Видатки

Рис. 2. Знаходження прийнятого ризику

Прийнятий ризик містить у собі технічні, економічні, со­ціальні та політичні аспекти і є компромісом між рівнем безпеки та можливостями її досягнення.

В деяких країнах, наприклад в Голандії, рівні прийнятого ри­зику встановлені в законодавчому порядку.

Максимально прийнятим рівнем індивідуального ризику заги­
белі є 10^-6 на рік. Досить малим вважається індивідуальний риск загибелі 10^-8 на рік.

Вважається [ 1 ], що сучасні технічні системи підвищеної енер­гетичної потужності повинні мати ймовірність впливу небезпеч­них чинників на людину на рівні 10^-6... 10^-8 на рік та менше при всіх видах впливу на систему (відмова техніки, помилки операто­ра, стихійні явища).

У нашій країні поняття прийнятого ризику поки що широко не використовується.

Нижче наводено перелік небезпек, виконаний з ймовірні­стю загибелі та за алфавіом. За данними ООН найбільшу не­безпеку для загибелі людини в промислово розвинених краї­нах становлять такі процеси, знаряддя, пристрої, машини та види діяльності:

-паління;

-споживання алкогольних напоїв;

-автомобіли;

-ручна вогнепальна зброя;

-електричний струм;

-мотоцикли;

-плавання;

-хірургічне втручання;

-рентренівське опромінювання;

-залізниця;

-авіація загального призначення;

-велика будова;

-велосипед;

-мисливство;

-побутові травми;

-гасіння пожеж;

-атомна енергетика;

-альпінізм;

-сільгосптехніка;

-лижі.

1.1.2.Комплексний аналіз життєдіяльності людини

Комплексний аналіз життєдіяльності передбачає розгляд лю­дини як ланки у системі "людина-машина-навколишнє середо­вище" (рис.З).

У своїй життєдіяльності людина, йдучі до визначеної мети, діє на машину і досягає конкретного результату.

Щоб досягти максимального узгодження результату по­ставленої мети, вводяться зворотні зв'язки та корекція мети і дії керування.

Дуже часто в системі життєдіяльності людини з'являються шкідливі та небезпечні чинники, які діють на людину. У систему вводиться захист людини — система охорони праці.

В наш час актуальним є питання не лише захисту людини від шкідливих та небезпечних чинників виробництва та навколиш­нього середовиша, а й захисту навколишнього середовища від впливу людини та виробництва.

На цю систему діють у визначених умовах чинники НС. Си­стема мусить в цих умовах стійко функціонувати та забезпечува­ти захист людини.

Система ЛМС забезпечує досягнення такої мети:

—отримати результат, подібний для життєдіяльності людини;

—забезпечити безпеку життєдіяльності людини, не допустити вражаючих і зменшити дію небезпечних та шкідливих чин­ників до допустимих значень, які не викликають втрати пра­цездатності та погіршення здоров'я людини;

—знизити ступінь шкідливої дії життєдіяльності людини на навколишнє природне середовище та вжити необхідних за­хисних заходів;

—забезпечити стійкість функціонування та захист людини від дії різних вражаючих чинників та Н С.

М— мета, УВ — взаємодії керування, А — аналізатор, Р -резуль­тат, НС — надзвичайні ситуації, СОП — система охорони праці, ОНС — охорона навколишнього середовища, ЗД — захисні дії.

У розглянутій системі Л МС структурно виділяється декілька підсистем:

- пряма взаємодія людини та мишини (вивчає " Ергономіка та інженерна психологія");

- проблеми безпеки людини на виробництві (розглядає "Охо­рона праці");

- взаємодія системи з навколишнім середовищем (аналізує " Промислова екологія");

- дія на систему чинників НС, розробка заходів щодо їх про­гнозування, способів захистулюдини, а також розв'язання проблем ліквідації їх наслідків (вивчає "Цивільна оборо­на").

Ситуація, в котрій з'являється можливість виникнення не­щасного випадку, вважається небезпечною, або аварійною. Ава­рія — подія в технічній системі, що не супроводжується загибел­лю людей, при якій відновлення технічних засобів неможливе або економічно недоцільне. Коли аварія призводить до пошко­джень техніки, вона завдає збитків лише в економічному та мо­ральному плані. Якщо ж аварія супроводжується тілесними ушкодженнями людей, то в цьому випадку йдеться про пов'язані з нею нещасні випадки. Якщо ж порушення в роботі техніки при­зводять до нещасних випадків, які спричинюють загибель хоча б однієї людини, то така ситуація класифікується вже як катаст­рофа.

Таким чином, при визначенні рівня небезпечної ситуації бе­реться до уваги те, що основним його показником є можливість виникнення нешасного випадку. При цьому оцінка ймовірності нещасного випадку залежить від характеру самого нещасного ви­падку і від пов'язаних з ним наслідків.

