автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка теории и методов создания систем управления безопасностью труда на предприятиях машиностроения

На правах рукописи

Новиков Валерий Владимирович

РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ И МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Специальность: 05.26.01 - охрана труда (в машиностроении);

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

1 2 СЕН 2013 005532989

Ростов-на-Дону - 2013 г.

005532989

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет» (КубГТУ); федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ)

Научный консультант: ректор ФГБОУ ВПО ДГТУ, зав. кафедрой БЖД и ЗОС, доктор технических наук, профессор, Месхи Бесарион Чохоевич

Официальные оппоненты:

профессор кафедры Безопасность жизнедеятельности федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», доктор технических наук, профессор Манохин Вячеслав Яковлевич;

зав. кафедрой «Отопление, вентиляция и кондиционирование» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет», доктор технических наук, профессор Страхова Наталья Анатольевна;

профессор кафедры Безопасность жизнедеятельности федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения», доктор технических наук, Финоченко Виктор Анатольевич

Ведущая организация:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Балтийский государственный технический университет «Военмех им. Д.Ф. Устинова»

Защита состоится 10 октября 2013 года в 10 час. на заседании диссертационного совета Д 212.058.06 при ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО ДГТУ) по адресу: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд. 1-252.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах заверенные печатью предприятия, просьба присылать в адрес Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО ДГТУ.

Автореферат разослан Я У Г Ф 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного <31?.

совета д.т.н., доцент ь/пЬМММ? д.т. Рыбак

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В России в настоящее время насчитывается более 200 тысяч опасных производственных объектов, включая и объекты машиностроительной отрасли доля которых составляет около 30%.

Безопасность эксплуатации опасных производственных объектов зависит от множества организационных, технических и личностных факторов. Несбалансированность или выпадение любого из них неизбежно ведет к технологическим сбоям, инцидентам или авариям. Усугубляющим ситуацию фактором является значительный износ основных фондов.

Очевидно, что сложившаяся ситуация требует срочных и адекватных мер. В качестве одной из таких мер целесообразно перейти к новым методам управления безопасностью, основанным на анализе и оценке текущей ситуации и получении количественной характеристики безопасности того или иного опасного производственного объекта. То есть необходимо придать управлению безопасность^ превентивный характер и профилактическую направленность.

В диссертационной работе предлагается следующая концепция -возможно повышение уровня безопасности труда на предприятиях машиностроения путем внедрения автоматизированной системы управления безопасности труда (АСУБТ), построенной на основе анализа риска, с оценкой надежности работы всех ее элементов, подготовкой проектов управленческих решений на поддержание БТ на предприятии на основе научно-обоснованных методик. Формирование такой системы предполагает комплексный подход к вопросам обеспечения безопасности труда.

В настоящее время, многие ключевые вопросы построения АСУБТ рассмотрены и исследованы в недостаточной степени. Например, не предложено удовлетворительной количественной характеристики безопасности труда, отсутствуют приемлемое методическое обеспечение автоматизированных систем управления безопасностью труда на опасных производственных объектах.

Таким образом, перед современной наукой остро встает необходимость решения практических задач построения АСУБТ на предприятиях машиностроения.

По результатам проведенного анализа можно сделать вывод о том, что система управления безопасностью труда даже передовых предприятий обладает рядом недостатков:

- отсутствие реального действенного механизма функционирования системы;

- перегруженность СУБТ документацией, особенно на нижних уровнях «тормозит» процесс производства и не позволяет упредить или предвидеть аварийную ситуацию заранее;

- оперативность реагирования системы на возникающие ситуации достаточно

низка;

- трудно выявить причины и источники возникающих управленческих ситуаций для воздействия на них с целью прекращения развития аварии;

-практически не в одной из систем нет текущей оценки риска, мониторинг опасностей проводится на примитивном уровне;

- базы данных и базы знаний (методики) находятся либо в зачаточном состоянии, либо применение их затруднено ввиду объемности материала и труднодоступное™ его.

В свете вышеизложенного целью диссертационной работы является: достижение соответствующего уровня безопасности труда за счет внедрения научно обоснованных методик управления безопасностью труда ,.на предприятиях машиностроения. '

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные

задачи:

- провести анализ систем управления на ОПО и существующих систем управления безопасностью труда;

- произвести выбор и формализацию данных, необходимых для работы системы АСУБТ на ОПО;

- определить структурные элементы системы АСУБТ на ОПО и проработать

их содержание;

- выбрать и обосновать критерии и показатели оценки безопасности труда на предприятиях эксплуатирующих ОПО;

.- разработать, состав и структуры баз данных и баз знаний, а так же алгоритм работы АСУБТ на ОПО;

- разработать логико-надежностную модель подсистемы управления персоналом

- рассмотреть ситуационные задачи управления ОТ и их решение.

Объектом исследования диссертационной работы является состояние

безопасности труда на предприятиях машиностроения.

Предметом исследования диссертационной работы является система управления безопасностью труда на предприятиях машиностроения.

Методы исследования (и достоверность полученных результатов)

При выполнении работы применялись методы теории управления, теории систем и математического моделирования, системного анализа, экспертных систем. Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием апробированных методик исследования, применением современных вычислительных методов, согласием результатов теоретического исследования и данных практической эксплуатации.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что теоретически обоснованы подходы к организации и обеспечению эффективного управления безопасностью труда на предприятиях машиностроения, а именно (п.п.5,8,9 паспорта специальности):

1. Разработан системный подход к обеспечению безопасности труда на предприятиях машиностроения на основе подсистемы управления персоналом.

2. Разработана и научно обоснована методология построения системы управления охраной труда на предприятиях машиностроения основанная на анализе техногенных опасностей.

3. На основе логики предикатов предложена базовая математическая модель оценки состояния персонала в системе управления охраной труда предприятия.

4. Разработан научно-методический аппарат применения нейросетей для экспресс оценки рисков в процессе управления охраной труда.

5. Разработана и научно обоснована система оценки состояния охраны труда на предприятиях машиностроения, позволяющая сформировать управляющее воздействие, направленное на повышение уровня охраны труда.

6. Установлены закономерности формирования управленческих процедур, направленных на повышение уровня охраны труда предприятий машиностроения.

Практическая значимость работы

1. Разработаны структура и функции СУОТ на предприятиях машиностроения.

2. Разработано методическое обеспечение и программный продукт процесса информатизации управления персоналом в АСУ ОТ.

3. Разработан проект типового стандарта предприятия по управлению персоналом в СУОТ.

4. Разработаны этапы проектирования СУОТ.

5. Разработаны элементы ПИИС для компьютерной реализации задач управления ОТ.

6. Разработана формализованная СУОТ, позволяющая комплексно решать задачи управления ОТ и имеющая возможность оценки состояния ОТ в режиме текущего времени.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты работы реализованы в ЗАО «Краснодарский станкостроительный завод Седин-Шисс»

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и получили положительную

оценку:

- на второй международной конференции «Безопасность. Технологии. Управление» в г. Тольятти, 2007г.;

- на Международном молодежном форуме «Инновационные проекты по экологической и промышленной безопасности» (проект награжден дипломом 2-ой степени);

- на международной научно-практической конференции «Управление производством». Мальта. 2006.г;

- на Юбилейной Международной научно-практической конференции РГСУ в г. Ростове-на-Дону, 2008г.;

- материалы III международной научно-практической конференции. Уфа: Ассоциация «Башкирская Ассоциация Экспертов»;

- XIII Международная научно-практической конференции. Санкт-Петербург: Международная академия высшей школы Санкт-Петербургское отделение;

- на международной научно-практической конференции Социально-трудовая сфера и занятость населения: состояние, проблемы, инновации (социальный аспект). Краснодар, 2011г;

- IV Международная научно-практическая конференция. Инновационные технологии в машиностроении и металлургии. Материалы. 5 сентября 20212 года. г. Ростов-на-Дону.

Публикации

По результатам исследований опубликовано 64 печатные работы. Из них: 7 монографий и 14 статей в изданиях входящих в перечень ВАК.

Структура и объем работы определяются целью и задачами исследования. Диссертационная работа изложена на 290 страницах машинописного текста; состоит из введения, 10 разделов, выводов и предложений, списка использованной литературы из 137 наименований; содержит 22 таблицы, бб рисунков и приложения на 136 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулирована концепция, дана общая характеристика диссертационной работы.

Основная задача организации управления ОТ на предприятиях машиностроения - построение системы управления ОТ, ориентированной на создание, поддержание и улучшение условий труда для безаварийной работы. Решить эту задачу можно путем разработки и внедрения автоматизированной системы управления безопасность труда (АСУБТ). Система управления ОТ должна стать частью предприятия машиностроения, т.к. решать подобные задачи и полноценно использовать результаты, возможно лишь комплексно, в рамках создаваемой автоматизированной системы управления безопасностью труда предприятия.

В первом разделе проведен анализ существующих систем управления ОТ, подходов к разработке и эксплуатации таких систем, а также проанализированы существующие методы планирования и организации управления ОТ на предприятиях машиностроения.

Сделан вывод о том, что система управления безопасностью труда даже передовых предприятий обладает рядом недостатков:

- отсутствие реального действенного механизма функционирования системы;

- перегруженность СУБТ документацией, особенно на нижних уровнях «тормозит» процесс производства и не позволяет упредить или предвидеть аварийную ситуацию заранее;

- оперативность реагирования системы на возникающие ситуации достаточно

низка;

- трудно выявить причины и источники возникающих управленческих ситуаций для воздействия на них с целью прекращения развития аварии;

- практически не в одной из систем нет текущей оценки риска, мониторинг опасностей проводится на примитивном уровне;

- базы данных и базы знаний (методики) находятся либо в зачаточном состоянии, либо применение их затруднено ввиду объемности материала и труднодоступное™ его.

Поставлены цели и выбраны задачи диссертационного исследования, определены объект и предмет исследования.

Определено, что при выполнении работы необходимо применять методы теории управления, теории систем и математического моделирования, экспертных систем, вычислительной математики, системного анализа.

Во втором разделе разработана Концепция системы управления безопасностью труда.

Основная цель любого производства - получение прибыли (рисунок 1).

Однако в ходе производственной деятельности на персонал воздействуют различные виды опасностей, которые могут привести к авариям и несчастным случаям.

Современная система управления безопасностью труда должна быть построена на основе анализа риска.

Только зная все существующие опасности конкретного производства, вероятность их проявления и возможные их последствия можно создать безопасные условия труда на конкретном предприятии.

Концепция системы управления безопасностью труда определяет цели, задачи и приоритеты в деятельности предприятий машиностроения по обеспечению безаварийной работы при удовлетворении потребностей социально-экономического развития.

В работе определено, что общими целями формирования Концепции является:

1) Организация управления безопасностью труда на основе анализа риска;

2) Обеспечение приемлемого уровня безопасности труда и охраны труда (ОТ) за счет повышения эффективности и снижения затратности методов и средств управления техническими рисками;

3) Минимизация ущерба (потерь) Общества за счет снижения аварийности и травматизма;

4) Автоматизация отслеживания полноты и сроков выполнения требований

ОТ;

5) Обеспечение создания системы поддержки принятия решений по управления безопасностью труда.

Основными приоритетными направлениями деятельности Общества в вопросах охраны труда являются:

- обеспечение качественного оказания при приемлемом уровне безопасности производственных процессов и здоровых условий труда работников;

- постоянное совершенствование профессиональных знаний от генерального директора до рабочего;

- предупреждение и профилактика аварийности и травматизма на основе анализа опасностей и опасных факторов.

Целями Концепции являются:

- создание условий обеспечения безопасных и безаварийных условий труда на предприятиях машиностроения;

- организация управления охраной труда с учетом требований российского законодательства (ГОСТ Р 122.0.006 - 2002) и международных стандартов серии ИСО 9000 , ИСО 14000 и ОНЗАБ 18001 -1999 г.;

- минимизация ущерба (потерь) предприятия за счет снижения аварийности и травматизма.

Указанные цели предполагают решение следующих задач:

- выявление всех видов опасностей при выполнении всех видов работ;

- обеспечение комплексного и непрерывного управления;

- сопряжение различных уровней иерархии управления;

- распределение функций и координация работ по управлению безопасностью

труда;

- проведение единой политики по подготовке, переподготовке и аттестации инженерно-технических работников, административно-управленческого аппарата, рабочего персонала;

- повышение подготовки персонала путем введения системы тренинга;

- представление лицам, принимающим решения, всей необходимой информации в максимально удобном виде;

- повышение обоснованности и оперативности принимаемых решений.

Основные функции системы управления безопасностью труда:

- сбор и предварительная обработка информации о состоянии ОТ;

- регистрация информации и ведение баз данных по вопросам ОТ;

- наглядное отображение информации в графическом виде;

- анализ и динамика обстановки по вопросам ОТ;

- оперативный и долгосрочный прогноз динамики риска с использованием математических моделей;

- выработка рекомендаций для принятия решений;

- контроль за исполнением нормативных требований безопасности труда;

- документирование;

- прием и передача внешней информации.

Структура построения СУБТ (рисунок 2) предполагает в своей основе наличие политики предприятия в области ОТ, возможность управления риском и наличие процедур управления, которые условно можно разделить на основополагающие и поддерживающие. При этом список поддерживающих процедур остается открытым.

Организация и функционирование СУБТ

Управление риском

Политика в области П& и ОТ

Поддерживающие процедуры

процедуры

Подготовка и проведение работ повышенной опасности

Анализ и оценка риска

Порядок обучения и аттестации персонала

Безопасная эксплуатация

грузоподъемных механизмов

Порядок декларирования экспертизы промбезопасности

Порядок действия а аварийных ситуациях

Производственный контроль контроль по ОТ

I проведение работ с работающими под

Подготовка

сосудами

давлением

Планирование СУБТ

Обеспечение СЗ, спец. одеждой

Внутренний аудит

Система мотивации персонала

Ведение документации и информационное обеспечение ГУКТ

Контроль функционирования СУБТ

Состояние безопасности труда

Планирование

Рисунок 2 - Структура построения СУБТ

Разработанная иерархия задач Концепции СУБТ представлена на рисунке 3.

Анализ оиска

Техническое состояние оборудования

Выполнение эксплуатационных мероприятий

Подготовка персонала

Опенка оиска

Интегральный показатель безопасности труда

Обобщенный показатель

безопасности труда

Производственная дисциплина

Выполнение законодательно-нормативных требований

Рисунок 3. Иерархия задач Концепции СУБТ.

В основу работы СУБТ положен анализ риска, т.о. основным показателем должна быть величина риска R. Величина риска может быть оценена как математическое ожидание вероятности возникновения опасного фактора РОФ и величины ущерба Y:

R= М[РОФХУ] (1)

В свою очередь Р0ф зависит от технического состояния оборудования, подготовки персонала, технического обслуживания и производственной дисциплины:

РОФ = (ХНОБХНПХНтоХНПД), (2)

где Нов - техническое состояние оборудования;

Нп - подготовка персонала;

Нто - техническое обслуживание;

НПд - производственная дисциплина.

Состояние оборудования может быть оценено показателями надежности -вероятность безотказной работы P(t), вероятность отказа Q(t), интенсивность отказа A(t) или комплексными показателями - коэффициент готовности Кг, коэффициент оперативной готовности Ког-

Для оценки подготовки персонала предлагается ввести понятие надежность обслуживающего персонала Ноп, которое определяется как математическое ожидание показателей подготовки персонала.

Ноп= M[Nr xN0xNAxNn3XNT] , (3)

где Nr, No, Na, Nn3, NT - соответственно показатели оценки образования, обучения, аттестации, проверки знаний, тестирования.

Так как показатели надежности обычно находятся в пределах от О до 1, то частные показатели должны находятся в этих же пределах.

Для оценки технического обслуживания (ТО) введено понятие надежность технического обслуживания Нто, которое предполагает оценку полноты, своевременности и качества ТО, своевременность и полноту проведения освидетельствования и проверок оборудования.

Нто = M[Ntoi|XNocsi] , (4)

где NT0 - показатель своевременности, полноты и качества ТО;

I - номер структурного подразделения;

J - единица оборудования;

No™ - показатель своевременности и полноты освидетельствования оборудования.

Для оценки производственной дисциплины введено понятие надежность производственной дисциплины НПд, которое предполагает оценку технологической дисциплины, соблюдения правил и мер безопасности, производственного контроля, обеспеченности и своевременности проверки средств защиты, проведения работ с повышенной опасностью.

Нпд = M[NraxNcnM6XNnKXNc3XNpr,o) , (5)

где Nt-д - показатель оценки технологической дисциплины;

Мспмб - показатель оценки соблюдения правил и мер безопасности;

Мпк - показатель оценки производственного контроля;

Nc3 - показатель оценки обеспеченности и своевременности проверки средств защиты;

Npno - показатель оценки проведения работ повышенной опасности.

Оценочные частные показатели выставляются по результатам производственного контроля и проверок.

Таким образом, в качестве оценок отдельных процедур СУБТ могут выступать частные или интегральные показатели (рисунок 3). Каждый из этих показателей имеет свое минимальное значение, при котором состояние ОТ в блоках, обозначенных на рисунке 3, считается недопустимым.

Реализация концепции требует:

- выявить наиболее опасные объекты (системы, оборудование, технологии и

т.д.);

- получить объективную информацию об опасности на основе анализа риска;

- предложить варианты для принятия решений;

риска до

на основе к риску и комплексом

- получить оценки возможного ущерба (потерь) для различных вариантов решений;

- спланировать и осуществить мероприятия по снижению приемлемого уровня;

- оценить затраты на управление риском.

Таким образом, концепция управления безопасностью труда анализа риска состоит в формировании сознательного отношения ориентирует на обоснованные анализом решения, сопровождаемые мероприятий по снижению или нейтрализации возможных нежелательных событий в производственной деятельности предприятия.

В третьем разделе проводилась разработка организационной и структурной схем предлагаемой СУБТ.

По результатам проведенного анализа организационную структуру автоматизированной системы управления безопасностью труда можно представить в виде нескольких подсистем:

1) подсистема анализа и оценки риска;

2) подсистема управления персоналом;

3) подсистема управления эксплуатацией;

4) подсистема нормативно - правового регулирования;

5) подсистема контроля производственной дисциплины;

6) подсистема аудита СУБТ.

На рисунке 4 изображена информационная схема подсистем СУБТ, представленная блоками, относящимися к выбранным ранее подсистемам.

Верхний уровень управления

Средний уровень управления

Нижний уровень управления

Анализ риска Подготовка персоналом Эксплуатацией | НЫЙ блок 1 Нормативно-правовой блок Производствен ная дисциплина

ВХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТ ИКИ ВХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТ ИКИ ВХОДНЫЕ в ХАРАКТЕРИСТ Я ИКИ ВХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПРОГРАМНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАМНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАМНО- і МЕТОДИЧЕС- І КОЕ | ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАМНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАМНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (интегральный показатель) ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (интегральный показатель) ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (интегральный показатель) ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (интегральный 1 показатель) I ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (интегральный показатель)

Обобщенный лсжалгтель промышленной безопасности

I

Адресное воздействие

Рисунок 4. Информационная схема подсистем СУБТ

Каждый из блоков по предложенной ранее схеме и разрабатываемым методикам оценивается интегральным показателем. Полученные оценки обрабатываются, и выводится обобщенный показатель безопасности труда, который является основанием для принятия решения руководителем на выработку управляющего адресного воздействия.

