化工安全导论——第二章人机系统可靠性

1、 2016.03第二章第二章 人机系统可靠性人机系统可靠性三三一一二二 2 2. .1 1 人机系统的构成及功能分配人机系统的构成及功能分配行行动动器器官官感感觉觉器器官官中中枢枢神神经经操操作作部部分分机机器器本本体体显显示示部部分分接受信息接受信息（输（输 入）入）执行功能执行功能（输（输 出）出） 一、人机系统的构成一、人机系统的构成信信 息息 反反 馈馈人人 机机 三三 要要 素素 模模 型型比较内容比较内容人人 的的 特特 征征机机 器器 的的 特特 征征创造性具有创造能力，具有发现特殊原理或关键措施的能力完全没有创造性 可靠性 在工作过程中，人的技术高低，生理和心理状况等对可靠性都

2、有影响 经可靠性设计后，可靠性高，且质量保持不变、但本身的检查和维修能力差，不能处理意外的紧急事态。工作效能可依次完成多种功能作业，但不能进行高阶运算，不能同时完成多种操作和在恶劣环境条件下工作能在恶劣环境条件下工作、可进行高阶运算和同时完成多种操作控制。单调重复、重复的工作也不降低效率。耐久性容易产生疲劳、不能长时间连续工作耐久性高、能长期连续工作、并超过人的能力二、人机系统类型二、人机系统类型 （1 1） 按自动化程度分为人工、半自动化和自动化系统按自动化程度分为人工、半自动化和自动化系统 （2 2） 按信息反馈与否分为开环和闭环系统按信息反馈与否分为开环和闭环系统三、人和机的功能特征三、

3、人和机的功能特征 2 2. .1 1 人机系统的构成及功能分配人机系统的构成及功能分配四、人机系统功能分配的一般原则四、人机系统功能分配的一般原则 1 1） 比较分配原则比较分配原则 2 2） 剩余分配原则剩余分配原则 3 3） 经济分配原则经济分配原则 4 4） 宜人分配原则宜人分配原则 5 5） 弹性分配原则弹性分配原则 2 2. .1 1 人机系统的构成及功能分配人机系统的构成及功能分配一、一、 人为失误人为失误 SORSOR（刺激一机体一反应）行动模型（刺激一机体一反应）行动模型 SOSO联接点，在这个联点上人必须识别刺激井作出判断联接点，在这个联点上人必须识别刺激井作出判断 OR O

4、R联接点，在这个联接点上，人必须作出反应和行动联接点，在这个联接点上，人必须作出反应和行动 人为失误主要表现在下三个方面人为失误主要表现在下三个方面 ： 1 1）S S（刺激）方面：由信号源的刺激能力低所造成，（刺激）方面：由信号源的刺激能力低所造成， 2 2）O O（机体）方面：人本身的生理和心理原因对信息的误判断所致（机体）方面：人本身的生理和心理原因对信息的误判断所致 3 3）R R（反应）方面：输出行动的错误所造成的失误（反应）方面：输出行动的错误所造成的失误 2.2 2.2 人机系统中人的可靠性人机系统中人的可靠性 人为失误的定量分析可以用人的失误率来表示人为失误的定量分析可以用人的

5、失误率来表示 F Fl lR R FF人的失误率；人的失误率； RR人的行为可靠度。人的行为可靠度。 例如：读电流表时，人的可靠度为例如：读电流表时，人的可靠度为0.99450.9945，而把读数记录下可靠度为，而把读数记录下可靠度为0.99660.9966。若一个作业序中只有这两个作业，那么这个作业序的可靠度。若一个作业序中只有这两个作业，那么这个作业序的可靠度 R R0.99450.99450.99660.9966 这时人的失误率这时人的失误率 F Fl l（0.99450.99450.99660.9966） 0.008880.00888 2.2 2.2 人机系统中人的可靠性人机系统中人的

6、可靠性二、人的不安全行为分析二、人的不安全行为分析 1 1）产生不安全动作的原因）产生不安全动作的原因 缺乏对危险性的认识缺乏对危险性的认识 在操作方法上不合理、在操作方法上不合理、 准备不充分准备不充分 作业程序不当、作业程序不当、 取下安全装置取下安全装置 走捷径，图方便，走捷径，图方便， 不安全地放置物件不安全地放置物件 在运行的机器和设备上检修、清扫、注油等在运行的机器和设备上检修、清扫、注油等 接近危险场所时无防护装置。接近危险场所时无防护装置。 2 2）不安全行为分析）不安全行为分析 2.2 2.2 人机系统中人的可靠性人机系统中人的可靠性 一、机器故障一、机器故障 （1 1）初期

7、故障，发生于机器试制或投产早期的试运转期间。）初期故障，发生于机器试制或投产早期的试运转期间。 （2 2）随机故障，是在机器处于正常工作状态下的偶发故障。）随机故障，是在机器处于正常工作状态下的偶发故障。 （3 3）耗损故障，也即后期磨损故障。随着时间的增长，故障率迅速增加。）耗损故障，也即后期磨损故障。随着时间的增长，故障率迅速增加。 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性二、机器的可靠性分析二、机器的可靠性分析 1 1） 串联配置方式串联配置方式 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性 Rs Rs（t t）= R1 R2R3Rn= R1 R2R3

8、Rn Rs Rs（t t）1 1（1 1R1R1）(1(1R2) (1R2) (1Rn)Rn) 2 2）并联配置方式）并联配置方式 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性三、提高机器的可靠性三、提高机器的可靠性 l l） 减少机器故障的方法减少机器故障的方法 （1 1）利用可靠性高的元件。）利用可靠性高的元件。 （2 2）利用备用系统。）利用备用系统。 （3 3）采用平行的并联配置系统）采用平行的并联配置系统 （4 4）对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施）对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施 （5 5）降低系统的复杂程度）降低系统的复杂程度 （6 6

9、）加强预防性维修。）加强预防性维修。 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性2 2）提高机器设备使用安全性的方法）提高机器设备使用安全性的方法 （1 1）设计安全开口）设计安全开口 模具安全开口模具安全开口 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性（2 2）设置防护屏）设置防护屏 护罩可调式碟型电锯设计护罩可调式碟型电锯设计 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性 （3 3）加联锁装置）加联锁装置 联联 锁锁 门门 2.3 2.3 人机系统中机器的可靠性人机系统中机器的可靠性 双手控制按钮双手控制按钮（4 4）设置双手控制按钮）设置双手控制