close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Методика снижения воздействия факторов производственной среды при организации процессов технического обслуживания авиатехники

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
П
ХУДЯКОВ
Юрий
Григорьевич
МЕТОДИКА СНИЖЕНИЯ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВИАТЕХНИКИ
Специальность 05.02.22 – Организация производства (транспорт)
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Москва – 2016 г.
3
Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования. Техническое обслуживание (ТО)
авиационной техники (АТ) – важный комплекс производственных процессов,
являющийся составным элементом процесса оказания авиатранспортной услуги,
обеспечивающий функционирование воздушного транспорта (ВТ). Ошибки человека при ТО АТ так же оказывают влияние на результаты деятельности воздушного транспорта, как и ошибки пилотов или диспетчеров. Несмотря на то,
что именно ошибки человека, а не отказы техники представляют наибольшую
потенциальную опасность, до недавнего времени аспекты человеческого фактора, связанные с опасностью факторов производственной среды, в которой работники гражданской авиации (ГА) осуществляют ТО АТ на земле, рассматривались недостаточно.
Условия производственной среды (условия труда) при проведении производственных процессов оказывают значительное влияние на реализацию профессиональных характеристик персонала, осуществляющего ТО АТ. При отклонении характеристик этих условий за пределы оптимальности и допустимости,
их величина определяет величину опасности профессиональной деятельности
работников (опасность профессиональных заболеваний, опасность травматизма),
пребывающих в этих условиях. Указанные опасности при взаимодействиях работника со средствами, используемыми в производственных процессах, отражаются на качестве его труда. Таким образом, тематика исследования актуальна.
Степень разработанности темы. За прошедшее с середины 1990-х гг.
время создана и широко вошла в практическую деятельность организаций всех
отраслей экономики РФ система аттестации рабочих мест по условиям труда,
реформированная с начала 2014 г. в систему специальной оценки условий труда.
В соответствии с процедурами этих систем получен огромный объем данных о
реальных условиях труда, который на практике используется только для исключения крайне недопустимых условий на рабочих местах. Основная часть информации об условиях труда пока используется для констатации соответствующих
фактов и установления компенсаций и льгот работникам, но этого недостаточно.
Процедуры и результаты упомянутых систем, как способа идентификации
опасностей факторов производственной среды и механизма их последующей
оценки, следует использовать на ВТ шире, в частности для системы поддержки
принятия решений при организации производственной деятельности с целью
ослабления воздействия опасности факторов производственной среды производственных процессов ТО АТ, способствующих профзаболеваниям и травматизму.
Целью работы является решение задачи поддержки принятия решений при
организации производственных процессов технического обслуживания авиатехники для снижения негативного воздействия опасности факторов производственной
среды путём разработки алгоритма и методики действий системы.
Настоящая цель определила необходимость постановки и последовательного решения автором следующих задач:
1. Исследовать и провести системный анализ опасности факторов производственной среды производственных процессов технического обслуживания авиатехники, критериев и методов их оценки.
2. Предложить интегральный показатель опасности факторов производственной среды и методику его получения путём интеграции показателей выбранных
4
исходных факторов при организации производственных процессов технического обслуживания авиатехники.
3. Сформировать алгоритм и методику действий для системы поддержки
принятия решений по снижению опасности факторов производственной среды
при организации процессов технического обслуживания авиатехники по результатам оценки рабочих мест по условиям труда.
4. Разработать модель оценки и снижения опасности факторов производственной среды для системы поддержки принятия решений при совершенствовании процессов технического обслуживания авиатехники с учетом накопления
опасностей при многократном повторении работ.
Объект исследования. Условия производственной среды производственных процессов технического обслуживания авиатехники.
Предмет исследования. Система принятия решений, учитывающая факторы производственной среды при организации производственных процессов технического обслуживания авиатехники.
Соответствие паспорту специальности. Содержание выполненных исследований соответствует формуле паспорта научной специальности 05.02.22 –
«Организация производства (транспорт)» и области исследования по пункту 4
«Моделирование и оптимизация производственных структур и процессов, вспомогательных и обслуживающих производств. Экспертные системы в организации
производственных процессов».
Научная новизна работы состоит в том, что в ней:
- впервые предложен интегральный показатель опасности факторов производственной среды, отличающийся от известных тем, что является результатом
«свёртки» показателей по схеме древовидной структуры с корневой системой из
показателей опасности исходных факторов производственной среды;
- разработана и обоснована оригинальная статическая структурно-аналитическая модель оценки и снижения опасности факторов производственной среды, отличающаяся от известных решений использованием в качестве исходных
данных результатов «специальной оценки условий труда», или аналогичных «результатов аттестации рабочих мест по условиям труда», а также характеристик
компетентности в сфере производственной безопасности всех работников;
- впервые разработана математическая модель динамической оценки и снижения опасности факторов производственной среды, отличающаяся от известных учётом процесса дискретного накопления отклонений факторов производственной среды, возникающих в результате воздействия опасностей производственной среды при многократном повторении работ технического обслуживания авиатехники, позволившая выявить такие возможные последствия, как:
а) неконтролируемый рост опасности факторов производственной среды;
б) неоднозначное поведение системы, при числе возможных состояний более
двух (хаотичное поведение).
Теоретическая и практическая значимость работы заключается в создании комплекса теоретических положений, а также соответствующих моделей,
направленных на совершенствование системы поддержки принятия решений при
организации производственных процессов ТО АТ для снижения опасности факторов производственной среды.
