Анализ функционирования человеко-машинной системы

На первом этапе анализа необходимо уточнить особенности человеко-машинной системы исходя из контекста взаимосвязей ее частей, используя классификацию человеко-машинных систем по следующим признакам:

- по числу операторов в цепи непосредственного воздействия на орудие труда (объект) различают моно- и полисистемы при одном и более одного оператора в системе соответственно. В моносистемах учитываются вероятности ошибок одного оператора, в полисистемах вероятности ошибок всех операторов, а также вероятности исправления ошибок одного оператора другим;

- по степени участия оператора в выполнении системой своей основной задачи:

а) система 1-го рода, в которой оператор не принимает участия в работе системы до момента отказа в ней, осуществляя функции контроля, поиска неисправности, и восстановления. В такой системе вероятности ошибок оператора не учитываются;

б) система 2-го рода, в которой оператор непосредственно воздействует на объект; здесь оператор может осуществлять функции компенсации рассогласования, преследования и других операций слежения. В такой системе вероятности ошибок оператора учитываются обязательно;

- по виду связи оператора с объектом — система с непосредственной связью (оператор находится на объекте) и система с дистанционной связью (оператор связан с объектом системой связи и передачи команд). Во втором случае возможности вмешательства оператора в работу машины ограничены, и безопасность системы во многом зависит от надежности дистанционной связи.

На втором этапе определяется, какие виды энергии (электрическая, тепловая, механическая, химическая и др.) используются в человеко-машинной системе и соответственно может ли произойти несанкционированный или неуправляемый выход энергии. Что фактически позволяет определить вид головного события в разрабатываемой модели. Если несанкционированный или неуправляемый выход, какого либо вида энергии маловероятен, то данное событие можно опустить, специально оговорив это.

На третьем этапе необходимо разобраться на каких принципах основано функционирование технологического оборудования. Определить наличие и необходимость ослабленных элементов и узлов оборудования, защитных, блокировочных, сигнальных и предохранительных элементов и узлов, необходимых для защиты оборудования и человека оператора от воздействия опасных и вредных факторов.

Четвертый этап является важнейшим в построении модели. На данном этапе нужно изучить последовательность (алгоритм) действий работающего при выполнении всех стадий технологического процесса (технологической операции). Для каждой стадии технологического процесса (технологической операции) необходимо определить возможность появления факторов которые способны спровоцировать возникновение причинной цепи предпосылок которые могут вызвать несанкционированное или неуправляемое выделение энергии. Исходные предпосылки к возникновению происшествий выявляются по следующим категориям:

- по категории отказов узлов или деталей технологического (производственного) оборудования – наименее надежные узлы и детали, ненадежные элементы крепления и т.п.;

- по категории нарушения нормального функционирования технологического (производственного) оборудования – ошибки при установке режимов работы оборудования, ошибки при закреплении инструмента и т.п.;

- по категории нарушения нормального технологического ритма за счет ошибок человека-оператора, непредвиденных внешних воздействий - неправильное считывание показаний измерительных приборов и устройств, превышение температуры в рабочей зоне максимально допустимых пределов и т. П.

На основании анализа всех стадий технологического процесса (технологической операции) необходимо составить структурную схему технологического процесса (технологической операции), в которой отражается последовательность действий работающего и последовательность функционирования оборудования, а также наличие факторов, которые способны спровоцировать возникновение причинной цепи предпосылок. Например, рис. 2.

5 стадия 9 стадия

Рис. 2. Пример оформлений структурной схемы техпроцесса

5 стадия – при установке резца в резцедержателе возможна ошибка со стороны оператора, не обеспечившего плотную «затяжку» болтов крепления резца, в результате чего в процессе резания резец может быть «вырван» из резцедержателя.

9 стадия - в процессе резания резец может быть «вырван» из резцедержателя за счет отказа его элементов, в первую очередь резьбовых соединений; может произойти отказ самого резца, а также отказ патрона станка.

Построение структурной схемы начинается со стадии подготовки рабочего места, установки инструмента и (или) требуемых режимов работы оборудования, а заканчивается стадией выключением оборудования и извлечением детали, или в постоянно действующем технологическом цикле – передачей действующего оборудования другому оператору.

Для всех выявленных исходных предпосылок, используя справочные данные [1], необходимо определить вероятности их появления (вероятность безошибочного выполнения оператором, интенсивности ошибок оператора, интенсивности отказов элементов и узлов оборудования), после чего предпосылки с вероятностью безошибочного выполнения >0,999, интенсивностью ошибок < 10^-6 1/действие, интенсивность отказов < 10^-8 1/час, можно исключить из рассмотрения, как маловероятные.

При определении всех событий разрабатываемых моделей (каждой предпосылки дерева про­исшествия и каждого исхода дерева событий) следует проводить лишь через наиболее существенные признаки. Прежде всего, для них необходимо указывать:

1) родовую принадлежность, например – «гибель, увечье, временная потеря трудоспособности человека» – для различных исходов несчастного случая или «отказ, ошибка, нерас­четное внешнее воздействие» – для предпосылок к нему;

2) межвидовые отличия внутри рода – соответственно «по причине удара или захвата человека движущими частями, ингаляции или ад­сорбции вредного вещества» и «вследствие износа, усталости, сти­хийного бедствия».

В наименовании всех предпосылок и исходов каждой рассмат­риваемой здесь модели нужно избегать использования неясных слов и так называемых ошибок типа «круг в определении», т.е. попыток выразить содержание определяемых понятий через самих себя (например, «потребность это то, в чем нуждаешься, а нужда – то, что требуется»). Наконец, для выявления причинно-следственных связей между событиями диаграмм типа «дерево», следует руководство­ваться принятыми в формальной логике методами: единственного сходства, единственного различия и их комбинацией, а также мето­дами остатков и сопутствующих изменений.

Проверка правильности и полноты определения событий, учи­тываемых в диаграммах типа «дерево», позволяет приступить к их качественному и количественному анализу. Их основные задачи состоят в выявлении закономерностей возникновения и снижения ущерба от происшест­вий, т.е. в установлении, например, тех цепочек событий соответст­вующего дерева, реализация которых приводит к появлению либо к не появлению его головного события, а также в количественной оценке вклада интересующих нас событий-предпосылок.

Качественный и количественный анализ модели на основании исходных данных описан в [1]. В результате определяется вероятность возникновения головного события (происшествия), значения социально-экономического ущерба и затрат на обеспечение безопасности. Затем путем математического моделирования определяется оптимальное значения вероятности возникновения головного события (происшествия) на основе оптимального соотношения социально-экономического ущерба и затрат на обеспечение безопасности.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: