автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Совершенствование управления технологическими процессами с использованием машин ударного и вращательного действия на основе автоматизированной системы техногенной безопасности

ВВЕДЕНИЕ

1 .Обоснование выбора направления исследований

1.1 Современное состояние вопроса управления техногенной безопасностью технологических процессов с использованием машин ударного и вращательного действия

1.2 Вибрация на производстве 8 1.3. Измерение вибраций, их оценка и энергетическое воздействие вибрации на человека

2.Состояние техногенной безопасности на рабочих местах операторов машин ударного и вращательного действия на ОАО «СЭЗ»

2.1. Объект, объем и методы производственного контроля

2.2.Данные аттестации по условиям труда рабочих мест операторов машин ударного и вращательного действия

3.Требования современного производства к техногенной безопасности технологических процессов при применении машин ударного и вращательного действия

3.1.Критерии прогнозирования техногенной безопасности на предприятиях машиностроения.

3.2.Совершенствование управления и контроля техногенной безопасности технологических процессов на основе компьютерной технологии.

4.Пути и методы обеспечения техногенной безопасности технологических процессов с участием машин ударного и вращательного действия. 73 4.1 .Моделирование техногенной безопасности технологических процессов с применением машин ударного, и вращательного действия. 73 4.2. Технические решения по обеспечению техногенной безопасности на рабочих местах на опытном участке производства виброопасных работ.

5.Адаптация методов системотехники при проектировании автоматизированной системы. 93 5.1. Системный подход при анализе и разработке систем безопасности 93 5.2.0пыт использования предлагаемой системы. 97 Основные выводы и результаты работы. 112 Список литературы.

В современных условиях технический прогресс определяется не только модернизацией оборудования и внедрением передовых технологических процессов, но и их техногенной безопасностью. Создание новых видов техники с форсированием параметров по скорости, мощности, нагрузкам и интенсификация уже существующих технологических процессов часто сопровождается увеличением уровней шума, вибрации и электромагнитных излучений, выделением вредных веществ в воздух рабочей зоны. В машиностроении негативное воздействие на окружающую среду и производственный персонал определяется уровнями технических характеристик машин, станков, сооружений и длительностью пребывания человека в опасной зоне. Так как основным элементом производства является рабочее место, то и оценку техногенной безопасности технологических процессов следует проводить, анализируя состояние техносферы на рабочих местах. Во многих технологических процессах машиностроения используются машины ударного и вращательного действия, являющиеся источниками локальной вибрации и шума и оказывающие негативное влияние на здоровье работающих, оборудование и окружающую среду. Известно, что сниженное профессиональное здоровье оператора машин ударного и вращательного действия приводит к снижению эффективности технологических процессов за счет падения производительности труда, качества выполняемых работ, и, в конечном итоге, определяет экономические потери до 10+20%. В связи с этим существует актуальная технологическая задача повышения эффективности процессов производства с участием машин ударного и вращательного действия посредством разработки автоматизированной системы управления техногенной безопасностью.

Целью работы является совершенствование управления технологическими процессами с использованием машин ударного и вращательного действия на основе автоматизированной системы техногенной безопасности.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1.Описать особенности технологических процессов с использованием машин ударного и вращательного действия с точки зрения техногенной безопасности для операторов этих машин.

2.Создать методику оценки техногенной безопасности технологических процессов при использовании машин ударного и вращательного действия, выявить техногенные риски для оператора в системе «человек-машина» и разработать компьютерную технологию по формированию базы и системы контроля организационно-технических мероприятий по обеспечению техногенной безопасности.

3.Разработать методологию обеспечения техногенной безопасности при выполнении работ с применением машин ударного и вращательного действия

4.Разработать автоматизированную систему и алгоритмы управления техногенной безопасностью при технологических процессах с использованием машин различного механизма действия.

Основные выводы и результаты работы

1 .Решена задача совершенствования управления технологическими процессами с использованием машин ударного и вращательного действия на предприятиях машиностроения.

2.Действующие требования к аттестации рабочих мест по условиям труда не в полной мере приемлемы для операторского труда, поскольку не учитывают его специфику, вариабельность выполняемых работ (использование машин разных типов), требуют учета экспозиции воздействия вредных факторов и введения дифференцированной оценки техногенной нагрузки на каждого оператора.

