ГОСТ EN 894-3-2012 Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 3. Органы управления.
ГОСТ EN 894-3-2012
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Безопасность машин
ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ИНДИКАТОРОВ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ
Часть 3
Органы управления
Safety of machinery. Ergonomics requirements for the design of displays and control actuators. Part 3. Control actuators
МКС 13.100;
13.180
Дата введения 2014-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 70 "Станки"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2012 г. N 54-П)
За принятие проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 921-ст межгосударственный стандарт ГОСТ EN 894-3-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.
5 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 894-3:2000+A1:2008* Safety of machinery - Ergonomics requirements for the design of displays and control actuators - Part 3: Control actuators (Безопасность машин. Эргономические требования к оформлению индикаторов и органов управления. Часть 3. Органы управления).
Европейский стандарт разработан CEN/TC 122 "Эргономика".
Европейский стандарт, на основе которого подготовлен настоящий стандарт, реализует существенные требования безопасности директив ЕС, приведенных в приложениях ZA, ZB.
Перевод с английского языка (en).
Официальные экземпляры европейского стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Госстандарте Республики Беларусь.
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным европейским стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.
Степень соответствия - идентичная (IDT)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящий стандарт разработан в качестве гармонизированного стандарта, целью которого является достижение соответствия основным требованиям по безопасности директивы ЕС, касающейся машин и связанных с ней рекомендаций ассоциации ЕАСТ (Европейская ассоциация свободной торговли)
1 Область применения
В настоящем стандарте содержатся рекомендации по выбору, проектированию, установке и расположению органов управления. Данные органы должны способствовать выполнению оператором своих обязанностей, а также должны соответствовать условиям эксплуатации и отвечать всем предъявляемым к ним требованиям.
Настоящий стандарт может быть применен к ручным органам управления, устанавливаемым на технологическое оборудование, используемое в промышленных и частных целях. Особое внимание на рекомендации данного стандарта необходимо обратить в том случае, если использование органа управления может прямо или косвенно (при его неверном использовании) привести к получению травмы или нанесению вреда здоровью.
2 Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные стандарты*. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (включая все его изменения).
EN 574:1996+А1:2008 Safety of machinery - Two-hand control devices - Functional aspects - Principles for design (Безопасность машин. Двуручные устройства управления. Функциональные аспекты. Принципы конструирования)
EN 614-1:2006+А1:2008 Safety of machinery - Ergonomic design principles - Part 1: Terminology and general principles (Безопасность машин. Эргономические принципы проектирования. Часть 1. Термины, определения и общие принципы)
EN 894-1:1997+А1:2008 Safety of machinery - Ergonomics requirements for the design of displays and control actuators - Part 1: General principles for human interactions with displays and control actuators (Безопасность машин. Эргономические требования по конструированию средств отображения индикаторов и органов управления. Часть 1. Общие основы взаимодействия пользователя со средствами отображения информации и органами управления)
EN 894-2:1997+А1:2008 Safety of machinery - Ergonomics requirements for the design of displays and control actuators - Part 2: Displays (Безопасность машин. Эргономические требования по конструированию средств отображения информации и органов управления. Часть 2. Индикаторы)
EN 1005-3:2002+А1:2008 Safety of machinery - Human physical performance - Part 3: Recommended force limits for machinery operation (Безопасность машин. Физические возможности человека. Часть 3. Рекомендуемые пределы усилий для работы на машинах)
_______________
ISO 447:1984 Machine tools - Direction of operation of controls (Станки. Направление действия органов управления)
IEC 60447:2004 Basic and safety principles for man - machine interface, marking and identification. Actuating principles (Интерфейс человек-машина. Основные принципы безопасности, маркировка и идентификация. Принципы включения)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 исполнительный механизм органа управления (control actuator): Часть системы приведения в действие органа управления, которая непосредственно приводится в действие оператором, например при помощи сжатия (давления, нажима) (EN 894-1).
3.2 ручной орган управления (manual control actuator): Орган управления, который приводится в действие при помощи руки и вызывает изменение в функционировании системы (например, кнопка, грибок или штурвальное колесо). Сенсорные органы управления не относятся к ручным органам управления.
