Причины совершения ошибок

Студент должен уметь разбираться в причинах, которые могут приводить к ошибкам в действиях человека, как одного из звеньев сложной по функционированию системы, в методологии прогнозирования ошибок.

Лабораторная работа должна помочь студентам специальности 160906 лучше усвоить теоретический курс, читаемый по дисциплине «Надёжность и техническая диагностика».

Целью лабораторной работы является изучение причин возникновения ошибок человека в процессе его функционирования в составе сложной технической системы.

Задачи лабораторной работы:

- изучить вопросы, связанные с условиями возникновения ошибок;

- разобраться в методологии прогнозирования ошибок;

- найти общие вероятности успешного и неправильного выполнения задания.

Постановка задачи

Технические системы становятся взаимосвязанными только благодаря наличию такого основного звена, как человек. Примерно 20-30 % отказов прямо или косвенно связаны с ошибками человека; 10-15 % всех отказов непосредственно связаны с ошибками человека. Свыше 60% аварий происходит из-за ошибок персонала "рисковых" объектов.

Ввиду этого, анализ надежности реальных систем должен обязательно включать и человеческий фактор.

Надежность работы человека определяется как вероятность успешного выполнения им работы или поставленной задачи на заданном этапе функционирования системы в течение заданного интервала времени при определенных требованиях к продолжительности выполнения работы.

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

В реальных условиях в большинстве систем независимо от степени их автоматизации требуется в той или иной мере участие человека.

Можно утверждать, что там, где работает человек, появляются ошибки. Они возникают независимо от уровня подготовки, квалификации или опыта. Поэтому прогнозирование надежности оборудования без учета надежности работы человека не может дать истинной картины.

Причины совершения ошибок

Ошибки по вине человека могут возникнуть в тех случаях, когда:

1. оператор или какое-либо лицо стремится к достижению ошибочной цели;

2. поставленная цель не может быть достигнута из-за неправильных действий оператора;

3. оператор бездействует в тот момент, когда его участие необходимо.

Виды ошибок, допускаемых человеком на различных стадиях взаимодействия в системе "человек - машина" можно классифицировать следующим образом [2]:

1. 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.

2. Операторские ошибки: возникают при неправильном выполнении обслуживающим персоналом установленных процедур или в тех случаях, когда правильные процедуры вообще не предусмотрены.

3. Ошибки изготовления: имеют место на этапе производства вследствие (а) неудовлетворительного качества работы, например неправильной сварки, (б) неправильного выбора материала, (в) изготовления изделия с отклонениями от конструкторской документации.

4. Ошибки технического обслуживания: возникают в процессе эксплуатации и обычно вызваны некачественным ремонтом оборудования или неправильным монтажом вследствие недостаточной подготовленности обслуживающего персонала, неудовлетворительного оснащения необходимой аппаратурой и инструментами.

5. Внесенные ошибки: как правило, это ошибки, для которых трудно установить причину их возникновения, т.е. определить, возникли они по вине человека или же связаны с оборудованием.

6. Ошибки контроля: связаны с ошибочной приемкой как годного элемента или устройства, характеристики которого выходят за пределы допусков, либо с ошибочной отбраковкой годного устройства или элемента с характеристиками в пределах допусков.

7. Ошибки обращения: возникают вследствие неудовлетворительного хранения изделий или их транспортировки с отклонениями от рекомендаций изготовителя.

8. Ошибки организации рабочего места: теснота рабочего помещения, повышенная температура, шум, недостаточная освещенность и т.п.

9. Ошибки управления коллективом: недостаточное стимулирование специалистов, их психологическая несовместимость, не позволяющие достигнуть оптимального качества работы.

Свойство человека ошибаться является функцией его психофизиологического состояния. Интенсивность ошибок во многом определяется параметрами внешней среды, в которой человек работает. [2]

Персонал рисковых объектов испытывает большую психологическую нагрузку. Факторы, ее обусловливающие, можно рассмотреть на примере работы оперативного персонала традиционной промышленной электростанции: осознание степени опасности и тяжести последствий аварии; высокое давление пара и воды, высокое электрическое напряжение; движущиеся механизмы; вибрация; повышенная температура и пониженная влажность воздуха; монотонность обстановки; медленные изменения показаний приборов; размеренный ритм работы оборудования. Как следствия: расстройство сознания, рост психологической напряженности, потеря бдительности. [2]

По статистике от 7 до 36% аварий происходит по вине персонала; 73% из них - в результате неблагоприятных психологических качеств человека. [2]

В целом сложная картина воздействий на человека, управляющего потенциально опасной техникой, представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Факторы, воздействующие на человека, управляющего потенциально опасной техникой

Формула безопасности: критическая позиция (I) + строго регламентированный и взвешенный подход (II) + коммуникабельность (III) = безопасность. Будучи внедренной в стереотип поведения оператора, обеспечивает:

- предотвращение аварийной ситуации;

- снижение процента ошибок при управлении аварией.

Надежность работы системы во многом зависит от безошибочности действия человека-оператора, управляющего системой. В качестве показателя безошибочности часто используют интенсивность ошибок, вычисляя в расчете на одну операцию по статистическим данным следующим образом:

(1)

(2)

где:

P_i – вероятность безошибочного выполнения операции i-го типа;

N_i, n_i – общее число выполненных операций i-го вида и допущенное при этом число ошибок;

l_i – интенсивность ошибок i-го вида;

T_i – среднее время выполнения операций i-го вида.

Рисунок 2. Динамика надежности оператора в течение рабочей смены

Вероятность безошибочного выполнения операций зависит от уровня работоспособности, и формулу (1) считают справедливой лишь для периода устойчивой работоспособности оператора, которая отличается значительным подъемом производительности труда после врабатывания в начале смены (рисунок 2). Динамика работоспособности характеризуется тремя основными фазами: I - врабатывание с возрастающей работоспособностью, II - устойчивая работоспособность и III - спад в связи с естественным утомлением (кривая 1). Незначительный спад наблюдается также приблизительно за 0,5 часа до обеденного перерыва, который в основном не связан с изменением работоспособности и поэтому на графике не учтен. [3]

Тенденция распределения количества ошибок К_ош в течение смены отражена кривыми 2 и 3. Наложение их на график динамики надежности работы оператора в течение рабочей смены показало, что большая часть ошибок в течение смены, а также негативных явлений, вытекающих из ошибок, например производственных травм, приходится на период, характеризующийся низкой работоспособностью (см. рисунок 2). Период же устойчивой работоспособности (фаза II) отмечается наименьшим числом ошибок, допускаемых работающим в течение данной смены.