3.Разработаны и внедрены совмещенные информационно-технологические карты (ИТК) управления техногенной безопасностью технологических процессов при использовании МУ и ВД, которые содержат следующие данные:

• показатель "вредности" условий труда на рабочих местах в системе ССБТ, Госсанэпиднадзора;

• обобщенный показатель техногенной нагрузки;

• медико-гигиенический мониторинг и реабилитация операторов;

• организационно-технические мероприятия и управляющие решения.

4.Разработана концептуальная модель формирования эффективной экспозиции воздействия вредных факторов при использовании МУ и ВД, на основе которой установлена вероятность техногенного риска у исследуемых групп операторов.

5.Проведен анализ разработанной схемы использования программного подхода в процессах проведения работ по обеспечению техногенной безопасности: организована работа в едином информационном пространстве предприятия, ССБТ, НТД, Госсанэпиднадзора на основе компьютерной технологии. введены функции прогноза развития техногенно обусловленного риска для операторов, использующих МУ и ВД; разработана схема, определяющая значимость управляющих решений.

6.Внедрение результатов работы позволило: повысить эффективность управления техногенной безопасностью технологических процессов при применении схемы системного подхода и использовании совмещенных информационно-технологических карт; создать модель управления на предприятии технологическими процессами с использованием МУ и ВД, повышающую качество и производительность работ.

1. Под ред. К.В.Фролова "Вибрация в технике. Защита от вибрации". Справочник,т.6, -М.: Машиносроение, 1995. -45бс.

2. Ф,М,Диментберг, К.В.Фролов. Вибрация в технике и человек.- М.гЗнание, 1987г.158с.

3. А.М.Микулинский ,Г.А.Стариков, Л.С.Шейман. Защита от вибрации при работе с пневматическими шлифовальными машинами. М.: Машиностроение", 1976 г. - 88с.

4. М.Г.Косов,А.А.Кутин, Р.В.Саакян, Л.М.Червяков. Моделирование точности при проектировании технологических машин. М.: МГТУ «Станкин»,1998 103с.

5. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении./ Под общей редакцией Ю.М.Соломенцева и В.Г.Митрофанова. М.: Машиностроение, 1986 168с.

6. Под ред.Н.Ф.Измерова, Г.А.Суворова, Н.А.Куралесина "Руководство. Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль", т.2, М.: Медицина,-1999г. 439с.

7. Шинев В.Г., Комлева Л.М., Журавлев А.Б.,Дружинин В.И. Изучение физических характеристие ударной вибрации ручных машин и ее влияние на организм работающих.//Гигиена труда и профзаболевания,-1991 г.-N 12-С.26-29.

8. Андреева-Галанина Е.Ц. Вибрация и ее значение в гигиене труда.Л.:Медгиз, -1956,190с.

9. Артамонова В.Г., Шаталов Н.Н. Профессиональные болезни. РазделШ.Болезни, обусловленные действием физических факторов производственной среды. Вибрационная болезнь.-М:Медицина, 1982.-С 135-165.

10. БутковскаяЗ.М. Производственная вибрация//Справочник по гигиене труда.-Л:Медицина, 1979.-С.88-109.

11. Дрогичина Э.А., Летавет А.А.(ред.) Вибрация на производстве.- М.: Медицина, 1971,241с.

12. Разумов И.К. Основы теории энергетического действия вибрации на человека. -М.:Медицина, 1975 .-206с.

13. Суворов Г.А., Лебедева Н.В., Крапивко С.Г., Кравченко O.K. Профессиональная заболеваемость, обусловленная действием вибрации и шума, в ведущих отраслях промышленности и основные задачи ее профилактики//Гигиена труда и профзаболевания.-1991.-N 1.-С.1-4.

14. Суворов Г.А., Шкаринов Л.Н., Денисов Э.И. Гигиеническое нормирование производственных шумов и вибрации.- М.:Медицина,1984. -239с.

15. Кармолин А.Л., Сыромятников Ю.П. Интегральная оценка условий труда.//Гигиена и санитария -1987 N9-C.40-41.

16. Модель А.А., Минцер О.П., Тимофеева Н.Т. и др. Оценка информативности и диагностической ценности клинических признаков вибрационной болезни.//Ж.неврапотологии и психиатрии-1975 N5-C.677-681.

