Авторитетность издания
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
Основы интеллектуальной информационной технологии обеспечения безопасности производства
Аннотация:
Abstract:
Автор: Хллин Е.В. () - | |
Ключевое слово: |
|
Ключевое слово: |
|
Количество просмотров: 25091 |
Версия для печати |
Информационные процессы в действующей системе обеспечения безопасности производства в различных сферах народного хозяйства недостаточно эффективны и не позволяют создать требуемого уровня безопасности труда. Отсутствуют информационные структуры, включающие процедуры оперативного сбора надежной, сопоставимой и полной информации о состоянии безопасности и условий труда, технологию автоматизированного формирования баз данных и баз знаний и комплексной их обработки с применением современных вычислительных методов и программных средств, в том числе и на персональных ЭВМ. Это не позволяет выявлять эффективные профилактические мероприятия как в условиях оперативного реагирования на возникающие несчастные случаи, заболевания, ухудшение условий труда, так и в целях предупреждения их возникновения с учетом специфики конкретного производства. Отсутствуют практически реализуемые методы обеспечения требуемого уровня безопасности и условий труда при ограниченных, заданных объемах материальных средств. Иными словами, отсутствует информационная технология обеспечения безопасных условий труда, содержащая эффективные процессы циркуляции и переработки информации с применением современных технических средств и с возможностью ее настройки на конкретного пользователя. Существующая практика организации работ по охране труда с использованием трудоемких, по существу ручных методов обработки данных, накоплением для принятия решений интуитивно отбираемой наиболее доступной и, как правило, поверхностной информации, в условиях постоянного снижения числа квалифицированных специалистов приводит в ряде случаев к крайне неудовлетворительному состоянию безопасности производства. Современное производство, обеспечивающим элементом которого являются безопасные условия труда, практически повсеместно социально, экономически и психологически не готово к информатизации, не сформулированы его информационные потребности. В сложившейся организации информационных процессов обеспечения безопасности и нормализации условий труда, включающих несколько уровней сбора, обработки и использования данных, наблюдается ряд противоречий, основное из которых - противоречие между методами централизованной и децентрализованной обработки информации. Преобладание методов централизованной обработки данных, позадачный подход к информационному обеспечению решений приводит к большой трудоемкости, громоздкости, низкой оперативности, недостаточной достоверности и в конечном итоге неэффективности информационных процессов. Централизованная обработка данных неизбежно сопровождается формированием неактуальных баз данных и неудовлетворительным временем реакции информационных систем безопасности производства, длительными сроками их разработки и ввода в промышленную эксплуатацию, низкой надежностью функционирования. Методы децентрализованной обработки данных об условиях и безопасности производственных процессов неэффективны, трудоемки и организуются практически вручную как специалистами по охране труда предприятий и организаций, так и специалистами центральных органов управления. Другие противоречия, исходя из потребительских и технологических свойств информации, могут быть выделены в две группы. К первой следует отнести противоречия между: - усложняющимся характером производства, средств и способов обеспечения его безопасности и сокращающимися ресурсами времени для выполнения функций управления; - углублением специализации в производстве и управлении и необходимостью комплексного учета факторов, воздействующих на состояние безопасности труда; - уровнем квалификации службы охраны труда и потребностью в эффективных решениях. Ко второй - противоречия между: - применяемыми информационными носителями и необходимостью оперативной регистрации и сбора сведений о состоянии безопасности труда; - потребностью в углубленном анализе состояния безопасности труда и возможностями ручной обработки информации; - используемыми в настоящее время средствами обработки информации о производственном травматизме и заболеваемости и возможностями современных ПЭВМ; - применяемыми в производстве методами анализа несчастных случаев и существующим мощным аппаратом интеллектуального интерфейса, качественного математического моделирования, возможностями экспертных систем. Выходом из создавшегося положения может быть новая информационная технология обеспечения безопасности производства, включающая эффективные нетрудоемкие широкодоступные и надежные процедуры сбора, передачи, переработки и доведения до пользователей информации, реализуемые на