人因工程ppt课件第13章.ppt

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1、Human Factors lab, Management School, Xian Jiaotong University, China,人因工程,西安交通大学管理学院孙林岩教授,篇章总汇,总论第1章 人因工程概述第2章 人因工程的研究方法与工具基础篇第3章 人体测量第4章 人体生理特性第5章 人的心理认知特征第6章 人的信息处理第7章 人的作业环境,应用篇第8章 作业空间设计第9章 肌肉骨骼失调及其预防第10章 脑力负荷与脑力工作绩效提升第11章 人机界面设计扩展篇第12章 可用性第13章 安全性,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,

2、第13章 安全性,人机系统安全性概述人机系统人的可靠性人机系统安全性研究要点人机系统安全性分析人机系统有效性分析人机系统可靠性分析 人机系统安全性评价安全性评价的定性方法安全性评价的定量方法,第13章 安全性,安全是人的基本需求人机系统的安全包括人、物料、设备、作业过程的安全。人是系统安全的主导因素人的不安全行为是事故的主要因素从某种意义上讲，所有事故都是人为事故,图13-1 人机系统简图,第13章 安全性,事故原因环境：气温、噪声、振动、照明、人机环境人的因素：能力、生理情况、性格、习惯、年龄、经验、情绪、疲劳、安全态度、性别各种危险物质：炸药、化学品、辐射、高速机器其它，如作业特征、管理因

3、素、突发事件,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.1 人机系统安全性概述,人机系统基本形式手工操作系统能源是体力，控制凭技能。钳、锉、削、刮、木工、手工造型等，由人直接将输入改变成输出半自动化系统控制者，有动力设备。反馈信息经过人的处理输入机器，以改变其运行状态。各种机床加工零件，驾驶汽车、火车等自动化系统信息接受、信息处理和执行等均由机器来完成,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.1 人机系统安全性概述,人机系统功能信息接受信息加工信息贮存执行功能信号反馈输入与输出人机

4、系统的发展特点减轻体力消耗，但智力、心理负担加重了解机器规律和掌握操作技术的难度增加直接参与自然物质的加工过程的机会减少信息传递在时间上和空间上渐趋密集化操作者有更高的准确性和作业速度，并受机器的制约,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.1 人机系统安全性概述,安全的自然与社会属性安全的相关概念安全与危险事故风险系统安全的特点普遍性复杂性模糊性可转化性,人的可靠性与人为差错,人的可靠性 影响人的可靠性的因素人为差错的概念及其分类,13.1 人机系统安全性概述,影响人的可靠性的因素,人的可靠性与压力的关系,表 给操作人员造成压力的类型

5、,13.1 人机系统安全性概述,人的可靠性与意识水平的关系,13.1 人机系统安全性概述,影响人的操作可靠性的因素,13.1 人机系统安全性概述,人为差错的概念及其分类,差错是指人对系统造成了不希望的影响（包括潜在的影响）。 虽然人们经常把人为差错和“操作人员”联系在一起，但是系统的设计和运行人员同样会造成错误。,注意,13.1 人机系统安全性概述,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.1 人机系统安全性概述,基于系统工程理论与方法识别、分析评价和控制安全风险定性和定量分析危险识别、风险评价、风险控制着眼于安全与事故的演化安全与事故的

6、矛盾认识事故，了解安全到事故的转变点吸收和借鉴行为科学的理论与方法人的失误人的行为规律分析、预测和控制人的行为提高人的可靠性个体行为、群体行为、领导行为和组织行为理论,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.2 人机系统安全性分析,人机系统安全性概念的模糊性有效性（Effectiveness）可靠性（Reliability）有效性有效地实现设计功能，保障系统运转可控可靠性可靠无误地往复运行，保障系统各个部分运转稳定，从而保障系统的稳定,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.2

7、人机系统安全性分析,人机系统有效性分析分析步骤系统的目的和条件人和机械的功能分配人和机械的相互配合系统或机械的设计系统分析评价分析要求能达到预定目标，完成预定的任务人与机发挥各自的作用并协调地工作人机系统接受输入和输出的功能，符合设计的能力考虑环境因素的影响有完善的反馈闭环回路任务分配系统的效能、可靠性和成本人与机械的性能、负荷能力、潜力及局限性进行规定操作所需的训练时间和精力限度对异常情况的适应性和反应能力的人机对比人的个体差异的统计机械代替人的效果和成本,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.2 人机系统安全性分析,人机系统有效性

8、分析系统匹配明确人和机器的基本界限实现人和机器的相互配合选用最有利于发挥人的能力、提高人的操作可靠性的匹配方式来进行设计界面分析人控制机械和人接受信息显示器能提供易于为人识别理解的信息，该信息能反映机内工作状态，而且又对人安全可靠无害人所进行的操作或提供的信息要易于为操作器所识别，且灵敏可靠正确设计显示器和操作器的布局，有利于人的操作和使用,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.2 人机系统安全性分析,人机系统可靠性分析人的失误人的可靠性人机系统可靠性可靠性分析目标和内容作业可靠性评估维修作业可靠性可靠性评估中的数据采集 人机系统可靠

9、性分配 闭环控制系统中人的行为模型 认知行为的计算机模拟 人机环境系统模型,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.2 人机系统安全性分析,人机系统可靠性分析方法,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.2 人机系统安全性分析,人机系统可靠性分析的发展趋势要关注人机环境系统的总体状态要蕴含人的行为及其失误产生原因的辨别建立人行为模式并辨识其内在结构注意到随机因素；识别人在差错状态的恢复过程多途径的方式实现人失误的预警性控制,13.2 人机系统安全性分析,人机系统安全性设计的重点对

10、作业环境的控制采用机器设备代替人的危险作业作业系统的纠错与容错人员的安全培训：管理者、作业人员、特种人员职工心理疏导制度、操作规程保证奖惩与责任制,13.2 人机系统安全性分析,三种解决人为失误的设计方式失误排除设计使失误变成不可能的事情失误预防设计使失误的可能性很小失误仍安设计未必降低失误的可能性，但是可以预防失误带来的严重后果,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定性方法检查表法（SafetyChecklist）检查表编制要求 人机系统分析检查表操作顺序图分析法错误分析,School of m

11、anagement,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定性方法操作顺序图分析法（Operational Sequence Diagraming）,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定性方法操作顺序图分析法（Operational Sequence Diagraming）,13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定性方法错误分析（Error Analysis） 人机系统的错误分析，分为设计错误分析和操作错误分析两个方面。1.设计错误分析

12、a.功能分配错误b.人机关系配合错误,13.3 人机系统安全性评价,2.操作错误分析a.没有执行所要求的动作，即失职的错误。b.用不正确的方式执行操作动作，即工作上的错误 操作错误的危害性:a.安全b.任务延迟c.经济损失,13.3 人机系统安全性评价,诱发操作错误的因素 诱发操作错误的因素主要有如下5方面：a.环境条件的影响。 b.人的生理节律变化的影响 c.人的意识状态差别的影响 d.高速运行的工序，要求极短时间内作出决定的操作。e.不适当的信息输入特征，显示变化很快，产生不适当的视觉和听觉反馈。,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,

13、13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定量方法定量化（Quantification） 定性目标的价值谱计算总价值,School of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定量方法工作环境指数评价法（Work Environment Index Assessment）空间指数法视觉环境综合评价指数法会话指数评价法人为差错和可靠性逻辑推演法（Human Error and Reliability Analysis Logic Development）可靠性工程方法分析仪表、控制设备的配置和安装位置任务的成败概率,Sc

14、hool of management,Xian Jiaotong UNIVERSITY,13.3 人机系统安全性评价,安全性评价的定量方法失效树分析法（Fault Tree Analysis）失效树中的事件顶端事件、中间事件、基本事件失效树分析法的特点建树阶段，能发现以前未引起注意的事件各事件之间的关系联接成逻辑门对系统改善提出具体方案失效树的建立了解系统、分析系统的过程全面、透彻地分析需要反复讨论修改,13.3 人机系统安全性评价,失效树分析法1.失效树分析法的基本概念失效树分析法：Bell lab 华特生1961 失效事件原始的原因事件：顶端事件，中间事件，基本事件逻辑关系：或门，与门失效

15、树概率分析： 与门（AND）的概率： 或门（OR）的概率：,图 运行作业中发生死亡事故的失效树,13.3 人机系统安全性评价,13.3 人机系统安全性评价,失效树的基本符号,13.3 人机系统安全性评价,2.失效树分析的一般方法和步骤失效树的建立a. 首先选定顶端事件，并将其置于失效树的最顶端。b. 列出可能引起顶端事件发生的一切因素，并按其相关性分为若干组。c. 确定各组中各事件的性质（中间事件、基本事件、发生概率微小的事件等），并用不同的符号将其分别标出。d. 将各组的事件组成适当的逻辑门（“与”门或“或”门）。e. 按逻辑关系将各逻辑门联接构成失效树。,13.3 人机系统安全性评价,失效

16、树的分析步骤：a.广泛收集并分析有关技术资料，确定系统；b.按前述步骤建造失效树；c.对失效进行定性分析，找出系统的最薄弱环节；d.取得基本事件的有关数据，并分析推测各因素的发生概率；e.对失效树进行定量分析，计算出顶端事件发生的概率；f.研究改进方案，提出改进建议。,13.3 人机系统安全性评价,3.失效树概率分析失效树的概率分析，一般是从树底向上进行直至顶端（最终事件），即先通过实验或考察，确定各基本事件和不需要进一步分析的事件发生的概率，再求出顶端事件发生的概率。,案例：人机系统安全设计,案例：人机系统安全设计,挑战者号失事（1986）,案例：人机系统安全设计,库尔斯克号潜艇失事： 20

17、00.8,调查中发现:应急浮标系统未能启动，因此当时无法确定失事位置。造船厂对此也负有不可推卸的责任，他们没有取下一个固定装置，从而致使应急浮标天线无法打开。可见，“玩忽职守”是“库尔斯克”号失事重要原因之一。,案例：人机系统安全设计,事故案例：现代装配作业的手指杀手,我国压力机工伤事故多， 1年轧断5万手指？！这样的事情在电子生产企业有没有呢？,案例：人机系统安全设计,案例：美国杜邦公司（”全球最安全公司之一” ，1802-）拥有安全生产零事故6000天的记录；安全管理十大理念：,1、所有安全事故都可以预防；2、各级管理层对各自的安全直接负责；3、所有危险隐患都可以控制；4、安全是被雇佣的条件之一；5、员工必须接受严格的安全培训；6、各级主管必须进行安全审核；7、发现不安全因素必须立即纠正；8、工作外的安全和工作中的安全同样重要；9、良好的安全等于良好的业绩；10、安全工作以人为本。,一些经典的规定，充分体现了其细节安全管理的思想：上下楼梯靠右；企业的车头朝外；在厂区里面，没有紧急情况威胁到你的生命安全时，不许跑；即使是下雨也不可以。,Thank you！,谢谢！,