Введение
Газовая промышленность РФ является бюджетообразующей отраслью экономики и в значительной степени определяет социально-экономическое положение страны. Поэтому важной и актуальной является задача обеспечения надежной и безаварийной работы предприятий газовой отрасли.
Анализ данных производственного травматизма и аварийности показывает, что свыше 70% случаев приходится на так называемый «человеческий фактор».
Среди основных видов деятельности важное место занимает профессия оператора, так как многие технологические процессы в газовой отрасли практически полностью автоматизированы. Деятельность оператора в газовой промышленности характеризуется высокой напряженностью, что может негативно сказаться на качестве решаемых задач и привести к ухудшению функционального состояния работника. Это способствует повышению требований к индивидуальным психофизиологическим и личностным качествам оператора и обуславливает необходимость разработки методики профессионального отбора работников на ведущие профессии операторского типа в газовой отрасли.
Ключевое место в газовой отрасли занимают предприятия по добыче газа, которые являются потенциально опасными объектами, так как для них характерно сосредоточение большого количества взрывоопасных и токсичных веществ.
В соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 20 июня 1997 г. № 116-ФЗ одним из основных инструментов, позволяющих разрабатывать и внедрять научно-обоснованные и эффективные
мероприятия по повышению уровня промышленной безопасности, является анализ опасностей и риска.
В настоящее время в существующих методиках при оценке показателей риска учитываются факторы, характеризующие только надежность оборудования, при этом надежность персонала принимается за 100 %. Однако известно, что надежность персонала, особенно в условиях аварийного режима работы, далека от 100% и в значительной степени определяется его профессиональной пригодностью.
В связи с этим в настоящее время и на перспективу актуальной является задача разработки методики профессионального отбора операторов, а также оценки риска возникновения аварии с учетом их профессиональной пригодности.
Цель данной работы состоит в повышении надежности человеко-машинной системы (ЧМС) и снижении риска аварийности и травматизма в газовой промышленности на основе проведения профессионального отбора операторов по добыче газа.
Указанная цель определила постановку и решение следующих задач:
¦ разработка методики профессионального отбора операторов по добыче газа;
¦ расчет критерия профессиональной пригодности, позволяющего разделить операторов на две группы - «успешно» и «условно» пригодных;
¦ разработка математической модели производственной деятельности оператора;
¦ количественная оценка надежности функционирования человеко-машинной системы в случае работы «условно» и «успешно» пригодных операторов;
построение «дерева отказов» для оборудования установки комплексной подготовки газа (УКЕТ) с учетом ошибок оператора; расчет риска возникновения аварии, с учетом показателя надежности производственной деятельности операторов.
Глава 1. Анализ состояния проблемы
1.1. Основные принципы профессионального отбора
Проблема психологического отбора людей, пригодных к выполнению отдельных видов деятельности, обострилась в связи с техническим прогрессом. Тенденция развития современного производства такова, что автоматизированное производство получает преимущественное развитие по сравнению с неавтоматизированным, причем, в основном за счет сокращения последнего. При этом роль человека в процессе производства, уровень его ответственности и цена допускаемых ошибок существенно возрастают. Усложнение техники увеличивает противоречие между требованиями, предъявляемыми производственным процессом, и способностями людей, что, в свою очередь, вызывает повышенный интерес к «человеческому фактору» [1-9].
Это противоречие ставит перед исследователями две задачи: с, одной стороны, проектировать машины так, чтобы появление ошибок было бы доведено до минимума, - с другой стороны, учитывать индивидуальные особенности человека с целью определения пригодности его работать с машиной [10-13].
Многочисленные эксперименты и ряд исследований показывают, что часто лица, не обладающие достаточными способностями к определенному виду деятельности, не только значительно дольше других и с большими трудностями овладевают этой деятельностью, но и работают хуже других: чаще допускают ошибки и просчеты, являются виновниками аварий и, в целом, обладают меньшей надежностью в работе [14,15].
8
На основе отечественного и зарубежного опыта известно, что важнейшим средством повышения надежности и безопасности труда служит профессиональный отбор [16-19].
Профессиональный отбор представляет собой научно обоснованный допуск людей к определенному виду профессионального обучения и последующей работе по специальности [20].
Система профессионального отбора состоит из следующих основных его видов: медицинского, социально-психологического, образовательного и психофизиологического [21,22,23,24].
Медицинский отбор - это выявление лиц, которые по состоянию здоровья и уровню физического развития смогут успешно, в оптимальные сроки, овладеть конкретной специальностью и эффективно работать по данной специальности длительное время без ущерба для здоровья.
Социально-психологический отбор - выявление тех социально обусловленных психологических свойств личности, в том числе моральных и нравственных качеств, которые необходимы для успешной работы человека в коллективе, отражают его готовность выполнять свои обязанности в любых условиях, способствуют появлению чувства удовлетворененности трудом. Отбор основан на изучении личностных свойств человека.
Образовательный отбор - выявление у претендента на должность знаний и навыков, без которых невозможно дальнейшее обучение и работа по избранной специальности. Образовательный отбор проводят ведущие специалисты предприятия.
Среди видов профессионального отбора психофизиологический занимает особое место. Это связано с тем, что психофизиологические исследования позволяют достаточно быстро и объективно измерять большое число психофизиологических свойств, выявлять глубокую и
тонкую структуру индивидуальных особенностей личности. Ценно то, что психофизиологические свойства человека могут количественно выражать профессионально важные качества и для многих профессий обладают достаточно высокой прогностичностью [25].
Задача психофизиологического обследования заключается в том, чтобы перед началом обучения или назначения на должность, характеризующуюся определенными профессиональными
требованиями, в короткие сроки прогнозировать возможности кандидата, его способности к обучению и, в конечном итоге, - его эффективность как специалиста в процессе последующей профессиональной деятельности [26-35].
При разработке системы профессионального
психофизиологического отбора необходимо руководствоваться следующими принципами [25,36]:
¦ принцип научной обоснованности заключается в том, что рекомендации по профессиональному отбору, разработанные для определенной специальности не могут быть использованы без специальной научной проверки для отбора на другие профессии;
¦ принцип актуальности указывает на то, что разработка системы профессионального отбора необходима, целесообразна в том случае, когда различия в уровне профессиональной подготовки, эффективности и безопасности деятельности зависят от состояния индивидуально-психологических качеств, профессиональных способностей кандидатов на обучение;
¦ принцип системного подхода заключается в том, что разработка рекомендаций по псиохофизиологическому отбору должна быть основана на изучение и учете особенностей развития, взаимосвязи и взаимообусловленности различных профессионально значимых психофизиологических качеств личности;
10
Разработка методики профессионального психофизиологического отбора включает в себя несколько взаимосвязанных этапов [37]:
1. Изучение профессии с целью выявления требований к психофизиологическим и личностным качествам человека.
2. Выбор психодиагностических методик, позволяющих определить характер развития профессионально важных психофизиологических и личностных качеств оператора.
3. Проведение на основе психодиагностических методик экспериментальных исследований по выявлению степени развития профессионально важных психофизиологических и личностных качеств.
4. Разработка критерия профессиональной пригодности, позволяющий прогнозировать успешность профессиональной деятельности.
Для выявления профессионально важных качеств создается профессиограмма. Профессиограмма - это детальное описание профессии, в котором определены цели, задачи и условия труда, а также основные производственные функции. Профессиограмма включает в себя наиболее важные профессиональные качества личности, отражающие ее профессиональную пригодность. Число структурных элементов профессиограммы не должно быть большим, так как стремление включить в неё максимально возможное число параметров личности усложняет методику профотбора, что снижает ее эффективность [38,39].
Профессиографические методы классифицируют следующим образом [40]:
1. Операционно-логические методы, имеющие целью анализ и синтез структур деятельности на основе языковых средств технической кибернетики, теории алгоритмов и теории информации.
2. Соматографические методы, назначение которых - оптимизация рабочей позы, а также компоновка рабочих мест.
11
3. Психофизиологические методы, имеющие целью устранение информационных и кинетических перегрузок. Для анализа психофизиологических свойств человека используются методы опроса, наблюдения, эксперимента, анализ документации, а также различные формы самонаблюдения.
4. Личностные методы целиком основываются на понятийном аппарате дифференциальной психологии, психологии способностей и личности, на многомерном статистическом анализе и психометрическом шкалировании.
Накоплен большой опыт использования психологических и психофизиологических методик при проведении профессионального психофизиологического отбора [41-52]. Согласно В.И. Медведеву [53] все методики для изучения профессионально важных качеств можно разделить на два класса с множеством подклассов.
В первый класс входят аналитические методики, с помощью которых определяются отдельные свойства структуры личности или их комплекс, во второй — синтетические, направленные на изучение особенностей последовательного или одновременного сочетания этих свойств. Эти методики делятся на прямые и сложные. Прямые направлены на выявление уровня развития одного элемента структуры личности. Примером может служить оценка кратковременной памяти по тесту запоминания геометрических фигур. Сложные методики позволяют изучать одновременно несколько характеристик, одна из которых является ведущей, например исследование оперативного мышления с применением методики «шкалы», где успешность выполнения также связана с памятью.
С методологической точки зрения наиболее разработанными в настоящее время являются принципы построения и использования тестового метода для решения задач профессионального отбора [54,55].
Необходимо иметь ввиду, что одни из профессионально важных качеств могут развиваться и совершенствоваться в процессе обучения и
12
специальных тренировок, другие - довольно устойчивые и требуют для своего совершенствования значительного времени; третьи (например, свойства нервной системы, темперамент и др.) - могут сохранять индивидуальные черты и особенности, оставаясь практически неизменными на протяжении всей жизни человека [56].
Следует отметить, что структура психофизиологических и личностных качеств конкретной деятельности требует не просто наличие того или иного свойства, качества, но и определенную степень выраженности этих качеств. Требования к уровню надежности оператора, в первую очередь зависят от требований, предъявляемых к самой деятельности. Там, где аварии и отказы техники могут привести к поломке дорогостоящего оборудования и другим серьезным последствиям, требования к надежности ЧМС более высокие, чем к надежности системы, аварии и отказы в которой не приведут к указанным последствиям, а следовательно существуют «более высокие» и «менее высокие» требования к системе [35].
13
1.2. Значение профессионального психофизиологического отбора в
деятельности оператора
Отличительной особенностью профессий операторского типа является возможность возникновения экстремальных ситуаций, связанных с высокой вероятностью возникновения аварий. Деятельность оператора вследствие действия большого количества эмоциональных факторов (табл. 1.1), характеризуется высоким напряжением психологических, физиологических и психофизиологических функций, что негативно сказывается на качестве решаемых задач и приводит к ухудшению функционального состояния [57-67].
Таблица 1.1 Эмоциональные факторы деятельности операторов
Эмоциональные факторы деятельности операторов Содержание
Опасность Внезапность Неопределенность Новизна Увеличение темпа действий Осознание оператором обстановки как угрожающей его здоровью и жизни Неожиданное для операторов изменение обстановки в ходе выполнения задачи Отсутствие, недостаток или противоречивость информации в содержании или условиях выполнения задачи Наличие ранее неизвестных оператору элементов в условиях выполнения задачи. Новизна определяется опытом оператора. Сокращение времени на выполнение действий.
14
Все это способствует повышению требований к индивидуальным психофизиологическим качествам оператора в системе «человек-машина». В связи с этим основные работы в области профессионального отбора посвящены профессии оператора различного профиля [68-78].
Несмотря на то, что деятельность оператора в ЧМС может носить самый разнообразный характер, в общем виде она может быть представлена в виде следующих основных этапов [79-85]:
1. Прием информации. На этом этапе осуществляется восприятие поступающей информации об объектах управления и тех свойствах окружающей среды, и ЧМС в целом, которые важны для решения задачи, поставленной перед системой «человек-машина». Действия по приему информации включают ряд элементарных сенсорных процессов: обнаружение, различие, опознание и декодирование. Основными психическими процессами, участвующие в приеме информации являются ощущение, восприятие, представление и мышление. Процесс и состояние настройки человека на восприятие приоритетной информации характеризуется вниманием, его уровнем (интенсивностью, концентрацией), объемом (широтой, распределением), скоростью переключения, длительностью и устойчивостью.
2. Анализ и переработка информации. На этом этапе производится сопоставление заданных и текущих режимов работы ЧМС, производится анализ и обобщение информации, выделяются критичные объекты и ситуации и на основании критериев важности и срочности определяется очередность обработки информации. На этом этапе ведущая роль принадлежит процессам памяти и мышления.
3. Принятие решения. Решение о необходимых действиях принимается на основе проведенного анализа и оценки информации, а также на основе других известных сведений о целях и условиях работы системы, возможных способах действия, последствия правильных и ошибочных
15
решений и т.д. Время принятия решения существенным образом зависит от энтропии множества решений. Основной функцией принятия решения является мышление, логические мыслительные действия. Мышления — активный процесс отражения объективного мира в человеческом мозгу в форме понятий, суждений, умозаключений. 4. Реализация принятого решения. На этом этапе осуществляется приведение принятого решения в исполнение путем выполнения отдельных действий (например, дискретных, сенсомоторных) или соответствующих распоряжений.
16
1.3. Роль профессионального отбора операторов в газовой
промышленности.
В газовой промышленности профессия оператора - одна из основных. Операторская деятельность связана с целым рядом опасных и вредных производственных факторов, повышенной напряженностью и монотонностью труда. Установлено [86] , что «человеческий фактор» является одной из основных причин возникновения аварий. Поэтому эффективность и безопасность добычи, транспорта и переработки газа в значительной степени зависит от уровня профессиональной пригодности операторов. В газовой промышленности разработаны методики профессионального отбора для различных операторских профессий: оператор компрессорных и газораспределительных станций; оператор технологических установок на газо-измерительной станции (ГИС); оператор по переработке газа и оператор по добыче газа. Однако существующая в настоящее время методика профессионального отбора операторов по добыче газа имеет определенные недостатки:
¦ отсутствует оценка личностных качеств, что важно в условиях повышенной напряженности труда;
¦ предложенный знаковый метод для обработки результатов тестирования достаточно сложен для практического использования на производстве.
В табл. 2.1 приведен обзор операторских профессий, для которых в настоящее время разработаны методики профессионального отбора, а также даны ссылки на литературу, в которой приведены экспериментальные результаты по тестированию, математическая обработка и выводы критерия профессиональной пригодности.
Для некоторых операторских профессий проведен расчет показателей надежности функционирования СЧМ. В работе [87,88]
17
упоминается еще целый ряд операторских профессий, однако не приводятся какие-либо конкретные результаты тестирования, выводы критерия профпригодности, что не позволяет проводить профессиональный отбор по указанным профессиям.
Таблица 2.1
Анализ методик профессионального отбора операторов в газовой
промышленности
№ п/п Вид операторской деятельности Объект исследования Показатели надежности
«успешно» пригодные операторы «условно» пригодные оператора
1 Оператор технологических установок по переработке газа [89] Оренбургский газоперерабатывающий завод 85.7 73.3
2 Оператор по добыче газа [89] Установки комплексной подготовки газа - -
3 Оператор КС [90] Компрессорные станции
3 Оператор ГРС [91] Газораспределите льные станции - -
4 Оператор технологических установок на ГИС [92, 93] Газоизмерительные станции Давыдово, Алгасово, Суджа. - - |