Пользователи системы управления имеют возможность увидеть состояние безопасности труда на предприятии в части касающейся, причины и источники понижения ее уровня.

В четвертом разделе проводилась разработка экспресс-оценки риска на предприятиях машиностроения методами нейронных сетей.

Задачи оценки промышленных рисков (ОПО) относятся к разряду трудно формализуемых. Довольно сложно с достаточной точностью установить, что именно влияет на риск возникновения аварии, а что нет, и как ранжировать степень влияния огромного числа различных факторов на возможность возникновения аварийной ситуации.

Основные препятствия, возникающие при использовании классических методик оценки риска ОПО - это их сложность и дороговизна, связанные с необходимостью привлечения специализированных организаций для проведения такой оценки, а так же значительное время, требуемое на сбор необходимых данных и собственно сами расчёты. Кроме того, в настоящее время оценка риска на предприятии проводится (если проводится) один раз в пять лет, и оценивается риск возникновения и развития только крупных аварий и катастроф.

Существующие тенденции аварийности на ОПО требуют большей оперативности, частоты и точности оценки, а также учёта риска средних и мелких аварий. В настоящее время предпринимаются попытки к реализации оценки риска ОПО с помощью аппарата нейронных сетей (НС).

Преимущества НС для решения задач оценки риска очевидны:

- НС предназначены для решения трудно формализуемых задач. НС можно использовать, когда алгоритмический способ расчёта количественной меры опасности малоэффективен или в полной мере неизвестен,

- НС позволяют добиться требуемого быстродействия,

- НС не предъявляют жёстких требований к входным данным. Для применения НС достаточно лишь точно знать, что связь между входными и требуемыми выходными данными существует. При этом сама зависимость выводится в процессе обучения НС (на наборе примеров), причём возможно построение нелинейной регрессионной зависимости или нелинейной разделяющей поверхности, робастной к «выбросам» в данных, без априорного задания вида нелинейной функции. Существует также возможность дообучать НС по мере поступления новых опытных данных.

- НС позволяют учитывать всё необходимое количество переменных и самостоятельно ранжируют их по влиянию на конечный результат,

- НС просты в использовании и не требуют глубокого понимания сущности процессов.

В то же время, при использовании НС для оценки риска возникают следующие трудности:

- сложность построения архитектуры НС для решения реальных задач, (т.к. типовые архитектуры НС не подходят для задач оценки риска и необходимо создание новых),

- сложность формирования обучающей выборки и сложность интерпретации результатов обучения. (Значения параметров элементов сети невозможно объяснить в терминах решаемой задачи и НС остаётся «черным ящиком»).

Применение нейросетевой технологии уместно в случаях, когда алгоритмический способ расчёта количественной меры опасности малоэффективен или в полной мере неизвестен. Очевидным является то обстоятельство, что известный формальный алгоритм оценки риска часто уступает оптимальному решению эксперта, имеющего профессиональный опыт эксплуатации. Достоинства нейросетей позволяют

учесть опыт оптимальных решений эксперта, часто принимаемых по трудноформализуемым алгоритмам и интуитивным опытным знаниям.

Отметим, что принципиальным является наличие в примерах оценки риска экспертами разных ответов при одних и тех же исходных данных. Такая ситуация сближает задачу с регрессионным анализом.

|------------------------1

Рисунок 5. Этапы и операции проведения экспертной оценки техногенного

риска.

При подборе экспертов были выбраны следующие критерии: род занятий и стаж работы по интересующему нас профилю (эксплуатация оборудования предприятия машиностроения), образование и их компетентность.

Для определения совокупного индекса необходимо произвести их оценку согласно таблицам 1-3.

Таблица 1 Оценка рода занятий экспертов в соответствии занимаемой должности

Род занятий - должность Оценочный балл

Главный инженер 5

Начальник службы эксплуатации 4

Начальник ПТО 4

Начальник АДС 4

Начальник участка 3

Мастер участка 2

Рабочий 1

Таблица 2. Оценка стажа работы по интересующему профилю

Стаж работы Оценочный балл

20 и более лет 5

15 - 20 4

10 - 15 3

5 - 9 2

До 5 лет 1

Таблица 3. Оценка образования экспертов

Образование Оценочный балл

Высшее 3

Среднее специальное 2

Среднее 1

Под компетентностью эксперта предполагается опыт работы на исследуемом объекте, знание особенностей и специфики возможного развития аварии, знание возможных последствий аварии и их оценка.

Компетентности экспертов предлагается проводить качественной оценкой -«высокая», «средняя», «низкая», которая носит субъективный характер и, как правило, должна выставляться на основании коллективной оценки в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4 Компетентность экспертов

Компетентность Оценочный балл

Высокая 3

Средняя 2

Низкая 1

Для определения совокупного индекса эксперта предлагаются значения коэффициентов в зависимости от их суммарного оценочного балла, приведенных в таблице 5.

Суммарный оценочный балл Совокупный индекс

15 1,3

14 1,2

13 1.1

12 1

11 0,95

10 0,9

9 0,8

8 0,75

7 0,7

6 0,65

5 0,6

4 0,55

3 0,5

2 0,45

на конкретном рабочем месте (участке). Бальная оценка выставляется экспертами по оценочным таблицам.

Номер единичного критерия оценивается с точки зрения его соответствия по уровням Х||. Оценка уровня риска производится в соответствии с квалиметрическими шкалами, разработанными для критериев. Квалиметрические шкалы описывают 10 упорядоченных «уровня соответствия». Этим уровням поставлена в соответствие 10-балльная числовая шкала (от 1 до 10 баллов). Для каждого критерия методики последовательно рассматривается описание каждого из уровней и определяется уровень, требования которого полностью выполнены. После этого рассчитывается интегральный показатель.

Таким образом, в результате проведения оценки по предлагаемой методике можно оценить исходное состояние организации и идентифицировать рабочие места, нуждающиеся в улучшении.

При разработке топологии нейросети и выборе её синоптических коэффициентов должна быть использована обучающая выборка, построенная по опыту оптимальных решений экспертов, известных наблюдений и общепринятых рекомендаций и норм. Количественной мерой опасности является величина Я предполагаемого риска, который определяется как произведение трёх составляющих.

Все составляющие оцениваются экспертами в баллах для каждой опасности на конкретном рабочем месте (участке).

Для каждого рабочего места Типовой перечень опасностей уточняется и оформляется в виде карты опасностей рабочего места. По величине риска проводится ранжирование опасностей с установлением класса риска.

Форма для заполнения экспертами таблицы оценки риска с учетом выше обозначенных признаков приведена в таблице б, Столбцы данной таблицы и являются входными сигналами нейросети, выходными же сигналами являются величины Я, Л, Р, У.

Таблица 6. Ранжирование опасностей

- Группа Наименование ; . опасности По< ледсгаиа (риск) V- Оце . а баллам нка Ранг

* ¡Я И

Опасности, связанные с оборудованием Движущиеся (вращающиеся) части оборудования Травма конечностей и тела

Незакрепленное оборудование (части, механизмы) Травма глаз, травмы других частей тела

Незакрепленное оборудование на высоте Травмы головы и других частей тела

Оголенные провода, неизолированные токоведущие части Электрическая травма

Высокая температура поверхности Ожоги

Низкая температура поверхности Обморожение

Статическое электричество Взрыв

Опасности, связанные с транспортом Движущийся автотранспорт Наезд, травма

Работа автокрана Падение груза, наезд, травмы, ущерб оборудованию

Автоцистерны с опасными веществами Утечка, пожар, взрыв, травма, ущерб оборудованию

Для обучения НС необходимо выборка из большого числа примеров - порядка 1000 - 2000. Только в этом случае можно получить адекватно работающую модель.

Сложность заключается в том, что при опросе экспертов должны быть четко определены уровень профессиональной подготовки, знание особенностей методики оценки, возможное различие в оценки ситуации на газопроводе и т.п. В противном случае НС будет реагировать неадекватно.

Поэтому перед обучением НС необходимо проанализировать результаты опроса экспертов, уточнить явные разногласия в оценки, ввести соответствующие корректирующие коэффициенты. Топология нейросети указана на рисунке 6.

Рис.б. Топология нейросети.

В пакете STATISTICA Neural Networks у наилучшей найденной нейросети (рисунок 6) величина регрессионного отношения 0,6 и корреляция 0,8. Для обученной нейросети уровень правильных ответов примерно одинаков и по точности обобщения, и по распознаванию на обучающей выборке.

Таким образом, применение аппарата нейросетей в сочетании с экспертной оценкой, позволяет проводить текущую оценку риска на предприятиях машиностроения. При этом затраты на ее проведение не сравнимы с вложениями необходимыми для проведения оценки риска, проводимыми по «классическим» методикам. Кроме того, руководитель предприятия имеет возможность с любой периодичностью оценивать текущий риск и принимать превентивные меры по его снижению.

Необходимо учитывать, что применение данной методики имеет некоторые ограничения в точности оценки риска, однако этот недостаток перекрывается оперативностью оценки риска и простотой его анализа, т.к. известен перечень входных параметров, изменение которых повлияло на величину результата, а значит, известен перечень объектов воздействия для снижения рисков.

В пятом разделе разрабатывается методика работы остальных типовых блоков управления СУБТ на примере блока управления персоналом.

Основой для создания системы УП отвечающей, современным требованиям, должна стать постоянная, грамотная работа с персоналом на всех этапах, начиная с поиска и отбора сотрудников и заканчивая уходом на пенсию, должны учитываться индивидуальные психофизиологические характеристики персонала и т.д. Кроме того, автоматизация процессов УП позволит снизить количество ошибок, возникающих вследствие действия «человеческого фактора» и повысить скорость, точность и эффективность кадровой работы, что в конечном итоге положительно повлияет на эффективность и безопасность труда во всей организации.

Элементы и структура системы УП в АСУБТ на предприятиях машиностроения представлена на рисунке 7.

Рисунок 7. Элементы и структура системы УП в АСУБТ на предприятиях машиностроения.

Под групповой надежностью персонала предлагается способность персонала выполнять свои функции в полном объеме, своевременно и безопасно в течение рабочего времени в условиях труда, соответствующих нормам установленным законодательством РФ. Необходимо подчеркнуть, что данная характеристика является групповой, т.е. рассчитывается не для отдельного работника, а для элементарного структурного подразделения (на основании информации о каждом работнике).

Таким образом, групповая надежность персонала или далее для краткости просто надежность персонала является ключевым показателем, позволяющим дать руководителю обоснованную количественную оценку состояния системы управления персоналом с позиции безопасности труда и обеспечивающим возможность вовремя увидеть и устранить предпосылки к возникновению нежелательных происшествий.

Оценка групповой надежности персонала является связующим звеном рассматриваемой системы УП.

Примерный состав информации подсистемы УП представлен в таблице 7.

В разделе шестом были рассмотрены вопросы автоматизации и информатизации процесса управления персоналом на предприятиях машиностроения.

Для описания логико-надежностной модели подсистемы управления персоналом был выбран аппарат логики предикатов.

С помощью логики предикатов можно описывать любую заданную систему, так как предикаты могут работать с любыми видами данных - семантика языка логики предикатов очень разнообразна. Структурно метод логики предикатов можно изобразить схемой, изображенной на рисунке 8.

Перед тем как непосредственно перейти к разработке математического описания логико-вероятностной модели УП на ОПО были рассмотрены этапы моделирования самой системы УП для четкого ее структурирования. Схематически этапы моделирования представлены на рисунке 9.

Введем обозначения - выбор исходных (первоначальных) значений в зависимости от вычисляемой переменной N. (таблица 8).

Таблица 7. Состав информации подсистемы УП

Структурный элемент информации Содержание элемента

1 2

ВХОДНАЯ - Образование базовое; - Образование по профилю работы; - Повышение квалификации; - Переподготовка; - Второе высшее образование; - Ученая степень; - Стаж работы по специальности и общий трудовой стаж; - Возраст; - Дата принятия на работу; - Инструктажи (даты прохождения); - Наличие или отсутствие производственных травм и заболеваний; - Прохождение медицинских осмотров; - Зафиксированные случаи нарушения правил охраны труда; - Возможности по материальному стимулированию за образцовое выполнение ПОТ; - Моральное стимулирование за образцовое выполнение ПОТ; - Продолжительность работы на предыдущей должности.

СТАБИЛЬНАЯ - Методика оценки; (БЗ) - Тренажи (варианты проведения и методика оценки); - Программа контроля параметров (БЗ); - Напоминание о необходимости выполнения обязательных операций;

ВЫХОДНАЯ - Результаты контроля выбранных показателей.

Работа с любыми видами данных

" .........~

Возможность наложения условий или ограничений на систему, которые реально существуют и могут влиять на поведение системы в целом

■ ............... ....................._

Получение на выходе из системы одного решения.

1 Т

Возможность деления системы на подсистемы или блоки для ее упрощения.

-

возможность быстрого реагирования на Тот блок < истс*1ы. который тквда отрицательный результат но вьыод* вотожиогть вьк трой реорганизации мл (г ^оптимизации того процесса или условий, которые

Рисунок 8. Структурная схема метода логики предикатов.

Этап 1

Постановка задачи на исследование

Этап 2

Выбор математического аппарата для описания системы УП на ОПО

Этап 3

Выбор методов и средств оценки персонала в СУБТ на ОПО

Этап 4

Семантическое моделирование системы УП на ОПО

~т----;--

■

Проверка корректности получемкой мш«я» и ее лр«дмрит*л»нЪ1Й к»ч*ета«икмй вняли» ' »

Рисунок 9. Этапы моделирования системы УП на ОПО.

Таблица 8. выбор исходных (первоначальных) значений в зависимости от вычисляемой переменной N.

N„ - медицинский осмотр

NBf1 - вредные привычки

N„t- психологическое тестирование

Nqj- соответствие должности

Nyc - ученая степень

Njb - два и более высших образования

Мвсп- высшее образование по специальности

Nbt- высшее техническое образование

Ner- высшее гуманитарное образование

Neo,- среднее специальное образование (по специальности)

Ncc- среднее специальное образование (не по специальности)

Ne- среднее образование

Nа— показатель аттестации персонала

показатель профессионального тестирования N„3- показатель проверки знаний N„11- показатель профессиональной переподготовки Млкв- показатель повышения квалификации показатель проведения инструктажей Соответственно для М,: Мл- показатель личности М„- показатель образования

Мор- показатель образования для руководящего состава и ИТР Мосрэ- показатель образования специалистов среднего звена Морэб показатель образования рабочих, задействованных на ОПО Моб- показатель обучения персонала Мщ- показатель соответствия должности Показатель надежности персонала можно рассчитать по формуле М»п= ЦМя . М, • Мо, • Мсд (1)

Чтобы оценивать работу системы управления персоналом, необходимо иметь простые и понятные, но вместе с тем достаточно точные критерии для проведения этой оценки. Критерии оценки выбирались на основании свойств персонала влияющих на его надёжность.

Очевидно, что экспертный перечень входной информации имеет явную нечисловую форму, поэтому возникает проблема его перевода в числовые оценки (оцифровка). В работе применяются балльные оценки. Значения балльной шкалы представляют собой ограниченный рад равноудалённых друг от друга чисел.

В таблице 9 приведены баллы и смысловые значения для некоторых первичных составляющих.

Таблица 9. Баллы и смысловые значения для некоторых первичных составляющих.

п/п N, (обозначение) Наименование Состояние Процент в подразделении Штрафной балл (х)

NM Медицинский осмотр Не пройден До 5 % 10 % а 10% 0 4 10

Nsn Наличие вредных привычек Нет >50 % 30 % 10 % <10% 0 2 3

Nf77 Результаты психологического тестирования Норма >90 % 90 - 80 % 80- 60 % <60% 0 3 5 8

Мед Соответствие должности Соответствие >90 % 90 - 80 % 80- 60 »/, 60 - 40 % <40% 0 3 5 6 10

-------------------------г. лк^лиоот уценкам. |\с!К уже ОТМечаЛОСЬ ЭТО

обусловлено нечисловой природой балльных оценок, прямое суммирование которых (даже взвешенное) некорректно.

Простейший способ выхода из такой ситуации заключается в оцифровке (квалиметрии) баллов.

Опираясь на особенности предприятий эксплуатирующих ОПО (предприятий машиностроения в том числе), а именно, важность и независимость влияния каждой первичной компоненты надёжности на результирующий показатель, для расчета основных компонент групповой надежности выбрано мулитиплйкативное преобразование, которое с учетом необходимости сгладить чрезмерное воздействие отдельной первичной компоненты на основные компоненты надежности имеет вид

"п, = ^М,{Хх)-Ыг{Хг)-..,Мп{Х„) = ЛГ(Х,)

Где

N

"' - основная компонента надёжности (интегральный показатель) для ;-того подразделения;

п - количество первичных составляющих надежности (частных показателей) участвующих в расчете данной основной компоненты (интегрального показателя) для данного подразделения.

Используя вышесказанные разработки был создан расчетный алгоритм, для вычисления величины показателя групповой надежности персонала на предприятиях машиностроения, представленный на рисунке 10.

В разделе восьмом рассмотрены ситуационные задачи управления ОТ и их решение.

В процессе управления охраной труда на предприятиях машиностроения возникают два типа управленческих задач - это детерминированные, т.е. стабильные или стандартные, задачи управления и слабодетерминированные т.е. задачи из области неопределенности. Если решение первых не вызывает особых затруднений, то вторые требуют отдельной проработки и создания научно-методического аппарата для их реализации.

Необходимость перехода от классических моделей теории управления к логико-лингвистическим объясняется причинами показанными на рисунке 11.

Большинство из названных причин характерно и для управления рассматриваемой системой управления безопасностью труда.

В ходе анализа теории и практики управления различными объектами было проанализировано порядка двадцати различных подходов к разработке управленческих решений, каждый из которых отражает или характеризует один из аспектов управления. Наиболее значимыми среди них были выделены три подхода процессный, системный и ситуационный.

Управление, основанное на выявлении ситуаций, их классификации и выполнении различных преобразований, приводящих к их разрешению, получило название ситуационного управления.

На примере ввода предприятия в эксплуатацию было рассмотрено многообразие задач и технологических взаимосвязей, возникающих на этом этапе жизненного цикла предприятия (рисунок 12).

Таким образом, даже укрупненное представление задач технологического и управленческого взаимодействия, возникающих в процессе ввода производственного цеха в эксплуатацию, показывает широкий спектр задач управления, вызванный возможностью возникновения ситуаций.

В практике управления безопасностью труда достаточно ярко проявляется взаимодействие различных групп факторов: технико-технологических, организационно-экономических, социально-правовых, экологических и т.п. Это и обусловливает «повышенную ситуационность», т.е. возникновение разнообразных типов ситуационных задач управления.

