基於人因可靠性的數控（kòng）加工中（zhōng）心安全管理模型分析
2018-12-24 來源：張家口職業技術學院機械係 宣化科技職業 作者：宋桂蓉 曹（cáo）宏 徐峰
摘要：通過對（duì）數控加工中心（ＣＮＣ）人因（yīn）可靠性分（fèn）析，闡述了人因可靠性對數控加工中心安全生產的影響，建立了人因可靠性評估模型，為數控（kòng）加工（gōng）中心安全生產管理中防治人為差錯提供參考，進而提高（gāo）數控加工中心的安全管理水平。
關鍵詞：數控（kòng）加工中心（xīn），人因可靠性，安全管理，數學模型
１、引言
人因可靠性分析 最早（zǎo）源自對武器係統人員可靠性的評估，因可以有效預（yù）防或減少操作人員失誤等優點，所以（yǐ）人（rén）因可靠性分析在工業（yè）領域發展迅速，目前正在成為一門涉及人類工程學、認知學和概率分析的新興學科．人因可靠性理論（lùn）在數控加工中心的研究和應用可以有效杜絕人因機械故障的發生、降低產品的次品率．在數控加工中心建（jiàn）立人因可靠性評估體係有利於在管理製度上杜絕不安全生產事件的發（fā）生，使得數控加工中心正常運行，人因可靠性受當日數控機床操作工人的安全因素（sù）（比如人員個人因（yīn）素、操作環境因素）的影響，這些因（yīn）素的變化影響著操作工人（rén）的工作（zuò）狀態（tài），因此這種評（píng）估體係是動態的．建立科學有效的人因可（kě）靠性評估體係可以有效評價當日數控加工中心的（de）人因安全程度並作出快速應對（duì）反應．隨著科技水平不（bú）斷提高（gāo），如今的數控機床本身的安全生產水平、可靠性（xìng）、產品精度已經相當高，機床本身的不安全狀態已經（jīng）不再成為加工中心（xīn）發生事故以及產生次品的主要原因，提高數控加工中心的可靠性基本基於人因可靠性，數控機床發生故障（zhàng）或產出次品直接原因是人的不安全行為導致的機床處於不安全狀態．人的因素誘發的數控機床的不穩定性（xìng）成為產生（shēng）次品的事故源，可見數控加工中心操作工人的人（rén）因可靠性研（yán）究的重要性以（yǐ）及安全科學管理（lǐ）的重要性（xìng）。
２、人因可靠性分析理（lǐ）論
２．１影響操作工人可靠性的因素分析
經研究認為影響操（cāo）作工人可（kě）靠性的幹擾因素主要來源於生理因素、心理因素、社會關係因素、工（gōng）作環境因素以及操（cāo）作技術（shù）等，這因（yīn）素（sù）也影響著數控加工中心安全管理水（shuǐ）平的高低，上麵的每個（gè）因素（sù）又由一些具體的次級因素組成．下麵將對這些因素進行分（fèn）析１）生理因素：疲勞度一（yī）指操作工人在連續工作較長一段時間後，身體出現的體能衰退現象．疲勞現（xiàn）象的出現（xiàn）會導致人的注意力（lì）以致技術（shù）水平的（de）降低，直（zhí）接影響到操作工人的可靠性；個性（xìng）特征一指人的性格特征，依據調查（chá）統計Ｗ，外向型性格的操作工人（rén）發生事（shì）故次（cì）數比內向型性格的操作工人明顯多；生理節律（lǜ）一指操作工人的體力、心情、智力等的節律，當生理節律處於（yú）低潮（cháo）期時，工人的（de）耐力下降，思維反應遲鋪（pù）。
２）心理因素：情緒一勞動強度過低、操作過（guò）程單調重複容易使工（gōng）人麻痹大意，導致工人情緒鬆懈，失誤操作增多；勞（láo）動強度（dù）過大容（róng）易（yì）使工人情（qíng）緒太過緊張導致失誤操作增多；社會關係一包括家庭關係、同事等人際關係、家庭經濟條件，甚至生活中（zhōng）的各種小（xiǎo）事等都可以引起工人情緒大起大落都會（huì）影響操作工人的正常工（gōng）作能力（lì）。人的心理因素和生（shēng）理因素一指的是當工人執行相關操作（zuò）步（bù）驟時，運行人員現場的心理和生理（lǐ）狀態對其操作行為的影響，很多錯（cuò）誤或不規範的操作都是由不良的心理和生理因素造成的，如僥幸心理、逆反心理、從眾心理（lǐ）、疲勞等都會影響運行人員的操作過程 。
３）工作環境因素：機械噪聲、數控機床的人（rén）機交互性、微氣候環（huán）境（指車間的工作環境中氣體的溫度、濕度、氣流、熱輻射等環境因素），這些因素的質量高（gāo）低也會影響到工人的可靠性。操作工人的技術（shù）熟練程度對於人因可靠性是最重要的，它決定著數控機（jī）床的工作（zuò）穩定性、產品的質量和品質。
２．２人因可靠性數據（jù）的（de）采集