Разработанные положения:
5
- дают возможность определять интегральный показатель опасности факторов производственной среды для авиапредприятия в целом;
- позволяют вырабатывать рекомендации для системы поддержки принятия
управленческих решений, обеспечивающие ускорение снижения опасностей
факторов производственной среды при организации процессов ТО АТ;
- позволяют снижать профзаболеваемость и травматизм на отдельных авиапредприятиях и на воздушном транспорте в целом;
- могут быть применены при совершенствовании системы поддержки принятия управленческих решений при организации других видов производственных
процессов на воздушном транспорте.
Методология и методы исследования. Исследования выполнены с использованием общенаучных методов и приемов теории систем, теории управления, исследования операций, факторного анализа, теории графов, теории множеств, математической логики, математического моделирования, теории вероятности и имитационного моделирования, теории сложных систем, теории квалиметрии, основ теории организации производства.
В качестве информационной и терминологической базы использовались:
- научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей,
научных докладов и отчётов, материалов научных конференций, семинаров;
- официальные источники статистических данных;
- официальные документы Международной организации гражданской авиации ИКАО и нормативно-правовые акты транспортного комплекса РФ;
- отечественная нормативная база в области обеспечения производственной
безопасности, а также международные документы и стандарты Международной
организации труда (ILO), Международной организации стандартизации (ISO) серии 9000, стандарты оценки профессиональной безопасности и здоровья OHSAS
серии 18000;
- результаты собственных работ и расчётов по экспертным оценкам.
Положения, выносимые на защиту:
- методика оценки показателей опасности факторов производственной среды
по результатам, как специальной оценки условий труда, так и аттестации рабочих мест по условиям труда, с учетом данных о компетентности в сфере производственной безопасности всех работающих;
- интегральный показатель опасности факторов производственной среды
производственных процессов технического обслуживания авиатехники и методика его получения;
- схема древовидной структуры с единой вершиной, имеющая корневую систему из показателей опасности исходных факторов производственной среды,
для их бинарной интеграции («свертки»);
- статическая структурно-аналитическая и динамическая математическая модели оценки и снижения опасности факторов производственной среды при организации процессов технического обслуживания авиатехники.
Степень достоверности результатов проведенных исследований подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов, полученных расчетами, с данными, полученными при их проверке в практической деятельности
авиапредприятий и организаций гражданской авиации, а также корректным использованием математического аппарата, адекватного решаемым задачам.
6
Апробация результатов исследования. Основные результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:
– международных научно технических конференциях: «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества», посвященной
85-летию ГА России (г. Москва, МГТУ ГА, 2008); «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества», посвященной 40-летию
образования МГТУ ГА (г. Москва, МГТУ ГА, 2011); «Гражданская авиация на
современном этапе развития науки, техники и общества», посвящённой посвященной 90-летию ГА» (г. Москва.: МГТУ ГА, 2013); IX-й МНТК «Наука, образование, производство в решении экологических проблем» (г. Уфа, УГАТУ,
2012);
– научно технических семинарах кафедры «Безопасность полётов и жизнедеятельности» (БП и ЖД) МГТУ ГА ежегодно в 2008 … 2015 гг.;
– семинарских занятиях и круглых столах «Итоги обучения и защита ВКР»
курсов повышения квалификации кадров по охране труда Центра ППКК ВТ
МГТУ ГА, проводившихся для работников служб охраны труда авиапредприятий ГА ежегодно в 2008 … 2014 гг.;
– лекциях, практических занятиях и круглых столах: «Пути и методы минимизации производственных рисков на авиапредприятиях», курсов повышения
квалификации кадров по охране труда ОАО «Аэропорт «Внуково», проводившихся ежегодно в 2012 … 2015 гг. для специалистов и административного персонала этого аэропорта.
Реализация результатов работы. Материалы диссертации внедрены:
1. При организации производственной деятельности на ряде авиапредприятий, в том числе в Летно-испытательном и доводочном комплексе ОАО «Опытное конструкторское бюро им. А. С. Яковлева».
2. При проведении работ по аттестации рабочих мест по условиям труда, выполняемых ООО «Информационно-аналитический центр «СВОТ» для различных авиапредприятий и организаций.
3. В учебном процессе, а именно при разработке тематики, структуры и содержания лекций, семинарских занятий и практических работ, курсового проектирования по дисциплине "Производственная безопасность" в МГТУ ГА, а также
при обучении, повышении квалификации и аттестации руководителей и специалистов эксплуатационных предприятий ГА в области охраны труда на курсах
"Охрана труда" Центра переподготовки и повышения квалификации кадров воздушного транспорта (Центра ППКК ВТ) МГТУ ГА.
Публикации результатов исследования. По материалам исследований,
представленных в диссертации, написаны и опубликованы, как самостоятельно,
так и в соавторстве, 11 печатных работ: 6 научных статей (всего 33 стр.) в 3-х рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России
для публикации научных результатов диссертаций, а также статья и 4 тезисов
докладов на международных конференциях.
Структура и объём работы. Диссертация общим объемом 173 страницы
включает: введение; основную часть работы из четырёх глав; заключение (с итогами исследования, рекомендациями и перспективами дальнейшей разработки
темы); список сокращений и условных обозначений; список литературы из 140
наименований; список иллюстративного материала; одно приложение. Основная
часть на 134 страницах машинописного текста содержит 32 рисунка и 39 таблиц.
7
Основное содержание работы
Во введении приведены общие сведения о диссертации, в том числе
актуальность избранной темы, степень ее разработанности, цели и задачи, научная
новизна, теоретическая и практическая значимость работы, методология и методы
диссертационного исследования, использованные в работе, положения, выносимые
на защиту, степень достоверности полученных результатов и информация об апробации работы.
В первой главе выполнен аналитический обзор состояния объекта и
предмета исследований.
Во всех проявлениях жизнедеятельности человека в целом, и на всех
этапах авиаперевозок (с момента зарождения авиации в XIX веке) для людей –
участников
процесса
оказания
(предоставления
и
потребления)
авиатранспортной услуги всегда существовала, и будет существовать опасность
неблагоприятного исхода в виде различной степени заболеваемости и (или)
травматизма, включая летальных исход. В 1986 году Ассамблеей ИКАО было
признано (резолюция А26-9 по безопасности полетов и человеческому фактору),
что каждые три из четырех авиационных происшествий являются результатом
тех или иных сбоев в работоспособности человека, которые часто обусловлены
организационными факторами и состоянием производственной среды.
В диссертации рассмотрена организация производственных процессов ТО
АТ на ВТ и порядок принятия решений, учитывающий факторы производственной среды для различных групп работников: руководителей (административный
персонал), специалистов (технический персонал), рабочих (производственный
персонал).
До недавнего времени в литературе мало рассматривались аспекты
деятельности персонала («человеческого фактора»), которые связаны с факторами производственной среды на авиапредприятиях. Процесс производственного
взаимодействия вследствие сложности и присутствия «человеческого фактора»
сопровождается всевозможными отклонениями (ошибками), которые потенциально опасны и являются причинами профзаболеваний, производственных травм
и смертей.
По официальным данным Росстата, Фонда социального страхования РФ,
Минтруда России на примере 2012 года показано, что в этот год при
численности экономически активного занятого населения равной 72,3 млн.
человек доля числа реализовавшихся опасностей травматизма на производстве
составила 7,76 . 10 –4, а травматизма со смертельным исходом – 0,41 . 10 –4 .
Кроме того, доля числа реализовавшихся опасностей вновь полученных за год
профзаболеваний среди занятых трудовой деятельностью составила 2,5 . 10 –4 .
По результатам мониторинга состояния производственного травматизма
и охраны труда в организациях воздушного транспорта в 2012 году выявлено,
что доля работников, пострадавших от реализации производственных
опасностей и получивших травму составила 1,37 . 10 – 3; травмированных со
смертельным исходом – 0,325 . 10 – 4; а доля числа реализовавшихся опасностей
получения вновь профзаболеваний за год – 2,22 . 10 – 3.
С середины 1990-х гг. и до 2013 г. в Российской Федерации существовала
и успешно реализовывалась система аттестации рабочих мест по условиям труда
8
(АРМпоУТ), закрепленная на законодательном уровне, начиная с Трудового
кодекса РФ. За это время во всех отраслях экономики РФ в целом, и в ГА, в
частности, накоплен значительный опыт проведения соответствующих работ и
получен большой объем объективной информации о условиях производственной
среды на рабочих местах.
С 2014 г. действует Федеральный закон от 28.12.2013 № 426-ФЗ «О
специальной оценке условий труда», в соответствии с которыми АРМпоУТ
заменена системой «специальной оценки условий труда» (СОУТ), сохранившей
преемственность подходов к оценке факторов производственной среды.
Методики процедур этих систем позволяют оценить степень
профессиональной опасности (профзаболеваний и травматизма) работников, как
функции факторов производственной среды. Анализ показал актуальность и
своевременность создания системы выявления, оценки и учёта опасности
факторов производственной среды при организации процессов технического
обслуживания авиатехники для снижения производственного травматизма и
улучшения условий труда при их выполнении в организациях воздушного
транспорта. Целесообразно использовать опыт проведения АРМпоУТ и СОУТ и
имеющуюся методическую базу их проведения, дополнив указанное
результатами оценки компетентности и информированности соответствующих
работников в сфере производственной безопасности.
В работе предлагается система поддержки принятия решений при организации производственных процессов технического обслуживания авиатехники,
первым этапом которой служит оценка рабочих мест по условиям труда (ОРМ
по УТ), использующая результаты АРМпоУТ (проведенной ранее) и/или результаты СОУТ (проведённой вновь), а также данные о компетентности и информированности работников в сфере производственной безопасности. Для этого факторы производственной среды классифицируются по трём исходным группам
(факторы профзаболеваемости, травматизма и компетентности). Показатели опасности этих групп факторов, выраженные в одинаковых единицах измерения и отнесённые к трём группам работников (рабочие, специалисты и руководители) целесообразно преобразовать в некий общий для авиапредприятия
«интегральный показатель опасности производственной среды» (ИПопс).
Любой организм почти без вреда для себя переносит воздействие
опасностей факторов производственной среды в определённом диапазоне их
изменений – таков закон толерантности В. Шелфорда.
Оценка опасности факторов производственной среды, определяющих
возникновение профессиональных заболеваний проводится инструментальными
методами по действующим в РФ методикам, с последующим сравнением
результатов измерений с величинами допустимых гигиенических норм
соответствующих физических параметров.
Шкала значений воздействия опасности физических факторов в
соответствии с Гигиеническим руководством P 2.2.2006 – 05 имеет классы
условий труда, представленные в таблице 1. Классы условий труда соответствуют индексам профзаболеваний и их возможно использовать в виде показателей
весомости при общей оценке опасностей, которым подвергаются работающие в
таких условиях. В работе введено понятие «показатель опасности факторов
профзаболеваемости» с присвоением ему целых значений от 1 до 5, как показано
в нижней строке таблицы 1.
9
Таблица 1 – Классы условий труда по шкале воздействия физических факторов
Наименование
класса
Номер класса
Индексы
профзаболеваний
Категория
опасности
Присваиваемое
значение
показателя
Оптимальный
1
–
Допустимый
2
Менее 0,05
Отсутствует
Пренебрежимый
–
1
Класс условий труда
Вредный
Опасный
3.1
3.2
3.3
3.4
4
От 0,05 От 0,12 От 0,25 От 0,5
Более 1
до 0,1 до 0,24 до 0,49 до 1,0
Малый СредВысо- Очень Чрезвычайний
кий
высокий но высокий
2
3
4
–
5
Первый и четвёртый классы исключаются из рассмотрения, т.к. первый не
ведёт к профзаболеваниям, а четвертый, уже чрезвычайно опасный, и потому
недопустим. Таким образом, получена 5-ти балльная шкала оценки факторов
профзаболеваемости, которая и используется в дальнейшем.
Опасности другой группы факторов (факторы травмирования) в системах
АРМпоУТ и СОУТ оцениваются экспертными методами (по приказу Минздравсоцразвития России №342н от 26.04.2011 г.). Существующая шкала классов
травмоопасности имеет 3 класса. В работе предложено расширить экспертную
шкалу оценки опасности травматизма до пяти бальной, путём учета степени
тяжести возможного травмирования персонала, как показано в таблице 2.
Таблица 2 – Оценка опасности травматизма факторов производственной среды в
системах АРМпоУТ и СОУТ и предлагаемые значения показателя опасности
Класс
травмоопасности
Характеристика ущербу здоровья персонала
№ Наименование
1
Оптимальный Уровень травматизма (вероятность травмирования)
2
Допустимый ниже принятого социально-допустимого уровня
Выявленные несоответствия условий труда требовани3
Опасный
ям производственной безопасности (ПБ) могут привести к травме лёгкой степени одного работника
Выявленные несоответствия условий труда требованиям ПБ могут привести к травме лёгкой степени нескольких работников
Выявленные несоответствия условий труда требованиям ПБ могут привести к травме тяжелой степени
(вплоть до летального исхода) одного работника
Выявленные несоответствия условий труда требованиям ПБ могут привести к травме тяжелой степени
(вплоть до летального исхода) ряда работников
Присваиваемое значение
показателя
1
2
3
4
5
Факторы травматизма и факторы профзаболеваний связаны с человеческим
фактором (выполнение должностных обязанностей и полномочий различными
категориями персонала) и для полноценной оценки опасности всех факторов
производственной среды необходим учёт компетентности и информированности
работников в сфере производственной безопасности.
Для оценки опасностей факторов компетентности предложено использовать
экспертную трактовку 5 балльной шкалы уровня знаний работников, используемую в горной промышленности и адаптированную в работе для персонала авиапредприятий, проводящих ТО АТ, как показано в таблице 3.
10
Таблица 3 – Оценка опасности факторов производственной компетентности
и информированности работников
Готовность к работе и требуемый характер контроля работников
Полная компетентность и информированность: может руководить
и контролировать.
Компетентность и информированность, достаточные для самостоятельной
работы, возможен самоконтроль
Достаточная компетентность и недостаточная информированность: может
работать под руководством и периодическим контролем
Недостаточная компетентность, достаточная информированность: может
работать под руководством и непрерывным контролем
Полная некомпетентность и не информированность, допуск к работе запрещён,
необходимо обучение
Присваиваемое
значение показателя
1
2
3
4
5
Показатели опасности 3-х групп факторов производственной среды (таблицы 1, 2, 3) полноценно характеризуют опасности всей производственной среды
значениями, представленными в единой шкале от 1 до 5.
Предполагается, что использование результатов АРМпоУТ и/или СОУТ, как
способов идентификации и оценки опасностей факторов производственной среды, может позволить влиять на опасность «опасных производственных
объектах», включая авиапредприятия, и снижать её уровень.
Во второй главе диссертации предлагается и обосновывается модель оценки
опасности факторов производственной среды для поддержки принятия решений
при организации производственных процессов технического обслуживания с
целью снижения их опасности, основанная на дихотомной интеграции исходных
факторов, характеризующих опасность производственной среды. Результатом
дихотомной интеграции является получение интегрального показателя
опасности производственной среды (ИПопс).
Из существующих подходов решения подобных задач большинство связаны
с формированием рейтинговой оценки. Пусть система оценивается по m
критериям. Обозначим xj – значение j-го критерия.
Проанализирована возможность наиболее простой формы представления
рейтинговой оценки, а именно традиционной линейной «свёртки», модель
которой записывается в виде:
m
F   j xj ,
(1)
j 1
где j – вес j-го критерия, определяемый, как правило, экспертно.
Данная модель не учитывает взаимного влияния факторов
производственной среды. Этот недостаток отсутствует у нелинейного
представления модели. Условие оптимизации хотя бы одного фактора, можно
записать в виде:
F ( K )  extr (ki / i )
(2)
i
где  – параметры, отражающие информацию об относительной
важности различных факторов, т.е. весовые коэффициенты.