Расчет

А

соотвехствй я должности

и ГТ ШШ ""

Расчет показателей личности

Расчет показателей Обучения

А * * 1 *

[»(яги.«?® |

I |

[

а

][

Х=Б3225 І Х=Б3226 II Х=Б3227 Ц Х=Б3228 II Х=Б3227

А А

11

Л Х=Б3227 |

I БД 41 І I БД 42 I

Ф

І Х=Б3230 I І Х=Б3231 1 | Х=Б3232

/ / /

Г 1 БД32

Рисунок 10. Расчетный алгоритм, для вычисления величины показателя групповой надежности персонала на предприятиях машиностроения

Рисунок 11. Косоугольная матрица технологических взаимосвязей этапов процесса ввода производственного цеха в эксплуатацию

I' £ £ ^

I

СуЛьекты упр.ипепия

Ципрппыюе у-прпвлсяпг Vni.iiK .cH4c. • с кий 1ксцжшме ПСуКШЯЧ (^ИМШТЛ^ИИ пцадпцюпвя Прк^ниыг II >»НСф>'К10|)- прглянлаппн Ллиняпо-иуишшпаль- 0<Ч>ЭТ0»ЛНПЯ

Л......... 1 11 „ 1 14 > *

ОоН'.ВИЫЛ п лспоыог.исгтмг - : » 2.4 2 .<

3.1 3.2 }.) 3.4 1.6

Пижеиерныг КОММУЯККМШВ Сноемы «Йсспечення Г*ЧОП11СЦОС1Н прсчпиодсжг, 1 1.1 1.2 »..< 1.1 5.4 1.5 < .1 1.6 5 6

Рисунок 12, Укрупненная матрица ситуаций процесса ввода производственного цеха в эксплуатацию.

Сточки зрения выделенных функций, совместно реализуемых на предприятии машиностроения в процессе производства продукции, можно выделить три соответствующих им структурных блока (подсистемы) - технологическую подсистему (ТП), подсистему обеспечения (ПО) и управляющую подсистему (УП). Для предприятия машиностроения можно выделить шесть элементов внутренней и внешней среды, которые могут являться источниками возникновения ситуаций (рисунок 13.)

Технологическая подсистема должна обеспечить соблюдение требований безопасности труда в ходе всего технологического процесса:

Подсистема обеспечения снабжает все процессы производства, происходящие как в технологической подсистеме, так и в подсистеме управления материаньно-техническими средствами, которые должны отвечать предъявляемым к ним требованиям безопасности.

Следует отметить, что функционирование управленческого блока (УП) определяется не только необходимостью непосредственного управления ТП и ПО, но и необходимостью реализации общественно-политической, социально-правовой и морально-психологической функций, а также необходимостью координации деятельности всей системы в целом.

Рисунок 13. Функциональная структура системы, где:

х - вещественно-энергетический вход системы (сырье, материалы, энергия); у - вещественно-энергетический выход системы (продукты, отходы производства);

Итп - информация о состоянии технологической подсистемы;

Ипо - информация о состоянии подсистемы обеспечения;

Иус - информация о состоянии подсистемы управления;

Иде - информация воздействия директивной среды;

Ире - информация воздействия равноправной среды;

Ипдс - информация воздействия противодействующей среды;

1тп - информация воздействия на технологическую подсистему;

1по - информация воздействия на подсистему обеспечения;

1ус - информация воздействия на подсистему управления;

1дс - информация воздействия на директивную систему;

Грс - информация воздействия на равноправную среду;

1пдс - информация воздействия на противодействующую среду.

Это порождает такие задачи как:

- организация и контроль за проведением всех процессов (как технологических, обеспечения, так и управления) в строгом соответствии с требованиями безопасности труда;

- разрешение проблемных ситуаций возникающих при взаимодействии подсистем между собой и внешней средой и т.п.

Соответственно шести источникам могут быть выделены те же шесть объектов воздействия системы управления, в том числе на саму себя (управление процессом управления)

Исследуя все возможные источники возникновения ситуаций на предприятии машиностроения, получаем классификационную группировку, в которой представлено 63 сочетания подсистем внутренней и внешней среды и их взаимодействий. Число взаимодействующих подсистем, характеризующее размерность источника ситуаций, колеблется от двух (ТП-УС, ПО-УС и т.д.) до шести (ДС-РС-ПДС-ТП-ПО-УС). Естественно, что наиболее важные ситуации связаны с процессами производства, условиями и результатами труда кадрового состава (организационно-экономический и технико-технологический аспекты отношений управления).

Классификация признаков управленческих ситуаций может быть представлена в виде трехмерной модели (рисунок14), отнесенной к конечному результату деятельности предприятия машиностроения. Каждая из сторон модели отражает следующие признаки ситуаций: стадийные характеристики, источники возникновения ситуаций и содержательные характеристики ситуаций.

Рисунок 14. Классификатор управленческих ситуаций

Классификатор позволяет достаточно точно отображать и прогноз развития ситуаций, что имеет важнейшее значение для оценки первостепенности решения управленческих проблем: чем сложнее прогнозируемая ситуация, тем более срочным должно быть решение.

В разделе девятом проведено исследование закономерностей формирования управленческих процедур охраной труда на предприятиях машиностроения.

Формальное описание процесса управления охраной труда в общей схеме отражает наиболее существенные ее свойства и особенности влияние неопределенности на процесс синтеза координирующих и управляющих воздействий, механизм адаптации системы управления охраной труда к изменению обстановки, условия управляемости системы и т.п. (рисунок 15).

P\P(n), S(n\ Q(n), W{n\ U(n), A(«)}-> />(л + 1); Q-.{P(n +1), S(n), Q{n), W(n), (/(«), Д(я)}->0(л + 1); ¿;:{/,(« + !), S(n), Q(n +1), W{n), U(n), Д(л)}S(n +1);

« + 1), W(n +1)};

Д:{я(и + 1), U[n), Л(п)} —> HR(n + \);

I:{H"(n+ 1), tf(« +1), /(«), U(n), Д(и)} —> /(« +1);

í:{í/'(» + 1),/(н + 1),£/(»)} {я'(я + 1)>0'(»+1);Я''(п + 1).ля'(и + 1)};

Ц:{я '(и + l),£/'(n + 1),Я' (и + 1), Д// (n +1), Ц" (и)} —> Ц" (и +1); ^/:{ц"(и + 1),Я'{и + 1),{/'(п + 1),Я/'(п + 1),ДЯ'(п + 1),0*(и),7'(п)| —>£/(« +1); Л:{я(„ + 1), U(n +1), Д(»)}-» Д(« + 1); Г: {Я (и+ !)}-> г(и + 1).

Рисунок 15. Формальная схема системы управления охраной труда

Значение операторов в системе управления ОТ ^ - матрица внутреннего состояния системы; в - матрица пространственного состояния системы;

- матрица структурного состояния системы; И - предполагаемое состояние системы;

^ - деятельность органов управления по сбору и обработке информации;

информированность системы; Е - значение информированности по которому можно полностью представить состояние системы;

Ц- оператор реализующий изменение цели системы в зависимости от ее состояния;

Ц_ - матрица координирующих и управляющих воздействий; А _ матрица цикличности функционирования системы; Т - оператор воздействия одного элемента на другой.

Выбор определенного вида деятельности в процессе управления охраной труда, направленного на реализацию одного из возможных вариантов связей между источником возникновения ситуации и объектом воздействия, представляет собой самую общую характеристику стратегии разрешения ситуации (или стратегии управления).

В соответствии с вариантами сочетания источников возникновения ситуаций и объектов воздействия стратегии управления можно подразделить на три вида: регулирование, адаптация, средообразование.

Источник ситуации воспринимается системой управления охраной труда как совокупность входных сообщений.

Варианты управленческих процедур (операционных цепей), представленные на рисунке 16, связывающих ситуацию и осуществляемые по ней решения, могут быть простыми и сложными.

Последовательный перебор всех возможных связей между подсистемами и внешней средой по признаку «один источник ситуации - один элементарный цикл управления - одно воздействие» дает полный набор ЭЦСУ. При этом осуществляемое системой управления воздействие может основываться на комплексе решений различного характера.

ТЭП ->И«™->Р->1«та-4ТЭП ТЭП -» Иу,™-» Р,-> Г^1"-» о -> -» Р2 -> 1У1Ш ->тэп

Рисунок 16. Простая и сложная процедурная цепь

Элементарные циклы управления можно объединить по видам стратегии управления и свести в матрицу (рисунок 17).

В ее столбцах - источники возникновения ситуаций, а в строках - объекты воздействия. Пересечение столбцов и строк дает тип элементарного цикла управления. Содержательные и формальные признаки возникающих ситуаций в первую очередь определяют совокупность необходимых элементарных циклов управления.

Сопоставление классификатора ЭЦСУ и процедур, Представленных на слайде 38 позволяет сделать вывод, что любая сложная процедура может быть представлена как совокупность элементарных циклов управления.

Использование классификатора ЭЦСУ дает возможность:

- представления процессов решения ситуационных задач управления информационного обеспечения в виде комбинаций элементарных цик/юв;

- для любого реального процесса информационного обеспечения процедура разрешения ситуации может быть получена путем синтеза элементарных циклов управления.

Использование типологии элементарных циклов позволяет получать достаточно определенное представление о структуре информационной базы управления.

Каждый элементарный цикл управления, равно как и их совокупность, включает в свой состав не изолированные, а взаимосвязанные характеристики процессов решения ситуационных задач управления вне зависимости от того, в какой степени формализации они могут быть представлены.

Операционные цепи обоснования и принятия всех управленческих решений по переводу системы в желаемое состояние с учетом всех взаимодействующих при этом факторов вряд ли могут быть разработаны.

Однако выбор эффективной процедуры и цепи, свойственных ей операций вполне может быть поставлен в зависимость от источника и признаков ситуаций, а также от выбираемого объекта воздействия. При таком подходе процесс решения ситуационных задач управления охраной труда отображается не различным сочетанием отдельных творческих, логических и технических операций и объектов их приложения, а совокупностью взаимозависимых этапов оценки ситуации, выбора стратегии ее разрешения, выработки и реализации решений.

Рисунок 17. Матрица элементарных циклов ситуационного управления

Зная стратегию и методы разрешения ситуаций, можно, пользуясь типологией элементарных циклов, перейти к разработке организации процессов ситуационного управления.