3.3 тип органов управления (control type): Определенное количество органов управления с одинаковыми характеристиками движения и взаимодействия с рукой, выполняющие сходные функции.
3.4 серия органов управления (control family): Группа типов органов управления.
3.5 оператор (operator): Лицо (или лица), выполняющее обязанности по монтажу, эксплуатации, наладке, поддержанию в исправном состоянии, обслуживанию, ремонту и транспортированию машин (EN 12100).
3.6 задача (task (work task): Деятельность или деятельности, необходимая (необходимые) для получения желаемых результатов работы технологического оборудования (EN 614-1).
3.7 управляющая задача (control task): Деятельность, при которой используется управляющее устройство для решения поставленной задачи.
4 Метод подбора
Существуют различные типы органов управления - от нажимных кнопок до штурвалов. Каждый из типов органов управления подходит для решения определенных задач и должен соответствовать определенным требованиям.
Кроме того, необходимо принять во внимание факторы окружающей среды, такие как освещение и вибрация, а также организационные факторы (например работа в группе, на рабочем месте).
Правильный выбор органов управления способствует надежному и эффективному функционированию оборудования. Ниже приведены систематизированные рекомендации для конструкторов и производителей технологического оборудования по выбору соответствующего типа органов управления в зависимости от назначения оборудования.
Выбор типа органов управления проходит в три этапа:
- определение задач и сбор информации;
- предварительный выбор серии органов управления;
- определение подходящего типа органов управления.
Основные этапы выбора органов управления приведены на рисунке 1. Пример формуляра для регистрации результатов приведен на рисунке 2. В разделе 5 приведена информация, необходимая для правильного выбора органов управления. В разделах 6 и 7 описано, как использовать данную информацию на практике.
Рисунок 1 - Сводная таблица методики выбора ручных органов управления
Рисунок 2 (а,б) - Пример формуляра для записи данных, полученных при выборе ручного управляющего устройства
5 Определение задач и сбор информации
5.1 Требования и характеристики
Разделение задач между оператором и оборудованием должно проводиться при конструировании оборудования в соответствии с EN 614-1 и EN 894-1.
Задача подразумевает наличие общих и специфических требований, которые нельзя изменить обычным образом. В случае если невозможно установить подходящий орган управления для решения специфической задачи, необходимо пересмотреть задачу или полностью ее изменить.
Приведенные ниже требования, связанные с решением конкретных задач, рассматриваемые в данном стандарте, являются, как показал опыт, наиболее важными для выбора ручного органа управления:
- общие требования, связанные с выполнением конкретных задач:
a) необходимая точность позиционирования ручного органа управления (точность);
b) необходимая скорость позиционирования (скорость);
c) требования к усилию, прикладываемому оператором (прилагаемое усилие/момент);
- специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач:
d) визуальная различимость положения ручного органа управления (визуальный контроль);
e) обозначение положения органа управления (маркировка);
f) вероятность случайного срабатывания (случайное срабатывание);
g) предотвращение соскальзывания руки с органа управления (трение);
h) возможность работать в перчатках;
i) легкость чистки (возможность чистки).
Общие требования, связанные с выполнением конкретных задач, используются для того, чтобы определить уровень органов управления, которые могут быть использованы для решения данных задач. Специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач, используются для того, чтобы выбрать конкретный орган управления из данного уровня. Для анализа требований, связанных с выполнением конкретных задач, необходимо использовать классификационную схему, приведенную в таблице 1. В данной схеме выделяются пять различных уровней - от 0 до 4.
Таблица 1 - Классификационная схема для анализа требований, связанных с выполнением конкретных задач
|
|
|
Уровень | Символ | Уровень требований |
0 |  | Очень низкий |
1 |  | Низкий |
2 |  | Средний |
3 |  | Высокий |
4 |  | Очень высокий |
Нет необходимости точно определять специфические требования, связанные с выполнением конкретных задач, так как точность подробного анализа, описанного в 5.2 и 5.3, и классификационная система были признаны достаточными.