При этом экстремум может быть, как минимумом, так и максимумом, в
зависимости от выбранного направления шкалы измерения показателей
факторов. В нашем случае для оптимизации системы требуется улучшение всех
(или нескольких) факторов. В таких случаях, целевую функцию рекомендуют
представить в виде средневзвешенной степенной оценки.
11
При дихотомном представлении системы факторов в виде древовидной
схемы целевая функция имеет вид:

k
k
k 
k
k
k
extr  i   extr  1 ; extr  2 ; extr  3 ;...extr  n 1 ; n


 2
 i 
  n 1  n
 3
 1
 

 
 

(3)
Для двух критериев средневзвешенная степенная оценка (при сложении в
двухмерном пространстве) называется квадратичной "свёрткой" (n=2)
2
2
k 
k  k 
F ( K )   1    2   ...   n 
 1    2 
 n 
2
(4)
Психологическая способность человека эффективно оценить (соразмерить)
только ограниченное число (не более двух-трёх) целей, предопределило использование иерархической древовидной схемы, использующей метод дихотомии.
Двумерная «свёртка» двух факторов наилучшим образом соответствует
дихотомному представлению схемы древовидной структуры, что позволяет
осуществить агрегирование (интеграцию) в каждом узле структуры только двух
оценок. Агрегирование каждой пары элементов в элемент «верхнего» уровня
реализуется с помощью логических матриц интегрирования («свертки»).
Дихотомное представление в диссертации описано традиционной структурной схемой в виде «прадерева» с вершиной, соответствующей интегральному
показателю опасности факторов производственной среды, и висячими корневыми вершинами, соответствующими опасности исходных факторов. Каждой промежуточной вершине К соответствует агрегированная оценка fk , получаемая в
результате «свертки» двух оценок вершин нижнего уровня (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема «свертки» оценок 4-х
показателей в виде дихотомического дерева с
корневой вершиной и висячими вершинами, где
К и f – исходные и сложные (агрегированные)
оценки (в нашем случае далее это показатели
опасности факторов производственной среды)
Структурной схеме, приведённой на рисунке 1, поставлено в соответствие
дихотомное представление комплексной оценки, представляющей собой модель
сложной нелинейной многоуровневой «свертки», записываемой в виде (3):
f0  F ( K )  1[k1 (2 (k4 , 3 (k2 , k3 )))]
(5)
где ki – фактор (Ф1 … Ф9); φi – функция зависимости фактора более
высокого уровня от фактора предыдущего уровня.
Далее в диссертации рассмотрено характерное авиационное предприятие
(АП), которое может представлять и группу однотипных предприятий,
осуществляющих техническое обслуживание авиационной техники.
12
Полученные экспертами результаты «Оценки рабочих мест по условия
труда» (ОРМпоУТ) с использованием таблиц 1, .., 3 преобразуются в группу из 9
исходных факторов (Ф1 … Ф9):
- для рабочих (производственный персонал) это – «профзаболеваемость»
рабочих (Ф1 - ПзРб), «травматизм» рабочих (Ф2 - ТрРб) и «компетентность»
рабочих (Ф3 - КмпРб);
- для специалистов это – «профзаболеваемость» специалистов (Ф4 ПзСп), «травматизм» специалистов (Ф5 - ТрСп) и «компетентность»
специалистов (Ф6 - КмпСп);
- для руководителей (административный персонал) это – «профзаболеваемость» руководителей (Ф7 - ПзРк), «травматизм» руководителей (Ф8 - ТрРк) и
«компетентность» руководителей (Ф9 - КмпРк).
Указанные факторы в результате последующего экспертного анализа
подвергаются оценке взаимного влияния и представляются в виде дихотомной
древовидной структуры, которая представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема древовидной структуры для интеграции показателей
опасности исходных факторов производственной среды
Для выполнения процедуры интеграции («свёртки») показателей
предложена авторская методика получения интегрального показателя. Оценка
опасности исходных факторов производится по пятибалльной шкале с
использованием критериев, приведённых в таблицах 1, 2, 3.
Результаты ОРМпоУТ (полученные из данных АРМпоУТ и/или СОУТ)
преобразуются (интегрируются) в соответствии с топологией разработанной в
диссертации схемы «дерева», путём использования промежуточных матриц
«свёртки», сформированных экспертным методом. Алгоритм получения
интегрального показателя опасности производственной среды (ИПопс), путём
интеграции показателей опасности 9-ти исходных факторов производственной
среды производственных процессов ТО АТ на примере одного из
авиапредприятий при комбинированным изображении матриц показателей
опасности проиллюстрирован на рисунке 3.
13
Рисунок 3 – Схема древовидной структуры, иллюстрирующая получение ИПопс
Таким образом, в диссертации разработана следующая аналитическая
модель интеграции («свёртки») исходных показателей опасности факторов
производственной среды в комплексный интегральный показатель их опасности:
ИПопс = F(Ф1, Ф2, … Ф9) = 1{СКП Рб, СКП ИТР}=1{СКП Рб,
2[СКП Сп, СКП Рк]}=1{3[КП Рб, Ф3], 2[4(КП Сп, Ф6), 5(КП Рк, Ф9)] } =
= 1{3[6(Ф1, Ф2), Ф3], 2[4(7(Ф4, Ф5), Ф6), 5(8(Ф7,Ф8), Ф9)]} ,
(6)
где: Ф1 … Ф9 – исходные факторы производственной среды;
φ1 … φ8 – функции, показывающие зависимость факторов более высокого
уровня от факторов более низкого уровня.
