Для обеспечения безопасности труда в Российской Федерации действует четыре группы нормативных документов: санитарные нормы, группа стандартов по безопасности труда, группа стандартов по эргономическим требованиям и технические регламенты. Кроме того, на  предприятиях разрабатываются инструкции по технике безопасности, учитывающие специфику производств для каждого рабочего места. Этот комплекс нормативных документов предназначен для создания полной безопасности условий труда при при условии выполнения их требований. Основные положения этих документов подлежат систематическому изучению всеми работниками предприятий и организаций.

Однако, как показывают результаты расследований причин несчастных случаев, аварий и катастроф, требования этих документов систематически нарушаются, даже тогда, когда высокая вероятность опасности очевидна.

В качестве примеров таких случаев можно привести сознательное отключение аппаратуры контроля за содержанием метана в шахте      Ульяновская (Кузнецкий угольный бассейн), в результате чего 19 марта 2007 года из-за выброса метана и последующего взрыва погибли 107 человек, в их числе главный инженер, и почти всё руководство шахты, а также аудитор Британского банка (Великобритания), выполнение полета самолета президента Польши Леха Качиньского при подлете к Смоленску в условиях сильного тумана 10 апреля 2010 года при заведомо неблагоприятных погодных условиях, закончившееся катастрофой, многочисленные нарушения правил дорожного движения при неоправданно рискованных маневрах, приводящие к тысячам жертв, и другие.

Целью выполненной нами работы являлось определение причин ошибок операторов и эффективных путей уменьшения вероятности их наступления.

Результаты проведенных работ показали следующее.

В машинах каждая деталь, узел или агрегат имеют строго определенные технические параметры и выполняют строго определенные функции в пределах степеней свободы, определенных их конструкцией. Даже такая многофункциональная машина, как компьютер, выполняет свои функции строго по определенным программам. В противном случае машина считается неисправной и подлежит ремонту.

В отличие от машин, человек в процессе своей трудовой деятельности постоянно изменяет свои параметры, как физические, так и психологические. Кроме того, те или иные ограничения, накладываемые на него нормативными документами, не ограничивают его физические возможности произвести в результате раличных причин те или иные, случайные либо осознанные  нарушения. 

К таким причинам относятся отсутствие времени для принятия решения, стрессовая ситуация, воздействие случайных отвлекающих факторов и многие другие случаи, в том числе и в результате фенотипической адаптации к опасности и ответственности, в результате которой человек начинает недостаточно оценивать степень опасности ситуации, в которой он находится.

Для предотвращения указанных случаев конструкциями машин предусматриваются те или иные меры, в частности ограничители подвижности узлов и деталей, системы контроля и предупреждения об опасности и другие меры. Такие средства в большинстве случаев предусматривают ограничения ошибочных действий операторов, выполняемых в соответствии с технологическими процессами.

Однако достаточно часто встречаются случаи, когда операторы выполняют случайные, неадекватные действия, которые сложно, а иногда и невозможно предусмотреть.

Например, известен несчастный случай, когда крановщица башенного крана решила протереть стекла кабины с наружной стороны, для чего она вылезла из кабины через форточку, которая оборвалась и вместе с ней упала с большой высоты.

В другом случае водитель легкового автомобиля, двигающегося днем в хорошую погоду на небольшой скорости по пустынному шоссе неожиданно произвел крутой поворот и столкнулся с автобусом, двигавшемся ему навстречу из-за того, что в открытое окно влетела пчела и ужалила его в руку.

Для исключения подобных случаев необходимо обеспечить такие условия работы операторов, при которых они бы физически не смогли производить действия, не предусмотренные действующим технологическим процессом или другими нормативными документами, особенно при управлении источниками повышенной опасности: транспортных средств, строительных машин и других, а при аварийных ситуациях лишь  остановить технологический процесс.

Природа свойства организма человека к фенотипической адаптации заключается в том, что в нем на уровне клеток, органов и систем происходят циклы биохимических реакций, вызывающих соответствующие термодинамические колебания, происходящие с различными периодами, и способность к тем или иным физическим или умственным действиям.

Одними из таких колебаний являются суточные колебания.

Циклы биохимических реакций, определяющих суточные колебания, как и все другие, происходят в организме человека в соответствии с законами неравновесной термодинамики и содержат три фазы: равновесное, слабо неравновесное и сильно неравновесное [ ]. Например, утром, после полноценного сна, человек себя чувствует наиболее бодро. В течение дня в нем постепенно накапливается усталость и при значительном времени нахождения в бодром состоянии человек может полностью потерять работоспособность вплоть до потери сознания.

