на отдых в зависимости от характера и продолжительности работы (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Нормы времени на отдых (% отработанного времени) в зависимости от характера работы
| Фактор | Характеристика факторов | Время на компенсирующий отдых |
| Физические усилия | Незначительные (10...150Н)Средние (150...300Н)Тяжелые (300...500Н)Очень тяжелые (500...800Н) | 1..22...44...66...9 |
| Фактор | Характеристика факторов | Время на компенсирующий отдых |
| Нервное напряжение | НезначительноеСреднееПовышенное | 1...21.44...6 |
| Темп работы | УмеренныйСредней интенсивностиВысокий | 123...4 |
| Рабочее положение | ОграниченноеНеудобноеСтесненноеОчень неудобное | 1234 |
| Монотонность работы | НезначительнаяСредняяПовышенная | 123 |
| Температура, влажность окружающей среды | Незначительно повышенная или пони-женная: 20.. .25° С при влажности до 70% (или -5... -15° С)Средняя: 26. ..30° С при влажности до 75% (или -16.. .-20° С)Повышенная или пониженная: 31…35° Спри влажности 70...75°% (или –21…25°С) Высокая или низкая: 35. ..40° С при вла-жности 75 % (или -25...300 С)Очень высокая или очень низкая: 41…45°С (или менее -30° С) при влажности 75% | 1234 5 |
| Загрязненность воздуха | Незначительная Средняя Повышенная Сильная Очень сильная | 1 2 3 4 5 |
| Производственный шум | Умеренный Повышенный Сильный | 1 2 3...4 |
| Вибрация | Повышенная Сильная Очень сильная | 1 2 3...4 |
| Освещение | Недостаточное Плохое или ослепляющее | 1 2 |
В течение суток работоспособность также изменяется определенным образом. На кривой работоспособности, записанной в течение суток, выделяются три интервала, отражающие колебания работоспособности (рис. 2.4). С 6 до 15 ч — первый интервал, во время которого работоспособность постепенно повышается. Она достигает своего максимума к 10—12 ч, а затем постепенно начинает понижаться. Во втором интервале (15...22 ч) работоспособность повышается, достигая максимума к 18 ч, а затем начинает уменьшаться до 22 ч. Третий интервал (22...6 ч) характеризуется тем, что работоспособность существенно снижается и достигает минимума около трех часов утра, затем начинает возрастать, оставаясь при этом, однако, ниже среднего уровня.
По дням недели работоспособность также меняется (рис. 2.3). Врабатывание приходится на понедельник, высокая работоспособность — на вторник, среду и четверг, а развивающееся утомление на пятницу и особенно на субботу.
Рис. 2.3. Колебания работоспособности в течение суток
Рис. 2.4. Колебания работоспособности в течение недели