Проводилось дослідження [5] із застосуванням методу екс­пертних оцінок з урахуванням положення, висловленого амери­канським математиком Л.Заде: "Елементами мислення людини є не числа, а елементи деяких нечітких множин або класів об'єктів, для котрих перехід від "належності" до "неналежності" не стриб­коподібний, а неперервний". Тому експертам було запропоно-

вано оцінювати показник можливості (очікування) нещасного випадку та рівень його важкості (емоційногенності) шляхом віднесення цих характеристик до тих чи інших нечітко вираже­них множин: з одного боку — частоти ("рідко", "часто" тощо), а з другого — важкості ("легкий", "середній" тощо). Брався до уваги також показник невизначеності подій, що розглядалися. Невизначеність подій - це їхня ентропія, котра є функцією їх ймовірності і має кількісне вираження.

Вивчалися такі категорії (множини) нещасних випадків, роз­ташованих за ступенем зростання їх важкості (емоційногенності):

- мікротравми;

- легкі травми;

- травми середньої важкості;

- важкі травми;

- травми, що спричинили інвалідність;

- смертельні травми.

За результатами статистичної обробки загального масиву даних побудовано графік (рис.4), де наведено усереднені значення гра­дуювання шкали важкості (S) нещасних випадків, а також усе­реднена крива Pч(S), яка пов'язує важкість подій, що аналізу­ються, з шансами (Р), за яких їх поява розглядається як часта.

На графіку вказано отримані за статистичним масивом довірчі інтервали (на рівні вірогідності В=0,999) для окремих категорій важкості нещасних випадків. Як видно з рис.4, категорії травм розподіляються по шкалі важкості нерівномірно і відрізняються між собою з високою статистичною вірогідністю. Аналіз кривої P(S) свідчить, що експерти вважають настання нещасного випад­ку частин не лише виходячи з можливостей (шансів) його виник­нення, а й з врахуванням ступеня його важкості. При цьому чин-никважкості (емоціогенність) цієї події істотно відбивається на оцінках шансів. Так, наприклад, можливість мікротравми вва­жається в середньому частою при шансах її виникнення 42,5 %, водночас для важкої травми така можливість є частою вже при шансах8%, а для смертельної — при 1,7%.

Таким чином, чим емоціогенніша небезпечна подія, тим при менших шансах винекнення вона сприймається як часта. Крива Pч(S) наближається до логарифмічної.

Вивчалося питання впливу фактора емоціогенності події на уявлення про її невизначеність. Тому шанси розглянутих категорій нещасних випадків були перераховані в значення їх ймовірностей (р), а останні — в показники їх ентропії (Н) за формулою H=-log2p. Внаслідок такого перерахунку усередненої характеристики Рч(S) було отримано усереднену характеристику Hч(S), котра пов'язує важкість нещасних випадків з їх невизначеністю за умови, що їх виникнення розцінюється як часте. Ця характеристика також зображена на рис. 4 — даний зв'язок є лінійним. Отриманий ре­зультат свідчить про залежність емоцій від невизначеності подій, що підтвержує інформаційну теорію П.В.Сімонова, який зазна­чає, що емоціогенность подій прямо пропорційна ступеню іх не-

визначеністі. В даному випадку розглядався зв'язок між шансами нещасних випадків та її емоціогенністю за умов, коли вони роз­глядаються як часті.

Проводилися також дослідження і на інших множинах час­тот, тобто було зазначено шанси виникнення різних категорій не­щасних випадків для умов, коли їх поява сприймається як "рідка", дуже часта та виключно часта. У результаті було отримано криві

Pp(S) Pдч(S) Pbч(S), котрі разом з попередньою кривою подані нарис.5.

На цьому самому рисунку зображено і перераховано на ентро­пію характеристики Hp(S), Hhч(S), Ндч(8)та Hbч(S). Як видно з рис.5, всі ці характеристики є лінійними. Таким чином, і на інших множинах частоти емоціогенність небезпечних подій виявляєть­ся прямо пропорційною ступеню їх невизначенності. Загалом можна дійти висновку, шо ступінь небезпеки, або виникнення нещасних випадків, є значною мірою рівнем важкості наслідків, зумовлених ними.

1.1.3.Системний аналіз чинників безпеки праці

В процесі трудової діяльності можна виділити, з одного боку, людину,котра працює, а з другого — виробництво (простір, де відбувається трудова діяльність, виникає небезпека і людина за­знає її впливу), куди включається предмет та знаряддя праці, а також навколишнє середовище.

