Общей характерной чертой практически всех рассматриваемых происшествий явилось, то, что для их возникновения необходимо появление, как правило, не одной, а нескольких предпосылок, образующих в совокупности причинную цепь происшествия. Наиболее типичной причинной цепью оказалась последовательность событий-предпосылок следующего вида [5]:
– появление опасного фактора в неожиданном месте и (или) не вовремя;
– неисправность либо отсутствие средств защиты и (или) неточные действия работающих либо посторонних лиц в этой ситуации;
– воздействие опасных и (или) вредных производственных факторов на незащищенные элементы технологического оборудования, людей, окружающую среду.
Рисунок 5.2 – Распределение исходных причин происшествий
Диаграмма распределения исходных предпосылок (инициаторов причиных цепей происшествия) представлена на рисунке 5.2. Ее анализ свидетельствует о том, что при установившемся к концу исследуемого времени уровне организации работ на изучаемых объектах и принятой технологии их проведения, можно утверждать о доминирующей роли работающих в формировании первичных условий для возникновения происшествий.
Более пристальное и детальное изучение обстоятельств происшествий с целью выявления первопричин, обусловивших ошибки работающих, позволило установить дополнительные факторы и их соотношение между основными компонентами системы «человек-машина-среда».
Среди факторов, непосредственно способствующих аварийности и травматизму, выделились слабые практические навыки работающих в нестандартных или сложных ситуациях, неумение правильно оценивать информацию о состоянии протекающих с их участием процессов, низкое качество конструкции рабочих мест, недостаточная в ряде случаев технологическая дисциплинированность их исполнителей.
Все травмоопасные и аварийноопасные ситуации обусловлены сложной системой причинно-следственной связи разных событий и явлений. При изучении обстоятельств несчастного случая выявляются основные и косвенные причины существования возникновения опасной зоны (опасных условий); организационные причины, приведшие к нахождению человека в опасной зоне и к травме. Для устранения закономерностей и причино-следственных связей, а также потенциально опасных ситуаций используют метод типа «Дерево отказов», сущность его заключается в том, что исходную причину разбивают на совокупность более частных, но более простых и конкретных подпричин. В результате нахождения таких подпричин на нижнем уровне выявляется набор измеряемых причин.
Головное событие (несчастный случай) образуется из двух основных событий, а именно опасного отказа машины, т.е. возникновения опасной зоны на рабочем месте (выброс стружки, отказ блокировочных средств и т. д.) и опасной ошибки (отказа) человека, т.е. появление его в опасной зоне, вследствие неоправданных действий, неточностей, допущенных самим потерпевшим или другим работником или одновременно обоими. Каждое из основных событий (отказов, причин) является следствием одного или нескольких других событий. Построение «Дерева отказов человеко-машинной системы» и его анализ завершают, когда устанавливают первоначальное событие – отказ – как исходные причинные факторы несчастного случая или на таком уровне, где дальнейший анализ невозможен или не требуется по каким-либо причинам.
В станке предусмотрены меры для уменьшения его опасности. Станок не начинает работу до тех пор, пока не будет закрыто ограждение, предохраняющее оператора от брызг СОЖ и от отлета стружки. Агрегаты станка ограждены предохранительными кожухами. Системы обслуживания станка сконструированы и расположены так, чтобы уменьшить степень их влияния на человека и станок во время сбоя. В станке предусмотрены датчики, контролирующие состояние станка и его частей во время работы и сигнализирующие о неполадках. Сигнал передается на панель блока управления.
Безопасность станка обуславливается отказами его частей и элементов. Опасны, как правило, внезапный отказ, скрытый отказ, конструктивный отказ и производственный отказ, т.к. они не предусмотрены, и трудно определить время и причины их возникновения.