Необходимо учитывать характеристики различных типов органов управления, чтобы определить имеющиеся альтернативы в выборе органов управления. В данном стандарте также приведены требования к характеристикам перемещения и характеристики захвата. Во многих случаях могут быть выделены следующие характеристики:
- характеристики перемещения:
j) вид перемещения;
k) ось перемещения;
I) направление перемещения;
m) непрерывность перемещения;
- характеристики захвата:
о) вид захвата;
р) часть руки, прилагающая усилие;
q) метод приложения усилия.
Характеристики от а) до q) применяются во всех разделах настоящего стандарта. Краткие описания данных характеристик сгруппированы в таблицу, приведенную на рисунке 2.
5.2 Определение общих требований, связанных с выполнением конкретных задач а) - с)
В приведенных ниже разделах описана методика заполнения формуляра, показанного на рисунке 2. Методика присвоения определенного уровня каждому из требований, связанных с выполнением конкретных задач, описана в таблице 1. Все без исключения приемлемые требования должны быть занесены в формуляр (см. рисунок 1).
5.2.1 Требование, связанное с выполнением конкретной задачи а): классификация точности позиционирования (точность).
Необходимая точность должна соответствовать одному из уровней, приведенных в таблице 1.
Необходимая точность позиционирования ручного органа управления должна определяться при практическом применении органов управления для решения необходимой задачи. На точность влияет большое количество факторов, наиболее важным из которых является непрерывность необходимого перемещения, т.е. то, функционируют ли органы управления непрерывно или дискретно.
Адекватная информативность органов управления является необходимой для оператора и позволяет свести к минимуму ошибки при использовании органов управления. При этом в методике выбора органов управления учитывается тот факт, что высокая точность является несовместимой с большим прилагаемым усилием. Поэтому стремление использовать органы управления с высокой точностью и одновременно большим прилагаемым усилием ведет к неадекватному выбору ручного органа управления.
При частом или постоянном использовании органа управления повышаются требования к его точности. Обычно ручные органы управления обладают высокой точностью. Однако ее можно повысить при использовании дополнительных механических приспособлений, таких как, например передаточный механизм. В этом случае можно добиться высокой точности позиционирования перемещающихся компонентов, даже при использовании органов управления с низкой точностью.
5.2.1.1 Дискретное установочное перемещение ручного органа управления.
Дискретным установочным перемещением ручных органов управления считается перемещение, при котором орган управления может находиться только в двух положениях, например поворотный выключатель или переключатель ВКЛ/ВЫКЛ. Ошибки при выборе органов управления возникают при необходимости использовать устройство с большим количеством возможных дискретных положений. Поэтому органы управления с 2 возможными положениями должны быть отнесены к классу требований "очень низкий", а органы управления с 24 и более возможными положениями - к классу требований "высокий".
Точность органов управления может быть повышена при помощи постоянного точного и легко воспринимаемого информирования оператора о положении, в котором находятся органы управления, а также при помощи расположения элементов оборудования таким образом, чтобы они не препятствовали информированию оператора.
При использовании ручных органов управления должны иметься в наличии индикаторы, позволяющие контролировать использование органов управления.
Положения органа управления, соответствующие его функциям, не должны обозначаться цифрами или буквами, так как в этом случае оператор вынужден вспоминать, какая цифра или буква соответствует той или иной функции, что может привести к ошибкам. Обозначения 1, 2 могут использоваться только в том случае, если значение изменяемых переменных различается как минимум на одно порядковое число. Это становится особенно важным при увеличении количества дискретных перемещений.
Все обозначения и маркировка должны соответствовать требованиям EN 894-2.
Соблюдение данных требований является особенно важным для органов управления, используемых для предотвращения или снижения вероятности получения травм или причинения вреда здоровью.
5.2.1.2 Непрерывное установочное перемещение ручного органа управления
Поскольку положение ручного органа управления постоянно изменяется в соответствии с изменением переменной, контролируемой данным органом управления, величина отклонения от данной переменной является критерием для определения величины погрешности. Вероятность возникновения погрешности зависит в первую очередь от времени, в течение которого необходимо выполнить задачу (скорость), от наличия у оператора необходимой информации и от прилагаемого усилия.