Значения ИПопс от 1 до 5 характеризуются, как показано в таблице 4.
Таблица 4 – Действия, необходимые для реализации в зависимости от величины
интегрального показателя опасности производственной среды (ИПопс)
Величина
ИПопс
1
2
3
4
5
Характеристика
интегрального показателя
Практически безопасный (ничтожный)
Незначительный
Значительный
Опасный
Недопустимый (катастрофический)
Необходимые действия системы
поддержки принятия решений
Отсутствие необходимости действий
Область допустимости, возможно
управление
Прекращение деятельности
В диссертации рассмотрено получение показателя ИПопс (рисунок 4) на примере Цеха ТО государственного авиапредприятия (ГАП), проводившего ТО планера самолётов Ил-76 и Бе-200. Исходные результаты оценки рабочих мест по
условиям труда (выдержки) приведены в таблице 5, а усредненные – в таблице 6.
Для снижения опасности производственной среды необходимо провести
процедуру дифференциации ИПопс по маршруту, определяемому системой поддержки принятия решений для процессов ТО с учетом возможности их изменения.
В третьей главе диссертации рассмотрена динамика накопления отклонений
факторов производственной среды при организации работ по ТО АТ, предложена и
проанализирована модель дискретного процесса отклонений факторов
производственной среды, определены стационарные режимы, дана интерпретация
численного эксперимента.
Эффект накопления факторов опасности производственной среды является
существенной особенностью технологических процессов ТО АТ.
14
Таблица 5 – Показатели опасности факторов производственной среды Цеха ТО ГАП
Показатели ОРМпоУТ
Должность
Пз
Тр
Кмп
1 Директор
2 Гл. инженер
…………………….
5 Ведущий инженер по ТО АТ
6 Инженер по эксплуатации систем ВС
7 Инженер по качеству 2 категории
…………………….
21 Дефектоскопист
22 Монтажник электрооборудования
…………………….
31 Электрогазосварщик
…………………….
34 Слесарь по ремонту агрегатов
…………………….
53 Слесарь-сборщик двигателей
……………………………..
3
3
…
3
2
2
…
3
3
…
2
…
2
…
2
…
3
3
…
3
2
3
…
3
2
…
3
…
2
…
2
…
4
3
…
3
2
4
…
1
2
…
2
…
2
…
3
…
Таблица 6 – Усреднённые значения
показателей Цеха ТО ГАП
Категория
работников
Руководители
Специалисты
Рабочие
Среднее значение
показателя
Пз
Тр
Кмп
3
3
4
3
3
3
2
2
3
Рисунок 4 – Схема процедуры интеграции показателей исходных факторов
(Ф1 – Ф9) в интегральный (ИПопс)
Вследствие дискретности процесса накопления опасностей (от использования
к использованию), для математической формализации этого процесса предлагается
воспользоваться моделью дискретного отображения для переменной х, описывающей один из факторов производственной среды (Ф1 … Ф3) при ТО АТ:
xn1  pxn  qxn3 ,
(7)
где p и q коэффициентами при соответствующих степенях переменной.
Индексная переменная n принимает неотрицательные целые значения 0, 1, 2,
… и является аналогом дискретного отсчета времени (обозначает номер итерации).
Физический смысл коэффициента p – постоянная скорости изменения
переменной (т.е. производная) при каждой итерации, а коэффициент q показывает,
что скорость эта непостоянна, изменяется неравномерно и убывает по мере
увеличения числа шагов.
Так как модель интеграции («свертки») факторов-критериев основана на их
дихотомии, на каждом шаге интеграции необходимо рассматривать динамику показателей двух факторов, а это предполагает анализ системы двух дискретных уравнений с двумя переменными х и y, описывающими два фактора из набора (Ф1 … Ф9).
15
Для явно коррелированных факторов модель (7) принимает вид:
xn1  p1 xn  q1 xn3  rxn y n
y n1  p2 y n  q2 y n3  rxn y n
(8)
Поскольку для каждого фактора параметры уравнения различны, в системе (8)
им приписаны индексы (1 и 2). Корреляция факторов в каждом из уравнений
системы (8) описывается смешанным произведением xy. Значения параметров
устанавливаются экспертным и эмпирическим способами, например, как подробно
показано в главе 4 диссертации.
Далее в главе 3 обосновывается нелинейность в динамике факторов вызванная
несколькими причинами, в том числе, сформулированным автором правилом влияния «травматизма» и «профзаболеваний» на «компетентность» травмированного
(проф. больного).
Возможный характер поведения факторов-критериев с течением времени
рассмотрен и выявлен путём анализа результатов исследования модели (7).
Прямое аналитическое исследование поведения системы в зависимости от
параметров двумерной модели, позволило выявить положения равновесия системы,
характеризуемые неподвижными (не меняющимися с течением времени) точками
одномерного отображения, для каждой из которых выполняется условие: xn1  xn .
Были выявлены нетривиальные неподвижные точки, получены аналитические
выражения для соответствующих мультипликаторов µ (параметр, от величины
которого зависит устойчивость положения равновесия).