современных технических средствах [1, 3]. Интеллектуальная информационная технология обеспечения безопасности производства, рассматриваемая как совокупность процессов циркуляции и переработки информации, содержащей знания и навыки квалифицированных работников, позволяет специалистам по охране труда и другим пользователям самостоятельно удовлетворять потребности в сведениях, необходимых для принятия своевременных и правильных решений в рамках своих профессиональных функций [4, 7]. Систему управления охраной труда можно определить как направленную подсистему системы более высокого уровня - системы организации производства. Основными системными задачами организации безопасного производства являются обеспечение безопасности производственного оборудования, производственных процессов, зданий и сооружений; нормализация санитарно-гигиенических условий труда; обучение работающих безопасности труда и обеспечение их средствами индивидуальной защиты; организация лечебно-профилактического обслуживания работающих; профессиональный отбор работающих по отдельным специальностям. Одной из важнейших подсистем системы управления охраной труда в том ее виде, как она организована в настоящее время, является информационная технология обеспечения безопасного производства (ИТ ОБП), представляющая совокупность информационно-технологических процессов. Информационная технология также может быть рассмотрена в виде совокупности взаимосвязанных и взаимодействующих функциональных компонентов, образующих систему информационно-технологических структур, организующих и поддерживающих принятие решений необходимой оперативности и качества. Все многообразие компонентов ИТ ОБП может быть выделено в две группы, описывающие основные и обеспечивающие информационно-технологические структуры. Обеспечивающие информационно-технологические структуры включают процедуры сбора и передачи информации, основные - содержат процедуры ее хранения (накопления), обработки и доведения до пользователя. Единство и непротиворечивость информационной технологии достигается соблюдением определенных требований и принципов построения. ИТ ОБП должна предусматривать реализацию процессов циркуляции и переработки информации во взаимосвязи и в соответствии с заданными критериями их эффективности, содержать программно-аппаратные средства поддержки и методы реализации информационно-технологических процессов, быть согласованной с существующей структурой организации производства, определять формы технологических документов, порядок ее 'освоения и внедрения [5]. В основу организации ИТ ОБП должна быть положена новая концепция переработки информации, состоящая в автоформализации профессиональных знаний специалистов по охране труда (СОТ) и интеллектуализации всех форм взаимодействия пользователя с ПЭВМ, т.е. информационная технология ОБП должна представлять собой интеллектуальную информационную технологию, включающую комплекс профессиональных знаний и навыков квалифицированных специалистов, позволяющий удовлетворять информационные потребности пользователей при принятии решений и содержащий средства накопления знаний по созданию безопасного производства, оценки их непротиворечивости, получения новых знаний, их пополнения и обобщения [8]. В рамках ИТ ОБП реализуется принцип безбумажной технологии, обеспечивающий повышение производительности труда СОТ, что, однако, не означает устранения абсолютно всех документов, а предусматривает сокращение их числа и упорядочение, автоматизацию документооборота с замыканием подавляющего большинства информационных потоков через ПЭВМ, одноразовый ввод данных, реализацию принципа новых задач с использованием специального инструментария пользователя, принципа распределенной обработки данных с нерегламентированным обслуживанием пользователей [2]. Исторически развитие систем переработки информации о состоянии безопасности труда представляет путь от децентрализованной переработки через централизованную к распределенной как совокупности взаимосвязанных узлов децентрализованной обработки данных. Неудовлетворенность пользователей результатами функционирования существующих немногочисленных АСУ охраной труда, как правило, связана с фрагментарностью, решаемых задач, затрудняющей целостное восприятие процессов принятия решений, а порой приводящей к невозможности интерпретации полученных информационных сообщений по принятию решений. Преуменьшение значения опыта и интуиции работника в принятии решения по обеспечению безопасности производства, с одной стороны, и преувеличение возможностей жесткой формализации ряда управленческих задач, главным образом общего учетно-статистического характера, - с другой, неизбежно приводят к тому, что реальные результаты компьютеризации производства, как правило, незначительны и далеко не соизмеримы с затратами на ее проведение. Поэтому для достижения необходимой эффективности автоматизации информационных процессов обеспечения безопасности производства применение персональных ЭВМ как технических средств, обладающих высокими вычислительными показателями и широкими возможностями пользовательского интерфейса, должно базироваться на концепции автоформализации профессиональных знаний, интеллектуализации взаимодействия ПЭВМ с пользователями и технологии распределенной обработки информации на основе локальных вычислительных сетей с последующим включением их в глобальные сети. Особое значение приобретает внедрение передовых компьютерных технологий, позволяющих автоматизировать сложный многоплановый труд специалистов по безопасности производства и своевременно довести до конечного пользователя в необходимом объеме правила и требования нормативно-технической документации, практические результаты проблемных исследований и разработок, организовать выбор рациональных решений. Персональные информационные системы по безопасности производства при реализации требуют решения двух проблем — формализации знаний и организации взаимодействия специалиста с ПЭВМ. Эти системы должны развиваться в направлении усиления их диалоговых возможностей, создания интеллектуального механизма принятия-решения, смысловой обработки информации и ее оценки с адресацией конкретному пользователю. Автоматизированное рабочее место специалиста по охране труда (АРМ СОТ), представляющее программно-технический комплекс на базе персональной ЭВМ, является важнейшим элементом ИТ ОБП. Средства АРМ СОТ автоматизируют основные производственные функции специалиста по охране труда, связанные главным образом с обеспечением безопасности оборудования, технологических процессов, производственных сооружений, с оценкой состояния безопасности условий труда, планированием профилактических мероприятий. АРМ СОТ рассматривается как рабочий инструмент специалистов по охране труда в различных производственных структурах - в цехах, на предприятиях, в организациях и объединениях различных форм собственности [10]. Объективная комплексная оценка состояния безопасности производства достигается своевременным учетом и анализом данных о производственном травматизме, сведений о заболеваемости и необходимых показателей условий труда, причем связанные с этим информационные процессы организуются автоматизированными процедурами сбора, передачи, переработки и доведения до работников по охране труда информации, необходимой для принятия своевременных и правильных решений (рис.1). Контроль состояния, поиск причин, ухудшающих безопасные условия труда, принятие решений по повышению безопасности и нормализации условий труда - трудоемкие и длительные процедуры, сопровождающиеся тяжелыми рутинными операциями по работе с нормативно-инструктивной документацией и специальной литературой. Любое качественное решение достигается за счет интеллектуального анализа результатов этой работы квалифицированными специалистами, число которых в охране труда крайне недостаточно. Создание систем, обладающих способностью к накоплению и обобщению знаний специалистов в различных областях охраны труда, к принятию решений и объяснению рекомендованных, выбранных решений является особо важной кибернетической задачей обеспечения безопасности современного производства. Основная проблема состоит в формализации процедур принятия решений по обеспечению безопасных условий труда с использованием знаний в их естественной форме с учетом неполноты и неточности данных [6]. Технология экспертных систем рассматривается как одно из наиболее перспективных программно-логических средств работы со знаниями по безопасности производства, сочетающее информационно-справочные функции с функциями принятия решений. В основу информационных процессов АРМ СОТ положена совокупность целевых экспертных систем, назначение каждой из которых определяется требованиями поставленной задачи по организации безопасного производства. Целевая экспертная система обеспечения безопасности производства (ЭС ОБП) представляет собой систему машинных логических рассуждений, выдающую окончательные решения с использованием правил, отражающих опыт и знания специалистов по охране труда. ЭС ОБП включает расчетно-логические процедуры поиска и принятия решений, базы знаний и данных, интеллектуальный пользовательский интерфейс различного назначения, ведение и развитие которых осуществляется специальным программным комплексом. Создание ЭС ОБП предусматривает выявление, структурирование и формализацию знаний, построение моделей принятия решений, наполнение базы данных и знаний, включающих набор решений и мероприятий, применяемых специалистами при выборе мер предупреждения травматизма, профилактики заболеваний и улучшения условий труда в зависимости от конкретных производственных процессов с учетом специфики различных предприятий и организаций. ЭС ОБП, составляющая основу интеллектуальной информационной технологии создания безопасных условий труда, обеспечивает в сложных производственных условиях выработку своевременных и качественных решений с использованием формализованных знаний и опыта квалифицированных специалистов и предоставляет все требующиеся обоснования варианта решения [13, 9]. Средой ЭС ОБП предусматривается поддержка экзаменационно-обучающих процедур и деловые игры с оценкой качества принимаемых решений в разнообразных аварийных и нештатных производственных ситуациях. АРМ СОТ создается как интеллектуальный помощник специалистов по охране труда, инструмент накопления опыта работников и поддерживает принятие безошибочных экономически целесообразных решений по созданию безопасных условий труда на рабочих местах. Предусматривается возможность работы АРМ СОТ в рамках информационно-вычислительной сети персональных ЭВМ с применением пользователями режимов сопоставляемых циклов принятия решений. Создание и внедрение АРМ СОТ позволяет достичь необходимого уровня децентрализации управленческих решений, обеспечивает накапливание и широкое своевременное применение в производстве опыта и знаний высококвалифицированных специалистов, что резко повышает эффективность реализации принимаемых решений и качество ее контроля. Совокупность составляющих АРМ аппаратных средств автоматизации, системного и прикладного программного комплекса поддерживает надежную и своевременную организацию хранения, переработки и доведения до пользователя необходимой проблемной информации. АРМ СОТ рассматривается как многофункциональное средство реализации основных информационно-технологических процессов в рамках ИТ ОБП. В производственных условиях АРМ СОТ настраивается на выполнение отдельных функций и задач, на полный набор задач или на процедуры обучения в зависимости от профессионального уровня и интересов работников. Существующая практика обучения и контроля знаний по безопасности труда не отличается высоким качеством, а порой представляет собой формальную процедуру, что вызвано главным образом высокой трудоемкостью этих процессов, обусловленной большим объемом и разноплановостью информации, содержащейся в правилах, инструкциях, другой разнообразной нормативно-технической документации, и отсутствием эффективных средств автоматизации. Экзаменационно-обучающие программные комплексы могут быть реализованы в составе АРМ СОТ или в виде независимых программных продуктов и организуют в режиме интеллектуального диалога автоматизированные циклы обучения и контроля знаний работников по различным аспектам безопасности производства. Автоматизированные процедуры обучения и аттестации строятся с использованием упорядоченных по определенным направлениям и различным производственно-технологическим характеристикам вопросов, ответов и обоснований правильных ответов, что позволяет во многом преодолеть формализм и необъективность сложившейся практики обучения и проведения экзаменов, организовать их на высоком профессиональном уровне с учетом опыта и навыков квалифицированных специалистов. Проблемно-ориентированная комплексная экзаменационно-обучающая система (КЭОС) создается как программное средство, направленное на достижение требуемого уровня профессиональной подготовки, соответствия приобретаемых во время обучения стереотипов условиям реальной работы, а также на эффективное использование системы в условиях различных организаций и внутри одной организации для различных групп обучаемых и аттестуемых. Обучение, аттестация и консультации работников и специалистов организуются в режиме гибкого диалога в зависимости от вида технологического процесса, типа обслуживаемого оборудования, профессии и выполняемой работы, критерия профессионального уровня ( разряда, класса, квалификационной группы и т.п.) [11]. Глубина обучения, устойчивость и качество аттестации работников по всем основным направлениям безопасности производства обеспечиваются широким спектром возможностей и простотой организации экзаменационно-обучаю-щих процедур, большим объемом правил и требований нормативных документов, представляемых в виде системы взаимосвязанных вопросов, ответов и обоснований правильных ответов, а также многоплановостью применяемых в КЭОС документов. Функциональные средства КЭОС поддерживают независимую и конфиденциальную работу экзаменатора, аттестуемого и обучаемого (рис.2). Повышенные требования к устойчивости знаний и объективности аттестации работников реализуются благодаря применению универсальных текстово-графических процедур, базирующихся на совокупности взаимосвязанных рисунков; в каждой из этих процедур переход к последующему рисунку осуществляется при соответствующих действиях с элементами предыдущего, включая диалог на естественном языке. Графический диалог в экзаменационно-обу-чающей системе строится с использованием комплекса статистических базовых картин с