Крушельницька Я. В. Фізіологія і психологія праці (2000)
3.4. Фізіологічні принципи раціоналізації трудових процесів
Проектування раціональних трудових процесів є важливим напрямком удосконалення організації і підвищення продуктивності праці. Під трудовим процесом розуміють сукупність дій працівника, спрямованих на створення певного виду продукції або надання послуги. Зміст трудового процесу характеризується складним поєднанням моторних, перцептивних і мнемічних дій. Основним елементом трудового процесу є операція. Під операцією розуміють закінчену частину виробничого процесу з обробки предмета праці на одному робочому місці одним або групою робітників. Елементарною одиницею операції є рух — одноразове переміщення робочого органа виконавця (руки, ноги, корпуса, очей) у процесі праці. Сукупність трудових рухів, які виконуються без перерви одним або кількома робочими органами працівника, називається трудовою дією. Сукупність трудових дій, об’єднаних одним цільовим призначенням, називається трудовим прийомом. Завдання раціоналізації полягає у виборі найбільш економних трудових прийомів і рухів, тобто таких, що вимагають найменших затрат часу, нервової енергії і фізичних зусиль працівника при їх виконанні.
Фізіологічні передумови раціонального трудового процесу такі:
● величина механічної роботи повинна бути пропорційна до м’язової маси, яка бере участь у виконанні цієї роботи;
● робочі рухи і прийоми не повинні супроводжуватися великими зусиллями окремих груп м’язів;
● робота має виконуватися у зручному положенні корпуса і кінцівок працівника;
● максимальна точність і швидкість рухів обернено пропорційна до навантаження;
● необхідна раціональна організація трудових рухів;
● переносити вантажі слід на невелику відстань, у горизонтальній площині.
Важливою умовою проектування раціональних трудових процесів є визначення кількості і структурного складу операцій, з яких він складається, залежно від рівня механізації, технології, спеціалізації і поділу праці. Проектування і раціоналізація самих трудових операцій полягає не в механічному поєднанні елементарних робочих рухів і дій з метою скорочення часу на їх виконання, а в злитті їх в єдину систему за законами виробничої доцільності і рефлекторної саморегуляції. Доведено, що не всяка мінімізація часу на виконання трудових рухів вигідна, оскільки часто призводить до невиправданого збільшення затрат енергії працівника і, зрештою, до зниження ефективності праці. З огляду на це саме раціоналізацію трудових рухів покладено в основу раціоналізації трудових операцій і процесів.
У процесі вивчення трудових рухів вирішуються такі основні завдання:
● встановлюється доцільність рухів з погляду фізіології, економії затрат часу, відповідності передовим методам і прийомам праці;
● виключаються зайві рухи і виявляються можливості суміщення окремих рухів у часі;
● встановлюється раціональна послідовність рухів та їх координація;
● розробляються нормативи трудових рухів.
Всякий трудовий рух може бути охарактеризований з механічного, психологічного і фізіологічного боку.
З механічного боку рухи характеризуються траєкторією, швидкістю, темпом, силою. Ці показники відзначаються великою варіативністю залежно від характеру трудового процесу. Так, траєкторія рухів у складальника точних приладів мінімальна, у коваля — максимальна.
Швидкість рухів пальців при тонкому регулюванні становить 0,01 см/с, а швидкість кисті при метанні — 8000 см/с. Відмінності в силі рухів також значні: вантажник розвиває зусилля до 100 кг, а диригент — близько 10 г.
З психологічної сторони трудові рухи класифікуються залежно від мети, яка досягається в результаті їх виконання. Виокремлюють такі трудові рухи:
● основні — мінімально необхідні для досягнення мети трудової діяльності;
● коригуючі — уточнюють основні рухи;
● додаткові — не стосуються до основного завдання, але необхідні в зв’язку з побічними факторами;
● аварійні — додаткові, необхідні для ліквідації аварійної ситуації, дуже важливі;
● зайві — заважають виконанню перших чотирьох груп рухів;
● помилкові — виконуються замість перших чотирьох груп рухів, але не досягають мети.
