Požadavky
Podle ČSN EN 894-3+A1 :2009 (Třídící znak 83 3585) | Požadavek uplatněn? |
| | ano | ne | irel. |
Změny proti předchozím normám
Tato norma obsahuje zapracovanou změnu A1 schválenou CEN 2008-08-14. Změny
či doplněné a upravené články jsou v textu vyznačeny značkami . Vypuštěný text je zobrazen takto „vypuštěný text“, opravený nebo nový text je zobrazen
vloženým textem mezi obě značky. | | | |
1 Předmět normy
Tato
evropská norma podává návod na výběr, konstrukci a umístění ovládačů tak, aby
odpovídaly požadavkům uživatelů, byly vhodné pro příslušný úkol a braly v úvahu
okolnosti jejich používání.
Týká se ručních ovládačů používaných u zařízení
pro profesionální i soukromé používání. Obzvláště důležité je dodržovat ta
doporučení této evropské normy, která se týkají funkcí ovládačů, které by mohly
vést k poškození zdraví bud’ přímo, nebo v důsledku chyby lidského
činitele. | | | |
3 Termíny a definice
Pro účely této
evropské normy se uplatňují následující termíny a definice:
3.1
Ovládač: část ovládacího systému, která je přímo uváděna v činnost
obsluhou, například stlačením (EN 894-1).
3.2 Ruční ovládač: ovládač
nastavovaný nebo ovládaný lidskou rukou, jehož změnou polohy dojde k určité
změně funkce systému, například tlačítko, knoflík, kolečko; nezahrnuje dotekové
ovládání.
3.3 Typ ovládače: řada ovládačů se stejným pohybem a
charakteristikami uchopení, pro plnění obdobných požadavků.
3.4 Skupina
ovládačů: soubor ovládačů určitého typu.
3.5 Obsluha: osoba nebo
osoby, jež mají za úkol instalaci, provoz, seřizování, údržbu, čištění, opravy
nebo přepravu strojních zařízení (EN 292-1).
3.6 Úkol (pracovní
úkol): určitá činnost nebo činnosti požadované pro dosažení zamýšleného
výsledku pracovního systému (EN 614-1).
3.7 Ovládací úkol: určitá
činnost, při které je ovládač použit k dosažení cíle úkolu.Obrázek
1 – Souhrnný postup výběru ručních ovládačů
Obrázek 1 –
Souhrnný postup výběru ručních ovládačů
 | | | |
4 Postup výběru
K dispozici je celá
řada nejrůznějších typů ručních ovládačů od tlačítek až po ruční kola. Každý
typ je vhodný pro určité požadavky úkolu a pro určité schopnosti obsluhy. Je
třeba brát též v úvahu faktory pracovního prostředí (například osvětlení,
vibrace) a organizační faktory (například týmovou práci, oddělené pracovní
soustavy).
Pro zajištění bezpečné a účinné činnosti je důležitý výběr
ovládačů. V následující části je popisován určitý metodický postup, který
umožňuje konstruktérům a výrobcům vybrat ruční ovládače vyhovující jejich
specifickým požadavkům.
Postup výběru má tři kroky, které jsou
prováděny postupně. Jsou to:
– vyhodnocení úkolu a sběr informací;
–
předběžný výběr skupin ovládačů;
– identifikace vhodných typů
ovládačů.
Hlavní kroky postupu výběru jsou uvedeny na obrázku 1.
Příklad formuláře pro záznam výsledků hodnocení je uveden na obrázku 2.
Kapitola 5 popisuje informace, které jsou požadovány pro správný výběr
ovládačů, kapitoly 6 a 7 pak popisují, jak jsou takové informace při výběru
využívány. | | | |
| 5 Analýza úkolu a sběr informací | | | |
5.1 Požadavky a charakteristiky
Rozdělení úkolů mezi obsluhu a zařízení má být určeno již v prvotní fázi
konstrukčního procesu podle požadavků EN 614-1 a EN 894-1.
