HAVÁRIE

Transkript

HAVÁRIE

Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB–TUO
Fakulta bezpečnostního inženýrství
VŠB–TUO
SPOLEHLIVOST BEZPEČNOSTNÍCH SYSTÉMŮ
Spolehlivost lidského činitele
Spolehlivost lidského činitele – definice
 Schopnost lidí provést úlohu v daných
podmínkách a v daném časovém intervalu v
akceptovatelném rozsahu.
V definici termínu „spolehlivost lidského činitele“ se
vychází z lidského práva na chybu. Lidské chyby
lze definovat jako poruchy v prováděné činnosti.
Potřeba znalosti lidského činitele (LČ)
Nejlepší způsobem ilustrace lidských chyb, jsou
případy havárií (nehod), ve kterých LČ na základě
dokumentace z vyšetřování sehrál rozhodující
úlohu:
 Jaderné katastrofy
 Průmyslové katastrofy
 Letecké katastrofy
 Dopravní nehody
 Pracovní úrazy apod.
Havárie
 HAVÁRIE - mimořádná událost, respektive
ČLOVĚKEM ZAPŘÍČINĚNÁ NEHODA ČI
KATASTROFA, jež vedla ke zničení nebo
poškození:
 nějakého stroje, důležitého přístroje,
 budovy,
 technologického celku,
 lidského zdraví či života,
 k rozsáhlým ekologickým nebo hospodářským
škodám apod.
Havárie
Most „Tacoma Narrow Suspension Bridge“, který se
zřítil čtyři měsíce po dostavění, a to roku 1940 v USA
Havárie
Počet obětí: 582
Příčina: chyba pilota
Ohnivé rodeo na Kanárech
Havárie
Počet obětí: 1.517
mrtvých (706
zachráněných)
Příčina: Srážka s
ledovcem
Nejslavnější námořní nehoda všech dob
Havárie
Počet obětí: 118
mrtvých (106
zraněných)
Příčina: Čelní
srážka osobních
vlaků
Největší vlakové neštěstí v Československu
Průmyslové havárie
Následky: Při
výbuchu zahynulo 56
lidí, počet následných
úmrtí na následky
ozáření se odhadují
na 5.000. Trvalými
zdravotními následky
bylo postiženo asi
60.000 lidí.
J.E. Černobyl
Perský záliv,
Kuvajt a Saudská Arábie
První válka, v níž
bylo masové
destrukce přírody a
životního prostředí
použito coby formy
zbraně.
Ropná skvrna
dlouhá 48 a široká
13 kilometrů vážně
znečistila více než
500 kilometrů
pobřeží.
Událost: Únik
kyanovodíku
Následky: asi
20.000 obětí a cca
500.000 zdravotně
poškozených
Bhópálská katastrofa
Havárie v silniční dopravě s důrazem na
tunely
Požáry v tunelech s více než pěti oběťmi na životech
Tunel
Délka
Poč. tubusů
1978 Velsen (Nizozemí)
770 m
2
5 mrtvých a 5 zraněných
2 km
2
7 mrtvých a 2 zranění
1980 Sakai (Japonsko)
460 m
2
1982 Caldecott (USA)
1,1 km
3
1983 Pecorile (poblíž Janova, Itálie)
660 m
2
1996 Isola delle Femmine (Itálie)
148 m
2
1999 Mont-Blanc (Francie-Itálie)
11,6 km
1
39 mrtvých
1999 Tauern (Rakousko)
6,4 km
1
2001 Gleinalm (Rakousko)
8,3 km
1
2001 St. Gotthard (Švýcarsko)
16,9 km
1
11 mrtvých
750 m
1
Rok
1979 Nihonzaka (Japonsko)
2006 Viamala (Švýcarsko)
Oběti
Havárie v tunelu pod Mont Blancem
• V provozu od r. 1965
• Po čtvrt století provozu měl tunel na svém
kontě pouhých 87 nehod a dva mrtvé.
24. března 1999
 kontrola rychlosti a
dodržování vzdálenosti
mezi vozidly se vytratila;
 nefunkčními anemometry;
 šestnáct ze čtyřiceti kamer
videodohledu nebylo zcela
v provozu;
 32 osob nalezeno ve svých
vozidlech.
Havárie v tunelu pod Mont Blancem
 rozdělení odpovědností mezi dvě
organizace dvou států a nejednotné
definování krizových opatření,
 špatně nastavené ventilační
zařízení => po poplachu přívod