З фізіологічного боку трудовий рух є руховим умовним рефлексом, а трудова операція як сукупність рухів і дій є системою умовних рефлексів — динамічним робочим стереотипом. Рухова дія — це цілісна сукупність взаємопов’язаних компонентів рухових реакцій, що вимагає динамічних і статичних зусиль.
Рухи окремих частин тіла людини характеризуються певними швидкісними параметрами, тобто для кожної групи м’язів є свій оптимум швидкості та величини зусиль, який дає найбільший трудовий ефект.
Недовантаження м’язів, як і перевантаження їх, негативно впливає на функціонування рухового апарату людини. Швидкість рухів залежить від силових резервів організму. Найбільші зусилля можуть розвивати ноги. М’язова сила, яку людина розвиває у процесі праці, не повинна перевищувати третини максимальних величин. Максимальні зусилля можуть бути лише короткочасними, у разі крайньої потреби. У позі стоячи найбільші зусилля руки розвивають на рівні плеча, а сидячи — на рівні ліктя.
Швидкість рухів залежить від протяжності та їх характеру. Так, при протяжності руху в 25 мм час руху становить 0,072 с, при 50 мм — 0,145 с, при 300 мм — 0,108 с.
Швидкість рухів залежить також від їх напряму і траєкторії. Швидше виконуються рухи до себе і справа наліво. Швидкість горизонтальних рухів більша, ніж вертикальних. Проте дуже короткі вертикальні рухи (5,0…7,5 см) від себе виконуються швидше, ніж горизонтальні до себе. У горизонтальній площині права рука рухається швидше проти годинникової стрілки, а ліва — за годинниковою стрілкою. Кругові рухи мають в 1,5—2 рази більшу швидкість, ніж поступальні. Якщо рух виконується однією рукою, то найбільша швидкість досягається за умови його виконання під кутом 60° до середньої лінії, якщо двома руками — то під кутом 30°.
Важливими характеристиками рухів є їх ритм і темп. Під ритмом розуміють закономірне чергування в часі окремих рухів і пауз між ними. Під темпом розуміють кількість робочих рухів за одиницю часу.
Ритми скорочення скелетних м’язів і серцевого м’яза тісно пов’язані. Якщо ритми скорочення м’язів рук і ніг збігаються з ритмом дихання і серця, то м’язова робота менш утомлива.
Темп рухів неоднаковий для різних ланок рухового апарату. Максимальна частота рухів за хвилину становить для пальця руки 204—406, кисті — 360—431, передпліччя — 190—392, ступні — 300—378, будучи різною у працівників різного віку, темпераменту, стану здоров’я і т. п.
Частота трудових рухів становить 30—40% від максимальної. Темп рухів, які людина вибирає як найзручніший у роботі, називається звичним, або природним темпом.
Затрати енергії на виконання рухів в різних площинах і різними ланками рухового апарату неоднакові. Так, найменша кількість енергії витрачається на рухи пальців. При виконанні рухів пальцями і кистю затрати енергії збільшуються вдвічі, пальцями, кистю і передпліччям — утричі, а при повному розмаху руки — в 5 раз порівняно з затратами енергії на рухи пальців.
Точність рухів найбільша в оптимальній зоні. Тому рухи необхідно обмежувати в просторі, щоб вони виконувалися в межах оптимальної фізіологічної рухливості кінцівок. Трудові рухи мають виконуватися в межах поля зору. Одночасні рухи обох рук мають бути симетричними, а окремі елементи рухів — плавно пов’язаними між собою. Економічність трудових рухів досягається за рахунок симетричного розміщення рук і ніг працівника відносно вертикальної осі тіла. Будь-яке зміщення траєкторії рухів вимагає додаткового напруження м’язів для підтримання робочої пози.
Фізіологічними принципами раціоналізації трудових рухів є:
● правильне використання активних і пасивних сил;
● плавність рухів;
● безперервність рухів;
● овальність траєкторії рухових ланок;
● помірний діапазон рухів;
● поєднання роботи обох рук;
● виключення зайвих рухів, економія рухів;
● ритмічність рухів;
● обмеження статичних навантажень;
● рівномірний розподіл навантаження на аналізатори.