Existují
všeobecné a specifické požadavky kladené určitým úkolem, které nelze normálně
měnit. Není-li možné nalézt pro daný úkol vhodný ovládač, pak je třeba znovu
zvážit rozdělení úkolu či samotný úkol. Požadavky úkolu uvažované v této
evropské normě se podle zkušeností při výběru ručních ovládačů ukázaly jako
nejdůležitější:
Všeobecné požadavky úkolu:
a) přesnost
požadovaná při nastavení polohy ručního ovládače (přesnost),
b) požadovaná
rychlost nastavení (rychlost),
c) požadovaná síla/točivý moment
(síla).
Specifické požadavky úkolu:
d) potřeba vizuální kontroly
nastavení ručního ovládače (vizuální kontrola),
e) potřeba hmatové
kontroly nastavení (hmatová kontrola),
f) potřeba zabránit nahodilému
spuštění (nahodilé spuštění),
g) potřeba zabránit sklouznutí ruky z
ručního ovládače (tření),
h) potřeba nošení rukavic obsluhou (použití v
rukavicích),
i) potřeba snadného čištění (snadnost čištění).
Všeobecné požadavky úkolu jsou použity k identifikaci tříd vhodných ovládačů.
Specifické požadavky úkolu jsou používány při výběru individuálních ovládačů v
rámci těchto tříd. Pro vyhodnocení požadavků úkolu má být využito
klasifikačního schématu vyobrazeného v tabulce 1. Ten rozlišuje 5 různých
úrovní od 0 do 4.
Tabulka 1 – Klasifikační schéma pro
hodnocení požadavků úkolu
Požadavky úkolu nemusí být
vyhodnocovány přesně, nicméně postupy podrobného hodnocení uváděné v 5.2 a 5.3
ukazují klasifikační systémy, které jsou považovány za dostatečně
přesné.
Při rozhodování o výběru vhodného typu ovládačů je třeba brát
v úvahu vlastnosti různých typů ovládačů. Tato norma podává informace jak o
charakteristikách pohybu, tak i o charakteristikách uchopení. V řadě případů
budou některé charakteristiky předem dány podle požadavků úkolu.
Charakteristiky pohybu:
j) typ pohybu,
k) osa pohybu,
l) smysl
pohybu,
m) spojitost pohybu.
n) úhel otočení pro spojité otočné
pohyby > 180°.
Charakteristiky uchopení:
o) typ
uchopení,
p) část ruky vyvíjející sílu,
q) způsob působení
síly.
V této normě jsou použity výše uvedené kategorie a – q. Kratší
popisy v závorkách za plným popisem se používají v nadpisech tabulek, kde je
omezený prostor. | | | |
5.2 Určení všeobecných požadavků úkolu a) až
c)
Následující články popisují postupy vyplňování záznamových
formulářů na obrázku 2. Je popsána metoda přiřazování každého všeobecného
požadavku úkolu určité třídě v tabulce 1. Všechny přijatelné požadavky je třeba
uvést do formuláře (viz obrázek 2). | | | |
5.2 Určení všeobecných požadavků úkolu a) až
c)
Následující články popisují postupy vyplňování záznamových
formulářů na obrázku 2. Je popsána metoda přiřazování každého všeobecného
požadavku úkolu určité třídě v tabulce 1. Všechny přijatelné požadavky je třeba
uvést do formuláře (viz obrázek 2).
Obrázek 2 – Příklad
formuláře pro záznam informací používaných při výběru ručních
ovládačů
 | | | |
5.2.1.1 Nespojité pohyby ručního
ovládače
Nespojitý pohyb ručního ovládače je takový, kdy lze
ručním ovládačem pohybovat pouze do určitého počtu pevných poloh, například
otočný vypínač, dvoupolohový vypínač. Chyba výběru správné polohy vzrůstá s
počtem jednotlivých poloh. Například tedy dvě polohy je nutno považovat za
„zanedbatelný“ požadavek, kdežto 24 poloh už musí být považováno za požadavek
„vysoký“. Je třeba se vyhýbat ručním ovládačům s více než 24
polohami.
Přesnost lze zlepšit například tím, že se obsluze dá zpětná
informace o okamžité hodnotě řízené proměnné, například pomocí označení poloh
ručního ovládače, pomocí umístění ručního ovládače tam, kde ho lze dobře vidět
a dá se s ním dobře pohybovat.
Pro ruční ovládače má být k dispozici
vizuální indikace funkce v každé poloze bud’ pomocí značek, nebo nějakého
sdělovače.
Polohy pro označení určitých funkcí nemají být označovány
čísly (1, 2 atd.) nebo písmeny (A, B atd.), protože to vyžaduje, aby si obsluha
pamatovala odpovídající funkce, a to vede k chybám. Označení 1, 2 atd. může být
použito tam, kde se hodnota řízené proměnné mění od polohy k poloze alespoň v
originálním měřítku. To nabývá na důležitosti se vzrůstajícím počtem
jednotlivých poloh. Označení a sdělovače musí být provedeny v souladu s
požadavky EN 894-2.
Při výběru ovládačů, jejichž funkce jsou kritické
z hlediska možného poranění nebo poškození zdraví, je plněni těchto požadavků
zvlášť důležité. | | | |
5.2.2 Požadavky úkolu b): hodnocení rychlosti
(rychlost)
Požadovaná rychlost činnosti musí být zařazena do
jedné ze tříd uvedených v tabulce 1.
Doba na dokončení pohybu ručního
ovládače je tvořena dvěma složkami: dobou na dosažení a uchopení ručního
ovládače a dobou na provedení pohybu. Doba na dosažení a uchopení ručního
ovládače závisí na jeho poloze vzhledem k obsluze a na typu uchopení, které je
pro provedení operace nezbytné. Obecně jsou ruční ovládače vyžadující dotyk
rychlejší než ruční ovládače vyžadující stisk, a ty jsou rychlejší než ruční
ovládače vyžadující uchopení. V nebezpečných situacích je pro ovládače
nejdůležitější co největší rychlost. Ovládač ve tvaru hříbku ovládaný dotykem
ruky je proto doporučován pro funkce nouzového zastavení strojního
zařízení.
Vysoká rychlost je v rozporu s požadovanou velkou silou,
nejvyšší rychlosti lze dosáhnout tehdy, je-li síla nejnižší. Takže pro spojité
úkoly, kde je nutná vysoká rychlost, jako je například ovládání klávesnic, se
má síla vynaložená na provedení úkolu udržovat na nízké úrovni. Specifikace
požadavku na současně vysokou rychlost a velkou sílu nevede k úspěšnému výběru
vhodného ručního ovládače. | | | |
5.2.3 Požadavek úkolu c): hodnocení síly/točivého
momentu (síla)
Ovládače lze použít k pohybování částmi strojů. Za
určitých okolností mohou být k pohybování těmito částmi nutné velké síly.
Konstrukce některých strojů umožňují mechanickou silovou podporu k
minimalizování námahy obsluhy při používání ovládače. Tam, kde to není možné,
musí být velikost síly nebo točivého momentu, které má obsluha vyvinout při
působení na ruční ovládač, zařazena do jedné ze tříd uvedených v tabulce 2.
Symboly v této tabulce budou později použity při vyhodnocovacím procesu, proto
se doporučuje, aby byl odpovídající symbol zaznamenán.
Tam, kde jsou
ovládače používány často nebo dlouhodobě, požadavky na sílu se
zvětšují.
Tabulka 2 – Hodnocení síly/točivého momentu pro
výběr ručních ovládačů
 | | | |
5.3 Určení specifických požadavků úkolu d) až
i)
Následující články popisují postupy pro vyplňování záznamových
formulářů na obrázku 2.
V tabulce 1 je popsána metoda přiřazování
každého specifického požadavku úkolu k určité třídě.
