人因安全PPT演示课件

人机工程学,航空学院栾义春2012年10月28日,1,篇章总汇,总论第1章人机工程学概论应用篇第5章人机系统第6章工作研究（肌肉骨骼失调及预防）第7章作业空间设计第8章人与环境的界面设计,基础篇第2章人体生理特征第3章人体测量与数据应用第4章人的心理认知特征扩展篇第9章人因安全第10章可用性第11章脑力负荷,2,9.1事故成因分析9.2典型的事故模型9.3事故控制基本策略9.4人机系统可靠性分析,3,9.1事故成因分析,事故致因逻辑,从控制事故原因的角度分析，将事故的基本成因总结为人的原因、物的原因、环境条件三大因素的多元函数，而系统安全管理、事故发生机理也是构成事故发生与否的关键因素。见图10.1,图10.1事故致因逻辑关系,4,事故原因综合分析,事故致因逻辑关系事故原因是人、物、环境、管理，事故机理是触发因素。寻求事故对策的角度，见图10-2。直接原因是人的不安全行为和物不安全状态；间接原因是管理失误；基础原因指社会因素；1993年C.Slappended提出事故因素模型，见附图1，附表1.,5,人的不安全行为（人为差错）,从事故统计数据来看，发生事故的原因大多是人的不安全行为，比例高达70%-80%。随着航空器制造技术的发展，在航空系统中，人的不安全行为导致的飞行事故占有很大的比例。1984年美国空军的统计比例为66%，英国空军的比例为62%。在20世纪60年代，民用航空领域大约20%的事故归于人的因素，而到了90年代大约90%的事故是人的因素所致。英国国际飞行周刊报告，1994年全球47起飞机失事事故中，31起是飞行员操作失误所致，16起与恶劣气候有关。,6,1.人的失误行为指降低系统效率和安全水平的不恰当的人类行为。从技术上讲，人为差错既包括系统操作者所犯的错误，也包括系统设计者以及管理、训练和指导操作者的人员所犯的错误。如图10-3所示。2.人的失误发生原因按人机系统形成的阶段，人的失误可能发生在设计、制造、检验、安装、维修和操作等各个阶段。设计不良、操作不当是主要原因。人的注意疏忽、不良工作习惯、缺乏训练、决策错误、社会压力和个性特质缺陷等都可能引发失误。,7,1、人始终是系统的中心和主宰者2、人固有的内在弱点3、复杂社会技术系统的特征及对人因的影响,复杂系统人因事故产生的主要原因,8,1、人仍是系统的中心和主宰者尽管系统的自动化程度提高了，但归根结底还要由人来控制操作，要人来设计、制造、组织、维修、训练，要人来决策，即使所谓的智能系统也仅只是局部替代最终决策的前期动作，因而，人在系统中的作用不是削弱了，而是更加重要和突出了。系统自动化程度的提高带来了人因失误的迁移。由运行中操作型的直接人误转变为对自动化系统设计、维护、测试、检测、管理等间接人误。系统智能化程度的提高导致失误类型由疏忽等较低层次的认知失误向诊断、判断、决策等较高层次的认知失误类型转变。,9,2、人的内在弱点人作为一种现实的机体不可能随心所欲、完美无缺。,10,3、复杂社会技术系统的特征及对人因的影响,早期手工作业系统中人与系统的关系,11,现代自动化系统中人与系统的关系,12,复杂社会技术系统的特征系统更加自动化系统更加复杂和危险系统具有更多的防御装置系统更加不透明,13,系统更加自动化操作人员的工作由过去以“操作”为主变为监视决策控制。人因失误发生的可能性、尤其是后果及影响变得更大了,14,系统更加复杂和危险大量地使用计算机使得系统间相互作用更加复杂、耦合更加紧密，同时使得大量的潜在危险集中在较少几人身上（如中央控制人员）,15,系统具有更多的防御装置为了防止技术失效和人误对系统运行安全的威胁，普遍采用了多重、多样专设安全装置。这些装置大大提高了系统的安全性。但另一方面，对这些安全装置的依赖性又降低了操作人员对系统危险性的警觉性。同时，这些安全装置仍可能由于人误而失效如切尔诺贝利核电站事故（实验过程中关闭安全保护装置），因而它们也就是系统最大的薄弱环节。,16,系统更加不透明系统的高度复杂性、耦合性和大量的防御装置增加了系统内部行为的模糊性，管理人员、维护人员、操作人员经常不知道系统内正在发生什么，也不理解系统可以做什么。,17,人的失误与人的非安全行为,18,失误的后果,未对系统产生实际影响对系统有潜在的影响为纠正失误，须修正工作程序，推迟了作业进程造成事故，系统尚可修复系统完全失效,19,减少失误的方法,改善人的状况合理负荷、觉醒意识、消除紧张、加强学习、提高责任心改善机的状况优化人机界面设计改善诱发误操作的环境条件提供操作、维护等的方便和舒适条件研制各种安全报警装置、避免人的觉醒水平过度下降,20,物的不安全状态,生产过程中涉及的物质，包括原料、燃料、动力、设备、设施产品等，本身固有属性及其潜在的破坏能力构成的不安全因素，是诱发事故的物质基础，物的不安全状态是事故发生的客观原因。事故固有的危险源：化学、电气、机械、辐射、其他。见表10-3.,21,特定产品相关危害及其潜在伤害-1,动力危害可移动的零件割伤、撞伤弹出的零件/碎片划破撞击淤伤、骨折掉落眼睛受伤、砸伤机械危害锐角锐边割伤、刺伤、手指切除稳定/晃动身体、四肢压伤重量肌肉拉伤,22,特定产品相关危害及其潜在伤害-2,化学危害腐蚀灼伤火烧伤、窒息毒气癌症电气危害电击灼伤、触电死亡过热灼伤压力危害容器破裂撞伤、灼伤压力过大眼睛受伤,23,特定产品相关危害及其潜在伤害-3,热危害过热表面灼伤过热环境热疲劳过冷环境冻伤辐射危害紫外线辐射灼伤微波辐射癌症X射线辐射眼疾、生育缺陷,24,机械危害预防措施,可动零件加盖：轴、刀片、皮带、齿轮封闭有弹簧承载的零件，易于维修使用不易碎裂、有韧性材料设计自动停止装置设计无须使用者扶持能够自立的产品提供主动指示、警告装置提供在维修维护中的保护装置,25,电气危害预防措施,确保正确的接地方式使用绝缘材料：塑料、橡胶、木材保险装置：保险丝、漏电保护开关在门/盖打开时自动断电警告标志与安全使用说明,26,热危害预防措施,防止内部热元件触及外壳使用阻热材料隔离热源：把手、壳体使用不可燃材料或阻燃材料设计通风和散热装置警告与使用说明,27,管理失误,1.管理失误的主要内容技术管理缺陷。对工业建筑物、机械设备、仪器仪表等生产设备的技术、设计、结构上存在的问题管理不善；对作业环境的安排位置不合理，缺少可靠的防护装置等问题未给予足够的重视。人员管理缺陷。对作业者缺乏必要的选拔、教育、培训，对作业任务和作业人员的安排等方面存在缺陷。劳动组织不合理。在作业程序、劳动组织形式、工艺过程等方面存在管理缺陷。安全监察、检查和事故防范措施等方面存在问题。,28,管理失误事故的发生，是因为客观上存在不安全因素和众多的社会因素和环境条件。人的不安全行为促成物的不安全状态；物的不安全状态诱发人的不安全行为。隐患是由物的不安全状态和管理失误共同耦合形成的，当客观上出现事故隐患，主观上表现不安全行为时，必然导致事故的发生。,2.管理失误的事故模式,29,人的行为因素模型,9.2典型的事故模型,人的感觉（Sense）认识（recOgnize）响应（Respond）模型由外部刺激输入使人产生感觉“S”，外部刺激如显示屏上仪表指示、信号灯变化、异常声音、设备功能变化等；人识别外部刺激并作出判断称之为人的内部响应“O”；人对内部响应作出的反应行动，称之为输出响应“R”。人的因素行为模型如图10-5所示。第一组是危险的构成，以及与此危险相关的感觉、认识和行为相应。第二组是危险的呈现。,30,事故发生顺序模型,事故是按一定的顺序发生的，为避免事故发生，应重点考虑：准确、及时、充分地传示与危险有关的信息（如显示设计）；有助于避免事故的要素（如控制装置、作业空间等）；作业人员培训，使其能面对可能出现的事故，采取适当的措施。见图10-6。,31,事故控制关键环节,9.3事故控制基本策略,事故控制基本思路从分析事故直接原因入手，进而寻找事故间接原因，然后找出基础原因。对照事故发生规律的典型模型，进而提出事故控制的主要措施。事故控制的关键环节人、机、环境、管理等。事故控制图综合事故控制基本思路和事故控制关键环节绘制，见图10-7,32,事故控制主要方法,（1）物质因素和环境因素危险源控制消除危险、控制危险、防护危险、隔离防护、保留危险（损失最小）、转移危险（2）人为失误控制人的安全化培训、操作安全化（3）管理失误控制,33,事故控制基本对策,1.3E原则技术（Engineering）、教育训练（Education）和法制（Enforcement）技术的对策是保障安全的首要措施之一。安全性一般包括功能性安全和操作性安全。功能安全与机器有关；而操作安全则与操作者有关，并取决于技术上、组织上和人的行为上的因素。教育对策主要指在产业部门的各个方面进行具体的安全教育和训练，教会如何对各种危险进行预测和预防。其次指在教育机关组织的各种学校，同样有必要实施安全教育和训练。法制的对策是从属于各种标准的，具有强制性和适用性。,34,1）人人指除本人之外其他人、作业伙伴或上级与下级等。若人际关系良好，即可很好地传递信息、协同步调、密切配合，不容易出现人为差错。2）机械指在人机界面上，显示、控制系统的功能、结构、形状和配置是否符合人机工程学要求，是否完全符合人的生理心理特性，是否有安全装置等。3）环境主要指温度、照明、噪声、振动等环境条件与作业方法和作业顺序等软件系统，还包括作业速度和休息的安排等。4）管理主要指国家及企业的安全法规、监督、检验、管理、教育与培训措施等。,2.4M法人（Man）、机械（Machine）、媒体或环境（Media）和管理（Management）,35,9.4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,36,人机系统可靠性分析方法,37,交通事故,38,中国汽车碰撞安全性能试验（C-NCAP）,正面100%重叠刚性壁障碰撞试验（50公里/小时）正面40%重叠可变形壁障碰撞试验（56公里/小时）可变形移动壁障侧面碰撞试验（50公里/小时）在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个HybridIII型第50百分位男性假人，用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最右侧座位上放置一个HybridIII型第5百分位女性假人，用以考核安全带性能。,39,试验现场,40,C-NCAP试验项目（满分48+3分）,41,汽车碰撞安全性能试验（NCAP）,42,汽车保护乘员的措施,保证乘员生存空间的措施提高驾驶室的强度增强车身的吸收冲击能力减轻乘员二次碰撞的技术措施安全带、安全气囊减轻乘员伤害的技术措施安全转向柱、安全玻璃、安全头枕、软仪表板,43,汽车事故与车身颜色,某研究针对发生在清晨、黄昏的5158起交通事故的统计,44,综合案例分析北美校车,45,北美校车设计特点安全,学生乘校车上学的安全系数是家庭轿车和公共汽车的40倍1939年立法规定一律为黄色，醒目，是最安全的颜色小型校车每个位置上都必须装有安全带大型校车在座位上装配了防撞安全装置，很多州也规定必须装配安全带。美国交通部近年来颁布了36项用于校车的安全标准，包括校车车体结构、防倾覆保护、制动装置等。美国校车由专业厂商制造，质量高，造价昂贵，有“客车的设施、卡车的骨架”之称。,46,北美校车使用特点特权,司机的选择相当苛刻，一个司机如果在四年内罚单超过三张，就没有资格当校车司机校车前后一身的红灯和指示牌，是交通信号标志。闯校车红灯的比无照驾驶更严重校车的待遇与警车，优于救护车和消防车。其他车辆如见“御驾”。,47,图10-2事