При непрерывном установочном перемещении оператор должен постоянно получать всю необходимую информацию о функционировании оборудования, например частоты и направления вращения вращающихся компонентов. Это может быть реализовано, например при помощи специального индикатора либо при помощи относительного движения другого объекта, хорошо видимого оператору (например движение токарного резца относительно шпинделя), либо при помощи других средств.
При выполнении заданий, для которых установлена скорость их выполнения, например при непрерывном сопровождении цели, высокой скорости функционирования органов управления можно добиться только в том случае, если трудоемкость прилагаемого усилия является незначительной и предусмотрена высокая информативность органа на основе оптической информации.
Требования к прилагаемому усилию при непрерывном сопровождении ведут к тому, что требования к ручным органам управления классифицируются как "очень высокие".
Направление установочного перемещения ручного органа управления и его компонентов должно соответствовать требованиям ISO 447 (для инструментов), IEC 60447 (для электрического оборудования) и EN 894-2.
5.2.2 Требования, связанные с выполнением конкретной задачи b): классификация скорости позиционирования (скорости)
Необходимая скорость позиционирования должна определяться в соответствии с классификацией, приведенной в таблице 1.
Продолжительность перемещения ручного органа управления состоит из двух компонентов времени, необходимого для того, чтобы дотянуться и взяться рукой за орган управления, и продолжительности самого перемещения. Первый компонент зависит от расположения ручного органа управления относительно оператора и от вида захвата. В целом быстрее всего приводятся в действие органы управления с контактной рукояткой. Далее следуют органы с захватом несколькими пальцами и наиболее медленными являются органы с захватом кистью. В экстренных случаях очень важным является максимально быстрое срабатывание органов управления. Поэтому для органов аварийного выключения рекомендуется использовать кнопку в виде грибка.
Высокая скорость позиционирования несовместима с большим прилагаемым усилием; наиболее высокой скорости позиционирования можно добиться только при небольшом прилагаемом усилии. Следовательно, если органы управления предназначены для выполнения на них непрерывных операций, требующих высокой скорости (например работа с клавиатурой), прилагаемое усилие должно быть незначительным. Выбор органов управления считается неудовлетворительным, если на технологическом оборудовании, требующем высокой скорости позиционирования, установлен орган управления с большим прилагаемым усилием.
5.2.3 Требования, связанные с выполнением конкретной задачи с): классификация прилагаемых усилий/моментов (сила)
Органы управления могут применяться для приведения в действие оборудования или отдельных его узлов. В некоторых случаях для приведения в действие данных узлов рекомендуется использовать органы управления с большим прилагаемым усилием. Некоторые виды оборудования снабжены механическими или другими видами вспомогательных устройств, снижающих нагрузку на оператора при работе с органами управления. Если это невозможно, то величина рекомендуемой силы или рекомендуемого момента для приведения в действие органов управления должна соответствовать одному из классов, приведенных в таблице 2. Приведенные в данной таблице символы будут использоваться далее для характеристики органов управления.
Таблица 2 - Классификация прилагаемых усилий моментов при выборе ручных органов управления
|
|
|
|
Уровень | Символ | Прилагаемое усилие, Н или прилагаемый момент, Н·м | Уровень требований |
0 | |  10 Н 0,5 Н·м | Очень низкий |
1 | |  10 до 25 Н 0,5 Н·м до 1,5 Н·м | Низкий |
2 | | 25 до 50 Н 1,50 Н·м до 3,0 Н·м | Средний |
3 | | 50 до 80 Н 3,0 Н·м до 5,0 Н·м | Высокий |
4 |  | 80 до 120 Н 5,0 Н·м до 50 Н·м | Очень высокий |
5.3 Определение специфических требований, связанных с выполнением конкретных задач d) - i)
В следующих разделах описана методика заполнения формуляра в соответствии с рисунком 2.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.