Ergonomie a lidský cinitel

Nové metody a prístupy urcené pro vysetrování korenových prícin selhání lidského cinitele v procesním prumyslu

13.02.2008 | ZDROJ: VÚBP, v. v. i. | AUTOR: Skrehot Petr, Malcíková Katerina

Vysetrování prícin vzniku nezádoucích událostí v 80% prípadu koncí zjistením, ze se na jejich vzniku podílel lidský faktor. Následným detailním rozborem vsak odhalujeme, ze selhání cloveka predstavuje pouhé následky pusobení prícin vyssích rádu, tzv. korenových prícin.

KLÍCOVÁ SLOVA: lidský faktor

 Vysetrování prícin vzniku nezádoucích událostí v 80% prípadu koncí zjistením, ze se na jejich vzniku podílel lidský faktor. Obvyklý prístup vysetrování prícin selhání cloveka se ale casto zastavuje na úrovni, pri které jsou definovány pouze obecné príciny chybného jednání. Následným detailním rozborem vsak odhalujeme, ze tyto príciny predstavují pouhé následky pusobení prícin vyssích rádu, tzv. korenových prícin. V praxi predstavuje proces identifikace korenových prícin nárocný úkol vyzadující nejen dukladnou analýzu celého systému rízení a bezpecnosti, ale také odhalení individuálních psychosomatických vlivu nebo rady aspektu, jez pusobí uvnitr pracovního kolektivu. Pro tento úcel proto vyvíjíme nový nástroj – Metodu identifikace prícin selhání, která snadno a rychle umozní nejen identifikovat korenové príciny selhání lidského cinitele, ale také kvantifikovat pravdepodobnost jejich správného urcení.

Historické souvislosti

Problematika lidského cinitele, tj. interakce cloveka a jeho pracovního prostredí, je stále více chápána jako oblast s rozhodujícím vlivem na bezpecnost provozu zarízení a technologií. Historicky nejdelsí zkusenosti máme v tomto smeru z jaderné energetiky a dalsích jaderných provozu.

Ve Spojených státech se první aplikace analýz spolehlivosti lidského cinitele objevily jiz pocátkem 50-tých let 20. století [10]. Jednalo se o techniky urcené pro odhad/predpovezení vzniku lidské chyby, které byly zpocátku vyvíjeny jako kvalitativní kontrolní metody napríklad pro odhad chybování montéru jaderných hlavic v Sandia National Laboratiries. Zajímavostí je, ze jiz tehdy byly aplikovány distribucní prvky potrebné pro tzv. citlivostní analýzu. Díky tomu jiz první metody disponovaly pomerne sirokým záberem i schopností hlubsího pohledu. Empirickým poznatkem, který byl pro jejich rozvoj vyuzit, bylo, ze urcité typy chyb, jako jsou napríklad chybné ctení, absence vzdelávání, ci volba spatných ovládacích prvku se vyskytují (v provozech obdobného charakteru) s urcitou konstantní cetností.

S nástupem direktivy SEVESO se tyto zkusenosti zacaly významneji prenáset i do chemického prumyslu. I zde si totiz selhání jedincu vyzádalo radu velkých havárií s tisícovkami zmarených lidských zivotu a dalsími nezvratnými negativními následky. S rostoucí nárocností chemických procesu se totiz zvýsilo i technologické riziko a ruku v ruce s tím i nároky kladené na obsluhu, která pak casteji selhává i pri resení jindy banálních situací. Literatura uvádí, ze 60% ze vsech prumyslových katastrof od roku 1921 do 1989 se prihodilo po roce 1975, pricemz Bogard [14] prokázal, ze dvanáct z devatenácti velkých prumyslových havárií ve 20. století, které si vyzádaly 100 a více úmrtí, se stalo az po roce 1950. 

Kritická místa v systémech rízení a bezpecnosti z pohledu na lidský faktor

Nejkritictejsími místy v systémech rízení a bezpecnosti ve velkých prumyslových podnicích jsou rídící operátorská centra (velíny). Na ne se proto obrací nejvetsí pozornost. Ukazuje se, ze není rozhodující, jaký druh provozu je z velínu rízen (jaderná energetika, provoz výrobní technologie v chemickém závode ci rízení letového provozu), ale jaké podmínky ve sledovaném systému panují. Zastoupení lidského selhání na celkovém balíku vsech prícin vedoucích ke vzniku mimorádných havárií dosahuje shodne cca 80% [1-4]. Toto císlo není absolutní, protoze je znacne závislé na tom, do jaké hloubky byly príciny mimorádného stavu analyzovány. Pri hrubém zjistování prícin lze snadno toto císlo snízit, naopak velmi podrobným zjistováním musíme logicky dospet k hodnotám presahujících 95%. Za kazdým  technickým nebo materiálovým selháním lze totiz dríve ci pozdeji vystopovat cloveka. Jako jediné výjimky mohou být povazovány pouze tzv. zásahy vyssí moci, které nelze lidským jednáním jakkoli ovlivnit.

Nastavení hranic pro operacní nasazení kazdé analytické metody proto musí vzdy príslusné aplikaci predcházet. Nejoptimálnejsí je dodrzení tzv. teritoriálního prístupu, tj. respektování hranic podniku, jakozto ohranicení zkoumané mnoziny (systému). Vse, co se nachází vne této mnoziny, se jiz dále neanalyzuje, takze i potenciální selhání cloveka mimo analyzovaný podnik, byt s prímou vazbou na selhání cloveka uvnitr zkoumaného systému, nelze klasifikovat jako selhání cloveka uvnitr systému. To se týká zejména prícin, které se vází na technické a materiálové závady, které nemohly jejich uzivatelé (pracovníci analyzovaného podniku) ovlivnit svým vlastním pocínáním.

Aktuální výzkumné projekty realizované ve VÚBP

Hlavní cást výzkumu, na kterém v rámci resení grantového úkolu Ministerstva prumyslu a obchodu CR c. 1H-PK/21 v soucasnosti pracuje tým odborníku Výzkumného ústavu bezpecnosti práce, smeruje k vývoji nových metod a nástroju pro hodnocení a zvysování spolehlivosti lidského cinitele v rídících centech. Pro jeho resení bylo zvoleno obecné schéma podle modelu TALENT [2].

Ackoli je model TALENT primárne urcen pro integraci HRA (Human Reliability Analysis) do PRA (Probabilistic Risk Assessment) procesu, lze jej flexibilne vyuzít i pro stanovení postupu obdobných výzkumných a analytických prací. Harmonogram byl v tomto smyslu proto upraven do následujících kroku

1. Plánování výzkumného projektu,
2. Dukladné seznámení s fungováním systému rízení a bezpecnosti ve vybraných „referencních“ podnicích,
3. Identifikace sekvencí a nalezení kritických míst,
4. Systémové analýzy,
5. Analýzy obnovy,
6. Analýzy vnejsích událostí,
7. Návrh nových metodických postupu,
8. Overení navrzených metodických postupu v praxi,
9. Záverecná zpráva.

Výsledky systémových analýz a analýz kritických míst ve vybraných podnicích

Systémové analýzy, které návrhu nových prístupu a metod predcházejí, odhalily, ze soucasná úroven vysetrování prícin vzniku mimorádných stavu ve vztahu k posouzení míry selhání lidského cinitele v ceských jaderných elektrárnách neumoznuje identifikovat skutecné korenové príciny. Bylo zjisteno, ze vysetrování koncí u výberu z omezeného souboru prícin, které lze vsak povazovat spíse jen za následky pusobení prícin vyssího rádu (viz. tabulka c.1) [13].

Tabulka c.1: Procentuální zastoupení definovaného souboru prícin selhání lidského cinitele