采（cǎi）集合適的數據（jù）是人（rén）因可靠性（ＨＲＡ）研究中極（jí）為重（chóng）要的一環，沒有數據，人（rén）因就不能得到量化，就不能建立可靠性模型．人為（wéi）差錯的發生率簡稱（chēng）人誤率，它的數據采集通常采用（yòng）”直接觀測法”、”事故分析調査法”、”專家判斷法”、”現場日蛛記錄法”、”言語交流或問（wèn）卷調查”、”認知可靠性和失誤分（fèn）析（xī）方法 ”，２００７年沈祖培教授在文（wén）獻《人因失誤的後果－前因追溯表》中介紹了後果－前因追溯法這種方法對（duì）於長期采集數據十分有用。
２．３影響可靠性的人因量化
影響可靠性的人因（yīn）量化（huà）的目的在於對（duì）人因可靠性定性評價，更便於采用適當（dāng）的數學方法和模型進行對其分析，從概率角度（dù）給出一個安全評價．通過對量化後得到的結果進行比較（jiào），找（zhǎo）出對數控機床（chuáng）最有（yǒu）影響或最有提髙改善可能的人（rén）為因素，找出數控加工中心（xīn）在管理、規（guī）程以及人員班組（zǔ）等方麵的薄弱（ruò）環節，為製定科學先進的管理製度提高理論依據。
由於“人”是（shì）極為複雜的情緒動物體，人為因素複雜多（duō）變，研究涉及的未知數較（jiào）多，數據采集、人因確認及量化是一個長期的過程，所以，對於不同的人（rén）因可靠性，定性（xìng）評價模型量化方法、過程都（dōu）不盡相同，模型的成熟度更是不同．人因量化過程一般可采用以下幾種方法：１）直接（jiē）給出量化，如（rú）生理體（tǐ）能指標；２）操作工人的績效考核；３）由專（zhuān）家給出有關人（rén）因量化（huà）數據，如（rú）一些相關心理指標的評定，國內外專家已給出有（yǒu）關數據（jù）的量（liàng）化（huà）手段：１６－ＰＦ量表、ＳＣＬ－９０量表（biǎo）、ＭＭＰＩ量表及其他（tā）自編量表等４）在資深專（zhuān）家建議下對（duì）某些人因主觀打分，如家（jiā）庭是否和諧，個（gè）人情緒等。
２．４操（cāo）作工人人因可靠性（xìng）評價模型
依（yī）據文（wén）獻間可靠度是一個概率，指在數控機床運行（háng）的各種條件下，在（zài）規定時間內由操作工人安全成功地執行操作規程，完成既定運行方式的概率，記作 （ｔ），其（qí）中ｔ＞０為連續正（zhèng）常工作的時間．對任意時刻人因可靠度隻⑷是連續（xù）正常工（gōng）作時間（jiān）隨機變量Ｔ＞ｉ的概率．由（yóu）於人為差錯可引起數控機床發生（shēng）故（gù）障或產品（pǐn）出（chū）現次品，所以人的行為發生差錯的概率叫（jiào）做人因不可（kě）靠度，也稱為（wéi）累積差錯分布概率，記作Ｐ⑷，其差錯（cuò）分布密度用／⑷來表示，有關（guān）係式
３、安全（quán）管理（lǐ）評估模型
３．１安全管理評估模型的建立
由於數（shù）控機床操作工人的技術（shù）穩定性或可（kě）靠性受人為因素影響很大，所（suǒ）以工人的可靠性有很大的可塑性和難（nán）以（yǐ）控製性，難以定量評價，因此（cǐ），下麵對人因可靠性（xìng）采用多因子綜合評價方法來進行評估。
我們對操作工人可靠性分為五等：負－極不可靠，ｉ？２－不可靠（kào），均－可靠，醜４＿比較可靠，極可靠．首（shǒu）先針（zhēn）對某個數控機床操作工人進行評估，設影響該操作工人的某些因素（如下表間：A1, A2 ,A3，．． 已知．
３．２模型的應（yīng）用
該模型的應用前提是應由資深（shēn）專（zhuān）家給出權重分配集，而且應對評價等級受人（rén）為因素影響（xiǎng）程度做到盡可能準確主（zhǔ）觀打分．這樣（yàng）評價（jià）等級才能最大限度地（dì）接近準（zhǔn）確。
４、總結
人因可靠（kào）性分析（ＨＲＡ）是（shì）以可靠性分析、不可靠性預（yù）測、減少與預防操作工人（rén）個人或團隊等（děng）行為失誤為（wéi）對象開展研究的一門學科．人因可靠性分（fèn）析理論中，其（qí）對人的（de）行為因素可靠性進行定性和定量的分析與評估，對（duì）於數（shù）控機床加工中心的安全（quán）管理或產品質量管理有重要的研究價值（zhí），但其研究難點在於對人（rén）因的量化，一般由資深專家給出權重分（fèn）配氣在專家指（zhǐ）導下或（huò）谘詢專家的情況下有針對性地對人為因素進行盡可能準（zhǔn）確地主觀打分，即（jí）使這樣，得到再好的結論往往也是（shì）有爭議的。
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