1 — безумовні рефлекси самозбереження; 2 — психофізіологічні якості та стани; 3 — професійні навички та вміння; 4 — мотиви праці та її безпеки; 5 — індивідуальна захищеність; 6 — індиві­дуальні засоби захисту; 7 — роботи з підвищеною небезпекою; 8— додаткова небезпека; 9 — звичайні роботи; 10 — висока небезпе­ка; 11— невисока небезпека; 12 — стаціонарні засоби захисту. На рис.6 зображено структурну схему, в котрій виділені ос­новні фактори, котрі створюють небезпеку в процесі праці та чин­ники, котрі захищають людину від небезпек. Для захисту люди­ни від виробничої небезпеки передбачена система охорони праці. Ця система містить комплекс засобів впливу на виробництво та людину, скерованих на запобігання нещасним випадкам. Тому система забезпечення охорони праці розглядається у вигляді тре­тьої самостійної структури. Елементи вказаних підструктур на схемі зображено таким чином: блоки підстуктури "людина"— у формі еліпсів, блоки підструктури "виробництво" — у формі пря­мокутників, а блоки "система охорони праці" — у формі ромбів. Розглянемо підструктуру "людина". Людині притаманний цілий комплекс безумовних рефлексів, котрими вона підсвідомо відповідає на небезпеки, що сприяє її самозбереженню. Захисні реакції людини сприяють підвищенню захищенності її від різних небезпек, в тому числі і виробничих. Високу надійність функціо­нування організму людини та його біологічну здатність проти­діяти небезпекам зумовлює і її структурна надлишковість. Ця над-лишковість створюється як в матеріальному плані (дублювання органів, здатність органів частково компенсувати функції інших, котрі вийшли з ладу), так і в інформаційному (резервування органів сприйняття, збереження та переробки інформації, її пере­дачі).

Другим чинником, котрий визначає реакцію людини на не­безпеку, є психофізіологічні якості та стани людини. Вони прояв­ляються через чутливість людини до виявлення сигналів небезпе -ки, через її швидкісні можливості щодо реагування на такі сигна­ли, через її емоційні реакції на небезпеку тощо. Показники, які зумовлюють можливості людини виявляти небезпеку ситуації та адекватно реагувати на неї, залежать від її індивідуальних особли­востей, зокрема від її нервової системи. На поведінку людини в небезпечній ситуації справляє вплив її психічний та фізичний стан. Стан тривоги сприяє швидшому виявленню небезпе ки, а стан вто-

ми, навпаки, знижує можливості щодо виявлення небезпеки та протидії їй.

Третій чинник. Здатність людини протидіяти небезпеці зале­жить і від її професійних якостей та досвіду. Вміння безпечно працювати, головним чином, залежить від знання працівником своєї професії та правил безпеки праці, від життєвого досвіду, що дає йому можливість гнучко використовувати ці чинники для ус­пішного та безпечного виконання роботи. Цьому сприяють знач­ною мірою і творчі можливості людини, які дають змогу знахо­дити нові шляхи, нові методи безпечного розв'язання трудової задачі в різноманітних та несподіваних ситуаціях.

Четвертий чинник, котрий зумовлює можливості людини про­тистояти небезпеці, визначається ступенем його мотивації до праці та її безпеки. У різних людей рівень мотивації до виконання ро­боти та забезпечення її безпеки неоднаковий.

Розглянуті чинники підструктури "людина" утворюють, та­ким чином, гнучку систему із взаємодоповненнями та взаємни -ми компенсаціями, котрі сприяють надійності її існування та діяльності. Людина — складна саморегульована система, здатна, залежно від ситуації, що складається, гнучко використовувати свої можливості для досягнення необхідного результату та уни­кати при цьому небезпеки. Якщо у людини, наприклад, невисокі біологічні та психофізіологічні якості щодо протидії небезпеці, то вона може забезпечити необхідну безпеку за рахунок розвитку професійних навичок та високої мотивації до безпечної праці. І, навпаки, людина з високими біологічними, психофізіологічни­ми та професійними якостями через низьку мотивацію до без­печної проці може виявитися погано захищеною від небезпеки.

Отже, рівень індивідуальної захищеності людини від небез­пеки є результатом дії складної системи саморегуляції, котра ба­зується на чотирьох згаданих вище рівнях, що і враховано в структурній схемі.

Виробництво в даній схемі розглядається як загальне джере­ло небезпеки. У промисловому виробництві таким джерелом не­безпеки є знаряддя праці (інструмент, спеціальні пристрої, ма­шини), сам предмет праці або оточуюче середовище. Оточуюче виробниче середовище, зокрема соціальне оточення, може стати джерелом психічної травми.

Серед робіт, що виконуються на виробництві, спеціально ви­діляються роботи з підвищеною небезпекою (роботи з піднімаль-

ними кранами, балонами високого тиску, з електромережами ви­сокої напруги тощо). При порушеннях в згаданих сферах може ви­никнути додатково виробнича небезпека, котра перетворює зви­чайну роботу на небезпечну. Тому на схемі показано, що висока небезпека існує при виконанні робіт з підвищенною небезпекою, але може виникнути (за умови появи додаткової небезпеки) і при виконанні звичайних робіт.

Поділяючи роботи на категорії високої та невисокої небезпе­ки, слід зауважити, що нещасні випадки частіше трапляються при виконанні робіт з високою небезпекою. По-перше,до робіт з підвищеною небезпекою допускаються лише особи, котрі прой­шли спеціальну додаткову підготовку з техніки безпеки. По-дру­ге, на таких роботах використовується досконаліша техніка без­пеки. По-третє, небезпечних робіт значно менше, ніж звичайних. По-четверте (а це головне), висока ціна помилки на роботі з підви­щеною небезпекою зумовлює серйозніше ставлення робітника до її виконання.

