機電工程施工安裝階段中的人為失誤問題研究
發(fā)布時間：2014-09-05 11:20
1 緒論
1.1 選題背景和研究
經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，外部環(huán)境的變壞，導(dǎo)致機電安裝工程的各個方面都發(fā)生著巨大的變化，對腦力、心理的高要求促使企業(yè)要在組織結(jié)構(gòu)、激勵機制、安裝現(xiàn)場和管理決策等領(lǐng)域做出改進，而這些改進都需要充分考慮人的因素和應(yīng)用人因工程。機電安裝行業(yè)的快速發(fā)展，一方面要求企業(yè)必須加快轉(zhuǎn)型步伐，跟上市場、技術(shù)前進的步伐，通過技術(shù)升級來增強機電安裝企業(yè)的核心競爭力；另一方面，技術(shù)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境以及人力資源環(huán)境的變化需要企業(yè)改進管理機制、組織結(jié)構(gòu)，更加嚴格的預(yù)防和控制工作效率低下、安全事故。工作效率低下對工程質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，進而對企業(yè)造成財產(chǎn)上的損失，安全事故使員工受到身體傷害，傷害嚴重的會對員工家庭和企業(yè)造成長期的負擔(dān)，工程質(zhì)量問題及安全事故的頻發(fā)更會對企業(yè)的聲譽、社會責(zé)任產(chǎn)成負面影響。
隨著我國經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，越來越多的機械、電子技術(shù)得以引進機電安裝工程中，機械、電子技術(shù)的應(yīng)用使人從單一的體力勞動中得以解放，但伴隨而來的是腦力、心理上的高要求，這一轉(zhuǎn)變也標志著在機電安裝工程中人的因素受到越來越多的重視。在機電安裝工程施工階段，雖然工程質(zhì)量及安全生產(chǎn)的影響因素很多，但最主要的因素仍然是人的因素，多數(shù)研究人員認為，所有系統(tǒng)的失效中，60%-90%可以認定是因為人的失誤而導(dǎo)致的。人因失誤不僅僅會影響工作效率，更有可能引起安全事故，因為機電安裝工作通常會接觸到重型機械設(shè)備、高壓電線、高空作業(yè)等，一旦發(fā)生安全事故，各種機器設(shè)備極易對員工的身體造成極大的傷害，甚至殘疾、死亡。因此，隨著技術(shù)的提升，環(huán)境的變化，對于機電安裝工程的人因失誤的研究愈發(fā)重要起來。
基于這些，在機電安裝工程中運用人因工程學(xué)進行系統(tǒng)的分析研究，在考慮機電安裝工程施工特點的前提下，有針對性地設(shè)計管理措施、組織結(jié)構(gòu)、施工方案，預(yù)防和控制人因失誤，進而提高工程質(zhì)量、減少安全事故，最終增加企業(yè)的效益，提高企業(yè)的聲譽，是機電安裝企業(yè)在當(dāng)前社會環(huán)境背景下可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)。
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1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
人因工程學(xué)是在研究勞動科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，英國是開展人因工程學(xué)研究較早的國家，1950 年成立英國人機學(xué)研究會，1957 年創(chuàng)立了會刊《工效學(xué)》。人因工程學(xué)經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已十分廣闊，涉及到多種學(xué)科，例如生理學(xué)、心理學(xué)、解剖學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)、勞動科學(xué)、安全科學(xué)等。近年來，國外人因工程學(xué)研究的熱點是工程負荷與職業(yè)健康、產(chǎn)品與工具的設(shè)計評價、組織和管理中人因工程、作業(yè)方法及場所改善等[1]。
隨著人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的發(fā)展，人因失誤對系統(tǒng)可靠性的負面影響越來越受到重視，尤其是在 1973 年，“人的可靠性”論文集的出版標志著人因失誤研究的正式確定[2]。對工程中的人因失誤，Swain 定義為:任何超過一定接受標準——系統(tǒng)正常工作所規(guī)定的接受標準或容許范圍的人的行為或動作[3]。
在機電安裝工程中，人因失誤發(fā)生規(guī)律的研究是人因失誤研究的基礎(chǔ)，國外學(xué)者在這方面的研究比較多，A.S.Nowak[4]等建議分開考慮人誤，并用簡單的二項分布模型分析了嚴重錯誤對一些特定的情況結(jié)構(gòu)失效的影響，但并沒有分析人因失誤的影響程度。學(xué)者 Rasmussen[5]等對人因失誤提出了另一種分類，把人為失誤分成三大類：技能型差錯；規(guī)則型差錯；知識型差錯。隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)組織管理因素往往是導(dǎo)致個體人誤的根本原因。James Reason 是這一研究方向的最先倡導(dǎo)者，他在著作《人誤》中首次提出“潛在錯誤”這一概念，特指發(fā)生在組織管理上的錯誤，并強調(diào)組織失效對系統(tǒng)防御體系的潛在失效途徑[6]。在德國心理學(xué)家 Wilpert 和挪威學(xué)者 Qvale 主編的《危險工作系統(tǒng)的可靠性與安全》一書中，匯集了很多心理學(xué)家對潛在錯誤的觀點，他們都使用了“組織錯誤”這一概念，書中認為典型的組織錯誤包括：管理系統(tǒng)的缺陷、管理者的錯誤決策、不充分的培訓(xùn)、不良的安全文化等[7-8]。Marden 分析了核電站各種操作程序的缺陷，包括程序準備過程中的缺陷、使用者遵守過程中的問題以及程序系統(tǒng)設(shè)施的缺陷，并指出這些缺陷是潛在的組織缺陷(latent organizational failures)[9]。YongSuk Lee 等分析了韓國核電站失誤事故中的人因和組織缺陷，并采用核心傷害頻率作為風(fēng)險測評手段，以此對人因和組織缺陷進行重要度排序[10]。Catherine Hetherington 等通過對航運安全中人因失誤的研究，確定了航運事故的影響因素中最應(yīng)該受到關(guān)注的是個人和組織因素對事故的影響[11]。國外學(xué)者也提出了多種數(shù)學(xué)假設(shè)模型來研究人因失誤的規(guī)律，例如 N.C.Lind 提出了三種可靠性模型來分析人因失誤對結(jié)構(gòu)可靠度的影響，包括有：單一差錯模型、組合差錯模型和差錯清除模型[12]。Bruce.Ellingwood 分析了施工中的人因失誤原因和類型，建立了基于事件樹的人為失誤影響模型[13]。在研究人因失誤的模型中，最為有影響力的是簡單認知模型[14]和人因工程學(xué)專家 Reason 的事故因果模型[15]。
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國人因工程學(xué)的熱點研究問題有：組織和管理中的人因工程、人因失誤與安全、人-機系統(tǒng)研究、產(chǎn)品設(shè)計與評價、人的職業(yè)及能力素質(zhì)研究、工作環(huán)境研究等。研究領(lǐng)域主要有：航空航天工程、交通駕駛、核電工程、人力資源管理、產(chǎn)品設(shè)計及可用性等。我國人因失誤的研究滯后于國外，始于 20 世紀 90 年代，較早開始研究人因失誤的有清華大學(xué)的黃祥瑞、高佳教授，研究的主要方向是認知和人因可靠性方面[16-17]，建立了人因失誤心理學(xué)分類機制[18]、動態(tài)認知可靠性模型[19]、失誤原因的認知心理學(xué)分析方法[20-21]；南華大學(xué)的張力教授，其深入研究了大規(guī)模復(fù)雜人-機系統(tǒng)中人員可靠性模型[22]、人因事件分析與預(yù)防[23-24]。隨著研究的發(fā)展，人因失誤的理論研究已進入結(jié)合認知心理學(xué)并以人的失誤動態(tài)過程為研究熱點的階段[25]。
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2 相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1 現(xiàn)代機電安裝工程
工程建設(shè)項目可分為土木工程項目和機電工程項目兩大類，其中土木工程項目以土木工程為主，例如橋梁、道路、廠房、住宅及其他建筑工程項目等；機電工程項目是以機電系統(tǒng)制造、安裝為主的工程項目，例如煤礦采掘生產(chǎn)系統(tǒng)、冶金生產(chǎn)系統(tǒng)以及各種生產(chǎn)線的制造安裝等工程，本文研究的是機電工程項目中的機電系統(tǒng)安裝工程。
（1）機電安裝工程
機電安裝，通常也稱為機電設(shè)備安裝，是指經(jīng)過一系列必要的施工過程，將機電設(shè)備生產(chǎn)廠商生產(chǎn)出的設(shè)備主體和附屬部件安裝到正確的工藝位置上，并通過調(diào)整、試運行，最終達到投產(chǎn)條件。
建設(shè)工程中的“安裝”是一個“大安裝”的概念，它包括了民用、公用以及工業(yè)工程中的各類設(shè)備、電器、通信、消防、暖通、給排水、自動控制等系統(tǒng)的安裝。
機電安裝工程涉及專業(yè)面廣、學(xué)科跨度大。它涵蓋了機械設(shè)備工程、電子工程、動力站工程、環(huán)保工程、自動化儀表工程、電器工程、建筑智能化工程、管道工程、消防工程、通風(fēng)空調(diào)與潔凈工程、電梯工程、非標準設(shè)備制造以及成套設(shè)備監(jiān)造工程等，其施工活動從采購機器設(shè)備開始，經(jīng)運輸、安裝、調(diào)整、試運行、竣工驗收直至滿足企業(yè)要求的標準或者生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品為止。
（2）機電安裝工程項目施工的特點
1）涉及的學(xué)科和專業(yè)門類多。安裝對象包括不同品種、不同類型的機器設(shè)備，不同的環(huán)境會導(dǎo)致不同的施工工藝。企業(yè)的管理者及技術(shù)工人需要具備大量的專業(yè)技術(shù)知識，以解決相關(guān)問題。
2）新技術(shù)、新工藝、新材料、新機器設(shè)備的出現(xiàn)對企業(yè)提出了更高的要求。
3）隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日趨擴大，大型、精密設(shè)備的日益增加，安裝工程規(guī)模也越來越大，對裝配與檢測技術(shù)的要求更加嚴格。
4）大體量建筑與設(shè)備的增加使大型構(gòu)件吊裝工程量越來越大，對吊裝的要求越來越高。
（3）機電安裝項目的劃分
建筑機電安裝工程項目通常包括單位工程、分部工程和分項工程。機電安裝工程項目分部、分項的劃分如表 2.1 所示：
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本文編號：8705
1.1 選題背景和研究
經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，外部環(huán)境的變壞，導(dǎo)致機電安裝工程的各個方面都發(fā)生著巨大的變化，對腦力、心理的高要求促使企業(yè)要在組織結(jié)構(gòu)、激勵機制、安裝現(xiàn)場和管理決策等領(lǐng)域做出改進，而這些改進都需要充分考慮人的因素和應(yīng)用人因工程。機電安裝行業(yè)的快速發(fā)展，一方面要求企業(yè)必須加快轉(zhuǎn)型步伐，跟上市場、技術(shù)前進的步伐，通過技術(shù)升級來增強機電安裝企業(yè)的核心競爭力；另一方面，技術(shù)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境以及人力資源環(huán)境的變化需要企業(yè)改進管理機制、組織結(jié)構(gòu)，更加嚴格的預(yù)防和控制工作效率低下、安全事故。工作效率低下對工程質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，進而對企業(yè)造成財產(chǎn)上的損失，安全事故使員工受到身體傷害，傷害嚴重的會對員工家庭和企業(yè)造成長期的負擔(dān)，工程質(zhì)量問題及安全事故的頻發(fā)更會對企業(yè)的聲譽、社會責(zé)任產(chǎn)成負面影響。
隨著我國經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，越來越多的機械、電子技術(shù)得以引進機電安裝工程中，機械、電子技術(shù)的應(yīng)用使人從單一的體力勞動中得以解放，但伴隨而來的是腦力、心理上的高要求，這一轉(zhuǎn)變也標志著在機電安裝工程中人的因素受到越來越多的重視。在機電安裝工程施工階段，雖然工程質(zhì)量及安全生產(chǎn)的影響因素很多，但最主要的因素仍然是人的因素，多數(shù)研究人員認為，所有系統(tǒng)的失效中，60%-90%可以認定是因為人的失誤而導(dǎo)致的。人因失誤不僅僅會影響工作效率，更有可能引起安全事故，因為機電安裝工作通常會接觸到重型機械設(shè)備、高壓電線、高空作業(yè)等，一旦發(fā)生安全事故，各種機器設(shè)備極易對員工的身體造成極大的傷害，甚至殘疾、死亡。因此，隨著技術(shù)的提升，環(huán)境的變化，對于機電安裝工程的人因失誤的研究愈發(fā)重要起來。
基于這些，在機電安裝工程中運用人因工程學(xué)進行系統(tǒng)的分析研究，在考慮機電安裝工程施工特點的前提下，有針對性地設(shè)計管理措施、組織結(jié)構(gòu)、施工方案，預(yù)防和控制人因失誤，進而提高工程質(zhì)量、減少安全事故，最終增加企業(yè)的效益，提高企業(yè)的聲譽，是機電安裝企業(yè)在當(dāng)前社會環(huán)境背景下可持續(xù)發(fā)展的首要任務(wù)。
...................................
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
人因工程學(xué)是在研究勞動科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，英國是開展人因工程學(xué)研究較早的國家，1950 年成立英國人機學(xué)研究會，1957 年創(chuàng)立了會刊《工效學(xué)》。人因工程學(xué)經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已十分廣闊，涉及到多種學(xué)科，例如生理學(xué)、心理學(xué)、解剖學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)、勞動科學(xué)、安全科學(xué)等。近年來，國外人因工程學(xué)研究的熱點是工程負荷與職業(yè)健康、產(chǎn)品與工具的設(shè)計評價、組織和管理中人因工程、作業(yè)方法及場所改善等[1]。
隨著人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程的發(fā)展，人因失誤對系統(tǒng)可靠性的負面影響越來越受到重視，尤其是在 1973 年，“人的可靠性”論文集的出版標志著人因失誤研究的正式確定[2]。對工程中的人因失誤，Swain 定義為:任何超過一定接受標準——系統(tǒng)正常工作所規(guī)定的接受標準或容許范圍的人的行為或動作[3]。
在機電安裝工程中，人因失誤發(fā)生規(guī)律的研究是人因失誤研究的基礎(chǔ)，國外學(xué)者在這方面的研究比較多，A.S.Nowak[4]等建議分開考慮人誤，并用簡單的二項分布模型分析了嚴重錯誤對一些特定的情況結(jié)構(gòu)失效的影響，但并沒有分析人因失誤的影響程度。學(xué)者 Rasmussen[5]等對人因失誤提出了另一種分類，把人為失誤分成三大類：技能型差錯；規(guī)則型差錯；知識型差錯。隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)組織管理因素往往是導(dǎo)致個體人誤的根本原因。James Reason 是這一研究方向的最先倡導(dǎo)者，他在著作《人誤》中首次提出“潛在錯誤”這一概念，特指發(fā)生在組織管理上的錯誤，并強調(diào)組織失效對系統(tǒng)防御體系的潛在失效途徑[6]。在德國心理學(xué)家 Wilpert 和挪威學(xué)者 Qvale 主編的《危險工作系統(tǒng)的可靠性與安全》一書中，匯集了很多心理學(xué)家對潛在錯誤的觀點，他們都使用了“組織錯誤”這一概念，書中認為典型的組織錯誤包括：管理系統(tǒng)的缺陷、管理者的錯誤決策、不充分的培訓(xùn)、不良的安全文化等[7-8]。Marden 分析了核電站各種操作程序的缺陷，包括程序準備過程中的缺陷、使用者遵守過程中的問題以及程序系統(tǒng)設(shè)施的缺陷，并指出這些缺陷是潛在的組織缺陷(latent organizational failures)[9]。YongSuk Lee 等分析了韓國核電站失誤事故中的人因和組織缺陷，并采用核心傷害頻率作為風(fēng)險測評手段，以此對人因和組織缺陷進行重要度排序[10]。Catherine Hetherington 等通過對航運安全中人因失誤的研究，確定了航運事故的影響因素中最應(yīng)該受到關(guān)注的是個人和組織因素對事故的影響[11]。國外學(xué)者也提出了多種數(shù)學(xué)假設(shè)模型來研究人因失誤的規(guī)律，例如 N.C.Lind 提出了三種可靠性模型來分析人因失誤對結(jié)構(gòu)可靠度的影響，包括有：單一差錯模型、組合差錯模型和差錯清除模型[12]。Bruce.Ellingwood 分析了施工中的人因失誤原因和類型，建立了基于事件樹的人為失誤影響模型[13]。在研究人因失誤的模型中，最為有影響力的是簡單認知模型[14]和人因工程學(xué)專家 Reason 的事故因果模型[15]。
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國人因工程學(xué)的熱點研究問題有：組織和管理中的人因工程、人因失誤與安全、人-機系統(tǒng)研究、產(chǎn)品設(shè)計與評價、人的職業(yè)及能力素質(zhì)研究、工作環(huán)境研究等。研究領(lǐng)域主要有：航空航天工程、交通駕駛、核電工程、人力資源管理、產(chǎn)品設(shè)計及可用性等。我國人因失誤的研究滯后于國外，始于 20 世紀 90 年代，較早開始研究人因失誤的有清華大學(xué)的黃祥瑞、高佳教授，研究的主要方向是認知和人因可靠性方面[16-17]，建立了人因失誤心理學(xué)分類機制[18]、動態(tài)認知可靠性模型[19]、失誤原因的認知心理學(xué)分析方法[20-21]；南華大學(xué)的張力教授，其深入研究了大規(guī)模復(fù)雜人-機系統(tǒng)中人員可靠性模型[22]、人因事件分析與預(yù)防[23-24]。隨著研究的發(fā)展，人因失誤的理論研究已進入結(jié)合認知心理學(xué)并以人的失誤動態(tài)過程為研究熱點的階段[25]。
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2 相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1 現(xiàn)代機電安裝工程
工程建設(shè)項目可分為土木工程項目和機電工程項目兩大類，其中土木工程項目以土木工程為主，例如橋梁、道路、廠房、住宅及其他建筑工程項目等；機電工程項目是以機電系統(tǒng)制造、安裝為主的工程項目，例如煤礦采掘生產(chǎn)系統(tǒng)、冶金生產(chǎn)系統(tǒng)以及各種生產(chǎn)線的制造安裝等工程，本文研究的是機電工程項目中的機電系統(tǒng)安裝工程。
（1）機電安裝工程
機電安裝，通常也稱為機電設(shè)備安裝，是指經(jīng)過一系列必要的施工過程，將機電設(shè)備生產(chǎn)廠商生產(chǎn)出的設(shè)備主體和附屬部件安裝到正確的工藝位置上，并通過調(diào)整、試運行，最終達到投產(chǎn)條件。
建設(shè)工程中的“安裝”是一個“大安裝”的概念，它包括了民用、公用以及工業(yè)工程中的各類設(shè)備、電器、通信、消防、暖通、給排水、自動控制等系統(tǒng)的安裝。
機電安裝工程涉及專業(yè)面廣、學(xué)科跨度大。它涵蓋了機械設(shè)備工程、電子工程、動力站工程、環(huán)保工程、自動化儀表工程、電器工程、建筑智能化工程、管道工程、消防工程、通風(fēng)空調(diào)與潔凈工程、電梯工程、非標準設(shè)備制造以及成套設(shè)備監(jiān)造工程等，其施工活動從采購機器設(shè)備開始，經(jīng)運輸、安裝、調(diào)整、試運行、竣工驗收直至滿足企業(yè)要求的標準或者生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品為止。
（2）機電安裝工程項目施工的特點
1）涉及的學(xué)科和專業(yè)門類多。安裝對象包括不同品種、不同類型的機器設(shè)備，不同的環(huán)境會導(dǎo)致不同的施工工藝。企業(yè)的管理者及技術(shù)工人需要具備大量的專業(yè)技術(shù)知識，以解決相關(guān)問題。
2）新技術(shù)、新工藝、新材料、新機器設(shè)備的出現(xiàn)對企業(yè)提出了更高的要求。
3）隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日趨擴大，大型、精密設(shè)備的日益增加，安裝工程規(guī)模也越來越大，對裝配與檢測技術(shù)的要求更加嚴格。
4）大體量建筑與設(shè)備的增加使大型構(gòu)件吊裝工程量越來越大，對吊裝的要求越來越高。
（3）機電安裝項目的劃分
建筑機電安裝工程項目通常包括單位工程、分部工程和分項工程。機電安裝工程項目分部、分項的劃分如表 2.1 所示：
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本文編號：8705
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