Definovaná prícina:	Zastoupení [%]
chyba personálu údrzby (napr. nedodrzení predpisu; nekvalitne odvedená práce; nepozornost; spatná komunikace s provozními zamestnanci)	5,5
opakovaná událost/ porucha  (napr. nedodrzení nápravných opatrení)	4,8
chyba v rízení (napr. nedostatky v rídící dokumentaci; absence rídící dokumentace; pochybení managementu)	17,5
nedostatky ve vztazích mezi personálem (napr. nedostatky v komunikaci s ostatními dotcenými pracovníky; nedostatky v koordinaci práce)	11,5
úmyslné porusení príkazu/zákazu pracovníkem	5,4
nízká úroven pracovní kultury zamestnancu dodavatele (napr. nedodrzení  predepsaných postupu; nekvalitne odvedená práce; nepozornost, spatná komunikace s provozními zamestnanci)	6,6
chyby provozního personálu (napr. nedostatecná kontrolní cinnost; spatná manipulace se zarízením; neznalost provozních a bezpecnostních predpisu; nedodrzení provozních a bezpecnostních predpisu; nekázen; nepozornost; rutinní resení nastalých situací)	30,1
nedostatecný výcvik nebo skolení	6,6
stresové situace (napr. kumulace cinností; neprehlednost vzniklé situace; neprehlednost prostredí; nutnost rychlého resení situace)	1,8
chyby na technické slozce (napr. nevhodná ci neprehledná situace; nevhodné ci neprehledné zarízení; nevhodné ci neprehledné znacení; nevhodné nastavení zarízení)	4,8
nedostatky v ergonomii pracovist (napr. nevhodne ergonomicky resené dispozice pracoviste; nevhodné nastavení a znacení)	1,2
vnejsí technická porucha	0,6
chyba externího personálu	3,0
neznámé príciny	0,6

Narozdíl od systémových analýzy pak analýzy kritických míst umoznily identifikovat pracovní pozice, u kterých je nejvetsí prímý vliv na systém rízení a bezpecnosti [13]. V prípade provozu jaderné elektrárny se jedná o tyto profesní skupiny:

• smenový inzenýr,
• vedoucí reaktorového bloku,
• operátor primárního okruhu,
• operátor sekundárního okruhu,
• operátor bloku,
• smenový mistra,
• technický pracovník informacních systému,
• technický pracovník chemických provozu a
• pracovník údrzby.

V prípade provozu chemických závodu je tento výcet obdobný a zahrnuje profesní skupiny:

• vedoucí výrobny,
• mistr velínu,
• operátor velínu,
• venkovní operátor (pracovník venkovní obsluhy),
• mistr údrzby a
• pracovník údrzby.

Vývoj nových metod a nástroju pro hodnocení spolehlivosti lidského cinitele

Na základe dukladného pochopení fungování ruzných systému rízení a bezpecnosti a za vyuzití výsledku výse uvedených analýz, byla vyvinuta Metoda identifikace prícin selhání – MIPS (angl. Cause Failure Identification Method – CFIM) [13].

MIPS je nástrojem umoznujícím zpetnou identifikaci korenových prícin selhání lidského cinitele, které ve finále vedly ke vzniku mimorádné události. Metoda je navrzena podle schématu modelu WPAM [7], který se vyuzívá jak pro priorizacní zhodnocení systému, tak jej lze úspesne pouzít pro první stupen vysetrování prícin vzniku mimorádných událostí z pohledu selhání lidského cinitele.

Hlavní podstatou modelu WPAM je systematická analýza, která se provádí pro identifikaci vhodné formy daného procesu a pro vytvorení merítek výkonu s ohledem na slabá a silná místa systémového procesu. WPAM se skládá z kvalitativních analýz pracovního procesu, které zahrnují hodnocení dulezitosti organizacních aspektu v rámci celkové kvality a výkonností. Pro analýzu se vyuzívá tríkrokový postup, který sleduje systematické vysetrování typu selhání v pracovním procesu a potenciální narusení ochrany a organizacní aspekty, které tato selhání mohou prinést.

Pomocí modelu WPAM a za vyuzití jiz overených prístupu [8-11] bylo definováno 73 spolehlivostních organizacních faktoru rozclenených do 11 skupin:

• výcvik,
• povinnosti a úkoly,
• rozhodování o rízení procesu,
• ovládání a manipulace,
• pracovní skupina,
• dohled a dozor,
• rízení a management,
• osobnostní rysy,
• rizikové faktory prostredí,
• pracoviste a
• stresory.

Kazdý faktor je rozdelen podle potreby na parciální prvky, tzv. dílcí prvky spolehlivostního organizacního faktoru (DPSOF), ke kterým je navrzena matice vysetrovacích otázek. Prostrednictvím nich je prováden rízený pohovor s aktéry události. Obdobného zpusobu se vyuzívá také v bezných úkolových analýzách, kdy je chybování pri výkonu príslusné pracovní operace hodnoceno pomocí popisu chybování pri výkonu dílcích podúkolu.