При исследовании устойчивости неподвижных точек, в частности, получено,
что неподвижная точка появляется при значениях p  1 , когда тривиальная
неподвижная точка x01  0 становится неустойчивой. Кроме того, определено
выражение для расчета мультипликатора µ2:
p 1
(9)
 3 2p ,
q
и условие устойчивости:  1  3  2 p  1 или 1  p  2 , а также то, что при значениях
p  2 отображение не имеет устойчивых неподвижных точек. Параметр q не влияет
 2  f ( x02 )  p  3qx02  p  3q 
на устойчивость неподвижных точек, однако определяет их расположение в
интервале изменения переменной.
При дальнейшем увеличении параметра p у модели (7) появляются новые
стационарные режимы, циклы различных периодов. При этом простейший цикл
(периода 2) поддаётся аналитическому исследованию. Цикл периода 2 образуется
двумя поочерёдно принимаемыми значениями переменной, которые определяются
из системы уравнений:
 x 2  px1  qx13

3 .
 x1  px 2  qx 2
(10)
Дальнейшее прямое аналитическое исследование циклов и их устойчивости становится невозможным, поэтому за пределами прямого аналитического исследования модели (7), в работе был проведён численный эксперимент с моделью
(7), а также с двумерной моделью (10).
Важно отметить, что физический смысл переменной (один из факторовкритериев производственной среды) и параметров (которые определяют
скорость изменения переменной) заключается в их вероятностном соответствии
16
реальному процессу изменения во времени факторов производственной среды
вследствие накопления реально происходящих положительных и отрицательных
событий (ошибок, происшествий и прочего).
Теоретический анализ динамической модели позволил установить, что в
процессе накопления опасностей с течением времени при многократном ТО АТ,
имеют место такие возможные последствия как:
- неконтролируемый рост опасности факторов производственной среды;
- неоднозначное поведение системы, при котором малое отклонение от равновесного состояния переведет систему в другое равновесное состояние, причем
этот переход при одних значениях показателя опасности факторов и начальных
условий происходит в сторону увеличения опасности, а при других – в сторону
уменьшения опасности, что представляет наибольший практический интерес;
- неоднозначное поведение системы, при котором число принимаемых ей
состояний более двух;
- увеличение возможных состояний системы ведет к непредсказуемому (хаотичному) поведению, чего стоит опасаться более всего.
В четвертой главе приведено описание разработанной системы поддержки
принятия решений для организации производственных процессов ТО АТ,
основанной на результатах теоретического исследования, приведенного в
предыдущих главах и позволяющего использовать результаты АРМпоУТ и/или
СОУТ для изменения (прежде всего снижения) опасности факторов
производственной среды, а именно:
- приведены алгоритм и описание методики поддержки принятия решения
при организации производственных процессов ТО АТ на отдельном
авиапредприятии, содержащей 29 этапов;
- описан пример реализации (практического использования) новой
методики в условиях эксплуатационного авиапредприятия ГА;
- изложена модифицированная версия методики для случая наличия группы
авиапредприятий, выполняющих сходные работы (технологические процессы);
- описан ход практических работ, выполненных при внедрении методики;
- показано, что полученные практические результаты адекватны поставленной цели в условиях авиапредприятия ГА.
Методики представлены в виде перечня этапов с необходимыми
примечаниями и со ссылками на пункты, таблицы и формулы теоретического
обоснования, изложенного в 1 … 3 главах работы.
Экспертная оценка средних затрат времени на реализацию этапов
разработанной методики при организации работ на отдельном авиапредприятия,
показала, что для составления «портрета» опасности факторов производственной
среды авиапредприятия необходимо несколько месяцев, а для внесения
изменений и оценки их результативности – ещё столько же, таким образом на
всё требуется около полугода. Выявление, анализ и учёт динамики изменения
показателей займет на отдельном предприятии полтора – два года.
Общая взаимосвязь процедур и алгоритм действий в соответствии с
разработанной методикой поддержки принятия решений при организации
производственных процессов ТО АТ на воздушном транспорте для снижения
опасности факторов производственной среды приведены на рисунке 5.
17
Рисунок 5 – Схема взаимосвязи предлагаемых процедур поддержки принятия
решений при организации производственных процессов ТО АТ со ссылками
на главы диссертации
Заключение
Таким образом, в выполненной работе изложены новые решения и разработки, имеющие существенное значение для развития страны, а именно содержится решение сформулированной задачи в виде разработки алгоритма поддержки принятия решений при организации производственных процессов технического
обслуживания авиатехники, позволяющего снизить опасность факторов производственной среды.
Также, в итоге выполненного исследования получены следующие результаты и сделаны нижеперечисленные основные выводы.
1. Проверена возможность и доказана целесообразность использования результатов оценки факторов производственной среды, полученных в процессе
специальной оценки условий труда и (или) аттестации рабочих мест по условиям
труда, дополненных характеристикой компетентности в сфере производственной
безопасности всех работников для формирования решений в системе поддержки
принятия решений по снижению опасности факторов производственной среды
при организации производственных процессов технического обслуживания
авиатехники.
18
2. Впервые предложен интегральный показатель опасности факторов производственной среды, отличающийся от известных тем, что являются результатом
интеграции («свёртки») показателей по схеме древовидной структуры с корневой системой из показателей опасности исходных факторов производственной
среды, а также алгоритм его получения.