Третьою підструктурою, виділено на схемі, є "система охорони праці", котра розташована між блоками підструктур "людина" і "ви­робництво". Ця система покликанарозв'язувати два головні завдан­ня: знижувати рівень виробничої небезпеки та сприяти підвищенню захищенності людини в процесі праці. У сфері виробництва "система охорони праці", яквидно зі структурної схеми, виконує такі функції:

- сприяє забезпеченню загальної організації безпеки вироб­ництва;

- сприяє розробці та використанню індивідуальних та стаціо­нарних засобів захисту від небезпечних виробничих факторів;

- сприяє організації навчання безпечній праці, дотриманню правил безпечної праці, конролює готовність техніки та лю­дей до безпечної праці;

- здійснює виховання та пропаганду безпечної праці.

Під загальною організацією безпеки праці мається на увазі широке коло заходів, починаючи від загального вдосконалення техніки та технологічних процесів з метою зниження небезпеч­них виробничих чинників і закінчуючи організацією безпечних Умов праці на окремих робочих місцях. Безпека праці повинна передбачатися в процесі проектування техніки та умов праці.

Для захисту людини від небезпечних виробничих чинників або зниження їх впливу використовуються стаціонарні засоби за­хисту, в конструкції яких реалізуються такі принципи:

- огородження небезпечної зони та запобігання проникнен­ню в неї людини;

- використання автоматичних пристроїв, котрі вимикають механізми і разом з тим усувають вплив небезпечних чин­ників під час перебування людини або частини її тіла в не­безпечній зоні;

- створе ння таких систем керування, за яких для активізації небезпечного чинника людина повинна залишити небез­печну зону;

- використання сигнальних пристроїв, котрі сповіщають ро­бітника про появу небезпечного виробничого чинника;

- використання пристроїв, котрі, у випадку появи небезпеч­них порушень в роботі техніки, автоматично вимикають її;

- використання спеціальних систем контролю за керуючими діями робітника, котрі відфільтровують і не пропускають в систему керування команди, що призводять до переходу ма­шини в небезпечний режим роботи.

Цей далеко неповний перелік свідчить про наявність цілої низ­ки різних технічних підходів до створе ня стаціонарного захисту людини від виробничої небезпеки. При цьому до всіх засобів захи­сту ставиться суттєва вимога: виконуючи свої захисні функції, вони не повинні перешкоджати працівникові виконувати основне ви­робниче завдання. Відомі випадки, коли робітники виключають захисні пристрої з робочого процесу і надають перевагу ризи ку сер­йозної, але все-таки нечастої травми, ніж постійній і надокуч­ливій перешкоді погано придуманого захисного пристрою. Отже, засоби захисту повинні не додаватися до основної техніки, аорга-нічно зливатися з технологічним процесом та організацією ви­робництва, розрізняючись в цій техніці.

Підструктура "людина" взаємодіє з "системою охорони праці". Є три напрями такої взаємодії:

- створення і використання індивідуальних засобів захисту;

- розробка правил з техніки безпеки та навчання;

- пропаганда та виховання безпечної поведінки при вико­нанні роботи.

Індивідуальні засоби захисту поряд зі стаціонарними є части­ною техніки безпеки. їх відмінність від стаціонарних засобів за­хисту полягає в тому, що вони видаються безпосередньо праців-

никові (захисні шоломи, окуляри, захисний одяг, страхувальні ремені та інше спорядження).

Важливим напрямом практичного застосування системи охо­рони праці є розробка та впровадження правил безпеки праці, вивчення їх робітниками та контроль знання і дотримання цих правил. При виконанні будь-якого виробничого завдання пра­цівникові доводиться керуватися правилами — певними обме­женнями з боку виробничого процесу. Ці обмеження робітник сприймає як об'єктивну необхідність, без дотримання котрих не може бути досягнена метайого трудової діяльності. Правилаз техніки безпеки накладають на працівника свої обмеження. Коли ці обмеження є незначними або збігається з обмеженнями ви­робничого процесу, вони не створюють для працівника додат­кових ускладнень. Однак частіше з правилами техніки безпеки пов'язані додаткові обмеження, котрі тим чи іншим чином уск­ладнюють його роботу. Тому необхідно навчання працівників га формування трудових навичок для здійснення роботи з ура­хуванням правил виробничого процесу і безпеки праці.

Не менш важливе призначення системи охорони праці — про­паганда безпечної праці та виховання в цьому напряму людини. Мається на увазі використання наочної агітації, методів переко­нання, стимуляції. Ці заходи, як видно зі схеми, скеровані на поси­лення мотивації працівника до безпечної праці та підвищення його професійного рівня.

Отже, дія "системи охорони праці" на "людину" сприяє, з одного боку, підвищенню її професійних навичок щодо продук­тивної та безпечної праці і, з другого, — забезпечує людину пра­вилами, індивідуальними засобами захисту і таким чином додат­ково підвищує його результативну захищеність.