Фізіологічні принципи раціоналізації трудових рухів лежать в основі проектування раціональних трудових процесів, операцій і прийомів. Для цього вибирається робоча поза, яка відповідає характеру виконуваної роботи, вимогам фізіології і антропометричним даним працівника, визначається стійкість положення стоячи і сидячи, нахили і повороти корпуса і голови, статичні напруження, зручність і безпека праці; визначаються траєкторії і відстань переміщення робочих органів працівника, швидкість рухів і можливість заміни одних рухових ланок іншими, можливості суміщення рухів, темп і ритм роботи.
Фізіологічні передумови раціонального трудового процесу такі:
● величина механічної роботи повинна бути пропорційна до м’язової маси, яка бере участь у виконанні цієї роботи;
● робочі рухи і прийоми не повинні супроводжуватися великими зусиллями окремих груп м’язів;
● робота має виконуватися у зручному положенні корпуса і кінцівок працівника;
● максимальна точність і швидкість рухів обернено пропорційна до навантаження;
● необхідна раціональна організація трудових рухів;
● переносити вантажі слід на невелику відстань, у горизонтальній площині.
Важливою умовою проектування раціональних трудових процесів є визначення кількості і структурного складу операцій, з яких він складається, залежно від рівня механізації, технології, спеціалізації і поділу праці. Проектування і раціоналізація самих трудових операцій полягає не в механічному поєднанні елементарних робочих рухів і дій з метою скорочення часу на їх виконання, а в злитті їх в єдину систему за законами виробничої доцільності і рефлекторної саморегуляції. Доведено, що не всяка мінімізація часу на виконання трудових рухів вигідна, оскільки часто призводить до невиправданого збільшення затрат енергії працівника і, зрештою, до зниження ефективності праці. З огляду на це саме раціоналізацію трудових рухів покладено в основу раціоналізації трудових операцій і процесів.
У процесі вивчення трудових рухів вирішуються такі основні завдання:
● виключаються зайві рухи і виявляються можливості суміщення окремих рухів у часі;
● встановлюється раціональна послідовність рухів та їх координація;
● розробляються нормативи трудових рухів.
Всякий трудовий рух може бути охарактеризований з механічного, психологічного і фізіологічного боку.
З механічного боку рухи характеризуються траєкторією, швидкістю, темпом, силою. Ці показники відзначаються великою варіативністю залежно від характеру трудового процесу. Так, траєкторія рухів у складальника точних приладів мінімальна, у коваля — максимальна.
Швидкість рухів пальців при тонкому регулюванні становить 0,01 см/с, а швидкість кисті при метанні — 8000 см/с. Відмінності в силі рухів також значні: вантажник розвиває зусилля до 100 кг, а диригент — близько 10 г.
З психологічної сторони трудові рухи класифікуються залежно від мети, яка досягається в результаті їх виконання. Виокремлюють такі трудові рухи:
● основні — мінімально необхідні для досягнення мети трудової діяльності;
● коригуючі — уточнюють основні рухи;
● додаткові — не стосуються до основного завдання, але необхідні в зв’язку з побічними факторами;
● аварійні — додаткові, необхідні для ліквідації аварійної ситуації, дуже важливі;
● зайві — заважають виконанню перших чотирьох груп рухів;
● помилкові — виконуються замість перших чотирьох груп рухів, але не досягають мети.
З фізіологічного боку трудовий рух є руховим умовним рефлексом, а трудова операція як сукупність рухів і дій є системою умовних рефлексів — динамічним робочим стереотипом. Рухова дія — це цілісна сукупність взаємопов’язаних компонентів рухових реакцій, що вимагає динамічних і статичних зусиль.