Схема формирования управленческих процедур, построенная на основе классификатора управленческих ситуаций представлена на рисунке 18.

Рисунок 18. Формирование управленческих процедур возникающих в процессе управления охраной труда.

Обобщенную схему формирования управленческих процедур можно представить следующим образом (рисунок 19)

Рисунок 19. Обобщенная схема формирования процедуры управления.

Наличие в этой схеме нескольких шагов и целого ряда критериев на каждом из них приводит к тому, что при любом процессе разрешения всякой управленческой ситуации может быть много вариантов.

Более того, каждый блок общей схемы включает несколько элементов (объектов, методов и т.д.), что еще более увеличивает число альтернатив формирования процедуры.

Необходимо проанализировать альтернативы, возникающие на каждом этапе общей схемы.

Процедурная схема второго этапа формирования управленческих процедур представлена на рисунке 19.

Рисунок 19. Процедурная схема И этапа.

Следующий этап - определение метода разрешения ситуаций. Он характеризуется тем, что выбранная стратегия может быть реализована любым из методов: реактивного реагирования, аналоговым, исследовательским или интуитивным.

Процедурные схемы третьего этапа формирования управленческих процедур представлены на рисунках 20, 21.

Выбор сгр«та*к уприлгнкг и игтвдя рирепкигасягуии*

Регулирование Адаптация Средосбраадмние

('«активное реагирование Аналог Исслсдошне Интуиция

Ш1

ЗЦСУЙІ ЭИГУЧ;

ЗЦСУМ< і ЭЦСУ»! ЗЦСУКі» эцсу»и| ЭЦСУ»«»' эцсущ ----------1----ЭЦСУЖ? 1 ЭЦСУ.4'' і ЭЦСУ№? Э1(СУ№4*

эцсуян I зцсущ !________І і эцсуш

эису.'йл эцгут ;

Рисунок 20. Процедурная схема III этапа (фрагмент "Процедура регулирования методом реактивного реагирования ")

Рисунок 21. Процедурная схема III этапа (фрагмент "Процедура адаптации методом аналога ")

Процедурная схема четвертого этапа формирования управленческих процедур представлена на Рисунке 22

Выработка решети

КРИТЕРИИ

Рисунок 22. Процедурная схема IV этапа

Таким образом, при изложенном подходе учтено все разнообразие альтернативных путей формирования решений, что служит достаточно надежной основой для выбора процедур деятельности руководителя и его аппарата.

В десятом разделе проведено исследование методов проектирования технологии управления охраной труда на предприятиях машиностроения.

Многовариантность процедур и методов решения ситуационных задач управления информационным обеспечением предприятий приводит к необходимости разработки аппарата, предназначенного для рационального разрешения ситуаций. В качестве такого аппарата могут выступать методы и средства проектирования технологии решения ситуационных задач управления.

В технологию управления включают процедурные и информационные стороны описания функционирования систем управления ОТ. Следовательно, при разработке технологии управления необходимо интегрировать различного рода математические модели оптимизации информационных процессов, модели и методы решения задач в условиях неполной информации, оргпроектные методы построения операционных цепей процедур решения задач управления, методы документирования управленческой информации, принципы и методы разработки диалоговых человеко-машинных систем и т.д.

Полученные результаты являются, по существу, основой для разработки технологии решения ситуационных задач управления.

Следует отметить, что не всякая, даже самая совершенная управленческая технология может быть внедрена в силу ограниченности имеющихся в системе трудовых и материальных ресурсов. Поэтому важно, чтобы технология решения ситуационных задач управления соответствовала требованиям и ограничениям, предъявленным руководством, требованиям комплексности решений, экономии ресурсов и т.д.

Разработка технологии решения ситуационных задач управления процесс цикличный (итерационный): неаддитивность действия принципов требует проведения анализа эффективности проекта технологии на основе каждого из них. Учесть все принципы возможно лишь путем анализа единичных, двойных и других влияний каждого из принципов. Практически это можно сделать, учитывая вначале главный принцип и проводя переоценку результата его использования при переходе к следующему (Рисунок 23).

Рисунок 23. Схема взаимосвязи принципов разработки технологии ситуационного управления.

Разработка технологии решения ситуационных задач управления включает несколько этапов, состоящих из последовательно или параллельно выполняемых работ.

Первый этап. Анализ и описание управленческих ситуаций:

1) составление списка ситуаций и их описание по группе признаков;

2) ранжирование ситуаций по приоритету и частоте повторяемости;

3) прогнозирование развития наиболее часто повторяющихся, приоритетных ситуаций;

4) разработка блок-схемы выбора стратегий управления, под каждый тип вошедших в рассмотрение ситуаций.

Второй этап. Проектирование управленческих процедур:

1) определение номенклатуры элементарных циклов управления, их ранжирование по частоте использования в процессе управления при разрешении ситуаций каждого типа (представленных входными характеристиками элементарных циклов управления);

2) распределение формальных критериев выбора по этапам формирования процедуры;

3) синтез элементарных циклов управления по признакам: источник возникновения ситуации; стратегия управления, метод разрешения ситуации; объект воздействия; признаки ситуации; критерий выбора;

4) построение блок-схемы информационных процессов с учетом совокупности ЭЦСУ, входящих в процедуру (включая сопряжение имеющихся моделей и методов решения задач);

5) разбиение структуры информационных процессов с учетом принятой функциональной или предметной специализации подразделений аппарата управления;

6) определение видов и форм организационно-распорядительной документации по каждому этапу информационных процессов.

Третий этап. Проектирование информационной базы и программного обеспечения для компьютерной реализации технологии:

1) выбор архитектуры и подхода к разработке ПИИС;

2) структуризация информационной базы решения ситуационных задач управления;

3) разработка (выбор) комплекса программных средств поддержки проектирования ПИИС;

4) разработка проблемно ориентированной ПИИС;

5) разработка объектно-ориентированной ПИИС. В заключении сделаны общие выводы по работе:

В результате проделанной работы были получены следующие результаты.

1. Разработан системный подход к обеспечению ОТ на предприятиях машиностроения на основе подсистемы УП.

2. Разработана и научно обоснована методология построения СУОТ на предприятиях машиностроения основанная на анализе техногенных опасностей.

3. На основе логики предикатов предложена базовая математическая модель оценки состояния персонала в СУОТ предприятия.

4. Разработан научно-методический аппарат применения НС для экспресс оценки рисков в процессе УОТ.

5. Разработана и научно обоснована система оценки состояния ОТ на предприятиях машиностроения, позволяющая сформировать управляющее воздействие, направленное на повышение уровня ОТ.

6. Установлены закономерности формирования управленческих процедур, направленных на повышение уровня ОТ предприятий машиностроения.

7. Разработаны структура и функции СУОТ на предприятиях машиностроения.

8. Разработано методическое обеспечение и программный продукт

процесса информатизации УП в АСУ ОТ.

9. Разработан проект типового стандарта предприятия по УП в СУОТ.

10. Разработаны этапы проектирования СУОТ.

11. Разработаны элементы ПИИС для компьютерной реализации задач УОТ.

12. Разработана формализованная СУОТ, позволяющая комплексно решать задачи УОТ и имеющая возможность оценки состояния ОТ в режиме текущего времени.

Основные положения диссертации опубликованы в 64 работах основные из которых:

Статьи о журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК:

1. Ксандопуло С.Ю., Новиков В.В, Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Асадов С. А., Саенко A.f\, Автоматизированная система управления безопасностью труда на предприятиях с опасными производственными объектами/ Журнал «Современные наукоемкие технологи» Материалы международной научно-практической конференции «Управление производством». Мальта: №6:- М. «Академия естествознания», 2006.С. 82-84.

2. Новиков В.В, Маринин С.Ю., Журавлева Д.И., Асадов С.А., Саенко А.Г., Математические модели системы управления безопасностью труда на предприятиях с опасными производственными объектами/ Журнал «Современные наукоемкие технологи» Материалы международной научно-практической конференции «Управление производством». Мальта: №6:- М. «Академия естествознания», 2006.С. 84-86.

3. Ксандопуло С.Ю.> Новиков В.В, Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Гельвер И.В., Журавлева Д.И. Особенности организации управления персоналом в автоматизированной системе управления безопасностью труда на опасных производственных объектах/ Журнал «Фундаментальные исследования» №7:- М. «Академия естествознания», 2006.

4. Ксандопуло С.Ю.,- Новиков В.В, Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Асадов С.А., Саенко А.Г., Автоматизированная система управления безопасностью труда на предприятиях с опасными производственными объектами/ Журнал «Безопасность труда в промышленности» №12:-М. 2006.

5. Ксандопуло С.Ю., Новиков В.В, Гельвер И.В., Маринин С.Ю., Зитнер A.B., Яковенко Г.В., Подход к оценке надежности персонала на предприятиях, эксплуатирующих ОПО/ Журнал «Безопасность труда в промышленности» №7:-М. 2007.

6. Новиков В.В, Ксандопуло С.Ю., Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Гельвер И.В., Журавлева Д.И., Подходы к организации управления персоналом в автоматизированной системе управления безопасностью труда на опасных производственных объектах/ Журнал «Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск, «Безопасность. Технологии. Управление», 2007. Том 2.

7. Ксандопуло С.Ю., Новиков В.В, Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Гельвер И.В., Зитнер A.B., Степанян А.Р. Управление документацией в автоматизированной системе управления безопасностью труда/ Журнал «Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск. «Безопасность. Технологии. Управление», 2007.

. Том 2.

8. Новиков В.В, Ксандопуло С.Ю., Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Асадов С.А., Зитнер A.B., Система поддержки принятия решения руководителем в структуре автоматизированной системы управления безопасностью труда на опасных производственных объектах/ Журнал «Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск. «Безопасность. Технологии. Управление», 2007. Том 2.