čerstvého vzduchu na cca 90%. Na
francouzské straně bylo odsávání
přepnuto na plný výkon, zatímco
na italské straně se nepodařilo
vůbec začít odsávat po celý průběh
požáru.
Havárie v tunelu TAUERN
květen 1999
 řidič kamiónu nestačil zabrzdit, když vozidla před
ním zastavila, a narazil do pěti osobních vozů,
 výbuchem benzínu vznikl požár
 => 12 mrtvých, 40 zraněných
Havárie v tunelu St. Gotthard
říjen 2001
 Řidič kamionu narazil do protijedoucího kamionu,
odrazil se od něj a vrazil do stěny tunelu. Zapříčená
vozidla začala ihned hořet.
 Turecký řidič jezdil na černo,
 měl v krvi alkohol.
 => 11 mrtvých
Havárie v tunelech
Většina výše uvedených dopravních nehod byla
způsobena selháním lidského činitele – tedy
řidičů vozidla, v jednom případě operátora.
Samotný vjezd do tunelu může u řidičů vyvolávat
specifické problémy, jako:
• problémy s viditelností,
• problémy s kontrastem prostředí,
• problémy se ztrátou pozornosti
a orientace díky monotónnímu
prostředí.
Spolehlivost systému
SPOLEHLIVOST každého SYSTÉMU je určována
nejen spolehlivostí jeho technického řešení, ale
závisí na dalších faktorech, s nimiž je systém
při svém užívání v interakci. Jedním z velmi
významných je lidský faktor.
RSC = RC x RS,
Kde: RC – je spolehlivost lidského faktoru,
RS – je spolehlivost zařízení.
Pracovní systém člověk – stroj
Spolehlivost LČ - definice
Termín spolehlivost LČ je obvykle definován jako
pravděpodobnost, že člověk bude správně
provádět nějakou aktivitu požadovanou systémem
během časového úseku (pokud je čas omezujícím
faktorem) bez konání jakékoliv vedlejší aktivity,
která by vedla k poškození systému.
Lidský činitel (faktor) - LČ
Lidským faktorem (činitelem) se
rozumí soubor vlastností a
schopností člověka, posuzovaných
především z hledisek
psychologických, fyziologických a
fyzických, které vždy nějakým
způsobem v dané situaci ovlivňují
výkonnost, efektivnost a
spolehlivost pracovního systému.
Člověk
 Je tvůrcem pracovního systému a současně jeho
nejslabším článkem, který limituje jeho výslednou
výkonnost;
Např.
 Při analýze nehod v tunelech se ukázalo, že
organizace záchranných prací byla příčinou největších
ztrát. Vyplývá to z toho, že dispečer
vystavený silnému psychickému
tlaku jedná často zbrkle a
nelogicky, přestože je na tyto
situace školen.
Člověk – organizační řešení
• pro řízení práce v krizových situacích nejen v
tunelech je nutné připravit detailní scénáře ve
formě jakýchsi jednoduchých kuchařek;
• zahraniční zkušenosti říkají, že je dobré ponechat
méně než 10% rozhodnutí na vůli člověka,
ostatní by mělo být předem připraveno
Člověk
 Je posuzován podle výkonnostní (senzorické,
mentální a motorické) kapacity, osobní stability
a adaptační schopnosti;
 V součinnosti s pracovním vybavením (strojem)
na určitém pracovišti v daném pracovním
prostředí realizuje pracovní úkoly.
Vlastnosti člověka
Základní antropometrické, fyziologické a
výkonové parametry a psychologické vlastnosti
 Tělesné rozměry (délky částí těla, hmotnost)
 Pohyblivost (24 základních elementárních pohybů lidského
těla)
 Fyziologické parametry (srdeční frekvence, dechová
frekvence, dechový objem, povrch těla, tělesná teplota, tlak)
 Energetické a výkonové parametry (účinnost lidského těla,