Вплив "системи охорони праці" на "виробництво" виявляєть­ся через зниження виробничих небезпек та зниження рівнів їх дій завдяки застосуванню засобів стаціонарного захисту. Беручи до уваги існуючі небезпечні чинники та вказані засоби протидії їм, формується результативна на основі взаємодії всіх трьох розгля­нутих підструктур ("людина ", "виробництво", "системи охорони праці) формується фактичний рівень безпеки праці. Якщо вини­кає нещасний випадок, то він негативно впливає не лише на люди­ну, але й тим чи іншим чином негативно відбивається на вироб­ництві. Безпечна праця також справляє свій зворотний, але вже

позитивний вплив на ту чи іншу підстріктуру. Крім того, рівеню травматизму постійно контролюється системою охорони праці. Тому на схемі вказуються і зворотні зв'язки, когрі враховують вплив фактичного рівня безпеки праці на працюючу "людину", "вироб­ництво" та "систему безпеки".

На схемі виділені два основні узагальнювальні чинники, котрі зумовлюють фактичну безпеку праці: результативна виробнича небезпека та результативна захищеність людини від цієї небезпеки. Однаквони не можуть вважатися рівноцінними компонентами. Ви­робнича небезпека на перший погляд здається активним чинником. Однак на практиці не виробництво, а саме людина виявляється ак­тивним і провідним компонентом цієї схеми. Річ утому, що в схемі, котра розглядається, ми маємо справу з людиною певного ступеня захищенності із виробничою небезпекою, яка виникає, головним, чином внаслідок її діяльності. Під захищеністю слід розуміти здатність людини не лише протистояти виробничим небезпекам, а й не спричиняти своєю діяльністю прояву цих небезпек та їх реалі­зації. Однак і в тих випадках, коли виробнича небезпека виникає незалежно віддіяльності людини, безпека праці не може вважатися функцією лише стихії виробництва, оскільки високі пристосувальні та творчі можливості людини нерідко дають змугу їй своєчасно ви­являти ці небезпеки та знаходити можливості протидіяти їм у найс­кладніших ситуаціях.

З наведеного випливає, що безпеку праці слід розглядати, перш за все як результат активної предметної діяльності людини.

1.2. Характеристика життєдіяльності людини у системі "людина — машина — середовище існування"

1.2.1. Особливості діяльності людини-оператора

В історичному аспекті розвитку трудової діяльності людини можна виділити три основні стадії праці: ручна, механізована та автоматизована.

Протягом тривалого часу, майже до початку нашого століття, функції людини стосовно техніки залишались в основному енерге-тичними, тобто для керування технікою людина користувалась своєю м'язовою силою. Ця праця характеризується складними руховими процесами, які вимагають значних затрат фізичної сили, високої координації рухів, спритності. Узгодження люди-

ни з технікою зводилось лише до врахування анатомічних та фізіо­логічних особливостей.

З появою на початку XX ст. нових видів діяльності (автомобіль, літак тощо) виникла потреба врахування психологічни х можливос-тейлюдини, таких як швидкість реакції, особливості пам'яті та ува­ги, емоційний стан та ін. З широким впровадженням автоматичних систем керування, комплексної механізації та автоматизації вироб-ничихпроцесів з'явилися зміни у фаховій структурі праці, пов'я­зані з появою операторської діяльності.

Оператором стали називати людину, яка керувала елемента­ми автоматики та обчислювальної техніки, іншими технічними системами. Під "людиною-оператором" в ергономіці розуміють людину, котра виконує трудову діяльність, основу якої стано­вить взаємодія з предметом праці, машиною та зовнішнім середо­вищем завдяки інформаційній моделі та органам керування.

Операторська діяльність значно змінила працю людини. Збільшилась напруга у праці тому, що перед оператором постає завдання керувати все більшою кількістю об'єктів та параметрів. Людина має справу не з прямим спостереженням, а з інформацій­ним відображенням. Зростають вимоги до точності, швидкості та надійності дій людини, до швидкості психологічних процесів. Трудова діяльність супроводжується значними витратами нерво­во-емоційної та розумової енергії.

Комп'ютеризація та роботизація, з одного боку, розширили можливості людини, а з іншого — значним чином змінили вимоги до її діяльності. Вже не потрібна примітивна праця з виконанням монотонних фізичних операцій, з шаблонною розумовою діяль­ністю. Збільшилась потреба у творчій висококваліфікованій праці. Ускладнилась проблема узгодження умов праці, конструкції ма­шин з психологічними та фізіологічними можливостями люди­ни. Людина стала невід'ємною і найважливішою складовою час­тиною системи ЛМС.

Для того, щоб керувати технологічним процесом, спостерігати та контролювати роботу, оператору необхідні дані, котрі характе­ризують як хід процесу, так і відповідні органи керування. При керуванні процесом оператору доводиться переробляти великий обсяг інформації. При цьому він зазнає нервового перенапружен­ня. Для розв'язання проблем психологічного характеру конст-

руктори намагаються пристосувати машину до людини так, шоб забезпечити найсприятливіший режим роботи.