Недовантаження м’язів, як і перевантаження їх, негативно впливає на функціонування рухового апарату людини. Швидкість рухів залежить від силових резервів організму. Найбільші зусилля можуть розвивати ноги. М’язова сила, яку людина розвиває у процесі праці, не повинна перевищувати третини максимальних величин. Максимальні зусилля можуть бути лише короткочасними, у разі крайньої потреби. У позі стоячи найбільші зусилля руки розвивають на рівні плеча, а сидячи — на рівні ліктя.
Швидкість рухів залежить від протяжності та їх характеру. Так, при протяжності руху в 25 мм час руху становить 0,072 с, при 50 мм — 0,145 с, при 300 мм — 0,108 с.
Швидкість рухів залежить також від їх напряму і траєкторії. Швидше виконуються рухи до себе і справа наліво. Швидкість горизонтальних рухів більша, ніж вертикальних. Проте дуже короткі вертикальні рухи (5,0…7,5 см) від себе виконуються швидше, ніж горизонтальні до себе. У горизонтальній площині права рука рухається швидше проти годинникової стрілки, а ліва — за годинниковою стрілкою. Кругові рухи мають в 1,5—2 рази більшу швидкість, ніж поступальні. Якщо рух виконується однією рукою, то найбільша швидкість досягається за умови його виконання під кутом 60° до середньої лінії, якщо двома руками — то під кутом 30°.
Важливими характеристиками рухів є їх ритм і темп. Під ритмом розуміють закономірне чергування в часі окремих рухів і пауз між ними. Під темпом розуміють кількість робочих рухів за одиницю часу.
Ритми скорочення скелетних м’язів і серцевого м’яза тісно пов’язані. Якщо ритми скорочення м’язів рук і ніг збігаються з ритмом дихання і серця, то м’язова робота менш утомлива.
Темп рухів неоднаковий для різних ланок рухового апарату. Максимальна частота рухів за хвилину становить для пальця руки 204—406, кисті — 360—431, передпліччя — 190—392, ступні — 300—378, будучи різною у працівників різного віку, темпераменту, стану здоров’я і т. п.
Частота трудових рухів становить 30—40% від максимальної. Темп рухів, які людина вибирає як найзручніший у роботі, називається звичним, або природним темпом.
Затрати енергії на виконання рухів в різних площинах і різними ланками рухового апарату неоднакові. Так, найменша кількість енергії витрачається на рухи пальців. При виконанні рухів пальцями і кистю затрати енергії збільшуються вдвічі, пальцями, кистю і передпліччям — утричі, а при повному розмаху руки — в 5 раз порівняно з затратами енергії на рухи пальців.
Точність рухів найбільша в оптимальній зоні. Тому рухи необхідно обмежувати в просторі, щоб вони виконувалися в межах оптимальної фізіологічної рухливості кінцівок. Трудові рухи мають виконуватися в межах поля зору. Одночасні рухи обох рук мають бути симетричними, а окремі елементи рухів — плавно пов’язаними між собою. Економічність трудових рухів досягається за рахунок симетричного розміщення рук і ніг працівника відносно вертикальної осі тіла. Будь-яке зміщення траєкторії рухів вимагає додаткового напруження м’язів для підтримання робочої пози.
Фізіологічними принципами раціоналізації трудових рухів є:
● правильне використання активних і пасивних сил;
● плавність рухів;
● безперервність рухів;
● овальність траєкторії рухових ланок;
● помірний діапазон рухів;
● поєднання роботи обох рук;
● виключення зайвих рухів, економія рухів;
● ритмічність рухів;
● обмеження статичних навантажень;
Фізіологічні принципи раціоналізації трудових рухів лежать в основі проектування раціональних трудових процесів, операцій і прийомів. Для цього вибирається робоча поза, яка відповідає характеру виконуваної роботи, вимогам фізіології і антропометричним даним працівника, визначається стійкість положення стоячи і сидячи, нахили і повороти корпуса і голови, статичні напруження, зручність і безпека праці; визначаються траєкторії і відстань переміщення робочих органів працівника, швидкість рухів і можливість заміни одних рухових ланок іншими, можливості суміщення рухів, темп і ритм роботи.
