摘要:对于民用航空产业而言,安全性是出发点也是落脚点,是其持续发展的关键。随着航空业的发展,当今的飞机事故率己较民用航空起步阶段下降了很多,基本能达到3起每百万飞行架次的水平,这一进步很大程度上归功于技术的进步,飞机本身的可靠性有了很大的提升。但这一数值并不能令人完全满意,尽管事故率有所下降,但航空业发展同样带来的是航班次数的激增。对于航空维修系统中人为差错的研究,国内外学者主要集中在差错致因及其相应防控措施的剖析挖掘上,而对于维修中人为差错概率定量预测的研究较为匮乏。
关键词:民航维修;目视检测;人为因素
人因可靠性分析(Human Reliability Analysis,HRA)指对人的可靠性进行定性与定量分析和评价,其主要目标在于评估由人为差错导致的风险和寻求降低人为差错影响的方式。目前,HRA已广泛应用于对安全标准要求很高的复杂人机系统中,例如核工业、石化工业等。然而,在对航空安全有着巨大影响的航空维修领域,有关人的表现可靠性的定量分析却非常有限,研究主要集中在维修差错管理及维修人机工效上。由于航空业的特殊性和数据库的不完善,在应用HRA方法时,数据较难获取。而贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)可以使用多学科的主、客观信息作为数据来源,因此能够为克服该障碍提供较好的解决方案。
1 航空维修人为差错的研究现状
关于航空维修系统的人为因素一直备受专家学者的关注和探讨。从上世纪40年代以来,不少学者陆续提出诸多经典的人为因素理论和模型,包括墨菲定律、SHEL模型、REASON模型等,但上述模型均未对人误进行获取和评价,也无法进一步揭露表面现象与内在机制之间的关系。在诸多学者提出的各种经典模型的基础上,国际民航组织(ICAO)首次提出了事故链理论并应用到实际事故预防中,其基本思想为事故并不是由单一原因导致的,而是由像一个链串起来的诸多因素共同促发的,若能够切断其中任意一个环节均能阻止事故的最终发生此后,海因里希在此基础上进一步提出了事故因果连锁理论,从组织的角度构建了多米诺骨牌模型和冰山模型,用来分析复杂的航空事故和事故隐患的致因。在SHEL等传统的人为因素模型的基础上,考虑了人与人之间的相互作用和组织因素对人的作用,Yu-HernChang等人又提出了SHELLO模型,提高了模型应用的客观性和全面性。自此以后,美国、欧洲等国家和公司陆续开发了一些能够专门收集和处理人为因素数据的工具和软件,例MEDA、HFACS]AMPOS、ADAMS等等。在航空维修人为差错的研究过程中,上述人为因素分析模型和方法得到了广泛的研究和应用,为保障航空维修安全作出了一定的贡献。
2 目视检测环境因素试验
2.1 试验方案设计
用落锤垂直落下模拟飞机材料受到的冲击损伤,每块区域冲击出2-5个损伤,位置随机分布,深度选定参考波音与空客对目视检测检出概率和目视勉强可见损伤相关研究,取0-1毫米。为得到合适的损伤深度,先进行一组预试验,记录落锤高度与撞击所得损伤深度的关系。通过结果与记录观测发现,整体损伤程度偏小,不易检测出,因此决定正式试验采取250750毫米范围落锤高度,最终冲击所得损伤深度分布,被试进行检测试验时,将试验件安装在角度可调的台架上,使下边缘距离地面1200毫米,用可调式照灯照亮待检区域,在距离试验件相应检测距离的地面做出标记。
2.2 数据处理
检测结果经统计处理后,得到具有统计意义的离散形式损伤深度对应检出概率值,为得到连续的POD曲线,需进行拟合,拟合方式采用累积对数正态分布和对数几率分布两种,所得到的结果由于两种曲线特性的不同而存在一定差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了找到更适于本试验的拟合方式,对两种拟合方式的拟合程度,以及分别所得到的BVID值进行比较。 数据拟合程度可用统计量一一拟合度指数R2值描述,R2值越大,则说明数据与方程间有较好的拟合。拟合度指数可以度量拟合优度,但并不能度量有效性。对于政治科学或社会人文学等领域而言,由于存在较大随机效应、或在度量上存在一定困难、或是可能是描述函数忽略了某些可能引起混杂问题的重要因素,R2<1/10的情况也十分常见。
拟合方式都在0. 5米时的拟合程度较低,这可能是由于距离较近的情况下,观测距离并不能良好的保证,即可能有些被试为了更清楚的进行观测,会下意识的靠近试验件。从Kinect所记录的实时检测距离来看也是如此,被试在O.s米处进行检测时,数据的不稳定程度较之另两种检测距离时要大,因此导致这一组数据的稳定性不佳,从而较为偏离理论值。 蓝色试验件与白色试验件的拟合程度也差的较多,蓝色喷漆数据的拟合程度明显低于白色喷漆数据的拟合程度,这可能是由于进行试验时,大部分被试是先进行蓝色,后进行白色部分的观测,因此蓝色部分的数据因人而异的差距较大,导致数据的不稳定,从而反映为与理论值的偏离,拟合程度较低。
2.3 数据分析
(1)组织文化
不同于其他行业的维修,飞机维修的1个失误可能会导致非常惨痛的后果,造成不可估量的损失。一般的航空公司或飞机维修企业在安全方面会投入较大的人力和物力,将安全至上奉为组织信条之一。模型中,组织文化节点设定为2个状态:“不够重视安全”与“足够重视安全”。结合调查结果,给出2个状态的边际概率分别为0.15和0.85。基于此,可探讨组织文化节点状态改变对其他影响因素的作用,观察组织文化节点状态确定时,其他因素各状态的概率,计算结果见表2。可以看出,组织文化对许多因素有影响,而且对直接相关因素(监督、沟通、培训等通过有向弧直接相连的节点)的影响比非直接相关因素要大。当组织文化节点状态由“不够重视安全”改为“足够重视安全”时,经验节点“丰富”状态的概率增长了22.22%。专家们认为,专注于安全与可靠性的组织文化对组织培训的要求更高,同时优良的组织文化对营造良好的学习和交流氛围大有裨益,而这些都有助于雇员积累经验。
(2)关键因素分析
探讨每个影响因素的变化对目标节点概率的影响。表5显示,在目视检测表现模型中,影响目标节点的5个最关键因素依次是视觉信息、设备、疲劳、检测距离和组织文化,其状态设定的改变对目视检测表现的影响更为显著。根据计算结果亦可推断,改善与检测员相关的因素比改善与材料相关的因素更有助于改善检测表现。
民用航空领域中,安全性是首要任务,而维修人员差错是导致航空事故的一个重要因素。目视检测在维修中占据重要地位,涉及大量人为因素,存在许多可变成分和不稳定因素,检测可靠性并不能得到保证。1) 组织文化的影响深入到组织的方方面面,在航空维修中扮演着重要角色。2) 不舒服的检测姿势会导致检测表现一定程度的下降。3) 视觉信息、设备、疲劳、检测距离及组织文化相比其他因素对检测表现更为重要。4) 改善与检测员相关的因素比改善与材料相关的因素更有助于改善检测表现。欲改善目视检测表现,必须对多个影响因素进行综合管理。
参考文献
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论文作者:余文斌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/14
标签:因素论文; 组织论文; 模型论文; 差错论文; 航空论文; 节点论文; 数据论文; 《防护工程》2017年第11期论文;