Pro kritické profesní skupiny bylo provedeno i ocenení spolehlivostních organizacních faktoru pomocí váhových koeficientu (Vp). Rozptyl hodnot tohoto koeficientu je od 1 (nevýznamný) az po 3 (klícový) a to ve vztahu k príslusné profesní skupine.

Charakter výstupu metody MIPS

Metoda je navrzena tak, aby za maximálního vyuzití vstupních dat, bylo spektrum jejich výstupu co nejsirsí. Filozofie a jednotlivé procedurální kroky metody proto umoznují zejména:

1. urcit osoby (profesní skupiny), které se na vzniku a rozvoji mimorádné události podílely nejvetsí merou,
2. urcit oblast systému representovanou príslusnou skupinou SOF, která je v podniku nedostatecne resena a jejíz prvky mohly negativne ovlivnit dané pracovníky,
3. identifikovat pravdepodobné príciny selhání konkrétních osob,
4. urcit faktor selhání príslusné osoby (profesní skupiny), který lze dále vyuzít jako indikátor pro dlouhodobé sledování úrovne spolehlivosti této profese,
5. urcit míru správnosti urcení skutecných prícin selhání konkrétních osob.

Výse uvedené výstupy vyzadují aplikaci jak kvalitativní, tak kvantitativní analýzy, jejichz vzájemná provázanost vyplývá z postupového schématu metody.

Kvalitativní analýza

Hlavní soucástí metody MIPS je kvalitativní analýza. Ta je zalozena na rízeném pohovoru s vybraným pracovníkem príslusné profesní skupiny, který urcitým zpusobem mel vliv na vznik ci prubeh mimorádné události. Tato osoba je podrobena rízenému rozhovoru pomocí navrzené matice otázek. Otázky jsou formulovány tak, aby kazdá z nich následne umoznila odhalit pouze jednu prícinu mozného selhání príslusného pracovníka. V nekolika málo oduvodnených prípadech muze být identifikováno i více mozných prícin, maximálne vsak tri.

Dodrzení systému „jedna otázka - jedna odpoved - jedna prícina“ je dulezité pro jednoznacné urcení nejpravdepodobnejsí príciny a zároven eliminuje moznost urcení zdánlive vzájemne kolizních prícin. Identifikace mozných prícin selhání vychází z výberu z kolekce preddefinovaných prícin, které byly navrzeny podle zkuseností z praxe.

Kvantitativní analýza

Soucástí analýzy prostrednictvím MIPS je také kvantifikace výstupu. Zpracování odpovedí na polozené otázky umoznuje jednak identifikovat mozné príciny selhání príslusného pracovníka a jednak kvantifikovat míru jejich správného urcení.

Kvantifikace se provádí prostrednictvím faktoru selhání lidského cinitele Fp, který umoznuje stanovit pravdepodobnost správného urcení prícin selhání cloveka Pp. Faktor selhání lidského cinitele je bezrozmerná velicina charakterizující pocet tzv. negativních odpovedí respondenta a míru závaznosti príslusného SOF, ke kterému se tyto odpovedi vází. Kazdá odpoved je príslusne penalizována. Výpocet faktoru Fp je prováden podle matematického vzorce, do kterého vstupují i váhové koeficienty Vp, které analytik urcí pro kazdý SOF z tabulek, jenz tvorí prílohu metody.

Pomocí funkcní závislosti je pro príslusné hodnoty faktoru selhání lidského cinitele Fp následne stanoven rozptyl pravdepodobnosti správného urcení prícin selhání cloveka Pp a k nemu príslusné kvalitativní hodnocení. Výsledná hodnota Pp vyjádrená v procentech (od 0 do 100%) pak ríká, jaká je pravdepodobnost, ze mezi identifikovanými prícinami je alespon jedna, která selhání dané osoby skutecne zpusobila. Tato velicina nám tedy vyjadruje míru spolehlivosti urcení správného výsledku.

