3. Вопросы для самопроверки

1. Какова общая постановка задачи оптимального планирования повышения безопасности производственной среды (ПС)?

2. Какая величина может быть использована в качестве критерия оптимизации при оптимальном планировании повышения безопасности ПС?

3. Какими путями можно минимизировать дозу неблагоприятного воздействия ОВПФ?

4. Каким образом построить оптимальную последовательность внедрения мероприятий при отсутствии финансовых ограничений?

5. Каким образом решается линейная модель оптимального планирования мероприятий по повышению безопасности производственной среды

6. Что представляет собой зависимость «эффект – затраты»?

7. Для решения каких задач предназначен метод динамического программирования (ДП)?

8. Что такое выигрыш операции и из чего он складывается?

9. Что такое шаговое управление?

10. Что такое управление операцией в целом и что такое оптимальное управление?

11. В чем состоит основное правило ДП?

12. В каком порядке осуществляется процесс ДП?

Литература: [1] с. 86-113, 168-174;[4] c. 84-112

4. Разработка оптимальных программ снижения производственного травматизма

   1. Теоретические сведения и рекомендации

Метод динамического программирования можно применить и к разработке оптимальных программ по снижению производственного травматизма.

Характеризует состояние технологического процесса с точки зрения травматизма число несчастных случаев N, произошедших с работниками во время этого процесса. Причем, любой технологический процесс можно разбить на операции и учитывать несчастные случаи, связанные с конкретной операцией N_i.

Такое разбиение позволит выявить наиболее травмоопасные операции и разработать конкретные мероприятия, направленные на снижение числа несчастных случаев в конкретной операции и во всем технологическом процессе в целом.

С другой стороны благодаря этому разбиению, помня о методе динамического программирования, мы получаем возможность разбить все управление на этапы. При разбиении технологического процесса на m производственных операций мы разбиваем задачу на m этапов.

Снижение числа несчастных случаев при выполнении технологического процесса будем считать выигрышем операции в целом. Выигрыш на i-шаге – снижение числа несчастных случаев при проведении i-производственной операции.

Каждое мероприятие по снижению уровня травматизма стоит денег. О снижении уровня травматизма в данной операции можно судить по сокращению числа несчастных случаев, вызванных данной операцией. Для снижения уровня травматизма в конкретной операции может быть предложено несколько мероприятий, каждое из которых имеет свою стоимость и эффективность (т.е. можно посчитать, на сколько это мероприятие уменьшит количество несчастных случаев). Состояние системы S на каждом шаге характеризуется единственным параметром – остатком денег на мероприятия, повышающие безопасность в оставшихся производственных операциях (см. рисунок 7.1).

Общая постановка задачи снижения травматизма для какого-либо технологического процесса выглядит так: распределить выделенный бюджет на мероприятия по снижению травматизма так, чтобы обеспечивалось максимальное снижение числа несчастных случаев для рассматриваемого процесса.

Рисунок 7.1 – К постановке задачи о снижении производственного травматизма

Предваряет решение задачи оптимизации сбор исходных данных. На этом этапе:

• определяется число производственных операций, из которых состоит технологический процесс m;

• устанавливается N_i - число НС в каждой производственной операции (статистические данные собираются за несколько лет так, чтобы было не меньше 70);

• устанавливаются причины для каждого НС по каждой операции (целесообразно пользоваться для этого диаграммами причинно-следственных связей в виде дерева, о которых мы говорили ранее);

• определяется возможно более полный перечень мероприятий по снижению производственного травматизма по каждой выявленной причине;

• устанавливается стоимость S_ij и эффективность α_ijk каждого (j) мероприятия для каждой (i) операции (под эффективностью понимается вероятность исключения причины травмирования);

• рассчитывается уменьшение числа НС, которое ожидается от каждого мероприятия

, (7.1)

где W_ij – уменьшение числа НС в i-операции благодаря j-мероприятию,

α_ijk – вероятность устранения k-причины НС в i-операции j-мероприятием,

N_ik – количество НС, в i-операции, вызванных k-причиной,

K_i – всего причин НС в i-операции.

Исходная информация, необходимая для решения задачи, содержится в актах формы Н-1. Этот документ заполняется после каждого несчастного случая, если он признан связанным с производством. Очень важно, чтобы в актах Н-1 содержалась возможно более полная информация о причинах НС.

Кроме наименования травмирующего фактора необходимо указывать вид материала, из которого изготовлен элемент, послуживший причиной НС, технические условия или ГОСТ, по которому он изготовлен, размеры элемента, срок службы и другие параметры. характеризующие данный элемент. Необходимо указать операцию, во время выполнения которой произошел НС, факторы производственной среды, возможно, погодные условия на время НС, тип использовавшегося оборудования и другие данные.

Далее задача решается аналогично задаче о повышении безопасности производственной среды (см. раздел 6.1)

Эффективность мероприятий по снижению производственного травматизма рассчитывается с учетом величины α_ijk – вероятности устранения k-причины несчастного случая в i-операции j-мероприятием. Эти величины нужны, чтобы рассчитать «выигрыш» от реализации того или иного мероприятия W_ij.

В качестве выигрыша рассматривается величина снижения количества НС. Если причина несчастного случая устраняется с вероятностью α_ijk, то число НС, произошедших по этой причине, сокращается пропорционально этой вероятности (см.формулу 7.1).

При анализе эффективности мероприятий могут возникать сложности с определением α_ijk. Очевидно, что достоверность именно этих данных определяет достоверность решения задачи, т.е. достоверность оптимальной программы снижения производственного травматизма.

Для определения α_ijk каждый раз нужно решать отдельную задачу. Приведем примеры определения α_ijk.

Мероприятие сокращает время пребывания в опасной зоне.

В этом случае определение α_ijk не вызывает трудностей. Для такого рода мероприятий

, (7.2)

где То – продолжительность работ в опасной зоне до внедрения мероприятия, час,

Тн – новая продолжительность работ в опасной зоне (после внедрения мероприятия), час.

Мероприятие повышает надежность элемента оборудования.

Предположим, мероприятие заключается в замене технического блока на более надежный, каната на более прочный, соединительных деталей, при разрушении которых происходит НС, на более прочные. В любом случае надежность элемента повышается. Методы теории надежности позволяют рассчитать надежность любого элемента оборудования (под надежностью понимается вероятность безотказной работы элемента). Пусть мы заменили элемент с надежностью Nо на элемент с надежностью Nн. В этом случае

(7.3).

Мероприятие внедряет средства защиты.

Средства защиты могут быть коллективными или индивидуальными. Для любого средства защиты техническими условиями или стандартом определена его надежность Р.

В этом случае

(7.4).