Человеческий фактор и его влияние на отказы технических систем

Безопасность жизнедеятельности

Техническая система – система, функционирующая длительное время без участия человека, поддается формализации, имеет одну единственную цель. Рассматривая систему с точки зрения систем управления можно сказать, что техническая система отсутствует в контуре управления. Примерами таких систем являются техника, информационные системы, здания, машины и оборудования, т.е. предметы труда, которые человек использует в своей повседневной деятельности на работе и в быту.

Деятельность человека является важным, необходимым звеном, обеспечивающим взаимосвязь технических систем. При этом человек, оперируя энергетическими и информационными потоками, решает задачи, состоящие из ряда этапов: восприятие информации; ее оценка, анализ и обобщение на основе заранее заданных и сформулированных критериев, принятие решения о дальнейших действиях, исполнение принятого решения. Однако на всех этапах деятельности возможны ошибочные действия человека.

Человеческий фактор становится определяющим при возникновении аварий в технических системах. Анализ данных по техногенным авариям и катастрофам также показывает, что значительная доля опасностей возникает в результате ошибочных, неправильно принятых человеком решений, когда он сам становится источником опасности:

по данным ИКАО около 80% авиакатастроф связаны с ошибочными действиями экипажей авиалайнеров и катастроф в море;

около 45 % аварийных ситуаций на АЭС, свыше 60 % аварий на объектах с повышенным риском,

60-80% случаев ДТП возникает из-за ошибок водителей автомобилей;

свыше 60% аварий на объектах с повышенным риском происходит из-за ошибок персонала.

Государственная статистика свидетельствует, что на производстве неблагоприятные психологические качества человека все чаще становятся причиной несчастных случаев, достигая на отдельных производствах 40% от общего комплекса причин.

Ошибка определяется как невыполнение поставленной задачи (или выполнение человеком запрещенного действия), которое может явиться причиной тяжелых последствий — повреждения оборудования или имущества либо нарушения нормального хода запланированных операций.

Итак, влияние человеческого фактора на отказы технических систем очень велико. Каковы основы же причины ошибок человека при работе с техническими системами?

Деятельность человека с позиции анализа опасностей целесообразно рассматривать как систему, состоящую из двух взаимосвязанных подсистем: «человек (организм - личность)» и «среда обитания (производственная среда)». Опасности, формируемые системой «человек (организм - личность)», определяются антропометрическими, физиологическими, психофизиологическими и психическими возможностями человека выполнять производственную деятельность.

Свойство человека ошибаться является функцией его психологического состояния, и интенсивность ошибок во многом зависит от состояния окружающей среды и действующих на человека нагрузок. Установлено, что зависимость частоты появления ошибок от действующих нагрузок является нелинейной. Так, при очень низком уровне нагрузок большинство операторов работают неэффективно (задание кажется скучным и не вызывает интереса), и качество работы не соответствует должному. При умеренных нагрузках качество работы оператора оказывается оптимальным, поэтому умеренную нагрузку можно рассматривать как условия, достаточные для обеспечения внимательной работы человека-оператора. Но при дальнейшем увеличении нагрузок качество работы человека ухудшается, что объясняется, главным образом, такими проявлениями физического стресса, как страх, беспокойство, учащение пульса и частота дыхания, повышение температуры, выброс в кровь адреналина и т. п.

В системе «человек — среда обитания» человек является самой изменчивой составляющей. Его поведение определяется массой индивидуальных факторов. Часто разные люди (операторы) аналогичные задания выполняют неодинаковыми действиями.

Основные особенности личности и состояния организма человека, толкающие его к совершению ошибок, можно разделить на врожденные особенности и временные состояния.

К врожденным особенностям относятся физиологические характеристики человека и его наследственности, в том числе органы чувств (слух, зрение, обоняние, осязание, вкус), опорно-двигательная (мышечная сила, скорость движения, координация и т.п.) и психомоторная системы (рефлексы, реакции и т.д.), интеллект (уровень знаний, способность ориентироваться).

Временные состояния, такие как физическая и психологическая усталость, приводящие к снижению внимания и мышечной силы, ухудшению состояния здоровья и работоспособности, способствуют возникновению ошибок. В качестве факторов, отвлекающих внимание, могут быть временные функциональные нарушения организма (например, неожиданно появившаяся острая головная боль, головокружение, судорога мышцы и т. п.), временное переключение внимания на какое-то событие или предмет, не связанные с работой; утомление, внезапное внешнее воздействие (шум или яркая вспышка света).

Причины ошибок подразделяют на непосредственные, главные и способствующие:

Непосредственные причины ошибок зависят от психологической структуры действий оператора.