Всі зміни керованого об'єкта вловлюються за допомогою дат­чиків. Сигнали від датчиків перетворюються і подаються до при­ладів, за котрими спостерігає людина. Вона сприймає показання приладів, розшифровує їх, приймає рішення, виконує відповідні дії. Сигнал, що виникає внаслідок дій людини, перетворюється і надходить до керованого об'єкта, змінюючи його стан.

Основною формою діяльністю людини-оператора є викори­стання та опрацювання інформації.

На рис.7 подано одноконтурні схеми замкненоїсистеми "лю­дина—машина". При простій одноконтурній схемі людина сприй­має сигнали органами зору та слуху і зворотною реакцією впли­ває на машину.

При напівавтоматизованому виробництві сигнали від датчиків у машині передаються на інформаційну панель. Людина сприймає інформацію, переробляє і через пульт керування впливає на ма­шину.

При високомеханізованому виробництві сигнали від датчиків надходять на пристрій, котрий змінює вихідні параметри, що пе­редаються на регулятор виходу програми. Людина-оператор сприй­має сигнали і зворотною реакцією впливає на регулятор виходу програми, котрий через пристрій, що керує вхідними програмами, впливає на машину.

Час циклу регулювання Тц — це сума часу затримки сигналів у всіх ланках системи:

У людини можна виокремити органи чуттів, за допомогою кот­рих вона сприймає інформацію яка через провідні шляхи надхо­дить в головний мозок, а після відповідної обробки діє на органи руху. У машини відповідно: засоби інформації, керування та інформаційно-логічний і обчислювальний пристрої. У загально­му випадку діяльність оператора складається із чотирьох етапів: прийняття інформації, оцінювання та переробка інформації, прий­няття рішення, реалізація (виконання) прийнятого рішення.

Діяльність оператора при прийманні інформації пов'язана з отриманням даних про стан об'єкта та середовище існування, для чого необхідно знайти, виокремити та розпізнати потрібні сигнали.

Підчас оцінювання інформації діяльність оператора спрямо­вана на аналіз та узагальнення сигналів, що надходять, порівнян­ня потрібного та дійсного стану СЛМС. Оператор виконує дії, пов'язані із запам'ятовуванням, добуванням з пам'яті та декоду­ванням інформації. При прийнятті рішення оператор порівнює модель процесу, який відбувається у СЛ МС, перебуває в пам'яті га сформована на основі знань та вмінь, одержаних під час на­вчання та накопичення досвіду роботи з оперативною моделлю, виробленою ним в процесі опрацювання інформації, що надхо­дить.

Прийняте рішення реалізується шляхом віддавання відповід­них команд чи виконання окремих дій за допомогою органів руху людини та органів керування машиною.

1.2.2. Аналізатори людини

Людиназдійснює прямий зв'язок з керованою нею машиною га середовищем існування задопомогою своїх аналізаторів. У си

стемах зв'язку домінуючим є зоровий, слуховий та тактильний аналізатори. Використовуються також температурний та руховий аналізатори, нюх та смак, больова та органічна чутливість.

Кожен аналізатор складається із рецептора, провідних не­рвових шляхів та мозкового центру. Рецептор перетворює енер­гію подразника на нервовий процес. Нервові імпульси про­відними шляхами надходять у кору головного мозку. Між ре­цепторами та мозковим центром існує двобічний зв'язок, який забезпечує саморегуляцію аналізатора. Особливістю людини є парність аналізаторів, що забезпечує їх високу надійність. Чут­ливість аналізаторів та рецепторів людини дуже висока. Адап­товане до темряви око реагує приблизно на 7 квантів світла — у погожу зоряну ніч око здатне бачити полум'я свічки за 48 км. Барабанна перетинка реагує на переміщення в 0,000 000 0001 см — вухо чує цокання ручного годинника у повній тиші на відстані до 6 м. Слухові клітини внутрішнього вуха вловлюють коли­вання, амплітуда яких не перевищує 1 % діаметра молекул вод­ню. Терморецептори збуджуються при підвищенні температу­ри середовища на 0,007°С та при зниженні — на 0,012°С. Сма­кові рецептори здатні сприймати присутність однієї чайної ложки цукру у 8 л води. Нюх людини має здатність сприймати присутність парфумів при одній краплі у кілька кімнатному приміщенні. Тактильні аналізатори сприймають рух повітря, спричинений падінням крила мухи на поверхню шкіри з висо­ти 1 см.

Аналізатори характеризуються абсолютною, диференціальною та оперативною межами чутливості до подразнення. Абсолютна межа має верхній та нижній рівні. Нижня абсолютна межа чутли­вості — це мінімальна величина подразника, яка викликає відчуття. Верхня абсолютна межа — максимально допустима величина под­разника, яка не викликає у людини болю. Диференціальна межа характеризується мінімальною різницею між сигналами, які приймає оператор. Оперативна межа чутливості визначає вели­чину межі різниці, при якій швидкість та точність досягають мак­симуму:

Оперативна межа чутливості у 10- 15 разів більша, ніж дифе­ренціальна.

