 |
Тема № 3 «Методика исследования надежности технических систем»
|
|
|
|
Порядок изучения материала темы
В ходе изучения темы на занятиях будут рассмотрены: методика исследования надежности технических систем; оценка надежности человека как звена сложной системы, влияние человека на надежность технических систем, организация экспертизы технических систем на предмет определения надежности.
Содержание темы
Системный подход к анализу возможных отказов
Системный анализ методология исследования любых объектов посредством представления их в качестве отдельных элементов и анализа этих элементов.
Применяется для:
- выявления и четкого формулирования проблемы в условиях неопределенности;
- выбора стратегии исследования;
- точного определения систем (границ, входов, выходов, связей), выявления целей развития и функционирования системы;
- выявления функций и состава вновь создаваемой системы.
Сложная система – это система обладающая следующими свойствами:
- наличие большого числа составных элементов;
- иерархическая структура (наличие подсистем и элементов различного уровня);
- направленность функционирования всех подсистем, элементов на решение основной, главной задачи;
- взаимосвязанность и взаимозависимость подсистем и элементов.
Декомпозиция систем – расчленение иерархии и организации системы на взаимосвязанные составные части (подсистемы, элементы), последующее исследование их независимо друг от друга.
Рассматриваемый метод может быть использован для упрощения, как пространства состояний, так и конфигурация систем.
Оценка надежности человека как звена сложной системы
Причины совершения ошибок
Большинство технических систем функционируют как человеко-машинная система. Примерно 20-30% отказов связаны с ошибками человека, из которых 10-15% непосредственно связаны с ошибками человека.
|
|
|
Надежность работы человека определяется как вероятность успешного выполнения им работы или поставленной задачи в течение заданного интервала времени.
Ошибка человека определяется как:
- невыполнение поставленной задачи (невыполнение действия);
- выполнение запрещенного действия,
которые могут явиться причиной повреждения системы или нарушения хода технологического процесса.
Виды ошибок, допускаемые человеком на различных стадиях действия в системе «человек-машина»:
1. ошибки проектирования (органы управления и контроля далеко друг от друга);
2. операторские ошибки;
3. ошибки изготовления (качество работы, выбор материала, отклонения в технологии изготовления);
4. ошибки технического обслуживания (объём и качество ТО);
5. ошибки контроля (негодный элемент, снятие показаний);
6. ошибки обращения (хранение, транспортирование);
7. ошибки организации рабочего места (шум, теснота, жара и т.д.);
8. ошибки управления коллективом (стимул, климат в коллективе, организация работы и т. д.);
9. внесённые ошибки – трудно определить, возникли они по вине человека или связаны с оборудованием.
Факторы, воздействующие на человека, управляющего потенциально опасной техникой:
1. социально-психологический климат;
2. социальная ситуация;
3. социальные условия быта;
4. профессиональная подготовка;
5. личные качества;
6. природные факторы;
7. физические, химические параметры опасности, вредности условий труда;
8. состояние техники;
9. сложность и опасность технологии;
10. степень автоматизации и механизации;
11. экономичность процесса функционирования.
Негативные факторы по аварии на ЧАЭС:
- нехорошая психофизическая обстановка;
- потеря бдительности;
|
|
|
- не полностью учтены эргономические факторы по щиту управления.
На развитие опасной ситуации оказывает процесс субъективного восприятия риска, на который влияют следующие факторы:
1. оценка вероятности наступления события:
– переоценка надежности предыдущего опыта (репрезентативность) и своих возможностей;
- учитывается только свой опыт (эгоцентризм);
- консерватизм (ситуация будет развиваться только так как было ранее;
- точка отсчета (якорь);
- неправильная оценка взаимозависимости нескольких событий;
2. значимость последствий – зависит от того как человек расставляет жизненные приоритеты (жизнь, здоровье, карьера, финансы, семья и т.д.);
3. распределение угрозы во времени и в пространстве – наступит не скоро, близость к опасному объекту;
4. связь между возможными последствиями и их вероятностями – абстрагирование от маловероятных событий;
5. контролируемость ситуации – возможность вовремя вмешаться в ход события;
6. возможность свободного выбора – курить или нет (чем больше степень добровольности, тем больше уровень риска, на который согласны идти люди);
7. степень новизны технологии – с опаской относятся к новому;
8. личностные характеристики ЛПР – возраст, пол, социальные нормы, образование, образ жизни, характер и т.д.(он же влияет и на все предыдущие факторы.
Анализ показывает, что в условиях аварии проявляются те качества, которые были заложены и развиты до этого (примеры).
Методология прогнозирования ошибок
Классические методы прогнозирования ошибок включают следующие этапы:
1. составление перечня основных отказов системы;
2. составление перечня и анализ действий человека;
3. определение частоты ошибок человека;
4. определение частоты ошибок человека на интенсивность отказов системы;
5. выработка рекомендаций, внесение необходимых изменений в систему;
6. вычисление новых значений интенсивности отказов.
Метод построения дерева вероятностей (дерева исходов) – исход каждого события изображается ветвями дерева (пример).
|
|
|