Главные причины связаны с рабочим местом, организацией труда, подготовкой оператора, состоянием организма, психологической установкой, психическим состоянием организма.

Способствующие причины зависят от особенностей личности (характера, темперамента, коммуникативных особенностей), состояния здоровья, внешних условий, профессионального отбора, обучения и тренировки.

Причины ошибок можно также классифицировать, используя кибернетическую схему. Это ошибки:

в ориентации (неполучение информации);

в принятии решения (неправильные - решения);

в выполнении действий (неправильные действия).

Ошибки в ориентации наиболее распространенные и возникают обычно из-за отсутствия сигнала, слабого сигнала или множества одновременных сигналов.

Ошибки в принятии решения могут возникать и в том случае, когда получена вся необходимая достоверная информация и в достаточном объеме, но процесс анализа, переработки и осмысления ее был неверным, или из-за неадекватной оценки ситуации, неприспособленности к работе из-за недостатка знаний, опыта.

Иногда информация и принятое решение могут быть правильными, но ответное действие ошибочным. Неправильное действие может проявляться и в бездействии оператора в тот момент, когда его действие необходимо (неспособность к действию, нарушение последовательности действий) или в неправильном выборе действий (неадекватное расположение приборов, недостаточность внимания, усталость и т. д.).

Виды ошибок, допускаемых человеком на различных стадиях создания и использования технических систем, можно классифицировать следующим образом:

ошибки проектирования — обусловлены неудовлетворительным качеством проектирования. Например, управляющие устройства и индикаторы могут быть расположены настолько далеко друг от друга, что оператор будет испытывать затруднения при одновременном пользовании ими;

ошибки изготовления и ремонта — например, неправильной сварки, неправильного выбора материала, изготовления изделия с отклонениями от конструкторской документации;

ошибки технического обслуживания в процессе эксплуатации вследствие недостаточной подготовленности обслуживающего персонала, неудовлетворительного оснащения необходимой аппаратурой и инструментами;

ошибки обращения возникают вследствие неудовлетворительного хранения изделий или их транспортировки с отклонениями от рекомендаций изготовителя;

ошибки в организации рабочего места — теснота рабочего помещения, повышенная температура, шум, недостаточная освещенность и т. п.;

Перечень допускаемых человеком типичных ошибок не может быть точным и неоспоримым, поскольку свойство человека ошибаться является функцией его психофизиологического состояния, а частота появления ошибок во многом определяется состоянием внешней среды и интенсивностью действующих нагрузок.

Исходя из вышесказанного, важнейшее значение в обеспечении безопасности труда приобретает профессиональный отбор и формирование необходимых профессиональных качеств человека.

Профессиональный отбор операторов технических систем. Повышение уровня подготовки

Профессиональный отбор представляет собой специально организуемое исследование, основанное на четких качественных и количественных оценках, позволяющих не только выявить, но и измерить присущие человеку свойства с тем, чтобы сопоставить их с нормативами, определяющими пригодность к данной профессии. Для этого используются анкетный, аппаратурный и тестовый методы.

При проведении профессионального отбора различают готовность и пригодность к работе по той или иной профессии.

Профессиональная готовность определяется исходя из уровня образования, опыта и подготовки. Профессиональная пригодность устанавливается с учетом степени соответствия индивидуальных психофизиологических качеств данного человека к конкретному виду деятельности.

Для изучения профессионально важных качеств человека используют анкетный, аппаратный и тестовый методы.

Анкетный метод заключается в том, что с помощью определенным образом сформулированных и сгруппированных вопросов получают информацию о профессиональных интересах и некоторых свойствах человека. анкеты бывают различных видов: самооценочные, когда испытуемый сам дает оценку своих качеств, и внешнеоценочные, когда оценку дает эксперт на основе обобщения данных, получаемых от лиц, длительное время наблюдавших за испытуемым.

Аппаратурный метод состоит в том, что отдельные психофизиологические факторы выявляют и оценивают с помощью специально сконструированных приборов и аппаратуры. Наряду с приборами, обеспечивающими общее исследование психофиологических свойств, на предприятиях конструируются установки, имитирующие тот или иной трудовой процесс. Они служат для определения наличия у испытуемого качеств, важных для работы, а также как тренажеры при обучении соответствующей профессии.. такой метод располагает набором тестов, предлагаемых испытуемому, в процессе решения которых выявляются те или иные психофизиологические свойства. Этот метод сейчас активно используется зарубежом. Тесты делятся на следующие группы:

тесты определения способностей, которые служат для установления общего уровня интеллекта, пространственного воображения, точности восприятия, психомоторных способностей;

тесты проверки зрения и слуха, назначение которых вытекает из самого названия;

личностные тесты, ставящие цель оценить такие качества, как импульсивность, активность, чувство ответственности, уравновешенность, общительность, осторожность, уверенность в себе, оригинальность мышления.

