機電產品裝配的人因失誤行為形成因子分析

摘要：人因失誤嚴重影響到機電產品制造質量，為了得出機電產品裝配當中人因失誤的規避措施，必需先全面辨識出裝配人員人因失誤行為形成因子，在對現有人因可靠性文獻中的PSF進行分析基礎上，明確PSF的定義和內涵，分析裝配當中的人機交互過程，指出PSF應當包含：裝配人員自身、工作界面、任務性質、外界環境、組織管理等5個方面。

關鍵詞：人因失誤；機電產品；行為形成因子；任務場景

一、概述

有關統計表明，國內機電產品的質量缺陷有40%屬于人因失誤引起的。要對機電產品裝配當中人因失誤概率進行定量計算并找出規避措施，先要辨識出裝配人員人因失誤行為形成因子，目前，在人因可靠性分析（HRA）中，普遍認為：人因失誤不只是人自身的原因，還包括人處在的任務場景，因此，對裝配人員所處的任務場景分析是進行人因失誤計算先決條件。作者將行為形成因子（PSF）作系統的分析，找出能覆蓋裝配人員人因失誤的行為形成因子。

二、PSF定義

PSF是人因失誤分析中一個重要的概念，最先由Swain在THERP方法中提出的。后來，不同的人因可靠性分析工具如成功似然指數法（SLIM），人的認知可靠性模型（HCR）也借用了這一個概念。人因失誤分析技術（ATHEANA）則用共同績效條件（CPC）來表征人所處的任務環境。稱謂不同，但含義差不多，都是指對人的行為起到影響作用的各種因素。PSF是研究得最早也為大家最認可的一種稱謂。

三、PSF內涵

從對PSF的定義可以看出，構成任務場景的各種因素均應包括在內， THERP將除任務特征之外的各種環境因素作為PSF，認知可靠性模型將可用時間之外的因素作為PSF，ATHEANA則工廠條件之外的各種因素視為PSF。實際上，人的行為是所有PSF綜合作用的結果，任務特征、外界環境、可用時間都應包含在PSF之內，因此，PSF內涵就是對人的行為產生影響的所有因素。

四、裝配人員人因失誤PSF分類

PSF包含了任務場景的各個方面，涉及的因素多種多樣，由人機交換理論，裝配人員完成正確的裝配任務，是在一定的組織氛圍和物理環境下進行的，在這一過程中，裝配人員、任務、工具設備、外界環境、組織共同作用誘發了人因失誤，考慮到這幾個方面才能整體上涵蓋產品裝配的任務場景。

裝配人員作為生產活動的主體，一方面需要接受外界的各種生產信息，同時按照任務要求執行各種裝配動作，因而裝配人員自身特征是影響行為輸出的重要因素。

（一）自身特征

（1）性格。性格是裝配人員重要的一個心理自然屬性，很大程度上決定裝配人員工作和處事方式與風格，急躁和粗心大意可誘發疏忽類型的人因失誤發生。

（2）生理機能。生理機能是裝配人員正確完成裝配任務的基礎，包括體力、精力。體力不夠就可能造成某些動作不到位或無法完成，裝配人員在完成裝配任務過程當中，要密切關注來自外界環境的各種信息，疏忽、遺忘等人因失誤很大程度是由于裝配人員精力不濟造成的。

（3）知識。知識水平代表了裝配人員對所從事的裝配任務理解和掌握能力，對于較復雜的產品裝配，只有掌握各部件的結構和工作原理，才能正確理解裝配工藝，然后按照作業指導書或各種裝配圖進行相關裝配動作。

（4）經驗。經驗代表裝配人員對環境和工藝設備的熟悉程度、經驗豐富的裝配人員能夠快速地從生產任務單中獲取信息并能熟練地進行相應的裝配動作。

（5）質量意識。質量意識嚴重影響到人的行為，質量意識欠缺導致裝配人員缺乏責任心，不能認真仔細按照規定程序進行正確的裝配動作，從而產生人因失誤。

（二）工作界面

工作界面即是裝配人員進行人機交互的平臺，包括使用的工具和物料的人因工程學舒適度，良好的人機界面能給裝配人員提供充分的正確裝配信息。 一方面，工具設備和裝配用的工作臺是否符合人因工程學，另一方面包括元器件和零部件的顏色和形狀是否易于分別。

（三）任務性質

任務是人機交互的核心部分，裝配人員所進行的所有裝配活動都是圍繞任務來展開，任務包括以下內容：

（1）可用的任務時間。HCR認為可用時間是人因失誤率的決定因素，一般地，可用時間越短，裝配人員對裝配信息的識別準確度會下降，另一方面太短的可用時間會增加裝配人員心理壓力，從而失誤率上升。

