Теоретические основы и методы формирования системы обеспечения безопасности производства горнодобывающего предприятия
На правах рукописи
КРАВЧУК Игорь Леонидович Теоретические основы и методы формирования системы обеспечения безопасности производства горнодобывающего предприятия Специальность 05.26.01 – «Охрана труда»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва 2001 2
Работа выполнена в Научно-техническом центре угольной промышленности по открытым горным работам – Научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте по добыче полезных ископаемых откры тым способом (НТЦ-НИИОГР) Минэнерго РФ и Уральского отделения РАН.
1. НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ доктор технических наук, профессор 2. ГАЛКИН ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Е.Я. Диколенко доктор технических наук, профессор А.Ф. Павлов доктор технических наук, профессор А.А. Форсюк
Ведущая организация: Уральская Государственная горно-геологическая академия
Защита диссертации состоится “27“ декабря 2001г. в часов на заседании диссертационного совета Д – 212.128.06 в Московском государственном горном университете по адресу: 119991, г.Москва, Ленинский проспект, д.6.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан «_» ноября 2001г.
Ученый секретарь диссертационного совета, канд.
В.Н. Королева техн. наук, доц.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Современное состояние горнодобывающих предприятий России характеризуется не только усложнением горно геологических условий добычи полезных ископаемых, но и возрастанием влияния экономических, политических и социальных факторов на эффектив ность и безопасность производства. Определяющим экономическим факто ром является ужесточение конкурентной борьбы за рынки сбыта продукции.
По сравнению с мировыми показателями эффективность отечественных горнодобывающих предприятий ниже в десятки раз. Так, производительность труда в угольной и алюминиевой отраслях промышленности ниже зарубежных показателей в 20-30 и 8-10 раз соответственно. Предприятия вынуждены рез ко и существенно наращивать эффективность производства. Вместе с тем, практика показывает, что наращивание эффективности горных работ без со ответствующего повышения безопасности приводит к резкому снижению ус тойчивости функционирования предприятия из-за возрастания количества на рушений требований безопасности, инцидентов, травм и аварий.
Возможности системы обеспечения безопасности производства (СОБП), сформировавшейся в условиях директивной экономики и основанной на кон цепции «абсолютной» безопасности, оказались не соответствующими рыноч ным условиям. Примеры показывают, что показатели безопасности труда на зарубежных предприятиях угольной и алюминиевой отраслей в 14-16 и 10- раз выше, чем на соответствующих отечественных.
В связи с этим необходимо формирование СОБП, основанной на концеп ции «приемлемого» риска, которая позволит рассчитывать и надежно под держивать заданный уровень параметров безопасности, соответствующий определенному уровню эффективности производства. Поэтому разработка теоретических основ и методов формирования системы обеспечения безо пасности производства на горнодобывающем предприятии, позволяющей достигать требуемого уровня безопасности (устойчивости) при заданной эф фективности, является актуальной научной проблемой и имеет важное на роднохозяйственное значение.
Цель работы — разработка теоретических основ и методов формирова ния системы обеспечения безопасности производства горнодобывающего предприятия, базирующихся на критериях оценки ее состояния.
Основная идея работы заключается в том, что повышение эффектив ности и устойчивости горнодобывающего предприятия достигается приведе нием в соответствие целей и задач системы обеспечения безопасности целям и задачам производства.
Методы исследований. Научная проблема решена применительно к со временным условиям хозяйствования горнодобывающих предприятий России.
В работе использованы методы математической статистики, системного и структурно-функционального анализа, экспертных оценок.
Научные положения, представленные к защите:
Приведение системы обеспечения безопасности производства в со 1.
ответствие с концепцией «приемлемого» риска достигается включением в нее факторов, влияющих на безопасность производства, ранее не учитываемых:
экономических, политических и социальных, а также финансово экономического состояния предприятия.
Формирование системы обеспечения безопасности производства 2.
горнодобывающего предприятия осуществляется использованием системы организационных методов. Приоритетность и последовательность методов в системе определяются уровнем фактического и приемлемого риска травми рования и ресурсными возможностями СОБП.
