影響人可靠性的因素分析

■ 張 樂　李廣志　曾 鑫

?

影響人可靠性的因素分析

■ 張 樂李廣志曾 鑫

針對高新裝備的復雜化和自動化程度高的特點以及裝備系統可靠性設計的需要，討論了影響人的可靠性的因素，提出了減小人為差錯的措施。

引言：

人的可靠性指人的行為不發生差錯的可能性。隨著裝備復雜化和自動化程度的提高，必須重視裝備系統設計同操作者之間的最佳匹配問題，否則，即使再先進的裝備系統設計，由于未考慮容易引起操作者引起的差錯，這樣的裝備系統也不能發揮最佳的作戰適應性和作戰效能。

本文從影響人的可靠性因素進行分析，提出了減少造成人為差錯的設計措施，供討論。

1.影響人可靠性的因素

影響人的可靠性的因素主要有：操作錯誤、裝配錯誤、設計錯誤、檢驗錯誤、安裝錯誤和維修錯誤、環境因素等。

1.1操作錯誤

操作錯誤是由操作人員造成的，幾乎所有的操作錯誤都是在使用現場的環境中發生。下列的幾種情況導致了操作錯誤的發生：

(1) 缺少合適的工藝規程；

(2) 任務復雜和超載狀態；

(3) 人員的挑選和培訓不良；

(4) 操作人員粗心大意、缺少興趣；

(5) 違反正常的操作規程等。

1.2裝配錯誤

這類錯誤是由于人引起的并發生在裝備裝配時，它們是工藝不良的結果。在很多情況下，裝配錯誤是在產品發生故障后，在使用現場的環境下被發現的，例如：使用不正確的零件（元件），遺漏了零件，裝配與藍圖不一致，不正確的焊接，零件用導線反接等。產生這些錯誤的原因為：照明不足、噪聲太大、設計不當的工作安排、信息交流不暢和工作溫度過高，缺少監督和培訓或藍圖質量拙劣等。

1.3設計錯誤

這類錯誤是由于設計人員設計不當造成的。錯誤的三種類型是：在設計中不能實現人的需要、指派給某人不適當的職責，不能保證人機對話的有效性。比如設計時的過分草率、設計師對某一特殊設計答案的傾向和對系統需求的分析不當等因素，都是設計錯誤的原因。

1.4檢驗錯誤

檢驗的目的是發現缺陷，檢驗錯誤的發生是因為監測不是100％精確，由于檢驗錯誤，在公差范圍內的零件可能被拒絕，或超差的零件可能被接受等。

1.5安裝錯誤

這類錯誤發生在裝備設計的安裝階段，屬于短期錯誤。安裝錯誤的主要原因之一是，人們沒有按照說明書或藍圖來安裝裝備。

1.6維修錯誤

這類錯誤發生在對有問題的裝備修理不正確的現場。比如：對裝備的調試不正確、在裝備的某些部位采用了錯誤的潤滑脂等等，一般隨著裝備的老化，發生維修錯誤的可能性就會增加，這是由于機械件的耗損而使裝備維修頻率增大的結果。

1.7人的壓力影響

壓力是影響人的動作及其可靠性的一個重要方面。顯然，一個承受著過重壓力的人會有較大的可能性造成人為差錯。研究表明，壓力并不完全是消極的影響，事實上，適度的壓力是有益的，它能使人的效率提高到最佳狀態。一方面，壓力過輕時人會覺得沒有挑戰和變得遲鈍，因而人的表現不會處于巔峰狀態。另一方面，當承受的壓力過重時，將引起人為工作效率急劇下降。壓力過重的原因是多方面的，如發自憂慮、恐懼或其他心理上的壓力等。適度的壓力應該定在足夠使人保持警覺的壓力水平上。當操作人員在很高的壓力下執行任務時，發生人為差錯的概率通常要比其在適度的壓力下工作時高。

1.8人體感官及環境的影響

人體感官及環境對人的可靠性是有影響的，為此，在產品設計時，應先分析其有關因素，使其滿足人機工程要求。

2.人為差錯的分析

人為差錯定義為未能實現規定任務（或者實現了禁止的動作），可能導致中斷計劃或引起財產和設備的損壞。人為差錯是由人為因素造成的錯誤，它是造成系統事故的主要原因。根據世界民航組織對民航飛機災難性事故的原因分析表明，大約有一半左右的災難事故是人為因素造成的。因此在研究人為差錯時必須對人為差錯的特點、類型及后果進行分析，給出定量發生的概率，采取預防措施。

2.1人為差錯的類型

人為差錯可按以下幾種方式分類：

(1) 按作業要求分類：不能完成必須做的工作（執行性）；遺漏了必須做的工作（疏忽性）；做不了需要的工作（多余性）；操作順序出錯（次序性）；不能在規定時間內完成工作（時間性）；操作錯誤（錯誤性）。

(2) 按工作階段分類：設計差錯；裝配差錯；檢查差錯；安裝差錯；維修保養差錯。

(3) 按人的因素分類：感知與確認失誤；判斷與記憶失誤；動作與操作失誤。

2.2造成人為差錯中的人的因素

造成人為差錯的因素和原因很多，既有裝備及保障設備違反人素工程要求設計的原因，也有環境的原因，以及人員的責任心和缺少應有的知識和能力的原因，除此以外，造成人為差錯中人的因素還有：

(1) 病理因素。是指操作者帶病進行操作，雖然在一定的時間內靠精神力量可以堅持操作，但時間過長容易發生事故。

(2) 生理因素。像疲勞、睡眠不足、饑餓等一般生理現象，同樣是造成事故的原因。

(3) 心理因素。在進行操作時，每個操作動作準確無誤的完成，都要經過“外部刺激輸入—內部響應—輸出響應”這一過程，在此過程中，如果有外部干擾，就會使人情緒、智能、意志和欲望等受到影響，因而容易造成事故。

(4) 體力因素。當完成某一操作動作時，如果所需力超過操作者的體力，或者是以大體力較長時間地進行操作，都易造成事故。

2.3人為差錯引起系統故障的類型

可以將人為差錯所引起的系統故障概括為四類：

(1) 完成任務的功能發生故障；

(2) 不能正確地完成要求的功能；

(3) 執行程序要求以外的功能；

(4) 執行非要求的功能。

在某些系統中有特殊的要求，依此調查故障事件和確定其發生的原因。例如，包括人和飛機在內的事件就是一例，其發生故障的原因，往往是人為差錯。據空軍1986年全年的統計，機毀人亡的事故原因中37％是人為差錯。但是，事實上在人—機系統中，差錯是在特定的復合條件下發生的，復合條件包括設備的結合面、工作目標、物理環境和社會環境。因此，將差錯看作是整個人—機系統的函數比將差錯僅僅看作是操作者單獨引起的更為合理。

3.結束語

綜上所述，影響人的可靠性因素有操作、裝配、設計、檢驗、安裝和維修錯誤，還有環境因素影響等。因此，在裝備系統的設計時，這些因素應予以充分的考慮，盡量減少或者回避這些因素的不利影響，當務之急是分析人為差錯的因素采取措施，減少其影響，規避由于人的因素而造成裝備使用中的故障發生。

（作者單位：駐重慶氣體壓縮機廠軍事代表室）