Зміст меж пояснюється на рис. 8.

Зоровий аналізатор — око людини — безпосередньо реагує на яскравість об'єкта, яка є відношенням сили світла до площі по­верхні, що світиться. Вимірюється в канделах на квадратний метр (кд/м²) чи в нітах на квадратний сантиметр (нт/см²).

Гігієнічною нормою є яскравість. При яскравості понад 30000 нт виникає ефект осліплення.

Діапазон чутливості ока — 10⁶ — 10⁶ нт.

Зоровий аналізатор має найбільшу величину адаптації. Світло­ва адаптація триває 8 — 10хв. При адаптації у темряві чутливість ока досягає оптимального рівня за ЗО — 50 хв. Чутливість, яка ви­кликана світловими си гналами, протягом певного часу залишається сталою попри зникнення сигналу. Інерція зору викликає стробос­копічний ефект. Критична частота блимання, коли сигнал сприй­мається як безперервний, перебуває в межах 12 — 25 Гц.

При сприйнятті об'єктів у двовимірному та тривимірному про­сторі розрізняють поле зору та глибинний зір. Бінокулярне поле зору по горизонталі — 120 — 160°, по вертикалі вгору —55 — 60°, вниз - 65 - 72°. При сприйнятті кольору поле зору звужується. Зона оптимальної видимості становить: вгору — 25°, вниз — 35°, вправо та вліво - по 32°. Глибинний зір пов'язаний із сприйняттям простору. Помилка оцінки віддаленості об'єктів (на відстані до 30

середня тривалість подганих зорових фіксацій для розв язання найпоширеніших задач є: читання літер — 0,31с, пошук умовних знаків — 0,3 с, фіксація стану індикаторів (горить—не горить) — 0,28 с, сприйняття умовних знаків — 0,04 с Середня тривалість пошукових рухів ока — 0,025 с Потрібно зазначити, що основні характеристики зорового аналізатора людини значно змінюють­ся у процесі навчання та тренування.

Слуховий аналізатор складається із зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха, слухового нерва та системи зв'язку з голов­ним мозком. Діапазон звукових коливань, які ми чуємо, перебу­ває в межах від 16 — 20 Гц до 20 — 25 кГц. Абсолютною межею мінімальної чутливості є тиск 2x10⁵ Па на частоті 1 кГц (сила зву­ку 10⁹ ерг/см²). Слуховий аналізатор неоднаково сприймає звуки різних частот. Звуки низької частоти людина сприймає, як не дуже гучні, порівняно зі звуками більш високої частоти такої самої інтенсивності.

Тривалість звукового подразнення, яка потрібна для виник­нення відчуттів, також залежить від частоти та інтенсивності зву­ку. В межах середньої частини частот та інтенсивності звукових сигналів, які ми чуємо, величина диференціальної межі стано­вить близько 10% інтенсивності звуку. Для частот понад 1кГц почуття наявності сигналу виникають при його тривалості близько 0,001с.

Мовне повідомлення сприймається при темпі мови до 160 слів/хв. Оптимальний темп — 120 слів/хв при перевищенні інтен­сивності слів над шумами на 6 дБ.

Тактильний аналізатор сприймає відчуття, які виникають при дії різних механічних подразників на поверхню шкіри.

Межа відчуття болю становить 130 — 140 дБ та менше зале­жить від частоти.

Приклади меж чутливості:

- для кінців пальців руки - 3 г/мм²;

- для поверхні кисті — 12 г/мм²;

- для п'яти —250 г/мм².

Тактильний аналізатор має високу здатність до локалізації у просторі. Часова межа тактильного відчуття становить менше за 0,1 с Особливістю тактильного аналізатора є швидке зменшення відчуття торкання чи тиску. Час адаптації перебуває у межах 2—20 с.

Больова чутливість. Вище стверджувалося, що в будь-якому аналізаторі виникають больові відчуття, якщо величина подраз-нювача перевищує верхній абсолютний поріг. На цій підставі за­перечувалося існування спеціальних рецепторів больової чутли­вості. Згодом було виявлено вільні нервові закінчення в епіте­ліальному шарі шкіри, котрі і є спеціалізованими больовими рецепторами. Між тактильними та больовими рецепторами існу­ють складні співвідношення. Вони проявляються в тому, що най­менша щільність больових рецепторів припадає на ті ділянки шкіри, котрі найбільш насичені тактильними рецепторами, і на­впаки. Суперечність зумовлена різними функціями рецепторів в житті організма. Больові відчуття викликають оборонні рефлек­си, зокрема, рефлекс віддалення від подразника. Тактильна чут­ливість пов'язана з орієнтувальними рефлексами, зокрема, зу­мовлює рефлекс зближення з подразником.

