Основные направления эргономики при проектировании сельскохозяйственной техники

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 [3].

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.

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, обрабатывающим более 70% площади переднего стекла. При недостаточном освещении и в темное время суток используется шесть фар.

Комфортные условия на рабочем месте комбайнера обеспечены эффективной виброи шумоизоляцией (кабина установлена на четырех резинометаллических прокладках — сайлент-блоках), кондиционированием воздуха. Оптимизированы форма и размещение органов управления: рычаг, находящийся по правую руку от комбайнера, позволяет одной рукой управлять всей гидравлической системой комбайна. На нем сгруппированы все органы управления системой [4].

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—1981 гг. 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 [5].

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.) .

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 Харвестер» 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 [2].

Рис. 6-6. Универсальный трактор «Магнум», модель 7130 (фирма «Кейс», США)