Несмотря на стремительное развитие и внедрение средств механизации и автоматизации процессов в горнодобывающей отрасли, человеческий фактор остается основополагающим при эксплуатации техники, так как именно человек несет ответственность за эксплуатацию и поддержание технического состояния горно-шахтного оборудования любой степени сложности и автономности.
Эргономика — это наука, изучающая такие аспекты, как: приспособление должностных обязанностей и рабочих мест, предметов и объектов труда, а также компьютерных программ для наиболее безопасного и эффективного труда работника. Так же эргономика изучает реакцию человека на совершаемые процессы работы, скорость обучаемости, затраты энергии, производительность и интенсивность при конкретных видах деятельности. Предметом изучения в данной науке является взаимодействия человека с техническими средствами и их закономерности [1, 2].
Первым начал развивать эргономику, как науку о труде, В. Ястшембовский. В последующем, данное направление было взято за основу научных трудов, такими ученными как: В. М. Бехтерев, В. Н. Мясищев и др. Изучением трудовой деятельности человека занимались многие видные ученые — А. К. Гастев, П. М. Керженцев и другие. Изучению основ технической эстетики и эргономики посвящены работы таких учёных, как В. М. Геслер, М. П. Зеленин, А. П. Широков. Биомеханическими направлениями работы человека посвящены работы таких учёных как А. Н. Пеpшин, А. С. Аурин, В. Н. Селуяинов, Д. Д. Донской. Дальнейшим объединением двух направлений эргономики и биомеханики в эргономическую биомеханику на основе антропометрических признаков занимались учёные А. С. Аурин и В. М. Зациоpский [1].
Активные работы в области эргономического обеспечения системы «человек–горная машина–среда», велись вначале 90-х годов XX века. Эргономическими исследованиями механизированных крепей занимались В. И. Даниляк, В. М. Рачек, Н. И. Меняйло, В. Е. Грищенко, Л. И. Хабазня, А. Е. Кривенко и другие ученые [2].
Решение проблем в области эргономического обеспечения карьерной техники нашло отражение в работах В. С. Головина [3], В. Г. Хусаинова, В. С. Великанова [5–9]. Необходимость в развитии дальнейших исследований в данной области диктуется и тем обстоятельством, что мировая горная промышленности в перспективе ориентируется на открытый способ разработки, а одноковшовые электромеханические и гидравлические экскаваторы выполняют основной (порядка 80 %) объём экскаваторных работ при открытой разработке месторождений.
Эргономическое обеспечение проектных работ заключается в установлении и реализации эргономических требований и формировании эргономических свойств системы «человек — горная машина — среда» на стадиях ее разработки и эксплуатации. Оно реализуется в виде совокупности взаимосвязанных организационных мероприятий, научно-исследовательских и проектных работ.
Эффективным средством эргономического проектирования являются автоматизированные системы проектирования (САПР), состоящие из ЭВМ, графических устройств ввода — вывода и разнообразных пакетов программного обеспечения. Автоматизированные системы эргономического проектирования развиваются под воздействием и в русле общего процесса автоматизации проектирования. Различают следующие традиционные системы в автоматизированном проектировании рабочих мест: статические системы, кинематические системы, динамические системы.
В работе [10] рассматривается теоретический и практический опыт проектирования рабочих мест — типа «капсула» (минимального пространства) с учетом требований эргономики. Установлено, что при проектировании объектов «капсульной» системы, необходимо, чтобы они отвечали не только всем заданным параметрам, но и были оптимальными по пространственным характеристикам и максимально комфортными, удобными и безопасными по эксплуатационным качествам. Такой путь должен стать основополагающим при проектировании объектов с минимальными габаритами.В статье [11] проанализированы существующие примеры использования «капсульной» системы, установлено, что данный подход приемлем и в проектировании рабочего места машиниста экскаватора в силу габаритных размеров кабины и специфики компоновки самого экскаватора (рис. 1, 2).
Рис. 1. Кабина машиниста экскаватора ЭКГ- 5А [12]
Рис. 2. Кабины машинистов экскаваторов
Конструкции экскаваторов находятся в постоянном развитии и совершенствовании, что влечет за собой оптимизацию рабочих мест за счёт пространственной организации — рабочей позы машиниста, характеристики сиденья, расположение основных органов управления и панели приборов и др., и условий адаптации человека, как к внутренним, так и внешним факторам среды.
Таким образом, дальнейшее развитие эргономического проектирования горных машин, это создание адаптированных средств труда к человеческим возможностям с целью повышения эффективности деятельности операторов, сохранения качества работы и здоровья.
Литература:
- Шумилин В. К. и др. Эргономические основы проектирования техники. Учебное пособие. — М.:ВЗМИ, 1998.
- Шабанов А. А., Великанов В. С. Обзор исследований и перспективные направления в эргономическом обеспечении проектирования горных машин и комплексов // Вестник КузГТУ. — 2013. — № 6. С. 46–50.
- Головин В. С. Эргономика горнорудного оборудования. — М.: Недра, 1990. — 183 с.
- Сафин Г. Г., Абдрахманов А. А., Великанов В. С. Определение показателей надежности системы «оператор-горная машина-среда» методом функциональных сетей // Инженерный вестник Дона, 2014, № 4 [Электронный ресурс]. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/84N4y14
- Гуров М. Ю., Великанов В. С. Моделирование рабочего места оператора горноймашины на основе антропометрических параметров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: изд-во «Горная книга», 2008. — № 2. — С. 72–77.
- Сафин Г. Г., Абдрахманов А. А., Великанов В. С., Усов И. Г., Савельев В. И., Мацко Е. Ю. Групповая экспертная оценка деятельности операторов одним из методов теории принятия решений // Современные проблемы науки и образования, 2015, № 1 [Электронный ресурс]. URL:science-education.ru/121–18867
- Великанов В. С. Методика оценки показателей экономического эффекта от реализации мероприятий по повышению уровня эргономического обеспечения горных машин (на примере карьерных экскаваторов) // Маркшейдерия и недропользование. — 2014. — № 3. — С. 18–21.
- Шабанов А. А., Великанов В. С. Обзор исследований и перспективные направления в эргономическом обеспечении проектирования горных машин и комплексов // Вестник КузГТУ. — 2013. — № 6. С. 46–50.
- Олизаренко В. В., Исмагилов К. В.. Великанов В. С. Анализ современного состояния проектирования карьерных машин с применением эргономических методов // Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. — Магнитогорск: изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2008. — С. 155–159.
- Колосова И. И., Шкиро Е. А. Эргономика минимальных пространств // Вестник ТГАСУ, 2011. — № 4. — С. 62 -77.