Біологічний сенс болю полягає в тому, що він як сигнал не­безпеки мобілізує організм на боротьбу за самозбереженя. Під впливом больового сигнала перебудовується робота всіх систем організму і підвищується його реактивність.

Поріг больової чутливості шкіри живота — 20 г/мм², кінців пальців — 300 г/мм². При відчутті болю спостерігається майже пряма залежність між відчуттям та інтенсивністю подразнення в діапазоні до порога чутливості.

Руховий аналізатор дає можливість людині керувати захис­ними пристроями, ручками, кнопками, педалями та ін.

Оптимальні зусилля: для ручок — 20 — 40 Н; для кнопок,тум-блерів, перемикачів - 1400— 1600 Н; для ножних педалей - 20 -50 Н; для важелів ручного керування — 120 — 160 Н. Діапазон швидкостей, що розвиваються завдяки рухам рук, становить 0,01 — 8000 см/сек, найчастіше використовуються швидкості 5 —300 см/сек. Вертикальні рухи рука здійснює швидше, ніж горизон­тальні. Рухи до себе здійснюються швидше, ніж від себе. Руховий аналізатор можна значно покращити шляхом тренувань.

Нюх та смак можуть використовуватись людиною-операто-ром при знаходженні різних відхилень у технологічному процесі та при виникненні небезпеки. Абсолютна межа нюху у людини вимірюється частинками міліграма речовини на літр повітря. Ди­ференціальна межа становить в середньому 38%. У фізіології та психології поширена чотирикомпонентна теорія смаку, згідно з якою існує чотири види смакових відчуттів: солодкого, гіркого, кислого та солоного. Всі інші смакові відчуття є їх комбінацією. Абсолютні межі смакового аналізатора, виражені у величинах кон­центрацій розчину, майже у 10000 разів вищі від нюхового.

Смакові та нюхові відчуття відбивають не лише властивості речовин, а й стан самого організму. Розрізнювальна чутливість смакового аналізатора досить груба і становить в середньому 20%.

Температурна чутливість забезпечується двома типами рецеп­торів. Одні реагують тільки на холод, інші—лише на тепло. Абсо­лютна межа температурної чутливості для теплових рецепторів — 0,2°С, для холодних — 0,4°С. Диференціальна межа — близько 1 °С.

На роботу аналізаторів та на сприйняття сигналів у людини значно впливають психологічні характеристики особи: увага, па­м'ять та ін.(див. нижче).

Вібраційна чутливість. Інтенсивна вібрація при тривалому впливі зумовлює суттєві зміни діяльності всіх систем організму людини і може спричинювати захворювання. Вібрація малої інтенсивності може бути корисною, знижує втомлюваність, підвищує обмін речовин, збільшує м'язову силу. Спеціальні ана­лізатори, котрі сприймають вібрацію, поки що не виявлені. Діа­пазон відчуття вібрацій — від 1 до 10000 Гц. Найбільш висока чутливість виявлена до рівня частот 200 - 250 Гц. Порогові зна­чення вібраційної чутливості різні для різних ділянок тіла. Най­більшу чутливість мають дистальні ділянки тіла людини, тобто ті, що найбільш віддалені від його медіальної площини (наприк­лад, кисті рук).

Органічна чутливість. Мозок людини отримує інформацію не лише від навколишнього середовища, а й від самого організму. У внутрішніх органах під дією зовнішніх умов виникають відчут­тя, котрі породжують сигнали, які є необхідною умовою регу­ляції діяльності внутрішніх органів.

Аналізатори людини функціонують в умовах складної взаємодії. На кожен аналізатор людини впливають одночасно декілька под-

разників, які відтак впливають на всю систему аналізаторів. Тому необхідно враховувати не лише можливості аналізатора, а й ті умо­ви, в котрих перебуває людина. Відомо, що сильний шум змінює чутливість зору. Чутливість зорового апарата знижується під дією деяких запахів, температури, вібрації. Визначаючи оптимальні умови функціонування, слід враховувати всю систему подраз­ників, що діють на аналізатори людини, комплексно враховувати чинники навколишнього середовища.

1.2.3. Працездатність людини-оператора

Під працездатністю людини розуміють можливість її викону­вати роботу з необхідною якістю та в установлений час. Праце­здатність людини залежить як від зовнішніх чинників, так і від внутрішнього стану (внутрішні чинники).

До зовнішніх чинників належать: кількість та форма отрима­ної інформації,зручність робочого місця, характер взаємосто­сунків в колективі, вплив чинників середовища існування.

До внутрішніх чинників належать: рівень підготовкидрено-ваність людини та її емоційна стійкість.

У процесі роботи людина переживає різні функціональні ста­ни, які зумовлюють різні рівні її працездатності.

На рис. 10 наведено зміни функціонального стану та якості роботи людини у процесі одного трудового циклу (зміни).

Виділяють 4 фази працездатності: пристосування до праці,стій-кої працездатності, субкомпенсації, втоми. Тривалість усіх фазта усьо­го циклу роботи залежить від рівня підготовки людини до роботи.

Ф — показник функціонального стану;

S - помилки роботи;