Модели технических систем.

Как только определяется проблема и соответствующая ей система, то необходимо разобраться, как эта система работает. Для этого часто применяют концепцию модели. Строится интеллектуальная конструкция, которая пытается описать взаимосвязи в системе, называемая моделью. Определяются масштабы (границы системы) и цели. Модели для решения проблем безопасности жизнедеятельности разрабатываются в соответствии со следующими целями:

- проанализировать поведение системы и выявить присущие ей потенциальные негативные факторы;

- спрогнозировать поведение рассматриваемой системы в ответ на изменение одного или нескольких факторов или ограничений;

- подготовить рекомендации по снижению риска реализации опасностей для лиц, принимающих решения по управлению системой.

Модели могут создаваться статическими, когда события в системе воспроизводятся как одномоментные, и динамическими моделями, когда система развивается во времени. Динамические модели требуют более детального знания взаимодействий и пороговых значений, чем статические.

Построение и использование модели включает следующие этапы:

- определение характеристик целенаправленной системы;

- определение границ системы и временных аспектов;

- идентификация факторов, действующих в системе;

- определение взаимодействия между основными элементами системы;

- решение уравнений модели для рассматриваемой ситуации;

- интерпретация результатов.

Рассмотрим модель трудовой деятельности в производственной среде. Осуществление любой деятельности на объектах экономики формирует сложную среду, которая включает в себя: компоненты (элементы) производственной среды, свойственные им факторы производственной среды и существующие между ними взаимодействия. В общем случае производственная среда, может быть представлена совокупностью следующих элементов: энергия, материалы, инструменты, оборудование, технологические процессы, производственные помещения, производственные здания и сооружения, производственная территория.

Трудовой процесс в условиях производственной среды начинается только с появлением человека и осуществлением им трудовых (профессиональных) обязанностей в соответствие с трудовым договором. Производственная деятельность человека связана: с физическим, материальным, энергетическим и информационным взаимодействием между элементами производственной среды, между человеком и элементами производственной среды и взаимодействием между членами производственного коллектива. В общем случае рассматриваем между работниками только информационное взаимодействие. Модель трудовой деятельности в производственной среде представлена на рис.1.2.

Рис. 1.2. Модель трудовой деятельности в производственной среде.

Следовательно, образуется совокупность (система) взаимосвязанных компонентов, взаимодействующих между собой таким образом, что достигается основная цель – осуществляется деятельность по производству продукции и услуг предприятия. Безопасность трудовой деятельности в целом складывается из безопасности отдельных компонентов, и безопасного взаимодействия между компонентами. Теоретический системный анализ безопасности позволяет выявить причины, вызывающие негативные события, разработать превентивные мероприятия и уменьшить вероятность реализации негативных событий при осуществлении трудовой деятельности.

Безопасность производственной среды как системы зависит от безопасности каждого элемента производственной среды и безопасного взаимодействия между элементами производственной среды, осуществляемого посредством передачи материальных, энергетических и информационных потоков. Т.е. сама система может обладать показателями и характеристиками не свойственными ее отдельным элементам. Для практического обеспечения безопасности элементов производственной среды необходимо ознакомиться с требованиями безопасности и экологичности к применяемым материалам и выбору энергии, требованиями безопасности к инструментам, оборудованию, технологическим процессам, помещениям, зданиям и территориям и добиться исполнения этих требований техническими средствами. При этом необходимо проводить превентивную оценку соблюдения этих требований при выборе материалов и энергии, разработке конструктивных инженерно-технических мероприятий по обеспечению безопасности при проектировании инструментов, оборудования, зданий, а также систематический контроль и оценку за соблюдением этих требований при исполнении технологического процесса и эксплуатации помещений, зданий и территорий.

Безопасность трудовой деятельности в целом зависит от безопасности производственной среды, безопасного взаимодействия работников с элементами производственной среды, своевременного и полного информирования человека о состоянии производственной среды (поток информации). Безопасное взаимодействие работников с элементами производственной среды обеспечивается организационными мероприятиями, включающими в себя профессиональный отбор и подготовку, обучение требованиям безопасности, информацию о состоянии производственной среды, пропаганду вопросов охраны труда, установление рациональных режимов труда и отдыха и др.

Качественные и количественные показатели безопасности элементов производственной среды и правила безопасного исполнения человеком своих трудовых обязанностей закреплены в соответствующих нормативах, стандартах, правилах, инструкциях и т.д.

В настоящее время разработаны государственные и отраслевые стандарты, правила устройства и безопасной эксплуатации, строительные нормы и правила, правила по охране труда, гигиенические нормативы и т.д., содержащие классификацию и определение факторов производственной среды и требования по их ограничению. Выполнение требований на различных этапах жизненного цикла (при проектировании, эксплуатации, транспортировке и др.) элементов производственной среды позволит снизить вероятность реализации опасных и вредных производственных факторов. Анализ, количественная и качественная оценка элементов производственной среды (оборудования, инструментов и др.) по факторам травмоопасности и вредным факторам при проектировании, инспектировании с целью выполнения внутрифирменных проверок и аудитов, при аттестации рабочих мест позволит выявить несоответствия требованиям охраны труда и устранить возможные причины травматизма и профессиональных заболеваний.

Оценка безопасности элементов производственной среды производится путем сопоставления фактических показателей характеризующих состояние инструментов, оборудования и т.п. с требованиями к качественным или количественным критериям оценки соответствующих нормативных актов.

Оценка безопасности трудовой деятельности производится путем систематического контроля за исполнением работниками правил и инструкций по безопасному выполнению работ.

Модель представленная на рис.1.2. представляет простую схему системы анализа безопасности жизнедеятельности в производственной среде. Сложной система становится, если расширить ее границы и рассматривать воздействие технологической производственной системы и техносферы в целом не только на человека, но и на компоненты окружающей природной среды и характеризующие их факторы природной среды. Рассмотрим простые и сложные системы на примере автомобильной промышленности. На рис.1.3. показаны концентрические уровни в типичной промышленной системе.

Рис.1.3. Схематическая диаграмма различных производств автомобильной промышленности.

На этом уровне проблемы техногенного воздействия на окружающую среду и человека определяются проблемами каждого промышленного уровня и характеризуются решениями инженеров-проектировщиков и работой отделов охраны окружающей среды и охраны труда предприятий и организаций.

При системном анализе с учетом жизненного цикла не только производства, но и эксплуатации автомобилей представляются другие потоки массы и энергии (рис.1.4.).

Рис.1.4. Схема потоков воздействия транспортных средств на окружающую среду.

На рис 1.4. схематично показаны основные виды негативного воздействия транспортных средств на окружающую среду в процессе реализации полного жизненного цикла, включая производство черных и цветных металлов, топлива и пр. до последующей утилизации. Регулирование безопасности такого взаимодействия в системе невозможно без комплексного анализа с участием соответствующих структур различных отраслей экономики и государства в целом.