安全人机工程视角下冶金行业安全现状与对策

王美然，张红波，左厉

(1.湖南科技大学 能源与安全工程学院，湖南 湘潭 411201;2.湘潭钢铁集团有限公司，湖南 湘潭 411201)

安全人机工程视角下冶金行业安全现状与对策

王美然1，张红波1，左厉2

(1.湖南科技大学 能源与安全工程学院，湖南 湘潭 411201;2.湘潭钢铁集团有限公司，湖南 湘潭 411201)

把安全人机工程的观点应用于冶金行业中，主要对人、机、环境三要素进行了简单的分析，分析各要素的特性和存在的一些比较常见的问题，提出一些安全措施。主要包括人在工作中的某些心理、生理特点以及作业安全;为满足生产，设备应具备的基本特性，设备管理和安全，作业环境中存在的诸多有害因素及其改善。希望通过这些描述分析引起人们在生产中的注意。

安全;人机工程;冶金行业

冶金企业属于重工业，具有产能大、生产连续性强、流程长、工序复杂以及反应复杂等特点。2011年，我国将冶金行业列为九大高危行业之一。冶金企业的作业人员工作单调，接触产品单一，呆板，色彩不鲜活，重复性劳动多，劳动强度大，作业人员在工作中长期处于紧张的状态，且易疲劳。冶金企业的设备大型化，复杂化，整体移动、维修较困难，部分潜在的安全隐患难以发现。冶金企业的作业环境恶劣，粉尘多，噪声大，光线差，物理、化学反应复杂，生产环境局部的气温极高，空气干燥且流通性差。

安全人机工程是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门学科，立足点放在安全上［1］。为提高系统的整体性能，人-机-环境系统在研究人、机、环境三大要素的基础上，又充分考虑他们之间的联系。近年来，伴随冶金行业迅速发展的同时产生的伤亡事故也层出不穷。据不完全统计，各种原因造成伤亡事故比例见图1。现分别针对这些引起事故的因素进行简单分析。

图1 伤亡事故原因比例

一、人子系统

1．人的特性

人是一个有意识活动的特别复杂且开放的系统，随时随地要与外界进行物质、能量和信息交换［2］。人作为工作的主体，在生产活动中起主导作用，因此，对生产过程中人的特性研究非常必要。

人在作业中的失误不可避免，而造成失误的原因是多方面的。人的任何活动都由心理控制，不安全的心理状态是造成失误的原因之一。面对冶金企业大型生产设备，人显得相对弱小，刚开始接触时心里易产生畏惧感。而在群体工作中，人们极易产生侥幸心理，侥幸心理除缺乏安全知识和辨别能力外，大部分是过于自信或思想麻痹大意引起的。越是经验丰富，技术熟练的工人越容易产生侥幸心理，存有侥幸心理的作业不一定会发生事故，但无疑是诱发事故的重要因素。为防止事故的发生，人们常提及注意安全，所谓注意是人的精神集中在某一事物时的心理活动。然而，生产活动中，人的注意力不能始终集中在一件事情上，由此便产生了不注意的状态，不注意状态下的工作增加了发生事故的概率。冶炼生产中由于作业连续性强，工作单调，产品单一，工作人员的注意力容易下降，仅靠提醒工作人员注意安全是不够的。

安全意识是保障安全生产的基础。企业安全工作的侧重点应放在培养员工的安全意识上，尤其是冶金这种大型机器设备的重工业企业，提高员工安全意识，使每个员工有高度的安全责任心、缜密的态度，且熟悉相关工艺和设备，有熟练的操作技能，具备有关物料、设备、设施、工艺参数变动及泄漏等的危险、危害知识和应急处理能力，有预防火灾、爆炸、中毒等事故和职业危害的知识和能力，紧急情况下能采取正确的应急方法，事故发生时有自救、互救能力。

人的综合感觉比单一感觉准确，所以通常生产中采用同时使用多种形式的信号，提高作业安全性;而在冶金企业中，不同工种对感觉器官要求的感受能力不同。以天车为例，天车属于高空作业，为避免噪音或视线干扰，要求工作人员同时使用声音和手势来指挥天车操作;对天车工，要求天车工具有较高的视觉差，较高的听觉能力和对三维立体的辨别能力。人的感受能力有很大的发展潜力，通过训练可使某些感受性提高。

良好的专业技能是安全作业的基础。正式进入工作岗位前，员工都要进行三级安全培训，即厂级、车间级和班组级，但现场实际工作中，这些教育起到的作用并不明显。另外，冶金企业中有很多特种设备，如比较常见的天车，除基本的安全培训外，这些特种作业人员必须按国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，并定期复审。

疲劳是任何作业都会出现的现象，其因素是多方面的。由于冶炼自动化程度的提高，大大降低了生产过程中人的体力劳动强度，但人的精神负荷却大大增加，易出现精神疲劳。精神疲劳使人在工作中注意力分散不集中，操作错误增多，工作效率下降。由冶炼工作单调、重复的特点可引起心理疲劳，长期的心理疲劳使人情绪低落，对工作提不起兴趣，不仅影响工作效率，而且影响心理健康。对生产线上的工人，繁重的工作，嘈杂的环境使他们身体疲劳，身体疲劳导致作业能力下降，反应迟钝，错误增多。除工作中的客观因素，人自身的一些因素也可引起疲劳。睡眠不足，身体不适是最常见的疲劳原因。以上可见疲劳既是心理现象，也是生理现象，要降低疲劳程度需从这两方面综合考虑。

2．安全对策

提高企业安全水平，应从企业管理着手。安全管理要以人为本［3］，具体问题具体分析。安全不是靠检查就能解决的［4］。如何做好安全，可考虑以下措施。

首先，每个人的心理活动无法掌控，但要避免失误，减少事故，必从自身做起，从“三不伤害”开始，即不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害。事故发生不以人的主观意志为转移，面对事故，认识是关键，人的认识有一个过程，企业要对员工进行健康的心理引导，可利用积极的心理暗示作用，使员工在心理上有所感受。另外，健康稳定的心理环境，能积极控制不良情绪，减少因情绪不良引起的事故。

其次，应加强员工安全教育，更应进行区别教育，如对领导进行系统安全教育，使领导把安全工作落实到每个角落;对现场员工进行理论和实际相结合的安全教育，让员工参与实际安全事故分析和讨论，从被动接受教育到主动参与，其产生的影响比单纯依靠理论教育更具效果。因人的个体差异，还应注意不同工人对相同安全规程和安全教育接受程度不同。在班组培养安全骨干，日常工作中用他们的安全行为、安全意识等影响班组其他人员，也可产生积极效果。这些形式的安全教育，具有针对性，使工作人员掌握起码安全知识同时抓住工作重点，从而高效、安全的完成工作。

再次，对单调或操作性强的工作，需耗费员工很多精力，那么保障员工良好状态是关键，充足睡眠是基础。除合理安排工作和休息时间外，合理工作方式和方法也可提升工作状态。另外就是建立完善的劳动和管理制度。值得注意的是企业需根据实际情况变化，对制度或规范进行不断完善和调整，增加其实用性和可操作性。

人不单独存在于生产中，但人主导一切生产。在机器和环境条件都完善的情况，从主观改变人的生产习惯，可很大程度的提高人机界面的安全性和可靠性，研究人对完善人机系统至关重要。

二、设备子系统

1．设备特性

人-机-环境系统中，机应具有可操作性、易维护性和本质可靠性，更重要的是机的设计应符合人的要求。

通常，设备只要按照设计操作规范并在规定寿命内使用，发生故障的可能性相对较小，因此，设备维护环节变的薄弱。人机工程中机的维护性包括两种情况:①故障状态机的故障维修;②正常状态机的定期养护。以某冶金企业为例，日常生产由甲乙丙丁四个班组完成，每个班组进行接班生产前要进行三种模式的检查:①操作人员班前检查，主要是局部设备检查，针对些重要生产设备。②专业点检员专业检查，对全部设备进行简单全面检查。③管理人员抽查检查，主要在白天作业进行抽查。如在这些每天必进行的检查中发现问题，工作人员将进行日修。除此是每月的定期维修。

人-机-环境系统中，机的本质可靠性占非常重要的地位。机的本质可靠性是为从根本上防止人操作失误，在机的设计时充分考虑人操作失误可能产生的危险。相比以前人适应机完成生产操作，现在在机的设计阶段将人的因素考虑其中，能有效预防事故，可见将人机工程观点应用于机的设计中具有重要意义。

2．设备管理与安全

（1）设备管理。设备是进行生产的工具，用好设备的同时，管理好设备至关重要。冶金企业在设备管理方面存在很多问题。①对不断提升的冶炼技术，设备管理相对落后，还延续着传统粗放型管理方式。这种设备和管理矛盾严重制约了生产效率。②企业对设备管理不明确，多侧重于技术管理，轻视价值管理，更多的只把设备作为生产工具。其实设备是企业经济中的一部分，企业应在维护现有设备的同时，淘汰并更换新设备，不仅能提高生产效率更能保证安全生产，为企业带来经济利益。③设备管理缺乏系统性［5］。设备作为一整体，各环节应相互联系。因设备不系统，分割式的管理导致管理反馈机制不健全。各工序设备情况应及时向上级和下级工序反馈，使各工序全面掌握设备情况，及时了解生产状况，便于生产工作开展。④设备管理信息化程度低［6］。信息水平低导致资源不能共享，企业需引进先进的设备管理系统，进行设备在线管理。

设备管理虽不是引起事故的直接原因，有时却是本质原因。冶金企业应考虑长远利益，结合自身特点和需要，发现设备管理缺陷，针对问题采取有效措施，从而提高企业的经济和社会效益。

（2）设备安全。①设备日常维护是必然的。而实际很多只是形式上的工作，没有做到实处。有些潜在设备隐患较难发现，针对这种情况，企业应要求维修人员每班记录维护日志，且精确到每个细节，必要时精确到零部件，特别对一些比较重要的设备。日志记录的问题要及时反馈，及时查看，对个别严重问题有必要进行强调。②对落后、破旧、超过使用寿命的设备，有些企业为单方面的利益继续使用，无疑给安全埋下隐患。设备作为企业一种经济形势而存在，企业不仅要及时更换新设备，还要严把引进设备的质量关，充分展现设备的本质可靠性。③建立应急救援体系。有时事故是突发的，尤其是冶金的大型设备企业，设备一旦故障，事故一旦发生，后果必是严重的。如何处理紧急情况设备事故，要求企业必须有相应的救援预案。当然，只要日常维护得当，发生大事故的概率很低。

设备不同于人具有感知能力，保障设备安全，工作必须细致入微。事故是不断的量变积累导致质变，安全工作必须持之以恒。

三、环境子系统

1．环境条件

作业环境影响人生理、心理特性，也影响机的状态，而人和机器的状态也影响作业环境。不同的作业，人和机所处环境条件不同。环境条件不是静止的，随着时间变化环境也不停变化。某些冶金生产作业区存在的常见环境因素列于表1。

表1 冶金生产作业区环境因素

由表1，高温、粉尘、烟气、噪声、振动这些恶劣环境因素大都普遍存在于生产中。作业环境温度随作业地点和季节变化，最高时可达50℃，且作业空间相对封闭，空气流通性差。粉尘中含片状铁皮灰，最大粉尘颗粒直径可达2 mm。烟气中含大量可燃成分CO。烟气所含固体颗粒就是烟尘，烟尘含铁的氧化物，非金属氧化物和散状材料的粉末等。烟气含尘量是80～100 g/m3左右，可见烟尘量很大，且烟气中烟尘是很细的，较难除掉。噪声几乎普遍存在于所有重工业企业。噪声对人听觉影响最大，噪声的存在，语言通信变得困难。振动主要由天车运动引起，很多情况下，振动不能完全消除。

除上述环境因素，照明也是冶金企业需特别关注的环境因素。照明质量直接影响生产质量，甚至导致事故发生。尤其在中班和夜班。统计表明，人工照明条件下发生事故比自然光条件下增加近1/4［7］。而事故分析中，很少关注照明因素的影响。

2．改善环境条件

恶劣的生产环境不仅对人的健康，设备性能产生一定影响，也是引起事故的潜在因素。改善环境条件也是安全工作的一个要点。生产条件决定生产环境。冶金企业是在特定的厂房进行生产，对其微气候环境的改善具有一定的局限性，要依靠设备进行改善。

高温源于生产工艺，而由于冶炼的要求必须在高温条件下进行，要从工艺上改善高温环境目前还不能做到。可在有热源的地方，采取屏蔽热源的措施，但不能做到完全屏蔽热源，有时必须要作业人员靠近工作;在允许的作业区域开设天窗，厂房内使用通风设备，增加空气流动以降温。对作业人员要适时补充高温环境作业时流失的营养元素;使用防护用品作业;合理安排工作和休息时间。借助设备，依靠工具并从自身尽量降低高温的危害系数。

噪声不仅影响人的听觉、心理、神经等系统，使人不能全心投入工作，还对设备产生一些影响，使设备受到干扰，失效甚至损坏。噪声形成的要素是声源、传播途径和接受者［8］。因此从这三方面改善噪声环境。控制声源首先要合理设计并在设计时使用噪声小的材料。其次改善生产工艺控制噪声。再者使用隔音材料将噪声隔离。控制噪声传播，采用能够吸声材料，降低噪声;采用隔音装置，阻隔一定的噪声;在设备上安装消声器消除噪声。还可在噪声强度大的区域种植植物限制噪声传播。对作业人员，作业区域噪声超过85 dB(A)，必须使用防护用品保护听力。

粉尘和烟气也可通过改善工艺，革新设备，通风和抽风除尘，还有作业者本身防尘防护措施。对振动的控制主要考虑减少和避免损害，可采取的措施有使用新工艺，新方法，改进生产设备，给设备安减振装置，作业人员使用防震垫等防护用具减振。

冶金企业昼夜连续不间断的生产对照明提出了严格要求，合适的照明方式要保障作业者良好的视野，光线不能过强也不能过弱;光源分布合理、均匀，光源的方向很重要，尽量减少照明死角;对一些特殊位置，特殊设备应分别选用不同的照明方式和照明器具，如易燃易爆场所应用防爆灯具等。

四、结语

人要从行为上减少事故发生重点在于安全意识，明确的安全意识比事后的安全教育更有效。根据不同人的不同生理特性合理安排工作，使人机配合更协调，更安全。安全工作涉及多方面，企业管理者考虑利益的同时应兼顾安全;给予员工更多关心;合理安排工作时间。设备作为生产的工具，除设计制造时已考虑的因素，主要应注意平时的保养维修，任何一个零件，一个故障都可能导致事故。可以说冶金企业中有很多环境因素是我们无法改变的，比如高温，因为不能降低冶炼的温度，那么环境的温度也必然升高，这对人和设备都产生着影响。因此，在有限的空间营造一个优良的生产环境对冶金企业至关重要。而由以上分析可看出对环境中的一些恶劣因素主要采取的措施有:改善工艺，使用辅助设备和个体防护。相比于人而言，设备对恶劣的环境有一定的抵抗力，因此人更要学会自我保护。

［1］楼霄翔.安全人机工程学的应用［J］.职业安全，2010(5): 82.

［2］王保国，王新泉.安全人机工程学［M］.北京:机械工业出版社，2007:25.

［3］申凌云，何俊正.浅谈现代钢铁企业的安全管理［J］.安全，2009(11):29.

［4］李升友，胡照伟，刘潜.钢铁企业安全管理发展定位及管理构想［J］.工业安全与环保，2002，28(2):35.

［5］王国生.论我国钢铁企业设备管理［J］.经济管理，2011 (9):72.

［6］游玉桃，申其军.钢铁企业设备管理之现状及其信息化思路［J］.商场现代化，2008(2):105.

［7］刘钢.人机工程学原理在冶金企业的研究与应用［J］.冶金管理，2009(4):44.

［8］李建中，曾维鑫，李建华.人机工程学［M］.徐州:中国矿业大学出版社，2009:210.

Safety Status and Countermeasures of Metallurgical Industry in Safety Ergonomics Perspective

WANG Mei-ran1，ZHANG Hong-bo1，ZUO Li2
(1.Faculty of Mining and Safety Engineering，Hunan University of Science and Technology，Xiangtan 411201，China; 2.Xiang Tan Iron and Steel Group Co.Ltd，Xiangtan 411201，China)

This paper applies Safety Ergonomics in metallurgical industry，making a simple analysis of the three factors about human，machine and environment，analyzing the characteristics of each factor and some common problems，then raises some safety measures，mainly including some psychological and physiological characteristics of people in the work and operation safety.In order to meet production，the equipment should have the basic characteristics，device management and security，many harmful factors existing in working environment and their improvement.In order to arouse the awareness by description and analysis.

safety;metallurgial industry;ergonomics

F273

A

1672-9617(2014)01-0038-04

(责任编辑 伊人凤)

2013-05-16

王美然(1987-)，女(朝鲜族)，内蒙古赤峰人，硕士研究生。

张红波(1964-)，男，湖南邵阳人，教授，博士，主要从事企业管理与现代物流理论研究。