Проводится анализ отказов методом АВПО (Анализ видов и последствий отказов). Оценку отказов производим по трем основным шкалам: влияние отказа на результат работы, возможность контроля появления данного отказа и частота непредусмотренного отказа, представленных в таблицах 5.1–5.3
Таблица 5.1 Влияние отказа на безопасность системы
Отказ не влияет на безопасность системы | 1 |
Отказ влияет почти незаметно | 2–3 |
Отказ влияет, но слабо | 4–5 |
Отказ влияет с не продолжительной ликвидацией последствий | 6–8 |
Отказ сильно влияет с последующей относительно продолжительной ликвидацией последствий | 8–9 |
Отказ влияет катастрофически | 9–10 |
Таблица 5.2 Контроль появления данного отказа
Контроль возможен при внешнем осмотре | 1 |
Контроль возможен по вторичным признакам | 2–3 |
Контроль возможен, но требует специальных приспособлений | 4–5 |
Контроль возможен при диагностировании и проверке | 6–8 |
Контроль теоретически возможен, но нереализуем или труднореализуем на практике | 8–9 |
Контроль теоретически невозможен | 9–10 |
Таблица 5.3. Частота появления непредусмотренного отказа
Нет или почти невозможно | 1 |
Редко | 2–3 |
Умеренная вероятность отказа | 4–5 |
Отказ возможен | 6 |
Высокая вероятность отказов | 7–9 |
Вероятны повторные отказы | 9–10 |
Величины частоты отказов взяты из сведений об аналогичных агрегатах.
Результаты произведенной оценки отказов рассматриваемых агрегатов станка и их частей, узлов и элементов сводятся в таблицу 4.4.
Таблица 5.4. Количественное влияние отказов на безопасность системы агрегатного станка и его составляющих.
Наименование отказавшей части | Наименование отказа механизма или узла | Анализ показателей отказов по шкалам для станка-аналога | Величина опсаности станка-аналога nан. | Анализ показателей отказов по шкалам для модернизированного станка | Величина опасности модернизированного станка n | Величина доли отказа модернизиро-ванного станка относительно отказа станка-аналога |
Отказ ИЭ | Отказ механизма подачи энергии Прекращение подачи энергии | 2х9х2 2х10х2 | 36 40 | 2х9х2 2х10х2 | 36 40 | 0 0 |
Отказ ПЭ | Отказ мотора Отказ редуктора | 4х7х3 6х7х3 | 84 126 | 4х7х3 6х7х3 | 84 126 | 0 0 |
Отказ Осн | 9х9х2 | 192 | 9х9х2 | 192 | 0 | |
Отказ ЗВД | Отказ гидравлики Отказа элементов конструкции | 8х3х3 7х3х4 | 72 96 | 8х2х2 7х2х4 | 32 48 | 0,444 0,500 |
Отказ ПДС | Отказ гидравлики Отказ несущего механизма Отказ механизма фиксации Отказ механизма поворота Отказ механизма продольного перемещения | 6х7х2 7х7х4 6х7х4 6х7х4 6х8х3 | 84 196 168 168 144 | 5х2х2 7х7х3 6х6х4 5х2х2 - | 20 147 144 20 - | 0,238 0,750 0,857 0,119 1 |
Отказ ОГ | Отказ механизма зажима инструмента Отказ несущего механизма Отказ механизма выставления головки Отказ механизма вращения Отказ механизма продольного перемещения | 9х2х4 6х6х4 4х5х4 4х3х4 4х6х3 | 72 144 80 48 72 | 9х2х4 4х6х4 4х5х4 4х3х3 4х6х3 | 72 144 80 36 72 | 0 0 0 0,750 0 |
Отказ ЗД | Отказ системы гидропривода Отказ устройств контроля зажима Отказ элементов конструкции | 9х8х3 7х2х2 8х5х5 | 216 28 200 | 9х8х3 7х2х2 8х5х5 | 216 28 200 | 0 0 0 |
Отказ СО | Отказ системы смазки Отказ системы охлаждения Отказ системы местного освещения | 6х2х2 6х2х2 1х1х3 | 24 24 3 | 6х2х2 6х2х2 1х1х3 | 24 24 3 | 0 0 0 |
Отказ СУ | Отказ системы датчиков Отказ механизмов контроля | 10х9х2 7х6х3 | 180 126 | 10х9х2 7х6х3 | 180 126 | 0 0 |
где ПРЧ – приоритетное число,
Р(t) – безотказность работы.
Рисунок 4.5 – График зависимости ПРЧ = f (P(t))
Известно, что для автомобилей на волжском автомобильном заводе при вероятности безотказной работы равной 0,9 принятое приоритетное число равняется 350. Зависимость для данных значений имеет вид: