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基于HFACS的高原矿山作业疲劳与人因失误率浅析

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黄金科学技术 2020年第4期28卷 610-618页

作者：黄知恩李明廖国礼吴超黄锐李孜军中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 中南大学安全理论创新与促进研究中心湖南长沙410083 中国安全生产科学研究院北京100021

为了预防高原矿工作业时间长和工作任务繁重等因素引起的疲劳失误事故,针对高原缺氧、低温等环境特性,首先分析了人体作业疲劳积累特点,并通过构建高原矿山人体疲劳—作业失误机理图,概括了高原地区人体疲劳积累与作业失误的发生机制。... 详细信息

为了预防高原矿工作业时间长和工作任务繁重等因素引起的疲劳失误事故,针对高原缺氧、低温等环境特性,首先分析了人体作业疲劳积累特点,并通过构建高原矿山人体疲劳—作业失误机理图,概括了高原地区人体疲劳积累与作业失误的发生机制。其次,比较了不同海拔下人体生理机能和最大做工量的变化,划分出高原矿工疲劳积累的4个阶段(疲劳积累初期、疲劳积累稳定期、疲劳积累末期、疲劳恢复)不可逆期(疲劳性损伤),基于对高原矿山作业者疲劳与行为错误之间关系的问卷调查分析,绘制出高原矿工各作业疲劳阶段失误率变化特征曲线。最后,运用人因分析和分类系统(HFACS),提出了高原矿山作业疲劳—人因失误框架(F-HFACS),全面分析了高原矿工疲劳的因素及其对人因失误发生的影响。研究表明:疲劳稳定期通常作业效率较高、失误率低且基本稳定;疲劳末期疲劳积累进一步加深,作业失误率激增,为防止疲劳性损伤,必须停止作业。该研究为高原矿山制定合理的轮班方案,降低作业失误率提供了科学依据。

关键词：高原矿山疲劳失误事故疲劳积累人因分析和分类系统人因失误率

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基于改进的SPAR-H化工实验室人因可靠性分析

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安全与环境工程 2021年第1期28卷 16-23页

作者：谷继慧路帅刘庆龙陈诺中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580 青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司山东青岛266520

近年来化工实验室事故屡禁不止,其中人的不安全行为是导致事故发生的主要原因。为评估实验人员可靠性,进一步管控化工实验室人的不安全行为,基于标准化工厂人因可靠性分析(SPAR-H)方法,结合化工实验室人因失误的特点,确定了更加适用于... 详细信息

近年来化工实验室事故屡禁不止,其中人的不安全行为是导致事故发生的主要原因。为评估实验人员可靠性,进一步管控化工实验室人的不安全行为,基于标准化工厂人因可靠性分析(SPAR-H)方法,结合化工实验室人因失误的特点,确定了更加适用于化工实验室的人因可靠性分析方法。首先依据“S-O-P”认知模型对人因失误类型进行划分;然后基于SPAR-H基本定义并结合化工实验室安全管理相关要求明确了性能影响因素(PSFs)水平确定标准;最后应用解释结构模型(ISM)确定不同失误类型对应的影响因素,并计算得到化工实验室人员实验过程中人因失误概率。结果表明:改进的SPAR-H方法评估流程与化工实验室人员实验操作情景相吻合,不仅能够量化人因失误的可能性,而且能够为化工实验室人的不安全行为管控制定针对性措施。

关键词：化工实验室 SPAR-H方法性能影响因子解释结构模型人因失误率

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人-机系统串联生产线可用度分析及产能研究

机械设计与制造 2018年第6期 56-58,62页

作者：张亮星王少华高欢杨林西南交通大学机械工程学院四川成都610031

以人-机系统单元组成的串联生产线为研究对象,建立人-机串联生产线可靠性模型。基于SRK模型,得到人为差错概率区间,应用BAYES方法证明在这一区间人因失误率可近似为常数,提出人的可靠性和恢复性均服从指数分布,求出人-机系统单元的失效... 详细信息

以人-机系统单元组成的串联生产线为研究对象,建立人-机串联生产线可靠性模型。基于SRK模型,得到人为差错概率区间,应用BAYES方法证明在这一区间人因失误率可近似为常数,提出人的可靠性和恢复性均服从指数分布,求出人-机系统单元的失效率和修复率。结合缓冲库的状态转移,运用马尔科夫过程对中间缓冲库、人-机系统单元的状态转移概率求解,解析得出人-机系统串联生产线的稳态可用度,并提出生产线稳态可用度的修正系数及其求解方法。在传统生产线产能计算方法的基础上,提出基于人-机系统串联生产线稳态可用度的产能计算方法,通过实例验证了其合理性。

关键词： BAYES方法人因失误率马尔可夫过程生产线可用度产能

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生产辅助人员作业疲劳与工作排程研究

生产辅助人员作业疲劳与工作排程研究

作者：秦鸣鹤中国矿业大学

学位级别：硕士

随着科技的进步和发展,智能制造时代来临,生产自动化程度和脑力劳动比重大幅上升,生产模式和工人作业模式正在发生着革命性的变化,工人作业内容不再单一和专门化。面对这样的变化,制造型企业生产过程中各环节工作的组织与管理则显得至... 详细信息

