关键词:
工业设计
人机工效
人误
人的因素分析分类系统
失误预警
摘要:
机械制造业在我国属于基础性经济发展产业,车床加工属于机械制造业中应用最广的基础加工作业方式,车床加工质量、精度、效率等都在日益提升。但在这一发展过程中,由人误导致的车床加工危险性增加、作业效率降低等问题仍普遍存在。因此为降低人误对人和设备造成的损害、提高车床加工作业效率,需在车床设计阶段关注其加工过程中的人误研究。车床加工人误研究的关键在于分析其形成原因,并对其进行预警。本研究参考其他行业人误成因及机械加工安全评价研究,基于改进的人的因素分析与分类系统(HFACS)模型,从多个维度对车床加工人误的具体成因进行了探究,并建立了安全预警模型对车床加工人误进行预警。本文的主要研究工作有以下几个方面:(1)对前人人误研究工作进行了梳理,学习并筛选了适用于车床加工人误分析的具体理论模型及方法。分析了车床加工作业、车工人误事故、车工人误心理及行为等方面存在的特征;(2)构建了车床加工事故人误分析分类框架(HEACF-LMA)模型。基于车床加工作业特性及车工行为、心理分析,对HFACS模型进行了改进,建立了更适用于从多维度分析车床加工作业的HEACF-LMA模型,并对该模型的因素信度及分类一致性进行了检验。检验结果表明该模型具有一定可靠性、可行性;(3)提取了车床加工作业人员人误成因。对所收集到的不同车工人误事故进行了故障树编制,得到车工具体失误行为模式及显性人误成因。将该结果与HEACF-LMA模型、车工关键工作任务流相结合进行分析,得到车工人误产生的深层原因及各因素间逻辑关系。而后,将各事故案例分析所得人误成因进行了归纳总结,最终确定了车床加工过程中具体的车工人误成因;(4)依照分析所得的车床加工人误成因,确立了车床加工人误安全预警指标体系。将所得二级指标的安全状态评分作为神经网络安全预警模型输入、人误事故等级作为预警模型输出,建立了车工人误神经网络安全预警模型。而后选取了陕西某机械加工企业6名车工作为应用案例,对预警模型可行性进行了验证。本文将人的因素分析分类系统、故障树模型、错误与过失模型、SRK行为模型引入车床加工领域。通过车床加工作业人误形成机制分析、失误行为模式分析、人误成因提取三个层面,分析、归纳了车床加工作业过程中人误成因,并根据所得因子建立了神经网络安全预警模型。通过预警模型监测、预警人误行为,预防不安全事故发生,达到提高车床加工作业能力并降低作业风险的目的,为后期车床设备设计、车床加工作业效率、机械制造安全分析、车工人误事故数据收集等研究提供一定参考。