síla)
 Smysly a reflexy (zrak, sluch, čich, chuť, hmat, bolest,
teplota, poloha, zrychlení, pohyb, nepodmíněné reflex,
podmíněné reflexy)
Schéma lidského činitele
Model SHELL - vystihuje obecně problematiku
lidského činitele. Uprostřed je subjekt (pracovník)
a kolem jsou vlivy, které ovlivňují jeho práci.
Tento model vyvinul v roce 1972 prof. Edward a
následně modifikoval v roce 1975 prof. Hawkinsem.
Byl pojmenován podle názvu jednotlivých
použitých bloků.
SHELL model
S…
Software (postupy,
symboly, atd.)
H … Hardware (stroj)
E … Environment (prostředí,
ve kterém se odehrává
interakce S – H – L)
L … Liveware (člověk, jedinec
v centru zájmu)
L … Liveware (lidé, se kterými
je jedinec v centru zájmu
v nějakém vztahu)
SHELL model – centrální „L“
L V centru modelu stojí člověk, nejkritičtější, současně
ale nejflexibilnější součást celého systému. Lidé jsou
vystavováni značným variacím ve výkonnosti a trpí
mnohými omezeními, přičemž většina z nich je
v současnosti většinou předpověditelná. Styčné
hrany v tomto modelu nejsou rovné aby ukázaly na
komplikované vztahy, které mezi blokem L a
ostatními bloky panují, tzn. že ostatní bloky musí
být s blokem L spojovány velmi opatrně, nemá-li
dojít ke stresu nebo selhání celého systému
Charakteristiky centrálního „L“
Aby mohlo dojít k bezproblémovému spojení
bloků, je zásadní porozumět charakteristikám
centrálního bloku „L“, kde k těm
nejdůležitějším patří:
 Tělesné rozměry
 Fyzické potřeby
Charakteristiky centrálního „L“ - 2
 Smyslový systém člověka
 Zpracování informací člověkem
 Odezva na vnější podněty
Systém člověk-stroj
• Je soustava, kterou tvoří pracovník (pracovní
skupiny) a pracovní prostředky (stroje,
technická zařízení) včetně pracovního
předmětu, v níž jsou určitým způsobem
rozděleny funkce mezi lidské a technické
komponenty, jejíž cíl je přesně vymezen a
realizuje se v daném pracovním prostředí.
Systém člověk-stroj
• Komponent "stroj" je nutno chápat v širším
pojetí jako pracovní prostředek počínaje
jednoduchým nástrojem či nářadím přes jedno
či víceúčelový stroj, technické zařízení, až po
řídící centrum.
• Spolehlivost výkonu systému je dána
spolehlivostí člověka a spolehlivostí stroje
Schéma člověk - stroj
Interface
Technické prostředky a zařízení, jejíchž
prostřednictvím se uskutečňují interakce mezi
člověkem a pracovním systémem.
Ovládače
Sdělovače
Značky
Signály
Behaviorismus
V dobách, kdy začala ergonomie řešit problém
člověk-technologie, byl převládajícím přístupem
tzv. behaviorismus, který se zabývá především
vstupy a výstupy do a ze systému.
ČLOVĚK
Ergonomický přístup
Ergonomický přístup zvýrazňuje špatný poměr
mezi lidskou kapacitou a nároky systému jako
hlavní zdroj lidských chyb. Z tohoto hlediska je
zásadním zlepšením poznaná potřeba zajištění,
aby design systému bral do úvahy fyzické a
mentální schopnosti člověka. Proto je třeba
reflektovat následující úkoly:
 Přizpůsobovat design pracoviště a
práce požadavkům pracovníků
s rozdílnými fyzickými a
mentálními charakteristikami. %
Ergonomický přístup
 Navrhovat design interface člověk – stroj, se
zaměřením zejména na kontrolní panely tak, aby
byla informace o procesu dobře přístupná a
interpretována a aby mohly být plynule prováděny
