Эргономика в сельском и лесном хозяйстве

 

Интенсификация труда в сельском и лесном хозяй­стве и конкурентная борьба на рынке сбыта промышлен­ной продукции — два фактора, стимулирующих разви­тие эргономики в названных отраслях. Не менее сущест­венно и то, что около 75% населения земного шара не являются жителями промышленно развитых стран. Из этого числа 80 — 90% людей работают в сельском хозяй-стве [31].

Во многих странах достигнуты существенные ре­зультаты в эргономическом проектировании, использова­нии и обслуживании сельскохозяйственных машин и оборудования, обеспечении безопасности труда, профес­сионального отбора и обучения (рис. 24—26 цв. вкл.). Эргономические проблемы сельского и лесного хозяйст­ва принято рассматривать "в одном пакете", поскольку используемая в лесном хозяйстве техника базируется на модификациях сельскохозяйственных машин. Во многих странах эргономика и дизайн в сельском хозяйстве вза­имосвязаны.

В США разработаны критерии, которые позволяют не только прогнозировать отношение потребителя к тому или иному, скажем, варианту кабины, но и оценивать качество такой разработки, т.е. качество разработки оце­нивается не по соответствию различным требованиям и нормам, как это практикуется во многих странах, а по тому, как может потребитель принять новое решение. Разработанный фирмой "Интернешнл Харвестер" метод индекса потребительских предпочтений предпо­лагает вычленение трех категорий удобств [32]. Первая, являющаяся критической, связана с надежностью и без­опасностью кабины и ее оборудования, вторая — с соответствием кабины рабочим действиям фермера (тракториста). Здесь имеются в виду, с одной стороны, анализ "привычных" действий фермера, а с другой — моделирование его деятельности в новой кабине. Третья категория определяется с учетом тех психологических критериев, которые связаны с ощущением комфорта или удобства.

Нетрудно заметить, что категории удобств дают вполне определенную ориентацию проектировщику, с одной стороны, использовать все методы и средства, в том числе социологические, чтобы принять во внимание тонкие, подчас трудно уловимые мотивации, с другой — достаточно тщательно и всесторонне оценивать решения, которые могут быть предложены потребителю и вызы­вать реакцию с той или иной степенью предсказуемости. Умение моделировать деятельность и отношение к техни­ке потребителя — профессиональное качество проекти­ровщика, создающего изделия для сфер, где позицию потребителя формируют традиции.

Метод индекса потребительских предпочтений и другие ему подобные стимулировали разработку и ши­рокое применение при создании новой сельскохозяйст­венной техники моделирующих стендов и тренажеров, посредством которых проектировщик не просто "назна­чает" те или иные приемы управления, а встраивает их в систему действий потребителя, определяет не только самоценность новых приемов, но и их согласованность с другими. То, насколько совокупность действий потреби­теля складывается в целостную, рациональную, удобную и красивую систему, определяет "качество вождения" трактора, или "качество управления" машиной.

Для отработки процедур "качества вождения" трак­тора фирма "Джон Дир" построила в своем техническом центре в Молине, штат Иллинойс, моделирующий стенд, который дает возможность исследовать зависимость про­цесса от индивидуальных данных тракториста (возраста, роста, веса, опыта и других факторов) и оборудования кабины. От моделирующего стенда с его преимуществен­но исследовательскими функциями прямой путь к трена­жеру, функции которого внедренческие (освоение новых методов управления техникой) и диагностические (опре­деление подготовленности оператора к управлению дан­ным видом техники, влияние системы управления на здоровье человека и т.п.). Специально изучаются и моде­лируются ситуации, в которых недостаточно опытный водитель проявляет склонность к растерянности и даже к панике, разрабатываются, испытываются и внедряются средства мгновенной остановки машины. Ситуации эти предполагается включать в программы обучения ферме­ров на тренажере. Более того, предпринимаются иссле­дования с целью решить проблему использования лиц, не получивших профессиональной подготовки, для управле­ния сельскохозяйственной техникой.

Дело в том, что современная сельскохозяйственная техника при внешней своей простоте трудно осваивается не только новичками, но и проектировщиками, техноло­гами, эксплуатационниками и другими специалистами, имевшими ранее дело с другой техникой. Но есть лица, контакт которых с этой техникой носит эпизодический характер, и на них она обычно не рассчитана. Поэтому ставится вопрос о том, чтобы использовать возможности эргономики для создания систем управления сельскохо­зяйственной техникой с высокими качествами адапта­ции. Речь идет о том, чтобы заменить ориентиры фермер­ской культуры на общекультурные. Движение в этом направлении практически началось в США с создания разного рода малых сельскохозяйственных систем рек­реационного назначения: в стране полным ходом реали­зуется концепция "фермер после службы", согласно ко­торой горожане и лица, имеющие загородные дома, в целях отдыха, воспитания детей обрабатывают неболь­шие участки (газоны, цветники, спортивные площадки с травяным покровом и т.п.). Применяемая для этих целей техника настолько проста в освоении, что ее используют для формирования первичных навыков управления и обслуживания у детей и подростков [33].

О комплексных эргономических разработках сельскохозяйственных машин можно составить опре­деленное представление, ознакомившись с самоходными зерноуборочными комбайнами фирмы "Клаас" (Германия). Они оснащены кабиной с полностью остекленной перед­ней панелью. Тонированное (светло-голубого цвета) отра­жательное стекло установлено с небольшим наклоном впе­ред, массивные вертикальные стойки в поле зрения комбай­нера не попадают. При работе в условиях атмосферных осадков оптимальная обзорность обеспечивается круго­вым стеклоочистителем, обрабатьшающим более 70 % пло­щади переднего стекла. При недостаточном освещении и в темное время суток используется шесть фар.

Комфортные условия на рабочем месте комбайнера обеспечены эффективной вибро- и шумоизоляцией (ка­бина установлена на четырех резинометаллических про­кладках — сайлент-блоках), кондиционированием возду­ха. Оптимизированы форма и размещение органов уп­равления: рычаг, находящийся по правую руку от ком-

байнера, позволяет одной рукой управлять всей гидрав­лической системой комбайна. На нем сгруппированы все органы управления системой.

Особое внимание уделено информационным и кон­трольным приборам. Главный комплекс контрольных приборов, снабжающих оператора информацией о рабо­те двигателя и ходовой части комбайна, вмонтирован в рулевую колонку непосредственно за штурвалом. По правую сторону от колонки размещено контрольное табло, информирующее о функционировании жатки и других агрегатов комбайна: транспортеров, молотилки, копнителя и др. Использование на зерноуборочном ком­байне бортового компьютера позволяет быстро и точно определять такие параметры, как производительность машины, суммарная обработанная площадь в гектарах, время работы и др.

Сложной задачей является создание сидений для сельскохозяйственных машин. Интересна концепция ра­бочего сиденья для сельскохозяйственной техники фирмы "Граммер" (Германия). Она основана на том, что поза сидя для человека не вполне естественна. Истори­чески она сформировалась сравнительно недавно. В ре­зультате скелет, позвоночник, мышцы и внутренние ор­ганы сидящего человека функционируют зачастую в не­нормальных условиях, деформируются и перегружаются, что приводит к утомлению, снижению эффективности труда, а затем и к потере трудоспособности. Положение усугубляется еще больше, когда человек во время работы начинает испытывать вибрацию и толчки (что особенно характерно для колесных тракторов, движущихся по неров­ной поверхности на сравнительно большой скорости).

Разработка сидений для сельскохозяйственной и других видов мобильной рабочей техники проводилась на основе данных, полученных при обследовании здоро­вья большого контингента рабочих, т.е. сиденье модели­ровалось применительно к конкретным физиологичес­ким и психологическим данным. В 1980—1981гг. фирма обследовала 500 трактористов и водителей транспортных и строительно-дорожных машин. Результаты показали, что 14% обследованных испытывают боли в желудке, 45% — в спине, у 40% наблюдалось эпизодическое сни­жение трудоспособности.

Улучшение рабочей позы достигалось изменением конструкций сиденья путем включения высокой спинки и подголовника, профилированных мягких частей и ре­гулируемых подлокотников. Большое число регулируе­мых элементов — отличительный признак современных сидений для сельскохозяйственной техники. Они позво­ляют обеспечить водителю удобную позу, соответствую­щую характеру работы, а также индивидуальным особен­ностям. Их наличие дает возможность изменять углы наклона мягких частей, высоту установки подголовника и самого сиденья относительно пола кабины. Сиденье может поворачиваться в горизонтальной плоскости (у некоторых моделей они могут совершать даже полный оборот и фиксироваться через каждые 10 градусов), иметь наклон в вертикальной плоскости, равной 7 граду­сам, при большом крене машины (при пахоте и т.д.) [34].