17. Р. 2.2.755-99 Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.

18. СанПиН 2.2.3.570-96 Гигиенические требования к предприятиям угольной промышленности и организации работ.

19. Сыромятников Ю.П. Оценка информативности клиничес ких признаков шумовой болезни//Гигиенга труда и рофессиональные заболевания,-1981 N8-C. 1-4.

20. Метлина Н.Б. Клинические особенности, обусловленные воздействием различных параметров вибрации//Вибрация на производстве. М.: Медицина. 1971.С.159-183.

21. Васильев Ю.М., Смирнов В.А. Исследование режимов движения виброударной системы "рука человека- масса- ограничитель".-вибротехника. Научн. труды высших учебных •заведений Литовской ССР, вып. 1.Каунас, 1974.- С.11

22. Васильев Ю.М., Смирнов В.А. Режимы движения системы "Виброударная машина-рука человека".-"Научные работы института охраны труда",1974, вып.88.

23. Страмцов В.Ю., Готлиб Я.Г."0 влиянии абразивного круга на вибрацию ручных шлифовальных машин".-Механизированный инструмент и отделочные машины", М.ДНИИТЭстроймаш -1969,N2- С.44-58

24. Симкин E.JL Пневматические ручные машины в судостроении. Том2.• Л.,"Судостроение", 1970, 389с.

25. Ручные пневматические машины ударного действия с пониженной вибрацией. -Сборник научных трудов. Под общей редакцией Н.А.Клушина. Новосибирск, 1974,119с.(АН СССР Сибирское отделение, институт горного дела).

26. Определение экономической эффективности мероприятий по профилактике вибрационной болезни. Под ред. Микулинского A.M. и Ефремовой Н.И.- г.Горький, Волго-вятское книжное издательство, 1974-39с.

27. Прибор для измерения усилий,-"Машиностроитель", 1971,N8, с.39-40.

28. Исследование эффективности средств виброзащиты при работе с ручными машинами.-В сб.:Влияние вибрации различных спектров на организм человека и проблемы виброзащиты. М."Наука",-1972,-С.198-202( Авт.: Васильев Ю.М., Смирнов В.А., Бунин Н.И. и ДР-)

29. ДенисовЭ.И., Сергеев Е.И. О распространении вибрации по телу человека. "Гигиена труда и профессиональные заболевания", 1968,-N6,-С.3-8.

30. Андреева-Галанина Е.Ц. Вибрация и ее значение в гигиене труду. Медгиз,-1956,-180с.

31. Андреева-Галанина Е.Ц., Алексеев С.В., Кадыскин К.В. Шум и шумовая болезнь. Л.,Медгиз,-1972,-291с.

32. Бутковская З.М. Влияние вибрации разных параметров на пороговое восприятие звуковых тонов", 1960,-N5,-C.12-16.

33. Бутковская З.М. К вопросу о допустимых величинах статических усилий при воздействии сложной вибрации ручных механизмов.- В сб.: Гигиена труда. Киев,"Здоровье", 1972, -bbin.N8, -С.24-30.

34. П.Дорман. Американский взгляд на экономику охраны труда./Охрана труда и социальное страхование. -2001,- №5,6, -С. 69-74.

35. Гольдштейн Б.Г., Гоппен А.А. Система обеспечения виброзащиты оператора ручных машин. -"Строительные и дорожные машины", 1975, N4,С.8-10.

36. Гоппен А.А., Николаев И.В. Пневматические молотки и перспективы развития их конструкций. Обзор. Серия IV "Механизированный инструмент и отделочные машины",М., ЦНИИТЭстроймаш, 1972, 61с.

37. Горбунов Б.И., Бабуров В.И., Жартовский Г.С. и др. Ручные пневматические молотки. -М.,Машиностроение, 1967, с. 184.

38. ГОСТ 16519-78 Ручные машины. Методы измерения вибрационных параметров.

39. ГОСТ 17770-86 Ручные машина. Требования к вибрационным характеристикам.

40. ГОСТ 12.1.012-90 Вибрационная безопасность.46.ГОСТ 12.1.003-90 Шум.

41. ГОСТ 12.4.51-87 Средства индивидуальной защиты органа слуха.

42. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ Вредные вещества. Классификация и общие требования.

43. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

44. Карпова Н.И. Вибрация и нервная система.- Л.:Медицина, -1976, 167с.51 .Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики.Т.2,-М.: Гостехизда-1955,596с.

45. ГОСТ16826-71 Приборы виброизмерительные. Основные параметры. М.: Изд-во стандартов, 1971,5с.

46. ГОСТ 16819-71 Приборы виброизмерительные. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1971,8с.

47. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Под ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 1978, т.1, 448с.ГОСТ 16844-86. Средства испытаний пневматических и электрических молотков. Технические требования.

48. Теплотехника. Справочное пособие для решения задач и выполнения расчетно-графических работ. Под ред. Левина А.В., Семенова Ю.П., МГУЛ-М.:1993 108с.

49. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов в двух частях. Под ред. В.Н.Богословского, М. :Стройиздат, 1976,188с.

50. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. 1996 , 36с.

51. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. М. Машиностроение- 1990,- 272с.

52. Волков Л.К., Ковалев Р.Н.,Никифорова Г.Н., Чаадаева Е.Е., Явленский К.Н., Явлен-ский А.К. Вибрация и шум электрических машин малой мощности. Л.'"Энергия",Ленинградское отделение. 1979 ,206с.

53. Ваганова Т.Н., Прозоров В.А. Шариков В.З. Шум электродвигателей малой мощности. М. Машиностроение.- 1972, 187с.

54. Вибрация энергетических машин. Справочное пособие./Под редакцией Н.В.Григорьева.-Л. Машиностроение, 1974.-464с.

55. Вольдек А.И. Электрические машины.-Л.: Энергия 1974.-839с.

56. Измерение шума машин и оборудования/Г.Л.Осипов, Д.З.Лопашев, Н.Е.Федосеева, Ю.М.Ильящук.-М.:Издательство стандартов, 1968.-146с.

57. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах.-Л.Судостроение,1961.415с.

58. Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин.- Л.: Энергия, 1974.-200с.

59. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978.- 199с.

60. Реакция организма человека на воздействие опасных и вредных производственных факторов: Справочник в 2-х томах. М.: Издательство стандартов. 1990.

61. Силантьев В.В. Проблемы улучшения условий труда и здоровья работаю-щих.Ж.Безопасность жизнедеятельности. N10.2001r с.5-7.

62. Добрынин С.А., Фельдман М.С., Фирсов Г.И. Методы автоматизированного исследования вибрации машин.- М.: Машиностроение-1987.-224с.

63. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984.223с.

64. Фролов К.В. Методы моделирования тела человека оператора, подверженного действию вибраций машин и механизмов// Вибротехника. 1981 N1 С.41-53

65. Быховский И.И., Гольдштейн Б.Г.Основы конструирования вибробезопасных ручных машин. М.: Машиностроение, 1982.224с.

66. Алексеев С.П.Казаков A.M. Колотилов Н.Н. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М.: Машиностроение, 1970.208с.

67. Балакин И.Я. Зинин Ю.Н. Технология -очистки отливок. JL: Машиностроение, 1986.184с.

68. Безопасность производственных процессов : Справочник/Под общ. ред.С.В.Белова. М.: Машиностроение, 1985.448с.

69. Борьба с вибрацией и шумом в кузнечном производстве/Г.В.Дуганов, А.И.Храмой, М.С.Коган и др. Киев: Техшка, 1984.101с.

70. Васильев Ю.М.К вопросу вибрации ручных машин ударного действия:Автореф.дис.на соиск.учен.степ.канд.техн.наук. М., 1969,31 с.

71. ГрацианскаяЛ.Н., Гринберг А.В. Профессиональные заболевания рук от перенапряжения. Л.-М.Д963

72. Роик В.Д. Оценка профессионального риска. //Охрана труда и социальное страхование.-1997.-N20-С.41-49

73. Руководство ИСО/МЭК 51 Общие требования к изложению вопросов безопасности при подготовке стандартов//Сертификация продукции.-М.,199081 .ISJ9004 Quality management and quality system elements. Guidelines.-Geneva,1987.

74. Global strategy jn occupatijnal health for all. The Way to health at work. -Geneva:WHO/JCH/95.1,1995.

75. Massign G.C.M., De Gier H.G. Assessing working conditions. The european practice.-Luxemburg,1996.-i e О

76. Лойт А.О., Кротов Ю.А. Установление гигиенических регламентов в разных средах: Учебное пособие.СПб. 1996.76с.