Některé z těchto
charakteristik mohly být specifikovány již dříve v průběhu konstrukce.
Konstruktér má do formuláře zaznamenat ty charakteristiky, které byly předem
určeny. Každý charakteristický znak, který musí být vyloučen kvůli rozhodnutí
učiněnému již dříve v průběhu konstruování, má být na formuláři také
zaznamenán.
Stanovení vysokého hodnocení pro některé požadavky může
předejít vysokému hodnocení dosažitelného u jiných požadavků, například „velmi
vysoký“ požadavek na „tření“ nemusí být slučitelný s „velmi vysokým“ požadavkem
na „snadnost čištění“. Proto je důležité, aby požadavky, které jsou
nejkritičtější z hlediska bezpečnosti, byly splněny dříve, než se budou brát v
úvahu méně významné aspekty.
V případě neslučitelných požadavků bude
nutné uvážit zadání úkolu, nebo tam, kde to není možné, omezit požadavky na
méně důležitá hlediska.
Všechny přijatelné stupně požadavků mají být
uvedeny v záznamovém formuláři. | | | |
5.3.1 Požadavek úkolu d): potřeba vizuální
kontroly nastavení ručního ovládače (vizuální kontrola)
Pro
činnost ručních ovládačů je důležitá zpětná vazba, aby byla obsluha informována
o provedení správné činnosti. To lze provést například změnou údaje na
sdělovači, vizuální nebo zvukovou změnou řízeného procesu apod.; často je
výhodné zajistit, aby nastavení ručního ovládače mohlo být vizuálně
kontrolováno zvláště tam, kde se pohyb uskutečňuje v oddělených krocích a není
poskytnuta žádná jiná forma zpětné vazby.
Potřeba vizuální kontroly
nastavení polohy ručního ovládače musí být zařazena do jedné ze tříd uvedených
v tabulce 1. | | | |
5.3.2 Požadavek úkolu e): potřeba hmatové
kontroly nastavení (hmatová kontrola)
V některých situacích, kdy
je zrak obsluhy plně zaměstnán nebo se ovládač nachází mimo zorné pole obsluhy,
je pro umístění ručních ovládačů důležité, aby byly zřetelně identifikovatelné
hmatem. Rozlišení hmatem může být též použito k posílení jiných forem
informační zpětné vazby k obsluze tam, kde jsou zahrnuty bezpečnostní kritické
funkce.
Potřeba hmatové kontroly nastavení ručního ovládače musí být
zařazena do jedné ze tříd uvedených v tabulce 1. | | | |
5.3.3 Požadavek úkolu f): potřeba zabránit
nahodilému spuštění
Význam zabránění nahodilému spuštění ručního
ovládače závisí na důsledcích takového nahodilého spuštění. Je to obzvlášť
důležité tam, kde to může způsobit zranění nebo poškození zdraví. Tato norma
uvádí informace o stupni obtížnosti nahodilého spuštění samotného ovládače. Za
určitých okolností, za velkého stupně rizika, nemusí být toto považováno za
dostatečné. V takových případech se mají vzít v úvahu následující
opatření:
– umístění ručního ovládače do výklenku (zahloubení);
–
zakrytí ručního ovládače, například zakrytím zabránit přístupu částí těla
větších, než jsou ruce, ohradit ovládač nákružkem;
– použití ručního
ovládače, které jsou činné ve dvou na sebe kolmých směrech pohybu;
–
použití zámkového systému;
– použití dvouručního ovládače; podrobnosti viz
EN 574.
Potřeba zabránit nahodilému spuštění musí být zařazena do
jedné ze tříd uvedených v tabulce 1. | | | |
5.3.4 Požadavek úkolu g): potřeba zabránit
sklouznutí ruky z ručního ovládače (tření)
Tam, kde jsou ruční
ovládače používány průběžně nebo často, je důležité zajistit pro spolehlivý a
bezpečný provoz, aby ruce obsluhy neklouzaly po povrchu ručního ovládače. To je
zvlášť důležité tam, kde je vyžadováno působení velké síly.
Potřeba
zabránit sklouznutí ruky z ručního ovládače musí být zařazena do jedné ze tříd
uvedených v tabulce 1. | | | |
5.3.5 Požadavek úkolu h): potřeba nošení rukavic
obsluhou
To, zda obsluha potřebuje nosit rukavice, závisí na
průběhu operace. Potřeba nosit rukavice musí být zařazena do jedné ze tříd
uvedených v tabulce 1.
Tam, kde se nošení rukavic nevyžaduje, může
být tento faktor hodnocen jako „zanedbatelný“ požadavek (viz tabulka 1). Tam,
kde je třeba stále nosit rukavice, například tam, kde musí být často nebo po
dlouhou dobu manipulováno s kovovými součástmi, má být tento faktor hodnocen
jako „velmi důležitý“ | | | |
5.3.6 Požadavek úkolu i): potřeba snadného
čištění
V některých aplikacích, například u strojních zařízení v
potravinářském průmyslu, je důležité zajistit, aby všechny části, včetně
ručních ovládačů, bylo možno snadno čistit.
Potřeba snadného čištění
musí být zařazena do jedné ze tříd uvedených v tabulce 1. Tam, kde se berou v
úvahu hygienické potřeby, může být tento faktor hodnocen jako „důležitý“ až
„velmi důležitý“ požadavek v závislosti na jeho důležitosti. | | | |
5.4 Specifikace charakteristik
pohybu
Ruční ovládače mohou být vzhledem k obsluze umístěny v
mnoha polohách. Pro zařízení používaná obsluhou vstoje existuje řada běžných
poloh, z nichž každá může být přijatelná při hodnocení popisovaném touto
normou. Pro obsluhu pracující vsedě má být hodnocení provedeno vzhledem k
upřednostňování této polohy.
Doporučení uvedená v této evropské normě
jsou platná pro ovládače umístěné v prostoru bezprostředně před obsluhou. Při
uplatňování této normy mimo uvedené limity je třeba postupovat opatrně. Tam,
kde se vyskytují pochybnosti, má uživatel postupovat experimentálně (viz EN
614-1).
Při hodnocení se používá pravoúhlý osový systém, jak ukazuje
obrázek 3.
Obrázek 3 – Osy lineárních a otočných
pohybů
K určení pohybu se vztahuje pět
charakteristik (j, k, l, m, n). Jejich hodnocení vyžaduje popis umístění pohybu
v prostoru. V záznamovém formuláři mají být uvedena jen ta omezení
charakteristik pohybu, která vyplynou již z úvodní specifikace konstrukce (viz
obrázek 2).
Všechny přijatelné charakteristiky mají být uvedeny v
záznamovém formuláři. | | | |
5.4.1 Charakteristika pohybu j): lineární nebo
otočný
Typ pohybu vyžadovaný ručním ovládačem je jedním ze dvou
skupin, podle toho, zda pohyb následující za pohybem ruky je v zásadě lineární
nebo otočný. V tomto smyslu jsou dlouhé páky charakterizovány jako lineární.
Pokud byly specifikace nebo úvahy týkající se omezení typu pohybu, tedy zda
bude pohyb lineární nebo otočný, učiněny již dříve, má to být uvedeno v
záznamovém formuláři (viz obrázek 2). | | | |
5.4.2 Charakteristika pohybu k): osa
pohybu
Osa pohybu je osa, podél níž nebo kolem níž se děje pohyb
vzhledem k obsluze (viz obrázek 3). Je důležité zvážit možné polohy, které
obsluha může zaujmout, a pohyby horní části těla obsluhy při používání ručních
ovládačů. Existují-li dřívější specifikace nebo úvahy o polohovém omezení os
pohybu, mají být možné osy pohybu uvedeny v záznamovém formuláři. Rozhodující
pohyb má být hodnocen jako x, y nebo z vzhledem k jedné ze tří os, jak je
uvedeno na obrázku 3.
Smysl pohybu je smysl, v němž je ovládač uveden
do chodu vzhledem k osám, jak je zobrazeno na obrázku 3. Smysly „+“ a „–“ jsou
označeny jak pro lineární, tak pro otočné pohyby. V případě, že již existují
specifikace nebo úvahy týkající se polohového omezení smyslů pohybu, mají být
možné smysly pohybu uvedeny v záznamovém formuláři. Tam, kde se vyžaduje, aby
obsluha pohybovala ručním ovládačem v obou smyslech „+/-“, má to být
zaznamenáno. | | | |
5.4.4 Charakteristika pohybu m): spojitost
pohybu
Spojitost pohybů popisuje, zda je činnost spojitá
(plynulá) nebo složená z jednotlivých samostatných kroků, jako například u
přepínače s více polohami. V případě, že již existují specifikace označující,
zda použít bud spojitě proměnný ovládač, nebo ovládač pracující v oddělených
krocích, pak to má být uvedeno v záznamovém formuláři.
POZNÁMKA
Normálně to má být stanoveno při hodnocení všeobecných požadavků úkolu na
přesnost a rychlost.
Tam, kde je činnost ručního ovládače převedena
na vizuální displej, musí jeho pohyb odpovídat pohybu na displeji (viz EN 894-1
a EN 894-2). | | | |
5.4.5 Charakteristika pohybu n): úhel otočení pro
spojité otočné pohyby > 180°
Pro otočné ruční ovládače se
touto charakteristikou popisuje, zda otáčení je spojité pro více než 180° (ano)
nebo ne (ne). Jsou-li známy již existující specifikace nebo úvahy týkající se
prostorového omezení, zda více než polovina otáčky je požadována pro otočný
ovládač, pak má být toto omezení uvedeno v záznamovém formuláři. | | | |
5.5 Charakteristiky uchopení
Charakteristiky uchopení popisují interakci mezi rukou a ovládačem. Jsou
popsány 3 takové charakteristiky. V záznamovém formuláři mají být uvedena pouze
taková omezení charakteristik uchopení, která jsou dána původní specifikací
konstrukce.
Obrázek 4 – Typy uchopení
 | | | |
5.5.1 Charakteristika uchopení o): typ
uchopení
Typ uchopení je vztah mezi rukou obsluhy a ručním
ovládačem. Jsou definovány tři typy:
Dotyk – tam, kde je používána
jednostranná síla vyvíjená prstem, palcem nebo rukou na ovládač (viz obrázek
4).
Stisk – tam, kde je ruční ovládač uchopen prsty a/nebo palcem,
aniž by byly sevřené v pěst (viz obrázek 4).
Sevření – tam, kde jsou
všechny prsty sevřeny kolem ručního ovládače (viz obrázek 4).
Pokud
již existují specifikace nebo úvahy, týkající se omezení polohy vzhledem k typu
uchopení, pak má být možná charakteristika uchopení uvedena v záznamovém
formuláři. | | | |
5.5.2 Charakteristika uchopení p): část ruky
vyvíjející sílu
Část ruky, buď jeden prst, několik prstů nebo
celá ruka, která se používá k práci s ovládačem. Existují-li specifikace nebo
úvahy týkající se polohových omezení pro část ruky vyvíjející sílu, pak části
ruky připadající v úvahu mají být uvedeny v záznamovém formuláři. | | | |
5.5.3 Charakteristika uchopení q): způsob
působení síly
Zda síla působí na povrch ručního ovládače
normálově nebo tangenciálně. Dřívější způsob počítal zejména s tvarem ovládače
přizpůsobeným tvaru prstu nebo ruky, zatímco pozdější metody počítají především
s třením mezi ovládačem a kůží. Tam, kde již existují specifikace nebo úvahy
týkající se polohového omezení pro způsob působení síly, má být uvedeno v
záznamovém formuláři bud’ „normálové“, nebo „tangenciální“. | | | |