9. Новиков В.В., Ксандопуло С.Ю., Маринин С.Ю., Зитнер A.B., Разработка системы прогнозирования аварий и катастроф на опасном производственном объекте на основе индикаторов промышленной безопасности/ Научно-технический журнал «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе». №10:-М.2008, С 36-41.

10. Новиков В.В., С.А Солод., Чапова Е.С., Причины и источники возникновения управленческих ситуаций при обеспечении безопасности труда на предприятиях машиностроения/ Вестник Донского государственного технического университета. Том 11 № 4 (47) 2010.

11. Новиков В,В., Журавлева Д.И., Подход к моделированию подсистем управления персоналом на предприятиях машиностроения с помощью формальной логики/ Вестник Донского государственного университета. Том 10 № 3 (46) 2010. 7 стр.

12. Новиков В.В., Ксандопуло С.Ю., Маринин С.Ю., Степанян А.Р., Применение математических методов при управлении охраной труда на предприятиях пищевой промышленности/ Известия вузов. Пищевая технология, № 5 - б, 2011 г. с. 97 - 99.

13. Ксандопуло С.Ю., Новиков В.В. Маринин С.Ю., Яковенко Г.В., Асадов С.А., Саенко А.Г., Экспертная бальная оценка риска для газораспределительных сетей / Журнал «Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск. «Безопасность. Технологии. Управление», 2007. Том 2.

14. Мартыненко A.A., Новиков В.В., Обоснование математической модели решения задачи оценки рисков безопасности труда на предприятиях машиностроения/ Вестник Донского государственного технического университета. № 8 (69) 2012.

Монографии:

1. Новиков В.В., Маринин С.Ю., Ксандопуло С.Ю., Логинов Е.Л., Асадов С.А., Гельвер И.В. Построение системы управления персоналом на предприятиях с опасными производственными объектами и практические подходы к ее автоматизации и реализации / Московский университет МВД России. - М. : ЮНИТИ-ДАНА: Закон и право, 2006. - 280 с.

2. Новиков В.В., Маринин С.Ю., Ксандопуло С.Ю., Логинов Е.Л., Яковенко Г. В., Автоматизация процесса управления документацией и контроля исполнения на предприятиях с опасными производственными объектами/ Московский университет МВД России,- М.:ЮНИТИ-ДАНА: Закон и право, 2006.-95C.

3. Новиков В.В., Ксандопуло С.Ю., Маринин С.Ю., Зитнер A.B. Разработка элементов системы управления безопасностью труда. Пожарная безопасность ВУЗОв,/ Депонировано (ВИНИТИ) от 10.07.2006. №907-В2006.

4. Новиков В.В., Маринин С.Ю., Чапова Е.С., Солод С.А. Ситуационный подход при проектировании систем управления безопасностью труда на промышленных предприятиях/ ООО «Издательский дом - Юг». Краснодар, 2009 г.

5. Новиков В.В., Ксандопуло С.Ю., Усатиков С.В., Солод С.А., Саенко А.Г., Экспресс - оценка промышленных рисков на основе нейронных сетей для предприятий эксплуатирующих газораспределительные сети/ ООО «Издательский дом - Юг». Краснодар, 2009 г.

6. Новиков В.В., Ксандопуло С.Ю., Солод С.А., Чапова Е.С., Построение системы поддержки принятия решения руководителем с использованием гибких стратегий управления на предприятиях с опасными производственными объектами/ Краснодар: Издательский Дом - Юг, г. Краснодар, 2009.

7. Новиков В.В., Солод. С.А., Склеменов Г.Ж., Попова А.Н., Оценка состояния охраны труда в регионе на основе анализа травматизма/ Краснодар: Издательский Дом-Юг, 2010.

8. Новиков В.В., Солод С.А., Минасян Б.Л., Построение системы предупреждения и ликвидации последствий техногенных аварий и катастроф в Краснодарском крае/ Издательство КСЭИ НЧОУ ВПО «Кубанский социально-экономический институт» 350018 г. Краснодар, ул. Камвольная, д.З, 2012.

Подписано в печать 14.04.2013. Формат 60x84 7ie Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 885 Отпечатано 8 ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корп. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571, e-mail: olfomenko@yandex.ru

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО ДГТУ)

На правах рукописи

Новиков Валерий Владимирович

05201351887

Разработка теории и методов создания систем управления безопасностью труда на предприятиях машиностроения.

Специальность: 05.26.01 - Охрана труда (в машиностроении);

Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук

Научный консультант: доктор технических наук, профессор,

Месхи Бесарион Чохоевич

Ростов-на-Дону - 2013 г.

Содержание

Основные обозначения и сокращения 7

Введение 9

Раздел 1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи на 14 исследование.

1.1 Анализ отечественных и зарубежных подходов к разработке 14 СУБТ.

1.2 Анализ существующих СУБТ на предприятиях машиностроения. 20 Раздел 2. Разработка Концепции СУБТ. 30

2.1 Обоснование Концепции. 30

2.2 Концепция СУБТ на предприятиях машиностроения. 32

2.2.1 Общая часть. 32

2.2.2 Цели, задачи и приоритеты Концепции. 33

2.2.3 Структура и содержание Концепции. 34 Раздел 3. Разработка структуры СУБТ. 42

3.1 Разработка организационной схемы СУБТ 42

3.2 Разработка структурной схемы СУБТ 47 Раздел 4 Экспресс-оценка риска на предприятиях 51 машиностроения методами нейронных сетей (НС).

4.1 Преимущества НС для решения задачи оценки рисков. 51

4.2 Разработка процедуры анализа риска на основе экспертной 54 оценки.

4.2.1 Механизм проведения экспертной оценки и формирование 54 экспертной группы.

4.2.2 Разработка процедуры экспертизы 62

4.2.3 Выбор «входных» признаков для оценки риска. 73

4.3 Выбор топологии и обучение НС для оценки рисков. 80

Раздел 5. Управление персоналом в СУБТ. 84

5.1 Разработка структуры УП в АСУБТ на предприятиях 85

машиностроения.

5.1.1 Подходы к УП и его автоматизации и информатизации в СУБТ 85 па предприятиях машиностроения.

5.1.2 Основные функциональные составляющие подсистемы УП в 88 АСУБТ на предприятиях машиностроения.

5.1.3 Информационная схема автоматизированной системы УП на 91 предприятиях машиностроения.

5.1.4 Выбор и формализация данных необходимых для работы 96 подсистемы УП и её автоматизации и информатизации.

5.1.5 Организация и автоматизация процессов учета и контроля 101 данных об обучении, аттестации и проверке знаний персонала по безопасности труда.

5.1.6 Организация и автоматизация процессов проведения, оценки и 103 учета результатов противоаварийных тренировок персонала.

Раздел 6 Автоматизация и информатизация процесса 106

управления персоналом на предприятиях машиностроения.

6.1 Выбор и обоснование методики, критериев и показателей оценки 106 персонала.

6.2 Разработка содержания и структуры баз данных и баз знаний и 113 алгоритма работы подсистемы управления персоналом в АСУБТ на предприятиях машиностроения.

6.3 Разработка методического обеспечения процесса 121 информатизации управления персоналом в автоматизированной

системе управления безопасностью труда технологии решения ситуационных задач управления.

6.3.1 Разработка программного продукта и методических указаний 121 по работе с ним.

6.3.2 Разработка проекта типового стандарта предприятия по 125

управлению персоналом в АСУБТ на предприятиях предприятих машиностроения.

Раздел 7. Разработка формально-логической модели управления 126 персоналом на предприятиях машиностроения.

7.1. Выбор и адаптация математического аппарата для разработки 126 формально-логической модели управления персоналом на предприятиях машиностроения.

7.2. Разработка формальио-логической модели управления 137 персоналом на предприятиях машиностроения в СУ ОТ.

7.3 Разработка методических рекомендаций по использованию 151

формально-логической модели управлении персоналом в СУ ОТ на предприятиях машиностроения.

Раздел 8 Ситуационные задачи управления ОТ и их решение. 153

8.1 Необходимость адаптации и интеллектуализации существующей 153 системы управления для решения СЗУ.

8.2 Ситуационные задачи управления безопасностью труда. 160

8.3 Особенноеги применения ситуационного подхода при 173 проектировании СУБТ.

8.4 Концепция анализа и решения ситуациониых задач управления 178 при управлении безопасностью труда на предприятиях машиностроения.

8.5 Исследование закономерностей возникновения управленческих 181 ситуаций при управлении безопасностью труда на предприятиях машиностроения.

8.5.1 Уровень разработки методов и средств анализа ситуаций. 181

8.5.2 Классификация управленческих ситуаций возникающих при 190 управлении безопасностью труда на предприятиях машиностроения.

8.5.2.1 Классификационные признаки ситуаций. 191

8.5.2.2 Описание ситуаций. 198

8.6 Повышение надежности (эффективности) управления охраной 201

труда на предприятиях машиностроения.

8.6.1. Методическое обеспечение информатизации управленческой 201 деятельности и оценка его влияния па эффективность функционирования СУ ОТ.

Раздел 9 . Исследование закономерностей формирования 211

управленческих процедур охраной труда на предприятиях машиностроения.

I

9.1. Описание процесса формирования управляющих воздействий в 211 СУ ОТ на предприятиях машиностроения.

9.1.1. Основные свойства СУ ОТ и процесса синтеза управляющих 211 воздействий в нижестоящем управляющем элемете.

9.1.2. Основные свойства СУОТ и процесса управляющих 221 воздействий в вышестоящем управляющем элементе. Адаптация

СУОТ к возникающим ситуациям.

9.2. Стратегии разрешения ситуаций и типизация ЭЦСУ в СУОТ на 228 предприятиях машиностроения

9.3. Типизация ЭЦСУ охраной труда. 231

9.4. Типизация управленческих процедур в соответствии с 238 используемыми методами разрешения ситуаций в СУОТ па предприятиях машиностроения.