Эргономисты принимают участие в разработке кон­цепции кабины как "центра оперативного мышле­ния", в соответствии с которой основной функцией трак­ториста и водителя сложной машины становится про­граммирование технологического процесса и режима движения агрегата на основе информации, поставляемой устройствами отображения типа мониторов и дисплеев. Мониторные системы устанавливаются на некоторых сельскохозяйственных тракторах, выпускаемых амери­канскими фирмами "Джон Дир", "Интернешнл Харвес-тер" и др. Это породило своего рода концепцию-спутник "обитаемой кабины", в которой было реализовано пред­ставление о среде и интерьере кабины, рассчитанных на тракториста-программиста.

В целом ряде стран производится сельскохозяйст­венная техника, рассчитанная на женщин. Доля жен­ского труда в сельском хозяйстве в большинстве стран весьма значительна: число женщин, занятых в сельско­хозяйственном производстве, более чем на 20% превыша­ет число женщин, работающих на промышленных пред­приятиях и в ремесленных мастерских.

Тракторы, по своим параметрам рассчитанные на женщин, выпускает фирма "Гольдони" (Италия). По за­казу Кубы 1300 таких тракторов были изготовлены для кофейных плантаций. Затем "женские" тракторы были изготовлены для французского рынка. Эти машины отли­чались небольшими размерами и массой, простотой и легкостью управления, достаточно высокими эстетичес­кими качествами. Последний момент особенно важен для "женских" тракторов, да и не только тракторов.

В развитых странах "корпус" фермеров постепенно стареет. Американские фирмы "Джон Дир" и "Кейс" создали тракторы для пожилых фермеров (рис. 6-6, рис. 6-7). Фирма "Кейс", например, предлагает тракторы классического типа серии "Магнум" из четырех моделей мощностью от 130 до 195 л.с. Это тракторы примерно того же класса, что уже имеются в крупных, рентабельных фермерских хозяйствах, хотя они и дороже. Дело в том, что тракторы серии "Магнум" и им подобные других фирм отличаются тем уровнем потребительских свойств, который можно отнести к разряду сверхудобных. Ком­фортабельная кабина, электронизация и компьютериза­ция, легкость и простота управления, надежность и эко­номичность — все это имеет под собой не только сугубо функциональную, но и достаточно тонкую психологичес­кую основу.

Тракторы предназначены для опытных фермеров, экономическое благополучие которых позволяет приоб­рести новую технику, от которой ожидают не столько выгод в смысле прямого роста производительности труда, сколько сохранения собственного здоровья и "деловой формы", поддержания работоспособности на протяже­нии всего дня, в том числе и после напряженных полевых работ. С помощью сверхудобной техники фермер как бы вознаграждает себя за экономический успех и создает дополнительные возможности для развития этого успеха за счет поддержания тонуса и, следовательно, способнос­ти энергично заниматься делами фермы, невзирая на возраст и сложность проблем. Не говоря уже о том, что

сверхудобная техника обеспечивает фермеру достаточно долгую трудовую жизнь и тем продлевает его экономи­ческое благополучие [33].

Эргономическая программа для сельского и лесного хозяйства Норвегии разработана и выполнена в 1982 — 1987гг. под руководством Л.Съефлота. Он начал с социо­логического и эргономического описаний сельскохозяй­ственного производства, которое включало характерис­тику работников ферм, их половозрастную структуру, профессиональную подготовку, характер участия в поле­вых работах (постоянный, сезонный), затем определил наиболее распространенные заболевания, установил их причины. Ученый как бы нащупывал наиболее острые эргономические проблемы.

Работа тракториста или комбайнера приводит к воз­никновению болезненных ощущений в области шеи и позвоночника (80% фермеров указали на это), вызывае­мых необходимостью постоянно поворачивать голову и тело для контроля полосы движения, функционирования рабочих органов и качества обработки. Для норвежцев интенсивная телесная моторика — особая проблема, по­скольку небольшие размеры, неправильная конфигура­ция полей и сложный рельеф не позволяют заранее выбрать ту или иную траекторию движения и поддержи­вать устойчивую рабочую позу, как это бывает на боль­ших равнинных полях.