Záver

Hodnocení spolehlivosti lidského cinitele v pracovních systémech je nesnadný úkol. Úzce souvisí s identifikací a vzájemnou podmíneností lidských charakteristik (tj. kapacity výkonové, smyslové, mentální, pohybové atd.) na strane jedné a faktoru, podmínek a okolností degradující výkonnost a spolehlivost na strane druhé.

Na základe systémových analýz provedených ve vybraných podnicích a pracovistích byla vyvinuta nová metoda - Metoda identifikace prícin selhání (MIPS). Základní tezí této metody je skutecnost, ze sehnání cloveka se dá posoudit pomocí analýzy základních prvku systému bezpecnosti a rízení vyjádrených pomocí tzv. spolehlivostních organizacních faktoru (SOF). Tyto faktory jsou pak dále cleneny na parciální prvky (DPSOF), které umoznují provádet identifikaci prícin selhání pracovníku príslusných (kritických) profesních skupin v prípade vzniku mimorádné události.

Vyvíjená metoda MIPS nabízí prostrednictvím kvalitativne-kvantitativního prístupu jednoduchým a rychlým zpusobem vyjádrit krome mozných prícin události také pravdepodobnost jejich správného urcení. To ciní tuto metodu znacne univerzálním nástrojem urceným pro vysetrování probehlých mimorádných událostí a svým charakterem ji radí do skupiny rychlých operativních vysetrovacích metod.

Vývoj metody pokrocil jiz do stádia jejího praktického overování. Aplikace probehne v predem peclive vybraných podnicích, kde bude overována validnost postupového schématu metody, rozsah jejího záberu pri setrení skutecných událostí i správnost poskytovaných kvalitativních a kvantitativních výstupu. Po dokoncení této finální etapy projektu budou publikovány souhrnné informace o vyvíjené metode a výsledky získané pri její aplikací v praxi.

Literatura

[1] Hale and Glendov: Industrial accident prevention: A safety management approach, (5th ed.), McGraw-Hill, New York, U.S.A., 1987
[2] Gertman D.I, Blackman H.S: Human Reliability and Safety Analysis Data Handbook, John Wilex and Sons, Inc. New York, U.S.A., 1994
[3] Johnson C.W.: Failure in Safety-Critical Systeme: A Handbook of Accident and Incident Reporting, University of Glasgow Press, Glasgow, U.K., 2003
[4] Livingston A.D., Jackson G., Priestley K.: Root causes analysis: Literature review, WS Atkins Consultants Ltd., HSE, U.K., 2001
[5] Kieras D.E.: GOMS Models – Simplified Cognitive Architectures; Card, Moran, & Newell (1983) Model Human Processor, University of Michigan, U.S.A.
[6] Hochstein L.: GOMS, internet, University of Maryland, U.S.A., 2002
[7] Misumi J., Wilpert B., Miller R.: Nuclear Safety: A Human Factors Perspective, Taylor  Francis Ltd., U.K., 1999
[8] D.A. Weaver: TOR Analysis, 1973; D.A Weaver, Safety Associates, Pueblo, Colorado, U.S.A., 1989
[9] Williams J.C.: HEART – a proposed method for assessing and reducing human error, 9th Advances in Reliability Technology Symposium, University of Bradford, U.K., 1986
[10] Swain, A.D., Guttman, H: NUREG/CR-1278; 1983
[11] Hollnagel E.: Cognitive Reliability and Error Analysis Method, Elsevier Science Inc., New York, U.S.A., 1998
[12] Skrehot P., Hladký A., Malý S.: Hodnocení spolehlivosti lidského cinitele operátorského pracoviste velínu výrobny zplynování mazutu v Chemopetrol a.s. Litvínov, Výzkumný ústav bezpecnosti práce, Praha, Czech Republic, 2005
[13] Projekt 1H-PK/21: Metody a nástroje hodnocení a zvysování spolehlivosti lidského cinitele v provozu JE, Etapa 2: Analýza kritických míst z hlediska selhání LC, Výzkumný ústav bezpecnosti práce, Praha, Czech Republic, 2005
[14] Bogard W.: The Bhopal Tragedy, Westview Press, Boulder, Colo., 1989

TISKNOUT | POSLAT MAILEM