příslušné ovládací akce.
 Navrhovat design fyzického prostředí tak, aby byly
minimalizovány negativní tělesné a psychologické
účinky nepříznivých podmínek.
 Optimalizovat mentální a tělesnou zátěž
pracovníka.
Ergonomický × kognitivní přístup
Ergonomický přístup přinesl do podvědomí
projektantů a inženýrů mnoho důkazů, že při
analýze nehod se nelze zastavit pouze při
konstatování, že jejich příčinou byla lidská
chyba, nýbrž že se musí uvažovat o tom, proč a
čím byla tato chyba podmíněna.
Kognitivní přístup
Kognitivní přístup
- věnuje značnou pozornost mentálním, zejména
poznávacím procesům, a myšlení celkově
Principy posouzení spolehlivosti LČ
Vhodně vybranou a správně zpracovanou analýzou
lze najít v pracovním systému „slabá místa“,
která mohou vést k selhání člověka. V tomto
ohledu je proto důležité zohledňovat osobnostní
determinanty jednotlivců při výběru pracovníků
na klíčové pozice.
V posouzení spolehlivosti LČ by měl být zahrnut
celý životní cyklus technologie.
Faktory ovlivňující výkon - PSF
PSF - Performance Shaping Factors
Faktory ovlivňující výkon
 Prostředí pracovního procesu
Frekvence nasazení pracovníků, složitost událostí
v procesu, závislost na čase, vnímané nebezpečí
 Fyzické pracovní prostředí
Hluk, osvětlení, mikroklimatické podmínky
Faktory ovlivňující výkon
 Zdravotní stav
Únava, narušování tělesných rytmů, spánek
 Zdraví a výkonnost
Zatímco totální zdravotní nezpůsobilost bývá
okamžitě rozpoznána, postupné snížení zdravotní
způsobilosti, způsobené např. únavou, stresem,
usínáním, poruchami biologických rytmů, léky
nebo hypoglykemií, mohou zůstat nepovšimnuty.
 Stres
Stresové faktory
RODINNÉ
PROBLEMY
POHOTOVOST
CHLAD
PRACOVNÍ
PŘETÍŽENÍ
SEXUALNÍ
PROBLÉMY
ZDRAVÍ
NEDOSTATEK
TRÉNINKU
HORKO
HLUK
STĚHOVANÍ
VIBRACE
NIZKÁ
VLHKOST
ÚMRTÍ
POVÝŠENÍ
FINANČNÍ
PROBLÉMY
NEDOSTATEK
ZKUSENOŠTÍ
Stresory
 Kumulativní efekt stresorů
o Důležitým faktem je to, že stresory jsou
kumulativní. Pokud pilot zažívá drobné
podráždění anebo je vystaven nějakému
drobnému stresoru, pak jeho hladina stresu
vzroste disproporcionálně pokud bude vystaven
dalšímu malému stresoru. Tudíž pokud pilot,
který má spor se svým kolegou na zemi, sedne
do letadla a zažije za letu nějaký malý problém,
tak jeho úroveň stresu vzroste na mnohem vyšší
úroveň, než kdyby spor s kolegou neměl.
Stresory
 Kategorie stresorů
o Výše uvedené stresory mohou být rozděleny na
stresory fyziologické, kognitivní, mimo-profesní,
imaginární, a organizační.
Lidská chyba - DEFINICE
Pokusů definovat pojem lidská chyba bylo od 60. let
20. století mnoho. V běžném životě má pojem
chyba vcelku jednoznačný význam. To však
neznamená, že to tak je i z technického pohledu na
věc. Jedním z mnoha důvodu je, že pojem chyba
používáme z technického pohledu na věc pro tři
různé věci:
 jako následek
 jako událost samu o sobě
 jako možnou příčinu
Zatím nebyla vytvořena, respektive přijata všemi
odborníky, jednoznačná definice lidské chyby. U
některých autorů bylo úplně upuštěno od užívání
termínu lidská chyba a jsou používány výrazy jako
„chybná akce“ apod.
Lidská chyba je odchylka lidského výkonu
z plánovaného, žádoucího anebo ideálního
standardu.
Takové odchylky mohou mít nežádoucí výstupy, ale