（2）任務的復雜程度。復雜的裝配任務需要借助于多個規程、使用不同的工具、執行有嚴格順序要求的多個動作才能完成，另外任務場景存在多變性，進一步導致任務的復雜性，增加裝配人員的工作負荷。

（3）任務的新穎性。對于常見的裝配任務，裝配人員由于通過反復的工作實踐，已經形成一個定式，這對于正常的裝配工作是有益的，因為辨識所需時間大為縮短。但當任務或要求突然改變時，往往由于慣性發生偏離，也就是說注意失效。

（4）任務的結果。裝配任務完成后的必然會有一個結果，由于裝配失誤所產生的后果嚴重程度不一，嚴重錯誤會對產品或設備產生很大的破壞，甚至危及裝配人員身體的安全，說明任務結果會影響到裝配人員的心理從而影響裝配人員的績效水平。

（四）外界環境

裝配任務的完成是在一定的環境下進行的，來自環境的各種因素對裝配人員的可靠性起到極大影響作用，可分為作業環境和工作環境。

（1）聲音/光照。噪聲可對人員行為產生影響，失誤率上升。光照對于裝配人員的動作準確度有很大影響，尤其是對辨識和精度有較高要求時。

（2）溫度/濕度。適宜的溫濕度才能讓人感到舒適，在此條件下裝配人員才能較好的發揮各項機能。反之，心理和生理都會受到影響。

（3）空氣質量。有毒的、多塵的渾濁空氣不但對人員的生理帶來損害，對其心理也有不可小視的影響。

工作環境包括公司的企業文化、人際關系、公司薪酬等方面。工作環境不良，會使裝配員工變得意志消極，對待裝配工作懈怠和漫不經心。

（五）組織管理

組織因素可分為組織管理和組織安排。

（1）組織管理。管理制度中的獎懲機機制、監管機制都是為了規范裝配人員的行為，良好的組織管理有助于激發裝配人員的工作極積性。

（2）組織安排。不同員工的性格特點、技能特長、知識水平各方面存在較大的差異，而裝配任務特點也各異。有的裝配任務對動作的執行標準要求高，要求裝配人員足夠細心，有的裝配任務體力要求高但對精密度要求稍低。因此根據不同的裝配任務合理安排人員就顯得很重要了。

五、結論

通過上述對裝配人員人因失誤的5個方面的分析，歸納出機電產品裝配當中人因失誤的裝配人員行為形成因子，特點如下：

（1）將裝配行為的任務場景分為裝配人員自身、工作界面、任務性質、外界環境、組織管理等5個方面，基本上能覆蓋裝配人員的行為形成因子PSF。

（2）對每種PSF盡量用規范術語，并作出相應解釋，能為機電產品的裝配進行人因失誤定量計算和制定有針對性的規避措施提供有價值的參考。

參考文獻：

[1]胡燕，朱明讓.可靠性設計大全[M].中國標準出版社，2006.

[2]Swain A D.Handbook of human-reliability analysis with emphasis on nuclear power plant application [OBPCD].1983.

[3]Park K S，Lee J.A new method for estimating human error probabilities：AHP-SLIM [J] .Reliability Engineering and System Safety，2008，94（4）.

[4]Hannaman G W，Spurgin A J Lukic.Human cognitive reliability model for PRA analysis[R].NUS-4531.Palo A lto：Electric Power Research Institute，1984.

[5]Barriere M.Technical basis and implementation guidelines for a techniques for human event analysis（ATHEANA）[R].NUREG-1642 Washington，D C：US Nuclear Regulatory Commission，2000.

[6]Hollnagel E.Cognitive reliability and error analysis method （CREAM） [M].London E L Sevier Science，Ltd，1998.

[7]Vaurio J K.Human factors，human reliability and risk assessment in license renewal of a nuclear power plant[J].Reliability Engineering and System Safety，2009，94（11）.

[8]Swain A D.Accident sequence evaluation program human reliability analysis procedure[R] .NUREG/CR-4772 Washington D C：U S Nuclear Regulatory Commission，1987.

[9]Chang Y H，Wang Y C.Significant human risk factors in aircraft maintenance technicians[J].Safety Science，2010.

[10]張力，廉士乾，王以群.基于模糊層次分析法的組織因素對系統安全影響度識別[J].人類工效學，2009.

（作者單位：南華大學經濟管理學院人因研究所）