Это связано с тем, что в начале бодрого состояния в организме человека имеется большая концентрация биохимических ингредиентов, обеспечивающих это состояние и, в соответствии с законом действующих масс, возможность обеспечения высокой скорости биохимических реакций как ответ на те или иные нагрузки. В течение дня концентрация биохимических ингредиентов уменьшается, в связи с чем уменьшается и максимальная скорость биохимических реакций. В конце бодрого состояния концентрация биохимических ингредиентов достигает минимального уровня, при котором организм человека не может его сохранять и переходит в состояние сна. Во время сна посредством других биохимических реакций происходит восстановление концентрации ингредиентов, необходимых для бодрого состояния. И процесс начинается снова.

В соответствии с суточными изменениями термодинамического состояния организма человека изменяется и вероятность его осознанных и неосознанных отказов, но по несколько другим законам. График изменения вероятности отказов человека в течение рабочего дня представлен на рис.1. Но такой же по виду график вероятности отказов имеют и машины.        

Рис.1. График зависимости вероятности отказов машин и неосознанных отказов человека от длительности работы

Как видно из рисунка 1, этот график содержит три части.

Для машин:

I - повышенную вероятность отказов в процессе обкатки и выявления дефектов сборки;

II – процесс нормальной эксплуатации;

III – повышенную вероятность отказов из-за физического износа.

Для человека:

I - повышенную вероятность отказов в процессе фенотипической адаптации к трудовому процессу;

II - вероятность отказов в процессе нормального труда;

III- повышенную вероятность отказов из-за утомления.

Здесь необходимо отметить, что процесс утомления человека от бодрого состояния до потери работоспособности занимает несколько часов в то время как полный износ машин, как правило, занимает несколько лет.

Как показали наши исследования, основная причина высокой вероятности ошибок операторов заключается в том, что при организации рабочих мест и технологий работ недостаточно учитывается биологическая природа людей, которые в реальной обстановке часто руководствуются не нормативными документами, а собственными ощущениями, психологическим настроем, опытом и другими субъективными критериями.

В таблице 1 представлены ориентировочные  значения коэффициента значимости человеческого фактора k_N в различных областях техносферы по данным Российской академии наук.

Таблица 1

Коэффициент k_N значимости человеческого фактора

Как видно из таблицы 1, величины коэффициентов значимости k_N для различных областей техносферы весьма велики.

Учитывая, что вероятность отказов машин значительно ниже вероятности как неосознанных, так и осознанных отказов человека, для уменьшения вероятности несчастных случаев из-за отказов человека необходимо при разработке машин и технологий максимальное уменьшение количества возможных ошибочных действий человека – максимальное уменьшение количества степеней его свободы.

Такой подход часто используется и полностью оправдывается при разработке технологий для конвейерных производств, когда качество каждой выполняемой операции контролируется соответствующими приборами, не позволяющими переходить к следующей технологической операции до надлежащего выполнения предыдущей. Именно поэтому, как правило, надежность конвейерной сборки машин надежнее ручной, хотя по непонятным причинам часто считается наоборот. 

В связи с этим для эффективного снижения вероятности отказов из-за ошибок оператора  должен быть максимально сужен круг вопросов, решаемых операторами в процессе труда и максимально ограничены их технические возможности для принятия тех или иных решений.

В частности, одними из таких путей для водителей транспортных средств является ограничение мощности, максимальной скорости и ускорения автотранспорта, максимальное ограничение возможных маневров на дорогах: перестроения из ряда в ряд, обгоны и другие; для операторов машин и механизмов – ограничение техническими средствами возможного диапазона их действий, например техническое ограничение возможных перемещений подъемных кранов и стрел, передача авиадиспетчерам с помощью соответствующих средств связи, кроме навигационной, также и полной технической информации о состоянии воздушных судов, оборудовать контрольно-измерительные приборы средствами их защиты от несанкционированного доступа и т.д.

Указанные мероприятия должны значительно уменьшить коэффициент значимости «человеческого фактора» в различных отраслях  техносферы и тем самым повысить безопасность труда.

Литература

1.   Бауэр Э.С. Теоретическая биология. Росток. 2002.

2.   Доброборский Б.С. Общая теория систем «человек – машина». И.Д. «Петрополис». - СПб. -2008.  – 126 с.

3.   Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.  Изд-во иностр. лит-ры. 1960.