机电产品装配的人因失误行为形成因子分析

摘要：人因失误严重影响到机电产品制造质量，为了得出机电产品装配当中人因失误的规避措施，必需先全面辨识出装配人员人因失误行为形成因子，在对现有人因可靠性文献中的PSF进行分析基础上，明确PSF的定义和内涵，分析装配当中的人机交互过程，指出PSF应当包含：装配人员自身、工作界面、任务性质、外界环境、组织管理等5个方面。

关键词：人因失误；机电产品；行为形成因子；任务场景

一、概述

有关统计表明，国内机电产品的质量缺陷有40%属于人因失误引起的。要对机电产品装配当中人因失误概率进行定量计算并找出规避措施，先要辨识出装配人员人因失误行为形成因子，目前，在人因可靠性分析（HRA）中，普遍认为：人因失误不只是人自身的原因，还包括人处在的任务场景，因此，对装配人员所处的任务场景分析是进行人因失误计算先决条件。作者将行为形成因子（PSF）作系统的分析，找出能覆盖装配人员人因失误的行为形成因子。

二、PSF定义

PSF是人因失误分析中一个重要的概念，最先由Swain在THERP方法中提出的。后来，不同的人因可靠性分析工具如成功似然指数法（SLIM），人的认知可靠性模型（HCR）也借用了这一个概念。人因失误分析技术（ATHEANA）则用共同绩效条件（CPC）来表征人所处的任务环境。称谓不同，但含义差不多，都是指对人的行为起到影响作用的各种因素。PSF是研究得最早也为大家最认可的一种称谓。

三、PSF内涵

从对PSF的定义可以看出，构成任务场景的各种因素均应包括在内， THERP将除任务特征之外的各种环境因素作为PSF，认知可靠性模型将可用时间之外的因素作为PSF，ATHEANA则工厂条件之外的各种因素视为PSF。实际上，人的行为是所有PSF综合作用的结果，任务特征、外界环境、可用时间都应包含在PSF之内，因此，PSF内涵就是对人的行为产生影响的所有因素。

四、装配人员人因失误PSF分类

PSF包含了任务场景的各个方面，涉及的因素多种多样，由人机交换理论，装配人员完成正确的装配任务，是在一定的组织氛围和物理环境下进行的，在这一过程中，装配人员、任务、工具设备、外界环境、组织共同作用诱发了人因失误，考虑到这几个方面才能整体上涵盖产品装配的任务场景。

装配人员作为生产活动的主体，一方面需要接受外界的各种生产信息，同时按照任务要求执行各种装配动作，因而装配人员自身特征是影响行为输出的重要因素。

（一）自身特征

（1）性格。性格是装配人员重要的一个心理自然属性，很大程度上决定装配人员工作和处事方式与风格，急躁和粗心大意可诱发疏忽类型的人因失误发生。

（2）生理机能。生理机能是装配人员正确完成装配任务的基础，包括体力、精力。体力不够就可能造成某些动作不到位或无法完成，装配人员在完成装配任务过程当中，要密切关注来自外界环境的各种信息，疏忽、遗忘等人因失误很大程度是由于装配人员精力不济造成的。

（3）知识。知识水平代表了装配人员对所从事的装配任务理解和掌握能力，对于较复杂的产品装配，只有掌握各部件的结构和工作原理，才能正确理解装配工艺，然后按照作业指导书或各种装配图进行相关装配动作。

（4）经验。经验代表装配人员对环境和工艺设备的熟悉程度、经验丰富的装配人员能够快速地从生产任务单中获取信息并能熟练地进行相应的装配动作。

（5）质量意识。质量意识严重影响到人的行为，质量意识欠缺导致装配人员缺乏责任心，不能认真仔细按照规定程序进行正确的装配动作，从而产生人因失误。

（二）工作界面

工作界面即是装配人员进行人机交互的平台，包括使用的工具和物料的人因工程学舒适度，良好的人机界面能给装配人员提供充分的正确装配信息。 一方面，工具设备和装配用的工作台是否符合人因工程学，另一方面包括元器件和零部件的颜色和形状是否易于分别。

（三）任务性质

任务是人机交互的核心部分，装配人员所进行的所有装配活动都是围绕任务来展开，任务包括以下内容：

（1）可用的任务时间。HCR认为可用时间是人因失误率的决定因素，一般地，可用时间越短，装配人员对装配信息的识别准确度会下降，另一方面太短的可用时间会增加装配人员心理压力，从而失误率上升。

（2）任务的复杂程度。复杂的装配任务需要借助于多个规程、使用不同的工具、执行有严格顺序要求的多个动作才能完成，另外任务场景存在多变性，进一步导致任务的复杂性，增加装配人员的工作负荷。

（3）任务的新颖性。对于常见的装配任务，装配人员由于通过反复的工作实践，已经形成一个定式，这对于正常的装配工作是有益的，因为辨识所需时间大为缩短。但当任务或要求突然改变时，往往由于惯性发生偏离，也就是说注意失效。

（4）任务的结果。装配任务完成后的必然会有一个结果，由于装配失误所产生的后果严重程度不一，严重错误会对产品或设备产生很大的破坏，甚至危及装配人员身体的安全，说明任务结果会影响到装配人员的心理从而影响装配人员的绩效水平。

（四）外界环境

装配任务的完成是在一定的环境下进行的，来自环境的各种因素对装配人员的可靠性起到极大影响作用，可分为作业环境和工作环境。

（1）声音/光照。噪声可对人员行为产生影响，失误率上升。光照对于装配人员的动作准确度有很大影响，尤其是对辨识和精度有较高要求时。

（2）温度/湿度。适宜的温湿度才能让人感到舒适，在此条件下装配人员才能较好的发挥各项机能。反之，心理和生理都会受到影响。

（3）空气质量。有毒的、多尘的浑浊空气不但对人员的生理带来损害，对其心理也有不可小视的影响。

工作环境包括公司的企业文化、人际关系、公司薪酬等方面。工作环境不良，会使装配员工变得意志消极，对待装配工作懈怠和漫不经心。

（五）组织管理

组织因素可分为组织管理和组织安排。

（1）组织管理。管理制度中的奖惩机机制、监管机制都是为了规范装配人员的行为，良好的组织管理有助于激发装配人员的工作极积性。

（2）组织安排。不同员工的性格特点、技能特长、知识水平各方面存在较大的差异，而装配任务特点也各异。有的装配任务对动作的执行标准要求高，要求装配人员足够细心，有的装配任务体力要求高但对精密度要求稍低。因此根据不同的装配任务合理安排人员就显得很重要了。

五、结论

通过上述对装配人员人因失误的5个方面的分析，归纳出机电产品装配当中人因失误的装配人员行为形成因子，特点如下：

（1）将装配行为的任务场景分为装配人员自身、工作界面、任务性质、外界环境、组织管理等5个方面，基本上能覆盖装配人员的行为形成因子PSF。

（2）对每种PSF尽量用规范术语，并作出相应解释，能为机电产品的装配进行人因失误定量计算和制定有针对性的规避措施提供有价值的参考。

参考文献：

[1]胡燕，朱明让.可靠性设计大全[M].中国标准出版社，2006.

[2]Swain A D.Handbook of human-reliability analysis with emphasis on nuclear power plant application [OBPCD].1983.

[3]Park K S，Lee J.A new method for estimating human error probabilities：AHP-SLIM [J] .Reliability Engineering and System Safety，2008，94（4）.

[4]Hannaman G W，Spurgin A J Lukic.Human cognitive reliability model for PRA analysis[R].NUS-4531.Palo A lto：Electric Power Research Institute，1984.

[5]Barriere M.Technical basis and implementation guidelines for a techniques for human event analysis（ATHEANA）[R].NUREG-1642 Washington，D C：US Nuclear Regulatory Commission，2000.

[6]Hollnagel E.Cognitive reliability and error analysis method （CREAM） [M].London E L Sevier Science，Ltd，1998.

[7]Vaurio J K.Human factors，human reliability and risk assessment in license renewal of a nuclear power plant[J].Reliability Engineering and System Safety，2009，94（11）.

[8]Swain A D.Accident sequence evaluation program human reliability analysis procedure[R] .NUREG/CR-4772 Washington D C：U S Nuclear Regulatory Commission，1987.

[9]Chang Y H，Wang Y C.Significant human risk factors in aircraft maintenance technicians[J].Safety Science，2010.

[10]张力，廉士乾，王以群.基于模糊层次分析法的组织因素对系统安全影响度识别[J].人类工效学，2009.

（作者单位：南华大学经济管理学院人因研究所）