2.1. Качественный анализ опасности систем «Человек-Машина»

Любая техническая система, в том числе и система «человек- машина» проходит следующие этапы жизненного цикла:

• рождение концепции;

• проектирование;

• производство;

• эксплуатация;

• утилизация.

На каждом из этих этапов существует риск возникновения какого-либо происшествия, в результате которого система «человек-машина» может представлять опасность для людей и окружающей среды. Для повышения безопасности системы «человек- машина» проводится анализ опасности этой системы на каждом из этапов жизненного цикла. В силу того, что система имеет неодинаковую степень детализации на каждом из этапов жизненного цикла, то и методы, применяемые для анализа опасности, тоже различны.

2.2. Предварительный анализ источников опасности

На стадии проработки концепции системы применяют качественный метод предварительного анализа опасности (ПАО) системы «человек- машина». Предварительный анализ опасности - выявление источников опасного состояния, повреждающих факторов и потенциальных происшествий в рассматриваемой системе. На данном этапе известен лишь состав основных структурных компонентов системы «человек- машина». В рамках метода ПАО устанавливаются используемые в системе энергетические источники, рабочие среды (газы, жидкости), конструкционные материалы.

В ходе анализа устанавливают происшествия, которые могут быть вызваны опасными факторами системы. Для выявленных происшествий и опасных факторов подбирают нормативы, регламентирующие требования безопасности при разработке данной системы, узла, детали, уровни опасных и вредных факторов.

Результатом ПАО служит таблица, в которой перечислены все возможные происшествия, опасные факторы и выписаны нормативные документы (ГОСТы, СанПиНы, СНиПы, Правила устройствам: безопасной эксплуатации, Правила безопасности и т.д.), призванные повысить безопасность технических систем.

2.3. Анализ последствий отказов технических элементов

Анализ последствий отказов (АПО) - преимущественно качественный метод анализа; применяется главным образом для технических систем на стадии проектирования. В рамках этого метода:

• техническую систему подразделяют на составляющие элементы;

• для каждого элемента собирают данные о вероятности отказов;

- изучают возможные происшествия, вызванные отказами элементов;

- ранжируют отказы по степени опасности вызываемого происшествия.

Ранжирование отказов производится по двум критериям:

• тяжесть вызываемого происшествия (таблица 21);

• частота вызываемого происшествия (таблица 22).

Таблица 21

Ранжирование отказов по тяжести вызываемого происшествия

Ранги	Тяжесть происшествия	Характер происшествия
1	Катастрофическая	Несчастный случай со смертельным исходом
2	Критическая	Несчастный случай с инвалидным исходом
3	Ощутимая	Несчастный случай со временной потерей трудоспособности или материальный ущерб
4	Пренебрежимая	Мелкий материальный ущерб

Таблица 22

Ранжирование отказов по частоте вызываемого происшествия

Ранги	Вероятность происшествия	Характеристика происшествия
А	Частое	Происходит несколько раз в течение жизненного цикла системы
В	Вероятное	Происходит один раз в течение жизненного цикла системы
С	Возможное	Может произойти с большой вероятностью
D	Допустимое	Происшествие нельзя исключать из рассмотрения
Е	Нулевое	Невероятное событие

Таким образом, каждому происшествию и отказу, его вызывающему, присваивается обозначение, которое показывает, каким элементам системы должно быть уделено первоочередное внимание конструкторов с целью повышения их надежности. При этом руководствуются следующими критериями:

1А, 1В, 1C, 2А, 2В, ЗА - опасность неприемлема, запрет на разработку системы;

1D, 2С, 2D, 3В, ЗС опасность высокая, необходимы первоочередные конструкторские мероприятия по уменьшению опасности и повышению надежности системы;

1Е, 2Е, 3D, ЗЕ, 4А, 4В - опасность условно допустима, необходимо строгое соблюдение организационно-технических мероприятий по безопасности;

4С, 4D, 4Е - опасность допустима, дополнительных мероприятий не требуется.

Для того чтобы выявить, какие отказы приводят к тем или иным происшествиям, для системы строят дерево происшествий. Дерево происшествий - модель происшествия, включающая конкретное головное происшествие, связанное с помощью логических выражений с промежуточными и исходными предпосылками, обусловившими в совокупности его появление. В качестве предпосылок происшествий в АПО выступают отказы технических элементов системы. Отсюда можно дать следующее определение анализа последствий отказов (АПО) - метод определения опасности, основанный на составлении дерева происшествий в виде отказов элементов системы.

Отказы влекут за собой последующие события. Несколько отказов могут быть связаны посредством логических операций "И", "ИЛИ" в одном узле и являться причиной происшествия. Для головного события необходимо определить минимальное пропускное сочетание (МПС), т.е. набор исходных (базовых) отказов, при наступлении которых одновременно происходит головное событие. Тогда каждому отказу из данного МПС будет присвоено такое же обозначение, как и головному событию.