3. Для поддержки принятия решений разработан и обоснован новый алгоритм статической структурно-аналитической модели формирования управляющих решений по снижению интегральной опасности факторов производственной
среды процессов технического обслуживания авиатехники в виде оригинальной
схемы, имеющей древовидную структуру, отличающуюся дихотомической интеграцией («свёрткой») исходных показателей опасности в интегральный показатель для авиапредприятия в целом, разработана соответствующая методика.
4. По результатам анализа процесса дискретного накопления опасностей
факторов производственной среды при многократном повторении работ технического обслуживания авиатехники для поддержки принятия решений по совершенствованию производственных процессов впервые разработана динамическая
математическая модель оценки и снижения опасности факторов производственной среды, что позволило выявить такие возможные последствия, как:
- неконтролируемый рост опасности факторов производственной среды;
- неоднозначное поведение системы, при числе возможных состояний более
двух (хаотичное поведение).
5. Разработана модификация методики действий системы поддержки принятия решений по снижению опасности факторов производственной среды при организации производственных процессов технического обслуживания авиатехники для случая управления авиапредприятиями, представляющими группу организаций, сходных по производственным процессам.
6. Предложенные решения применимы для поддержки принятия решений по
снижению опасности факторов производственной среды при организации других
видов производственных процессов на воздушном транспорте.
Рекомендуемыми перспективами дальнейшей разработки темы являются:
- разработка методики оптимизации маршрута дифференциации (движения
по древовидной схеме вниз) показателей опасности факторов производственной
среды;
- экспериментальное определение на авиапредприятиях, занятых ТО АТ, реальной зависимости показателей опасности исходных факторов производственной среды от времени;
- распространение разработанных алгоритма и методики поддержки принятия решений при организации иных видов производственных процессов, реализуемых на воздушном транспорте.
Список работ, опубликованных автором по теме диссертации
В рецензируемых научных изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:
1. Худяков Ю.Г. Виды рисков и особенности их проявления в авиатранспортной услуге, предоставляемой авиакомпанией / Ю.Г. Худяков, Н.И. Николайкин // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2009. - № 149. - С. 7 - 13.
2. Худяков Ю.Г. Авиационная услуга и факторы (виды) рисков // Научный
Вестник МГТУ ГА. - 2009. - № 149. - С. 151 - 155.
19
3. Худяков Ю.Г. Предупреждение аварий на опасных объектах химии,
нефтехимии и транспорта – эффективный метод защиты экосистем от загрязнения / Н.И. Николайкин, Ю.Г. Худяков, В.П. Макаров // ХХI век: итоги прошлого
и проблемы настоящего плюс : Научно-методический журнал, серия Экология. 2012. - 02(06). - С. 182-186.
4. Худяков Ю.Г. Моделирование системы управления рисками при эксплуатации опасных производственных объектов / Н.И. Николайкин, Ю.Г. Худяков //
Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2012. - № 10. - с. 35-40.
5. Худяков Ю.Г. Методология оценки влияния условий труда персонала
авиапредприятий на риски в авиатранспортных процессах / Н.И. Николайкин,
Ю.Г. Худяков // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2013. - № 197. - С. 115 - 119.
6. Худяков Ю.Г. Динамика факторов риска производственной среды при
наземном обслуживании авиационной техники / А.И. Иванов, Н.И. Николайкин,
Ю.Г. Худяков // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2014. - № 204. - С. 44 - 49.
В прочих изданиях
7. Худяков, Ю.Г. К вопросу снижения риска производственного травматизма при оперативном ТО ВС // Гражданская авиация на современном этапе
развития науки, техники и общества: тезисы докладов МНТК, посвященной 85летию ГА России, 22-23 апреля 2008 г. - М.: МГТУ ГА, 2008 - С. 73-74.
8. Худяков, Ю.Г. Особенности подготовки авиационных специалистов в
сфере производственной безопасности / Б.В. Зубков, Ю.Г. Худяков // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: тезисы
докладов МНТК, посвященной 85-летию ГА России, 22-23 апреля 2008 г. - М.:
МГТУ ГА, 2008. - С. 74.
9. Худяков, Ю.Г. К вопросу создания системы управления рисками при
техническом обслуживании воздушных судов / Ю.Г. Худяков, Н.И. Николайкин
// Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: тезисы докладов участников МНТК, посвящённой 40-летию образования
МГТУ ГА, 26 мая 2011 г. - М.: МГТУ ГА, 2011. - С. 90.
10. Худяков, Ю.Г. Снижение экологической опасности авиаперевозок по
результатам аттестации рабочих мест / Н.И. Николайкин, Ю.Г. Худяков // Наука,
образование, производство в решении экологических проблем (ЭКОЛОГИЯ –
2012): сб. науч. статей IX-й МНТК. - Уфа: УГАТУ, 2012. - Т. 1. - С. 127 - 132.
11. Худяков, Ю.Г. Влияние профессиональной компетентности субъекта
производственной деятельности на риски авиаперевозок / Ю.Г. Худяков, Н.И.
Николайкин // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: сб. тезисов докладов участников МНТК, посвященной 90летию ГА, 24 апреля 2013 г. - М.: МГТУ ГА, 2013. - С. 102.
20
Подписано в печать 20.01.2016
Объем 1,06 усл.п.л
Тираж 150 экз. Заказ № 1499
Отпечатано в типографии «Реглет»
г. Москва, Ленинградский проспект, д.74
+7(495)979-98-99, www.reglet.ru
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа