安全人機工程視角下冶金行業安全現狀與對策

王美然，張紅波，左厲

(1.湖南科技大學 能源與安全工程學院，湖南 湘潭 411201;2.湘潭鋼鐵集團有限公司，湖南 湘潭 411201)

安全人機工程視角下冶金行業安全現狀與對策

王美然1，張紅波1，左厲2

(1.湖南科技大學 能源與安全工程學院，湖南 湘潭 411201;2.湘潭鋼鐵集團有限公司，湖南 湘潭 411201)

把安全人機工程的觀點應用于冶金行業中，主要對人、機、環境三要素進行了簡單的分析，分析各要素的特性和存在的一些比較常見的問題，提出一些安全措施。主要包括人在工作中的某些心理、生理特點以及作業安全;為滿足生產，設備應具備的基本特性，設備管理和安全，作業環境中存在的諸多有害因素及其改善。希望通過這些描述分析引起人們在生產中的注意。

安全;人機工程;冶金行業

冶金企業屬于重工業，具有產能大、生產連續性強、流程長、工序復雜以及反應復雜等特點。2011年，我國將冶金行業列為九大高危行業之一。冶金企業的作業人員工作單調，接觸產品單一，呆板，色彩不鮮活，重復性勞動多，勞動強度大，作業人員在工作中長期處于緊張的狀態，且易疲勞。冶金企業的設備大型化，復雜化，整體移動、維修較困難，部分潛在的安全隱患難以發現。冶金企業的作業環境惡劣，粉塵多，噪聲大，光線差，物理、化學反應復雜，生產環境局部的氣溫極高，空氣干燥且流通性差。

安全人機工程是從安全的角度和著眼點研究人與機的關系的一門學科，立足點放在安全上［1］。為提高系統的整體性能，人-機-環境系統在研究人、機、環境三大要素的基礎上，又充分考慮他們之間的聯系。近年來，伴隨冶金行業迅速發展的同時產生的傷亡事故也層出不窮。據不完全統計，各種原因造成傷亡事故比例見圖1。現分別針對這些引起事故的因素進行簡單分析。

圖1 傷亡事故原因比例

一、人子系統

1．人的特性

人是一個有意識活動的特別復雜且開放的系統，隨時隨地要與外界進行物質、能量和信息交換［2］。人作為工作的主體，在生產活動中起主導作用，因此，對生產過程中人的特性研究非常必要。

人在作業中的失誤不可避免，而造成失誤的原因是多方面的。人的任何活動都由心理控制，不安全的心理狀態是造成失誤的原因之一。面對冶金企業大型生產設備，人顯得相對弱小，剛開始接觸時心里易產生畏懼感。而在群體工作中，人們極易產生僥幸心理，僥幸心理除缺乏安全知識和辨別能力外，大部分是過于自信或思想麻痹大意引起的。越是經驗豐富，技術熟練的工人越容易產生僥幸心理，存有僥幸心理的作業不一定會發生事故，但無疑是誘發事故的重要因素。為防止事故的發生，人們常提及注意安全，所謂注意是人的精神集中在某一事物時的心理活動。然而，生產活動中，人的注意力不能始終集中在一件事情上，由此便產生了不注意的狀態，不注意狀態下的工作增加了發生事故的概率。冶煉生產中由于作業連續性強，工作單調，產品單一，工作人員的注意力容易下降，僅靠提醒工作人員注意安全是不夠的。

安全意識是保障安全生產的基礎。企業安全工作的側重點應放在培養員工的安全意識上，尤其是冶金這種大型機器設備的重工業企業，提高員工安全意識，使每個員工有高度的安全責任心、縝密的態度，且熟悉相關工藝和設備，有熟練的操作技能，具備有關物料、設備、設施、工藝參數變動及泄漏等的危險、危害知識和應急處理能力，有預防火災、爆炸、中毒等事故和職業危害的知識和能力，緊急情況下能采取正確的應急方法，事故發生時有自救、互救能力。

人的綜合感覺比單一感覺準確，所以通常生產中采用同時使用多種形式的信號，提高作業安全性;而在冶金企業中，不同工種對感覺器官要求的感受能力不同。以天車為例，天車屬于高空作業，為避免噪音或視線干擾，要求工作人員同時使用聲音和手勢來指揮天車操作;對天車工，要求天車工具有較高的視覺差，較高的聽覺能力和對三維立體的辨別能力。人的感受能力有很大的發展潛力，通過訓練可使某些感受性提高。

良好的專業技能是安全作業的基礎。正式進入工作崗位前，員工都要進行三級安全培訓，即廠級、車間級和班組級，但現場實際工作中，這些教育起到的作用并不明顯。另外，冶金企業中有很多特種設備，如比較常見的天車，除基本的安全培訓外，這些特種作業人員必須按國家有關規定經專門的安全作業培訓，取得特種作業操作資格證書，并定期復審。

疲勞是任何作業都會出現的現象，其因素是多方面的。由于冶煉自動化程度的提高，大大降低了生產過程中人的體力勞動強度，但人的精神負荷卻大大增加，易出現精神疲勞。精神疲勞使人在工作中注意力分散不集中，操作錯誤增多，工作效率下降。由冶煉工作單調、重復的特點可引起心理疲勞，長期的心理疲勞使人情緒低落，對工作提不起興趣，不僅影響工作效率，而且影響心理健康。對生產線上的工人，繁重的工作，嘈雜的環境使他們身體疲勞，身體疲勞導致作業能力下降，反應遲鈍，錯誤增多。除工作中的客觀因素，人自身的一些因素也可引起疲勞。睡眠不足，身體不適是最常見的疲勞原因。以上可見疲勞既是心理現象，也是生理現象，要降低疲勞程度需從這兩方面綜合考慮。

2．安全對策

提高企業安全水平，應從企業管理著手。安全管理要以人為本［3］，具體問題具體分析。安全不是靠檢查就能解決的［4］。如何做好安全，可考慮以下措施。

首先，每個人的心理活動無法掌控，但要避免失誤，減少事故，必從自身做起，從“三不傷害”開始，即不傷害自己，不傷害他人，不被他人傷害。事故發生不以人的主觀意志為轉移，面對事故，認識是關鍵，人的認識有一個過程，企業要對員工進行健康的心理引導，可利用積極的心理暗示作用，使員工在心理上有所感受。另外，健康穩定的心理環境，能積極控制不良情緒，減少因情緒不良引起的事故。

其次，應加強員工安全教育，更應進行區別教育，如對領導進行系統安全教育，使領導把安全工作落實到每個角落;對現場員工進行理論和實際相結合的安全教育，讓員工參與實際安全事故分析和討論，從被動接受教育到主動參與，其產生的影響比單純依靠理論教育更具效果。因人的個體差異，還應注意不同工人對相同安全規程和安全教育接受程度不同。在班組培養安全骨干，日常工作中用他們的安全行為、安全意識等影響班組其他人員，也可產生積極效果。這些形式的安全教育，具有針對性，使工作人員掌握起碼安全知識同時抓住工作重點，從而高效、安全的完成工作。

再次，對單調或操作性強的工作，需耗費員工很多精力，那么保障員工良好狀態是關鍵，充足睡眠是基礎。除合理安排工作和休息時間外，合理工作方式和方法也可提升工作狀態。另外就是建立完善的勞動和管理制度。值得注意的是企業需根據實際情況變化，對制度或規范進行不斷完善和調整，增加其實用性和可操作性。

人不單獨存在于生產中，但人主導一切生產。在機器和環境條件都完善的情況，從主觀改變人的生產習慣，可很大程度的提高人機界面的安全性和可靠性，研究人對完善人機系統至關重要。

二、設備子系統

1．設備特性

人-機-環境系統中，機應具有可操作性、易維護性和本質可靠性，更重要的是機的設計應符合人的要求。

通常，設備只要按照設計操作規范并在規定壽命內使用，發生故障的可能性相對較小，因此，設備維護環節變的薄弱。人機工程中機的維護性包括兩種情況:①故障狀態機的故障維修;②正常狀態機的定期養護。以某冶金企業為例，日常生產由甲乙丙丁四個班組完成，每個班組進行接班生產前要進行三種模式的檢查:①操作人員班前檢查，主要是局部設備檢查，針對些重要生產設備。②專業點檢員專業檢查，對全部設備進行簡單全面檢查。③管理人員抽查檢查，主要在白天作業進行抽查。如在這些每天必進行的檢查中發現問題，工作人員將進行日修。除此是每月的定期維修。

人-機-環境系統中，機的本質可靠性占非常重要的地位。機的本質可靠性是為從根本上防止人操作失誤，在機的設計時充分考慮人操作失誤可能產生的危險。相比以前人適應機完成生產操作，現在在機的設計階段將人的因素考慮其中，能有效預防事故，可見將人機工程觀點應用于機的設計中具有重要意義。

2．設備管理與安全

（1）設備管理。設備是進行生產的工具，用好設備的同時，管理好設備至關重要。冶金企業在設備管理方面存在很多問題。①對不斷提升的冶煉技術，設備管理相對落后，還延續著傳統粗放型管理方式。這種設備和管理矛盾嚴重制約了生產效率。②企業對設備管理不明確，多側重于技術管理，輕視價值管理，更多的只把設備作為生產工具。其實設備是企業經濟中的一部分，企業應在維護現有設備的同時，淘汰并更換新設備，不僅能提高生產效率更能保證安全生產，為企業帶來經濟利益。③設備管理缺乏系統性［5］。設備作為一整體，各環節應相互聯系。因設備不系統，分割式的管理導致管理反饋機制不健全。各工序設備情況應及時向上級和下級工序反饋，使各工序全面掌握設備情況，及時了解生產狀況，便于生產工作開展。④設備管理信息化程度低［6］。信息水平低導致資源不能共享，企業需引進先進的設備管理系統，進行設備在線管理。

設備管理雖不是引起事故的直接原因，有時卻是本質原因。冶金企業應考慮長遠利益，結合自身特點和需要，發現設備管理缺陷，針對問題采取有效措施，從而提高企業的經濟和社會效益。

（2）設備安全。①設備日常維護是必然的。而實際很多只是形式上的工作，沒有做到實處。有些潛在設備隱患較難發現，針對這種情況，企業應要求維修人員每班記錄維護日志，且精確到每個細節，必要時精確到零部件，特別對一些比較重要的設備。日志記錄的問題要及時反饋，及時查看，對個別嚴重問題有必要進行強調。②對落后、破舊、超過使用壽命的設備，有些企業為單方面的利益繼續使用，無疑給安全埋下隱患。設備作為企業一種經濟形勢而存在，企業不僅要及時更換新設備，還要嚴把引進設備的質量關，充分展現設備的本質可靠性。③建立應急救援體系。有時事故是突發的，尤其是冶金的大型設備企業，設備一旦故障，事故一旦發生，后果必是嚴重的。如何處理緊急情況設備事故，要求企業必須有相應的救援預案。當然，只要日常維護得當，發生大事故的概率很低。

設備不同于人具有感知能力，保障設備安全，工作必須細致入微。事故是不斷的量變積累導致質變，安全工作必須持之以恒。

三、環境子系統

1．環境條件

作業環境影響人生理、心理特性，也影響機的狀態，而人和機器的狀態也影響作業環境。不同的作業，人和機所處環境條件不同。環境條件不是靜止的，隨著時間變化環境也不停變化。某些冶金生產作業區存在的常見環境因素列于表1。

表1 冶金生產作業區環境因素

由表1，高溫、粉塵、煙氣、噪聲、振動這些惡劣環境因素大都普遍存在于生產中。作業環境溫度隨作業地點和季節變化，最高時可達50℃，且作業空間相對封閉，空氣流通性差。粉塵中含片狀鐵皮灰，最大粉塵顆粒直徑可達2 mm。煙氣中含大量可燃成分CO。煙氣所含固體顆粒就是煙塵，煙塵含鐵的氧化物，非金屬氧化物和散狀材料的粉末等。煙氣含塵量是80～100 g/m3左右，可見煙塵量很大，且煙氣中煙塵是很細的，較難除掉。噪聲幾乎普遍存在于所有重工業企業。噪聲對人聽覺影響最大，噪聲的存在，語言通信變得困難。振動主要由天車運動引起，很多情況下，振動不能完全消除。

除上述環境因素，照明也是冶金企業需特別關注的環境因素。照明質量直接影響生產質量，甚至導致事故發生。尤其在中班和夜班。統計表明，人工照明條件下發生事故比自然光條件下增加近1/4［7］。而事故分析中，很少關注照明因素的影響。

2．改善環境條件

惡劣的生產環境不僅對人的健康，設備性能產生一定影響，也是引起事故的潛在因素。改善環境條件也是安全工作的一個要點。生產條件決定生產環境。冶金企業是在特定的廠房進行生產，對其微氣候環境的改善具有一定的局限性，要依靠設備進行改善。

高溫源于生產工藝，而由于冶煉的要求必須在高溫條件下進行，要從工藝上改善高溫環境目前還不能做到。可在有熱源的地方，采取屏蔽熱源的措施，但不能做到完全屏蔽熱源，有時必須要作業人員靠近工作;在允許的作業區域開設天窗，廠房內使用通風設備，增加空氣流動以降溫。對作業人員要適時補充高溫環境作業時流失的營養元素;使用防護用品作業;合理安排工作和休息時間。借助設備，依靠工具并從自身盡量降低高溫的危害系數。

噪聲不僅影響人的聽覺、心理、神經等系統，使人不能全心投入工作，還對設備產生一些影響，使設備受到干擾，失效甚至損壞。噪聲形成的要素是聲源、傳播途徑和接受者［8］。因此從這三方面改善噪聲環境。控制聲源首先要合理設計并在設計時使用噪聲小的材料。其次改善生產工藝控制噪聲。再者使用隔音材料將噪聲隔離。控制噪聲傳播，采用能夠吸聲材料，降低噪聲;采用隔音裝置，阻隔一定的噪聲;在設備上安裝消聲器消除噪聲。還可在噪聲強度大的區域種植植物限制噪聲傳播。對作業人員，作業區域噪聲超過85 dB(A)，必須使用防護用品保護聽力。

粉塵和煙氣也可通過改善工藝，革新設備，通風和抽風除塵，還有作業者本身防塵防護措施。對振動的控制主要考慮減少和避免損害，可采取的措施有使用新工藝，新方法，改進生產設備，給設備安減振裝置，作業人員使用防震墊等防護用具減振。

冶金企業晝夜連續不間斷的生產對照明提出了嚴格要求，合適的照明方式要保障作業者良好的視野，光線不能過強也不能過弱;光源分布合理、均勻，光源的方向很重要，盡量減少照明死角;對一些特殊位置，特殊設備應分別選用不同的照明方式和照明器具，如易燃易爆場所應用防爆燈具等。

四、結語

人要從行為上減少事故發生重點在于安全意識，明確的安全意識比事后的安全教育更有效。根據不同人的不同生理特性合理安排工作，使人機配合更協調，更安全。安全工作涉及多方面，企業管理者考慮利益的同時應兼顧安全;給予員工更多關心;合理安排工作時間。設備作為生產的工具，除設計制造時已考慮的因素，主要應注意平時的保養維修，任何一個零件，一個故障都可能導致事故。可以說冶金企業中有很多環境因素是我們無法改變的，比如高溫，因為不能降低冶煉的溫度，那么環境的溫度也必然升高，這對人和設備都產生著影響。因此，在有限的空間營造一個優良的生產環境對冶金企業至關重要。而由以上分析可看出對環境中的一些惡劣因素主要采取的措施有:改善工藝，使用輔助設備和個體防護。相比于人而言，設備對惡劣的環境有一定的抵抗力，因此人更要學會自我保護。

［1］樓霄翔.安全人機工程學的應用［J］.職業安全，2010(5): 82.

［2］王保國，王新泉.安全人機工程學［M］.北京:機械工業出版社，2007:25.

［3］申凌云，何俊正.淺談現代鋼鐵企業的安全管理［J］.安全，2009(11):29.

［4］李升友，胡照偉，劉潛.鋼鐵企業安全管理發展定位及管理構想［J］.工業安全與環保，2002，28(2):35.

［5］王國生.論我國鋼鐵企業設備管理［J］.經濟管理，2011 (9):72.

［6］游玉桃，申其軍.鋼鐵企業設備管理之現狀及其信息化思路［J］.商場現代化，2008(2):105.

［7］劉鋼.人機工程學原理在冶金企業的研究與應用［J］.冶金管理，2009(4):44.

［8］李建中，曾維鑫，李建華.人機工程學［M］.徐州:中國礦業大學出版社，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

(責任編輯 伊人鳳)

2013-05-16

王美然(1987-)，女(朝鮮族)，內蒙古赤峰人，碩士研究生。

張紅波(1964-)，男，湖南邵陽人，教授，博士，主要從事企業管理與現代物流理論研究。