také mohou být bezvýznamné nebo dokonce
příznivé (jako učení formou pokus-omyl).
Chyby nejsou ve své podstatě špatné, nicméně jejich
následky a podmínky, kterými byly vyprovokovány,
mohou být. Jsou to spíše podmínky jejich výskytu,
než vlastní mechanismus, kterými je z velké části
určena povaha výstupu.
Klasifikace lidských chyb – 1
Klasifikace podle Swaina a Guttmana
 Chyby vynechání (error of omission)
o Do této kategorie jsou zařazeny chyby, kdy úkol nebyl
z nějakého důvodu vykonán. Buďto na něj pracovník
zapomněl, anebo si neuvědomil, že má něco provézt
(nerozpoznal signál, atd.).
 Chyby provedení (error of commision)
o Tato skupina je charakterizována akcemi provedenými
nesprávně. Jsou dále rozděleny podle chyb souvisejících s
pořadím, načasováním, náhradou a akcemi, které
nebyly v popisu práce dané osoby.
Klasifikace lidských chyb – 2
Klasifikace podle Trevora a Kletza
 Chyba způsobená nedostatečným proškolením nebo špatnými
pokyny
 Chyba způsobena nedostatkem motivace anebo úmyslným
porušením předpisů
 Chyba způsobena nedostatkem fyzických nebo duševních
schopností
 Chyba způsobena nedostatkem pozornosti
 Chyba způsobená managementem
Analýza (hodnocení) lidské spolehlivosti (HRA)
Tři základní funkce obsažené v HRA
(Human Reliability Analysis):
 jaké chyby se mohou vyskytnout;
 jaká je pravděpodobnost výskytu těchto chyb;
 jak snížit pravděpodobnost vzniku těchto chyb
a tím zvýšit spolehlivost systému.
Parametry lidské spolehlivosti
Pravděpodobnosti lidské chyby HEP je definována
jako poměr počtu sledovaných chybných úkonů
n k celkovému počtu N provedených úkonů, viz
vztah:
Pravděpodobnost úspěšného provedení dané úlohy
člověkem HSP (Human Success Probability):
HRA z pohledu úpravy v ČR
Stanovení spolehlivosti
• Identifikace kritických pracovních pozic
• Kategorizace systému člověk – technologie
• Analýza úkolů prováděných při obsluze zařízení
identifikovaného jako zdroj rizika
• Zjištění osobnostních determinant spolehlivosti
LČ
HRA metodiky
Je známa existence více než 40 různých metodik,
které jsou používány HRA. Mezi nejrozšířenější
metody patří:
Analýza stromem poruch (FTA). Cílem metody FTA je
analýza pravděpodobnosti selhání celého systému a s
tím související preventivní opatření, která by měla
spolehlivost systému zvýšit. Jde o grafické vyjádření
systému, které poskytuje popis kombinací možných
výskytů problémů v systému, který může vyústit v
problém, který nechceme aby vůbec vznikl.
Metoda FTA
HRA metodiky
Analýzy stromem událostí (ETA) je základní
metodikou, ve které je indukční analýzou zjišťováno,
jak může být nežádoucí událost rozšířena. Výchozí
bod pro tuto metodiku je nežádoucí událost. Od té je
„rozvíjen“ strom, který je vždy v místě uzlu rozdělen
do dvou možností (úspěch nebo selhání).
THERP Technika pro předpověď míry lidské chyby) je
některými odborníky považovávána za
nejpoužívanější kvantitativní HRA.
Metoda ETA
Uvedená analýza přinesla
tyto následky havárie turbíny:
1. Posádka zachráněna, letadlo přistálo-elektronický systém řízení.
2. Posádka zachráněna, letadlo přistálo-manuální způsob řízení.
3. Posádka zachráněna katapultací, letadlo se zřítilo.
4. Posádka mrtvá, letadlo zřícené.
Metoda THERP