тесты определения уровня квалификации (для проверки профессиональных навыков)

Исходным материалом для проведения работы по профессиональному отбору являются профессиограммы, которые составляются на соответствующие профессии на основе всестороннего изучения трудового процесса, проведения необходимых исследований, опроса самих работников, использования литературных источников.

Немаловажную роль в профессиональной пригодности играет совместимость человека и техники.:

При этом учитывают антропометрическую совместимость, котораяпредполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе производственной деятельности. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние до приборного пульта и др.

В целях обеспечения безопасности деятельности размеры тела человека необходимо учитывать в следующих случаях:

при определении оптимальной высоты от уровня пола или рабочей площадки зон наблюдения за работой механизмов, включая зону обработки, органы настройки, приборы контроля и сигнализации;

при расположении по высоте и фронту органов ручного управления машиной и особенно аварийных органов “стоп”;

при выборе формы и размеров органов управления.

Важную роль при проведении профессионального отбора играет медицинский осмотр. Согласно ст. 213 ТК и ст. 14 Федерального закона "Об основах охраны труда РФ" работодатель обязан организовать проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических (в процессе трудовой деятельности) медицинских осмотров. Перед заключением трудового договора (контракта) с работником, руководитель организации должен определить необходимость направления работника на предварительный медицинский осмотр.

Особое внимание при проведении медицинских осмотров уделяется учету физических возможностей, антропометрических данных и психофизиологических данных (темперамент, способность к концентрации внимания, к восприятию большого объема информации, реакция на внешнее воздействие, психологическая устойчивость и т.п.). Водители транспортных средств должны правильно различать цвета, не иметь сильно выраженной близорукости и дальнозоркости. Электротехнический персонал, выполняющий работы по оперативному обслуживанию и ремонту электроустановок, а также работы по монтажу, наладке, испытаниям и измерениям в этих электроустановках не должны иметь увечий, ограниченной подвижности и некоторых заболеваний. К газоопасным работам не допускаются лица, имеющие заболевания органов дыхания и т.д.

Тестирование перед приемом на работу проводится с будущими операторами и диспетчерами сложных систем управления, ошибочные действия которых могут быть связаны с неправильным и неполным восприятием информации, ее неправильной обработкой. Операторы и диспетчеры сложных систем управления проходят тестирование на определение общего и структурно-логического объема памяти, способности к концентрации внимания как одномоментной, так и в течение рабочего дня, в том числе при наличии разного рода неблагоприятных воздействий (звуковых, световых), способности к переключению внимания. Кроме того, применительно к ним проводят оценку избирательности внимания, выявляют склонность к принятию решений, связанных с риском. Оценка объема памяти ведется по таблицам, содержащим различную визуальную информацию (геометрические фигуры, наборы цифр, тексты), после ознакомления с содержанием которых, испытуемый по возможности быстро воспроизводит эту информацию по памяти.

Применительно к травмоопасным производствам в качестве элемента профотбора рекомендуется выявление с помощью специальных тестов психического склада человека. Имеются данные, что уровень травматизма среди холериков и меланхоликов выше, чем среди сангвиников.

Профессиональный отбор — одна из задач управления охраной труда на производстве. Требования к операторам технических систем определены в системе стандартов безопасности труда в разделе “Требования к персоналу” подсистемы, устанавливающей общие требования безопасности к производственным процессам.

Библиографический список

Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов / Белов С.В. Данилов В.А, Козьяков А.Ф. и др. под общей редакцией С.В., Белова – М.: Высш. Шк., 2000. – 343 с.

Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда. / Кукин П.П., Лапин В.Л., Пономарев Н.Л. и др.; учебн. пособие для студентов средних проф. Учеб. Заведений. – 2-е изд., испр и доп. – М.: Высш. Шк., 2003. – 439 с.

Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учебное пособие для вузов / Кукин П.П., Лапин В.Л., Пономарев Н.Л. и др.; М.: Высш.шк., 2002. – 319 с.

Системный анализ и принятие решений: словарь – справочник: Учебное пособие для вузов / Под редакцией Волковой В.Н., Козлова В.Н.. – Мю: высш. Шк., 2004 – 616 с.

Статья по материалам книги Ложкина Г.В. и Повякеля Н.И. “Практическая психология в системах человек - техника"