Всі виробничі відносини побудовані на принципі "людина - машина -середовище". При застосуванні багатьох агрегатів (машини) які керовані людиною або людьми (людина) в певних умовах виробництва конкретне поле, споруда, майданчик, стан доріг, кліматичні умови (середовище) проходить виробничий процес.
В цих умовах може відмовити машина: поломка, спрацювання деталей та механізмів, аварії, тощо.
Умови середовища можуть бути такими, що зробить неможливим виконання процесу: бездоріжжя, дощ, понижена температура, посуха і т.д.
На людину (оператора) в цій системі впливають на її працездатність.
З метою ліквідації передумов травмування систему людина-машина-виробниче середовище, оптимізують за різними показниками. Закономірності взаємодії складових системи виявляються ергономікою, яка вивчає функціональні можливості людини в трудових процесах з метою створення оптимальних умов праці, які забезпечуються відповідністю технологічного процесу, обладнання та оснащення фізіологічним та психофізіологічним особливостям людини.
Ергономічні особливості людини реалізуються через гігієнічні, антропометричні, фізіологічні та психофізичні показники.
В групу гігієнічних показників входять: рівень освітленості, вологості, температури повітря робочої зони, шуму, вібрації, напруги електричного і магнітного полів.
Група антропометричних показників показує відповідність конструкції предметів і засобів праці розмірам тіла людини та його форми, характеризує функціональну досяжність його рук. З врахуванням цих показників забезпечують раціональну і зручну робочу позу, правильну поставу, оптимальне розміщення предметів праці та органів управління*
Основними характеристиками оператора в системі "людина - машина - середовище" є:
1. Надійність - людина освічена, дисциплінована, кваліфікована, фізично здорова.
2. Напруга оператора - кожен вид роботи вимагає напруження організму як фізичного, так і психічного.
3. Емоційна напруга оператора - необхідність контролювання свого психічного стану.
4. Відмова оператора - при значному перенапруженні оператора. Протягом зміни функціональні особливості працівника змінюються, що відображається на його працездатності. Умовно можна поділити на 3 періоди:
1. Входження в роботу. Триває 40-60 хв іноді менше. В цей час працівник пристосовується до роботи, до інструменту, обладнання.
2. Висока стійка працездатність. Триває 2-2,5 год.
Падіння працездатності.
Після обідньої перерви період входження в роботу дуже скорочується і практично починається з другої фази.
Діяльність людини можна поділити на фізичну і розумову.
Розумова діяльність. Становлячи лише 1,2–1,5% від маси тіла людини, мозок під час інтенсивної діяльності (в т. ч. і навчання) споживає понад 20% його енергетичних ресурсів. Приплив крові до мозку збільшується в 8–10 разів порівняно зі станом спокою. Вміст глюкози збільшується на 18–30%, підвищується концентрація в крові адреналіну.
Згідно "Гігієнічної класифікації умов праці " виділяють 4 класи умов праці:
1 клас - оптимальні умови праці - такі умови, при яких не лише зберігається здоров'я, а й підтримується високий рівень продуктивності.
2 клас - допустимі умови праці - характеризується таким рівнем факторів виробничого середовища і трудового процесу, які не перевищують гігієнічних норм. Всі функції організму відновляються до наступної зміни. Немає шкоди для здоров'я.
3 клас - шкідливі умови праці - характеризується наявністю шкідливих виробничих факторів, що перевищують гігієнічні норми і здатні чинити несприятливий вплив на організм працюючого чи його потомство.
4 клас - небезпечні умови праці - характеризуються таким рівнем небезпечних і шкідливих факторів середовища, вплив яких протягом робочої зміни може привести до виникнення важких форм гострих професійних уражень, отруєнь, каліцтв, смерті.