9.4.1. Формирование операционных цепей управления для 240 различных методов разрешения ситуаций.

9.4.2. Систематизация и взаимосвязь критериев выбора 248 управленческих процедур в СУОТ на предприятиях машиностроения.

9.4.3.Формирование управленческих процедур возникающих в 254 процессе управления охраной труда на предприятиях машиностроения.

9.4.4. Типизация управленческих процедур в соответствии с 257 используемыми критериями выбора.

Раздел 10. Исследование методов проектирования технологии 265

управления охраной труда на предприятиях машиностроения.

10.1. Технология решения СЗУ охраной труда. 265

10.2. Этапы проектирования СУ ОТ. 271

10.3. Разработка элементов персональной интеллектуальной 272 информационной системы (1ТИИС) для компьютерной реализации технологии решения СЗУ.

Заключение 279

Список использованных источников 280

Приложение А Проект типового стандарта предприятия по 291

управлению персоналом в автоматизированной системе управления безопасностью труда на предприятиях машиностроения

Основные обозначения и сокращения

В диссертационной работе приняты следующие основные сокращения. АСУ - автоматизированная система управления;

АСУБТ - автоматизированная система управления безопасностью труда;

БД - база данных;

БЗ - база знаний;

БТ - безопасность труда;

ОТ - охрана труда;

ОПО - опасный производственный объект; ПБ - промышленная безопасность; ПОТ - правила охраны труда.

СУПБ - система управления промышленной безопасностью; СУБТ - система управления безопасностью труда; СТП - стандарт предприятия; УП - управление персоналом;

ПИИС - персональная информационная интеллектуальная система;

НС - нейтронная сеть;

СЗУ - ситуационные задачи управления;

ТП - технологическая подсистема;

УС - управляющая система;

ПО - подсисхема обеспечения;

ДС - директивная среда;

РС - равноправная среда;

ПДС - противодействующая среда;

ИУД - информатизация управленческой деятельности;

ПУД - поддержка управленческой деятельности;

СМО - система методического обеспечения;

УОТ - управление охраной труда;

ТС - технологическая система;

ММ - математическая модель;

JIM - линейная модель;

ГМ - графический метод;

ЛП - линейное программирование;

БЖД- безопасность жизнедеятельности;

СУБЖД - система управления безопасностью жизнедеятельности;

ПД - производственная дисциплина;

ЭЦСУ - элементарный цикл ситуационного управления;

ЭЦУ - элементарный цикл управления.

Введение

Ежегодно в России наблюдается увеличение числа аварий на предприятиях, эксплуатирующих опасные производственные объекты, а также на предприятиях машиностроения [1,3,5,83-87]. При этом наблюдается весьма тревожная тенденция роста особо крупных аварий, приводящих к масштабным материальным потерям, значительному ущербу для окружающей среды и, зачастую, к многочисленным жертвам среди населения и персонала объектов повышенной опасности. По статистике более 80 процентов таких аварий происходит по вине обслуживающего персонала [7,15,54]. В качестве примера можно привести аварии на Чернобыльской АЭС и Саяио-Шушенской ГЭС.

Во всем мире нарастает озабоченность правительств, органов государственного управления, надзора и контроля, общественных организаций, населения в связи с возрастающим риском для населения и окружающей среды от объектов техногенной сферы.

В России в настоящее время насчитывается более 200 тысяч опасных производственных объектов, включая и объекты машиностроительной отрасли. [105,106] Безопасность эксплуатации таких объектов зависит от множества организационных, технических и личностных факторов. Несбалансированность или выпадение любого из них неизбежно ведет к технологическим сбоям, инцидентам или авариям. Усугубляющим ситуацию фактором является значительный износ основных фондов [16-19].

Масштабы и глубина проблем, стоящих перед руководством и населением страны, в связи с происходящими природными и техногенными бедствиями и катастрофами, убеждают, что одной из самых актуальных задач сегодня является создание эффективной системы предотвращения катастроф различного характера и защиты населения и территорий от них.

Очевидно, что сложившаяся ситуация требует срочных и а/1екватных мер. В качестве одной из таких мер целесообразно перейти к новым методам управления

безопасностью, основанным на анализе и оценке текущей ситуации и получении количественной характеристики безопасности того или иного опасного производственного объекта. То есть необходимо придать управлению безопасностью превентивный характер и профилактическую направленность.

С другой стороны, основная цель любого производства - получение прибыли. Однако в ходе производственной деятельности выявляются факторы, снижающие этот показатель, это относится к различным видам опасностей, которые могут привести к авариям и несчастным случаям. В свою очередь аварии могут привести к остановке или выходу из строя оборудования, а несчастный случай - к потере трудоспособности работника и в худшем случае к летальному исходу. В результате и авария и несчастный случай приводят к ущербу предприятия и снижению прибыли [65,67,94].

В диссертационной работе предлагается следующая концепция - возможно повышение уровня безопасности труда на предприятиях машиностроения путем внедрения ЛСУБТ построенной на основе анализа риска, с оценкой надежности работы всех ее элементов, подготовкой проектов управленческих решений на поддержание БТ на предприятии на основе научно-обоснованных методик. Формирование такой системы предполагает комплексный подход к вопросам обеспечения безопасности труда.

В настоящее время, многие ключевые вопросы построения АСУБТ рассмотрены и исследованы в недостаточной степени [1-18]. Например, не предложено удовлетворительной количественной характеристики безопасности труда, отсутствуют приемлемое методическое обеспечение автоматизированных систем управления безопасностью труда на опасных производственных объектах [25,28,29].

Таким образом, перед современной наукой остро встает необходимость решения практических задач построения АСУБТ на предприятиях машиностроения.

В свете вышеизложенного цель диссертационной работы можно сформулировать следующим образом: достижение соответствующего уровня безопасности

груда за счет внедрения научно обоснованных методик управления безопасностью груда на предприятиях машиностроения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

- провести анализ систем управления на ОПО и существующих систем управления безопасностью труда;

- произвести выбор и формализацию данных, необходимых для работы системы АСУБТ на ОПО;

- определить структурные элементы системы АСУБТ на ОПО и проработать их содержание;

- выбрать и обосновать критерии и показатели оценки безопасности труда на предприятиях эксплуатирующих ОПО;

- разработать, состав и структуры баз данных и баз знаний, а так же алгоритм работы АСУБТ на ОПО;

- разработать логико-надежностную модель подсистемы управления персоналом

- рассмотреть ситуационные задачи управления ОТ и их решение. Методы исследования (и достоверность полученных результатов)

При выполнении работы применялись методы теории управления, теории систем и математического моделирования, системного анализа, экспертных систем. Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием апробированных методик исследования, применением современных вычислительных методов, согласием результатов теоретического исследования и данных практической эксплуатации.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что теоретически обоснованы подходы к организации и обеспечению эффективного управления безопасностью труда па предприятиях машиностроения, а именно (п. 1,4,5,8,9. паспорта специальности):

1. Разработан системный подход к обеспечению безопасности труда на предприятиях машиностроения на основе подсистемы управления персоналом.

2. Разработана и научно обоснована методология построения системы управления охраной груда на предприятиях машиностроения основанная на анализе техногенных опасное 1ей.

3. На основе логики предикатов предложена базовая математическая модель оценки состояния персонала в системе управления охраной труда предприятия.

4. Разработан научно-методический аппарат применения нейросетей для экспресс оценки рисков в процессе управления охраной труда.

5. Разработана и научно обоснована система оценки состояния охраны труда на предприятиях машиностроения, позволяющая сформировать управляющее воздействие, направленное на повышение уровня охраны труда.

6. Установлены закономерности формирования управленческих процедур, направленных на повышение уровня охраны груда предприятий машиностроения. Практическая значимость работы

1. Разработаны структура и функции СУ ОТ на предприятиях машиностроения.

2. Разработано методическое обеспечение и программный продукт процесса информатизации управления персоналом в АСУ ОТ.

3. Разработан проект типового стандарта предприятия по управлению персоналом в СУОТ.

4. Разработаны этапы проектирования СУОТ.

5. Разработаны элементы ПИИС для компьютерной реализации задач управления ОТ.

6. Разработана формализованная СУОТ, позволяющая комплексно решать задачи управления ОТ и имеющая возможность оценки состояния ОТ в режиме текущего времени.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку:

на второй международной конференции «Безопасность. Технологии. Управление» в г. Тольятти, 2007г.;

- на Международном молодежном форуме «Инновационные проекты по экологической и промышленной безопасности» (проект награжден дипломом 2-ой степени);

на международной научно-практической конференции «Управление производством». Мальга. 2006.г;

- на Юбилейной Международной научно-практической конференции РГСУ в г. Ростове-на-Дону, 2008г.;

- материалы III международной научно-практической конференции. Уфа: Ассоциация «Башкирская Ассоциация Экспертов»;

XIII Международная научно-практической конференции. Санкт-Петербург: Международная академия высшей школы Санкт-Петербургское отделение, 2010г.;

- на международной научно-практической конференции Социально-трудовая сфера и занятость населения: состояние, проблемы, инновации (социальный аспекх). Краснодар, 2011 г;

- IV Международная научно-практическая конференция. Инновационные технологии в машиностроении и металлургии. Материалы. 5 сентября 20212 года. г. Ростов-на-Дону.

Публикации

По результатам исследований опубликовано 63 печатные работы. Из них: 7 монографий и 13 статей в изданиях входящих в перечень ВАК.

Раздел 1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи на

исследование

1.1 Анализ отечественных и зарубежных подходов к разработке СУБТ

Анализ аварий на опасных производственных объектах показал, что одной из основных причин высокой аварийности является недостаточная эффективность работы системы управления предприятием, в том числе ее составляющей -системы управления безопасностью труда (СУБТ).

Организация, эксплуатиру