накладываемыми на них взаимосвязанными элементами, отражающими последовательность действий работника при корректном выполнении определенных производственных операций и принимаемые им решения в нештатных ситуациях. Помимо графического представления последовательности действий работника при выполнении тех или иных организационных и технологических операций, ему предъявляется система решений и рекомендаций в зависимости от характера совершаемых действий в штатных и аварийных ситуациях [12]. Графические процедуры позволяют значительно усовершенствовать подготовку работников по определенной профессиональной группе, приблизив ее к обучению на реальном оборудовании, в реальных производственных условиях, сформировать навыки и умения, для отработки и закрепления которых реальная установка не всегда может быть приспособлена. Большое практическое значение имеют преимущества графических описаний нештатных ситуаций, возникающих при эксплуатации различных типов оборудования, обеспечивающих общедоступное структурирование опыта и знаний высококвалифицированных специалистов по их предотвращению и требуемое качество профессиональной подготовки. Применяемая графика чувствительна к долгосрочным запросам предприятий и предусматривает настройку на изменение технологических операций и требований к профессиональному уровню работников. Полиэкранная технология интеллектуального интерфейса и компьютерная графика приближают взаимодействие пользователя с АРМ СОТ и со встроенными в него или независимо применяемыми экзаменационно-обучающими системами к естественному общению между людьми, предусматривают всестороннюю защиту от ошибочных действий. Иерархическая электронная документация включает процедурные инструкции, которые излагаются просто и ясно, исключая неверное истолкование, не сдерживают процесса понимания и запоминания, приобретения устойчивых навыков и могут быть предъявлены пользователю в любой момент работы с программными комплексами. АРМ СОТ в течение ряда лет эксплуатируется в агропромышленном производстве. На многочисленных промышленных предприятиях успешно работают две версии комплексной экзаменационно-обучающей системы по электробезопасности. На ряде предприятий эксплуатируется комплексная экзаменационно-обучаю-щая система по безопасности производства, включающая разделы электробезопасности, безопасности теплопотребляющих установок и тепловых сетей, грузоподъемных кранов и лифтов, паровых и водогрейных котлов, сосудов под давлением. Работы проводились научно-исследовательской и производственной фирмой "ТЕХИНТЕЛЛ" и Всероссийским НИИ электрификации сельского хозяйства. С практической точки зрения информационная технология обеспечения безопасности производства представляет собой совокупность автоматизированных процессов циркуляции и переработки информации о состоянии безопасности и условиях труда, реализованных в среде современных программно-технических средств и создает гибкое информационное пространство для достижения необходимого уровеня безопасности производства на конкретном предприятии или в организации с привлечением имеющихся специалистов. Внедрение новой информационной технологии ОБП позволяет значительно повысить профессиональный уровень специалистов по охране труда и эффективность их работы, надежность знаний по безопасности труда других работников, а также устраняет приведенные выше противоречия в существующих информационных системах обеспечения безопасности производства. Список литературы 1. Акофф Р.Л. Планирование будущего корпорации. - М.: Прогресс, 1985. - 328 с. 2. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. - М.: Наука, 1982. - 552 с. 3. Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы промыш ленной эксплуатации. — М.: Наука, 1984. - 240 с. 4. Искусственный интеллект: применение в химии: Д. Смит, Ч. Рид, Дж. Стюарт и др.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 430 с. 5. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах / Пер. с англ. - М.: Мир, 1980. - 662 с. 6. Попов Э.В. Экспертные системы: решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. - М.: Наука, 1987. - 288 с. |
Постоянный адрес статьи: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=38&lang=&lang=&like=1 |
Версия для печати |
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 1994 год. |
Возможно, Вас заинтересуют следующие статьи схожих тематик:
- Автоматизированная система принятия решений при стратегическом планировании устойчивого развития региона в условиях нечеткой информации
- Зарубежные базы данных по программным средствам вычислительной техники
- Учебно-исследовательский программно-лабораторный комплекс NET_LAB
- Подход к выбору оптимального маршрута при перевозке крупногабаритных грузов на основе нейросетевых технологий
- Алгоритмы и процедуры построения билинейных моделей непрерывных производств
Назад, к списку статей