随着科技的进步和发展,智能制造时代来临,生产自动化程度和脑力劳动比重大幅上升,生产模式和工人作业模式正在发生着革命性的变化,工人作业内容不再单一和专门化。面对这样的变化,制造型企业生产过程中各环节工作的组织与管理则显得至关重要,这不仅关系着生产任务的高效完成,而且在提升企业竞争力方面也将发挥关键作用,故而在集成制造系统中引入工作排程十分必要。纵然制造业生产方式日益改善,但许多工作仍无法避免人工操作,尤其是生产辅助活动,负责其完成的作业人员在整个制造系统中的作用尤为关键。其工作环境即生产制造现场,存在着诸多造成作业人员疲劳感的影响因素,这些因素直接导致了生产效率的降低和事故的频繁发生。由此可见,有必要从人因的角度出发,考虑制造企业生产辅助人员作业疲劳及其影响效应,对其工作排程进行优化研究。以当前研究鲜有涉及的生产辅助人员为研究对象,进行界定并归纳其特点。首先,为分析导致其作业疲劳的关键致因和影响效应,提出了基于DEMATELISM方法的SEM因果模型及其建立流程,给出了作业疲劳的改善建议。其次,为规范化作业程序和柔性化工作调配,对生产辅助人员的工作内容进行模块化和操作单元划分。然后,建立生产辅助人员的作业疲劳模型,结合SEM分析结果,量化疲劳因素影响效应,对其进行修正。在此基础上,以最小化工作失误和总完工时间为目标,建立了考虑体脑疲劳、作业失误率的单人工作-休息排程模型。最后,采用遗传算法对模型进行优化求解,并通过算例进行了验证。结果表明,通过生产辅助人员作业疲劳因果模型分析,可获得关键致因及其影响效应,为进一步优化工作环境提供理论依据,同时证实了DEMATEL-ISM可作为建立结构方程模型的一种有效工具;通过建立考虑疲劳的生产辅助人员工作排程模型,可以获得工作任务的最优序列、休息位置及次数,为实际生产中辅助人员的工作安排与配置方案提供科学依据和决策参考,并有利于缓解或消除作业人员的疲劳感,提高整体劳动效率,减少工作失误。

关键词：作业疲劳因果模型工作排程人因失误率遗传算法

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考虑人因失误的装配线平衡研究

考虑人因失误的装配线平衡研究

作者：饶培培武汉理工大学

学位级别：硕士

市场竞争的加剧促使制造企业越来越重视内部生产系统的优化,寻求内部改善的方法。装配线是生产制造后期形成产品的关键环节,对制造系统的生产效率和产品成本有着至关重要的影响。而生产线平衡是装配线工艺流程设计与作业标准化必须考虑... 详细信息

市场竞争的加剧促使制造企业越来越重视内部生产系统的优化,寻求内部改善的方法。装配线是生产制造后期形成产品的关键环节,对制造系统的生产效率和产品成本有着至关重要的影响。而生产线平衡是装配线工艺流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题,它涉及很多因素。本文以汽车装配线为例,在研究其平衡问题时,除了考虑工艺及节拍等约束外,还考虑了在操作过程中出现的人因失误,使建立的装配线平衡模型更加符合生产实际。本文对装配操作过程中的人因失误进行了深入分析,所做的主要工作和所取得的主要研究成果如下:（1）根据人因失误的原因和特点,引入操作复杂度和工艺复杂度。基于Rasmussen提出的SRK模型,对操作复杂度进行分析;其次,设计作业要素的评价指标,对工艺复杂度进行计算;最后,利用SPSS分析软件,建立人因失误概率的双变量预测模型,同时建立失误恢复时间的三变量预测模型。（2）根据作业要素的标准作业时间、人因失误概率和失误恢复时间,将不确定的作业时间转换成确定的综合作业时间。建立以最小工作站数、最大平衡率和最小平滑系数的装配线平衡模型,设计加入领域搜索的改进遗传算法对问题进行求解。（3）采用所建立的装配线平衡模型和求解算法,对D公司汽车装配线的终线工段进行优化改善,使得装配线的工作站数减少了1个,平衡率提高了6.83%,平滑系数减少了6.43,验证了模型与算法的有效性及解决实际问题的实用性。

关键词：人因失误率失误恢复时间装配线平衡改进遗传算法

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基于人工拣选的货品排程研究

基于人工拣选的货品排程研究

作者：武锦慧天津大学

学位级别：硕士

随着电子商务出现井喷式的发展，使得在B2C模式下，客户对于小批量、多品种货品的需求急剧增大，从而导致仓储配送系统呈现出勃勃生机。另外，随着拣选作业在仓储配送系统中地位的提高，货品拣选的排程研究也变得尤为重要。虽然随着科... 详细信息

随着电子商务出现井喷式的发展，使得在B2C模式下，客户对于小批量、多品种货品的需求急剧增大，从而导致仓储配送系统呈现出勃勃生机。另外，随着拣选作业在仓储配送系统中地位的提高，货品拣选的排程研究也变得尤为重要。虽然随着科技的进步和飞速发展，机械化程度已经达到了一定的高度，但是其中很多操作仍不可避免的需要人工操作来完成。因此人工拣选操作的研究显得尤其必要。然而，之前对货品拣选的研究，一方面多集中于对被拣选货品的排序研究上，忽略了人的因素;另一方面，目标过于单一化，仅仅关注与拣选相关的各类时间问题，这对于拣选操作，甚至是整个仓储配送的评估是不充分的。于是，本文在之前研究的基础上，以人工拣选货品操作为研究对象，在考虑最大拣选时间的基础上，引入拣选错误率来共同评估整个拣选系统。并通过对人工拣选操作的两种模型：人至货模型和货至人模型，分别进行论述和求解，在综合考虑工人的疲劳程度、工作负荷、手工操作的基础上，通过引入人因失误率和能量阈值来达到最小化工人的最大完工时间和拣选错误率的目的，然后求解拣选货品的最优序列和休息位置。本文通过线性加权和法来完成多目标优化，并采用遗传算法求得模型的近似最优解，通过对两种不同模型下的算例分析来验证模型的有效性。最终各提供了5种可行方案供决策者选择。

关键词：人工拣选排程拣选错误率工作负荷人因失误率