Ученый решил эту проблему, создав систему боль­ших зеркал, каждое из которых имеет размеры не менее 20x30 см. Опыт показал, что при правильной установке таких зеркал можно легко находить нужный объект и следить за ним, тогда как обычное стандартное зеркало заднего вида требует выбора определенного положения тела и поворота головы для восприятия объекта (неболь­шое зеркало само становится дополнительным объектом контроля). Большое зеркало прямоугольной формы с хорошо различимой рамкой облегчает трактористу поиск необходимого изображения, создает как бы систему координат. Чтобы можно было легко ориентировать зер­кала и уверенно пользоваться ими, рекомендуется их располагать на расстоянии не менее 35 и не более 90 см от глаз водителя. При соблюдении этих условий и приоб­ретении навыков тракторист получает возможность ра­ботать в сравнительно устойчивой позе, лучше контроли­ровать технологический процесс и меньше уставать.

Испытания показали, что без больших зеркал трак­торист проводит в положении, обернувшись назад, 42.1% рабочего времени, а при их наличии — всего лишь 0.7%. Таким образом, с помощью несложного устройства почти устраняется одна из главных причин, вызывающих преж­девременное утомление и заболевания тракториста, зна­чительно повышается комфорт на рабочем месте. Необ­ходимо только выработать навыки работы с зеркалами (правильно устанавливать их, определяя информативные участки изображения, делать поправки на освещенность и т.п.).

Высокая практическая эффективность рекоменда­ций Л.Съефлота объясняется тем, что он сам умеет уп­равлять любыми сельскохозяйстве иными машинами и в совершенстве владеет приемами выполнения любых ме­ханизированных полевых работ. Поэтому он в состоянии сам демонстрировать преимущества эргономических ре­комендаций и показывать приемы правильного и просто­го выполнения любых полевых работ. Фермеры охотно пользуются его рекомендациями.

Причина успеха норвежского эргономиста и быстро­го развития всей норвежской школы сельскохозяйствен­ной эргономики заключается в том, что объектом их изучения всегда была ферма в целом, а не какой-либо отдельный фрагмент, отдельная машина или отдельная эргономическая задача. Норвежская эргономическая программа междисциплинарная и межотраслевая: она охватывала работы, выполняемые в поле и помещении, машинные и ручные, особое внимание уделялось здоро-

вью сельских жителей и их удовлетворенности работой, а также организации и планированию сельского хозяй­ства. Программа состояла из специальных подпрограмм, которые по существу были исследовательскими проекта­ми. Их тема выбиралась с учетом того, чтобы в нее входил относительно самостоятельный фрагмент сельскохозяй­ственной проблематики, пригодный для получения кон­кретных и эффективных в социально-экономическом от­ношении результатов.

Блок выполнен из 12 исследовательских проектов. Темы основных из них: "Сельскохозяйственный трактор как рабочее место", "Сельскохозяйственный труд и здо­ровье", "Женский труд на ферме", "Эргономика в соору­жениях сельскохозяйственного назначения", "Труд в лес­ном хозяйстве и здоровье", "Информационное обеспече­ние тракториста". Таким образом, впервые в эргономичес­кой практике было положено начало разработке системы предложений, адресованных непосредственно фермерам, а уже затем машиностроительным фирмам [33,35].

Для эргономики в сельском хозяйстве 80-е годы означали не только новый уровень достижений, но и своего рода концептуальный перелом, связанный с рас­ширением границ профессиональной ответственности: от повышения качества различных машин к повышению качества фермерской жизни. Перелом концептуальный, поскольку заметного изменения организации и структу­ры проектно-исследовательских работ не произошло, да и сама техника в принципе осталась той же. Все дело в том, что любой проектировщик или исследователь всегда ставит сверхзадачу: не просто создать чем-либо замеча­тельное изделие, а рационализировать с его помощью жизнь на ферме. И реклама чаще всего строится не на выпячивании характеристик изделий, а на том эффекте, который оно дает ферме в целом. Такой "социальный заказ" способствует формированию специфических на­правлений исследовательской и проектно-эксперимен-тальной работы, в том числе и в такой области, как эргономика в сельском хозяйстве.