77. Дуганов Г.В., Онищенко В.Я. Совершенствование систем виброизоляции ручных ма-шин//Изв. Вузов СССР Машиностроение. 1979.N9.С.33

78. Онищенко В.Я. Локальная виброзащита в ручныхмашинах. //Машиностроитель. 1981 .N6.С.28-29.

79. Онищенко В.Я. Виброзащитные рукоятки пневмомолотков.//Машиностроитель.1986.Ш.С.26-27

80. Тихомиров Ю.Ф. Промышленные вибрации и борьба с ними. Киев:Техника, 1975.180с.

81. Электрические ручные машины с двойной изоляцией /Б.Г.Гольдштейн, М.А.Шнейдерман, Б.М.Левин, Х.К.Дубов. М.Машиностроение, 1975.223с.

82. П.Г.Белов Семантика понятий безопасность и риск.//Безопасность труда в промышленности. 1998 .№2. С. 63-64

83. В.Б.Носов Безопасность труда./под ред.В.В.Амбарцумяна М.Машиностроение,1994144с.

84. Борьба с вибрацией на производстве. Тематический сборник ВЦНИИОХ, М.,1976г.,с.130.

85. СН 2.2.4/2.1.8.566-96"Производственная вибрация , вибрация в помещениях жилых и общественных зданий".

86. СанПиН 2.2.2.540-96 "Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ".

87. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. Словарь-Справочник под об.ред.Гребенникова С.Ф.Изд.Лань.2001.304с.

88. Гузл Ф.В. Гигиена труда и профзаболеваний в Чехословакии. Прага,1967, т.12, с.80.

89. Малинская Н.Н., Метлина Н.Б. Профилактика вибрационных заболеваний. М.,1966.

90. Реакции организма человека на воздействие опасных и вредных производственных факторов: Справочник в 2-х томах. М.: изд-во стандартов. 1990.Т.1-350с. Т.2-367с.

91. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х томах/Под редакцией Л.К.Исаева. М.:ПАИМС.1997- Т.2-496с.

92. С,В.Алексеев, М.Л.Хайлович и др. Производственный шум. М.:Медицина.1991.136с.

93. А.А.Федоров, А.И.Гражданкин. Методика автоматизированной оценки техногенного риска эксплуатации опасных производственных объектов.//Безопасность жизнедеятельно-сти.2001г. №7 С.7-12.

94. В.М.Минько. Аттестация рабочих мест как основа для оптимального планирования улучшения условий труда.//Безопасность жизнедеятельности.2001 ,№7,С. 19-22.

95. Ю.Г.Горшков Аттестация рабочих мест по методике интегральной оценки./Юхрана труда и социальное страхование. 2001, №2,С.33-36.

96. Ю4.Д.Б.Браун. Анализ и разработка системы обеспечения техники безопасности на производстве.М. Машиностроение. 1985, 171с.

97. Ю5.М.Б.Голота, В.С.Мокий. Что такое информология и почему она служит охране тру-да.//Охрана труда и социальное страхование .№2,2002 с.73-75.

98. Результаты периодического медосмотра виброопасных профессий

99. Данные медосмотра „ Датам/о Р/м Ф.И.О. Возраст В контакте „ „ Сопутствующие Вибрац. Исх.темп. Холодовая с вибрациеи . заболевания чувств, кистеи рук проба Энтропия Подразделение

100. Шейный остеохондроз ВСД, артериальная гипертензия ВСД, артериальная гипертензия ВСД, арт.гипертензия

101. Синдром Рейно, шейный остеохондроз Варикозное расширение вен Варикозное расширение вен ВСД, артериальная гипертензия ВСД, артериальная гипертензия

102. ВСД, артериальная гипертензия

103. ВСД, артериальная гипертензия

104. Варикозное расширение вен нижних конечностей

105. Варикозное расширение нижних конечностей

106. Методика опенки техногенной опасности на рабочих местах операторов машин ударного и вращательного действия.

107. Схема использования программного подхода в процессах проведения работ по обеспечению техногенной безопасностью, определяющая роль и место управляющих решений.

108. Заместитель главного инженера^г^у^^^/ С.П.Борисов