Redukce vlivu chyb lidského činitele
Tři základní cesty omezení četnosti a závažnosti
chyb obsluhy
 Eliminace rizikové činnosti – daná činnost jako taková
nebude vykonávána nebo se použije jiný princip
 Prevence chyb – vytvoření technických a organizačních
opatření, která zmenší pravděpodobnost vzniku chyby a tím
zvýší spolehlivost lidského činitele
 Represe – omezení následků lidského selhání (pokud
prevence není dostatečně účinná). Je to např. kontrola
důležitých činností, zabránění pokračování určitého jednání
nebo chování apod.
Příklady redukce vlivu chyb LČ u řidičů
Eliminace rizikové činnosti
Nebezpečí plynoucí z únavy (mikrospánek,
nesoustředěnost) a ze stresových situací jsou
eliminována např. stanovením určitého pracovního
režimu pro řidiče (tj. doba řízení, následující
bezpečnostní přestávka, denní, týdenní a
čtrnáctidenní limit řízení, odpočinek před vlastním
řízením).
Prevence chyb
Nejvíce chyb bývá provedena pod tlakem při krizové
situaci. Prevencí je příprava detailních scénářů pro
řízení práce operátora v krizových situacích ve
formě jakýchsi jednoduchých kuchařek.
Zkušenosti říkají, že je dobré ponechat méně než
10% rozhodnutí na vůli člověka, ostatní by mělo
být předem připraveno.
Represe
Represe nastupuje po selhání preventivních opatření
a spočívá např. v kontrole důležitých činností nebo
zařazení tzv. donucovací funkce (zabrání se
pokračování určitého jednání nebo chování do
vyřešení problému).
Závěr
Statisticky lidské selhání způsobuje více
jak 80% všech havárií!
Příklad hodnot BER (Basic Error Rates) – počet lidských chyb na
1 milion operací a HEP (Human Error Probability)
zdroj: Ferry, 1988
Typ chyby
BER
HEP
Špatně přečtené instrukce
64 500
6,45.10-2
Špatné nastavení mechanického spojení
16 700
1,67.10-2
Opomenuté součástky ve spojení
1 000
1.10-2
Špatně dotažené šrouby a matice
500
5.10-4
Závěr
Existují dvě možnosti, jak zabránit riziku lidského
selhání.
1. První z nich je člověka vyřadit z procesu řízení
systému člověk-stroj.
2. Druhou možností je předejít riziku lidského
selhání a odhalit, kdy člověk přestává svoji
činnost bezchybně provádět.
Literatura
• Skřehot, P. a kol.: Prevence nehod a havárií. 2.
díl: Mimořádné události a prevence nežádoucích
následků. Kapitola 5.3 až 5.5. Praha, VÚBP,
v.v.i. 2009.
• http://osha.europa.eu/fop/czechrepublic/cs/publications/files/posuzovani_spole
hlivosti.pdf
• http://www.bozpinfo.cz/josra/josra-012009/havlikova_lidsky-faktor.html
Literatura
• http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_
document=37315
• http://d.nipax.cz/CQR/publications/Soudobe_
Trendy_JR/Flegl_Zvy%9Aov%E1n%ED%20spol
ehlivosti%20%20metodou%20Poka-yoke.pdf
Tato prezentace pro výuku byla vytvořena s podporou ESF
v rámci projektu:
„Inovace studia v oblasti bezpečnosti dopravy - SAFETEACH“,
číslo projektu CZ.1.07/2.2.00/15.0476
Děkuji za pozornost.

HAVÁRIE

Transkript

Podobné dokumenty

Program konference

Metodika - Regionální disparity v dostupnosti bydlení

NÁVŠTĚVA LABORATOŘÍ VŠCHT 21.11. 2014

JASPERS JEREMIE JESSICA

Curriculum vitae - Vysoká škola logistiky ops

Podrobnější vyšetření - Portál hasici

životopis - International ART CAMPUS Prague

business research forum masarykovy univerzity