3. Приемлемый риск производственной деятельности горнодобываю щего предприятия необходимо рассматривать как категорию, содержащую экономическую и вероятностную составляющие. Экономическую составляю щую риска целесообразно рассчитывать на уровне предприятия, а вероятно стную – на уровне технологического процесса.
4. Эффективность функционирования системы обеспечения безопасно сти производства горнодобывающего предприятия определяется уровнем ее возможностей, оценку которых целесообразно осуществлять по следующим критериям: ресурсам – как используемым возможностям обеспечения безо пасности, запасам – как неиспользуемым возможностям, вовлекаемым при необходимости для выполнения основных функций, и резервам – как неис пользуемым возможностям, вовлекаемым исключительно для выполнения компенсирующих или аварийных функций.
5. Оценка ресурсов, запасов и резервов системы обеспечения безопас ности производства осуществляется, соответственно, по количеству наруше ний нормативных требований, инцидентов, трудноустранимых нарушений и инцидентов. Рост числа нарушений и инцидентов, прежде всего трудноустра нимых, свидетельствует об истощении возможностей системы и снижении ее эффективности.
6. Повышение безопасности производства до приемлемого уровня дос тигается концентрацией ресурсных возможностей СОБП на снижение вероят ности реализации наиболее опасных производственных факторов. В качестве механизма ведения и контроля горных работ на уровне рассчитанного прием лемого риска предложен стандарт безопасной работы предприятия (цеха, участка).
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, подтверждаются достаточной сходимостью результатов теоретических исследований с фактическими дан ными действующих шахт, рудников, карьеров;
корректным использованием методов математической статистики и экспертных оценок;
системным харак тером теоретических исследований;
широкой промышленной апробацией ре зультатов исследований.
Научная новизна работы:
• доказано, что включение в систему обеспечения безопасности производст ва факторов, оказывающих влияние на его безопасность, таких как эконо мические, политические и социальные, а также финансово-экономическое состояние предприятия, позволяет привести СОБП в соответствие с кон цепцией «приемлемого» риска;
• разработан алгоритм расчета приемлемого риска;
• в качестве механизма ведения и контроля горных работ на уровне рассчи танного приемлемого риска предложен стандарт безопасной работы пред приятия (цеха, участка);
• обоснована совокупность критериев оценки ресурсов, запасов и резервов, достаточно полно и достоверно характеризующая состояние и возможно сти СОБП;
• разработана модель коррекции состояния СОБП;
• доказана необходимость применения системы методов как основы форми рования СОБП в соответствии с концепцией «приемлемого» риска.
Научное значение работы состоит в развитии теоретических основ и обосновании системы методов формирования системы обеспечения безопас ности производства, основанной на концепции «приемлемого» риска.
Практическая значимость работы заключается в разработке методиче ского обеспечения формирования СОБП и корректировки ее состояния в со ответствии с необходимым уровнем эффективности горнодобывающего пред приятия.
Реализация результатов работы. Результаты выполненных автором исследований положены в основу разработанных программ повышения безо пасности и эффективности производства предприятий ОАО «Южно-Уральские бокситовые рудники», ОАО «Бакальские рудники», горно-обогатительных про изводств ОАО «Магнезит», ОАО «Магнитогорский металлургический комби нат», ЗАО «Распадская» и др., методических рекомендаций по осуществле нию производственного контроля, а также используются в практике обучаю щих семинаров по безопасности производства.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения работы докладывались на научных советах НТЦ-НИИОГР (г. Челябинск), ИГД УрО РАН (г. Екатеринбург);
межкафедральных совещаниях УГГГА (г. Екате ринбург), МГТУ (г. Магнитогорск), МГГУ, ЦНИЭИуголь (г. Москва);
технических советах ЗАО «Распадская», ОАО «Магнитогорский металлургический комби нат», «Гуковуголь», «Донской уголь», «Челябинскуголь»;
Советах Управления Челябинского округа Госгортехнадзора России, а также руководству Союза углепромышленников России, Департамента угольной промышленности Мин энерго РФ, Госгортехнадзора России.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 33 научные работы, в том числе 3 монографии.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 237 наименований, изложенных на 274 стра ницах машинописного текста, и приложения;
содержит 76 рисунков и 46 таблиц.
Автор выражает глубокую благодарность докторам наук, профессорам Н.О. Калединой, Б.Ф. Кирину, Ф.С. Клебанову, В.Е. Родину, В.Д. Черчинцеву, С.Е. Денисову, А.М. Макарову, кандидатам наук, доцентам С.Е. Гавришеву, А.М. Галкину, В.А. Пикалову, А.Н. Рахмангулову за оказанную помощь при вы полнении работы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В современной научно-методической базе сформированы принципиаль ные подходы к решению проблем охраны труда и промышленной безопасно сти горнодобывающих предприятий, которые отражены в трудах А.А. Скочин ского, А.И. Ксенофонтовой, А.Т. Айруни, В. Д. Аюрова, Е.Я. Диколенко, В.И. Дремова, Н.О. Калединой, Б.Ф. Кирина, Ф.С. Клебанова, Г.М. Мутанова, Л.А.. Пучкова, С.В. Сластунова, М.А. Сребного, К.З Ушакова, В.Ю. Шувалова, С.Я. Ярунина и многих других ученых. Основы организации и функционирова ния систем обеспечения безопасности горного производства отражены в ис следованиях И.А. Бабокина, А.Ф. Павлова, Ю.И. Полякова, В.И. Сидорова, В.Ю. Сковородкина, А.А. Форсюка, В.Д. Чигрина и других ученых. В соответст вии с этими работами, алгоритм обеспечения безопасности производства строится на основе прогнозирования аварийности и травматизма. При этом на предприятиях профилактическая функция системы заключается в обеспече нии безопасных условий труда через контроль выполнения норм и правил безопасности.
Основными средствами снижения травматизма и аварийности на горно добывающих предприятиях являются внедрение более производительной и надежной техники и применение безопасных технологий ведения горных ра бот, что нашло отражение в структуре задач СОБП (рис. 1).
Задачи Техническое Технологическое Организация Подготовка оснащение и развитие развитие работ персонала Анализ – прогноз – выработка решений – планирование – разработка программы – реализация – контроль - наиболее развитые направления действий в настоящее время - развивающиеся направления действий Рис. 1. Структура задач СОБП Задачи существующей СОБП заключаются в информационном, техниче ском и организационном обеспечении безопасности технологических процес сов и организации безопасной эксплуатации оборудования при соблюдении требований ведения горных работ в конкретных условиях.
Для оценки эффективности функционирования СОБП используются пока затели частоты травмирования на 1 млн. тонн добытого угля и 1000 чел. тру дящихся, которые в большей мере отражают производительность труда, а значит уровень технико-технологического оснащения шахт и организации тех нологического процесса.
Практический опыт работы предприятий и научные исследования к концу 70-х годов привели к осознанию того, что политика «абсолютной» безопасно сти оказывается неадекватной внутренним законам, определяющим характер хозяйственной деятельности. Рост масштабов промышленного производства и невозможность создания совершенно безопасных технологий свидетель свуют о несоответствии политики «абсолютной» безопасности реальной дей ствительности. Создание по-настоящему эффективного производства требует баланса эффективности и безопасности. Это достижимо путем приведения систем обеспечения безопасности в соответствие производственным систе мам горнодобывающих предприятий.
В связи с этим, задачами исследования стали:
1. Провести анализ и сопоставление концепции «абсолютной» безопас ности и концепции «приемлемого» риска с целью выявления концепции, необ ходимой и достаточной для эффективного обеспечения безопасности произ водства в новых условиях функционирования горнодобывающих предприятий.
2. Выявить основные закономерности функционирования существующей СОБП, основанной на концепции «абсолютной» безопасности.
3. Разработать теоретические основы функционирования СОБП, бази рующейся на концепции «приемлемого» риска, и определить особенности та кой системы на горнодобывающем предприятии.
4. Разработать алгоритм формирования системы обеспечения безопас ности горнодобывающего производства, функционирующей в соответствии с концепцией «приемлемого» риска, а также критерии эффективности ее функ ционирования.
5. Определить ключевые методы формирования СОБП. Исходя из их сущностных характеристик, обосновать целесообразность создания и приме нения системы методов формирования системы обеспечения безопасности горнодобывающего производства.
6. Формализовать систему методов формирования СОБП горнодобы вающих предприятий, представив ее в виде конкретных методик и рекомен даций.
В качестве научно-методологического подхода к решению проблем обес печения безопасности горного производства в работе использованы концеп ции «абсолютной» безопасности и «приемлемого» риска, на которых базиру ется теория безопасности.
В соответствии с концепцией «абсолютной» безопасности требование обеспечения безопасности человека и окружающей среды сводится к созда нию совершенно безопасных технологий, а любой ущерб, обусловленный хо зяйственной деятельностью, рассматривается, как недопустимый. Это поло жение явилось в России основой соответствующего законодательства, что по зволило создать целую систему управления безопасностью и защитой от ава рий и катастроф в промышленности, в том числе и горнодобывающей.
Состояние защищенности объекта от опасностей в рамках политики «аб солютной» безопасности оценивается по степени надежности и эффективно сти технических систем безопасности, на создание которых направляется по давляющая доля средств. При этом процесс обеспечения безопасности осно вывается преимущественно на и инженерных решениях с учетом отраслевой специфики, а нормативная база, разрабатываемая по принципу защиты от «максимальной угрозы», не отражает реального многообразия факторов опасностей и их влияния на безопасность производства. Используемые при этом подходы к обеспечению безопасности носят, как правило, однонаправ ленный (ограниченный) характер и не учитывают социально-экономические условия функционирования предприятий.
Значительное повышение единичной мощности технологического обору дования, наблюдаемое в последние десятилетия, при снижении общего трав матизма приводит производство к увеличению количества аварий с тяжелыми последствиями. Расчеты показывают, что меры, направленные на снижение вероятности таких аварий и, в конечном итоге, на достижение «абсолютной» безопасности крупномасштабных объектов, связаны с очень большими эко номическими затратами, что делает технологии нерентабельными.
С конца 70-х годов (а в нашей стране в 80-е годы) начался процесс, на правленный на разработку новой политики обеспечения безопасности. Она опирается на постулат о невозможности обеспечения абсолютной безопасно сти и, как следствие, на стремление предприятий к достижению такого уровня риска, который может быть рассмотрен как «приемлемый». В отечественной науке принципы реализации концепции «приемлемого» риска были впервые обоснованы В.А. Легасовым и в дальнейшем развиты И.И. Кузьминым, Ю.Л. Воробьевым, В.А. Владимировым, А.Н. Елохиным.
В рамках деятельности производственных систем концепция «приемле мого» риска является основой для рационального планирования мероприятий по обеспечению безопасности производства. В соответствии с этой концепци ей задача обеспечения безопасности сводится не к полному устранению рис ка, а к его уменьшению до значения, приемлемого условиями производства и персоналом.
Принцип «приемлемости» должен применяться для всех видов производ ственного риска и основываться на признании того факта, что невозможно полностью устранить причины, вызвающие нежелательное развитие событий.
Всегда остается риск не достигнуть поставленной цели или не реализовать намеченный план, даже приняв обоснованное, продуманное решение. Для достижения выбранной цели необходимо найти решение, обеспечивающее некоторый компромиссный уровень риска, который называют «приемлемым» и который будет соответствовать определенному балансу между ожидаемой выгодой и угрозой потерь.
На сегодняшний день требованиям науки, задачам производственных систем и уровню развития теории и практики обеспечения безопасности в на шей стране соответствует концепция В.А. Легасова. При обобщении разрабо ток многих отраслей знаний, основанных на данной концепции, в работе были определены основные принципы формирования СОБП (табл. 1, рис. 2).
Таблица Теоретические основы функционирования СОБП Концепция построения СОБП «Абсолютной» безопасности «Приемлемого» риска Определение (суть) безопасности Состояние защищенности объекта Уровень защищенности объекта Цель функционирования СОБП Устойчивая эффективность работы Максимальная защищенность объекта объекта при приемлемом уровне его безопасности (защищенности) Основной закон функционирования СОБП Детерминистский Стохастический (вероятностный) Основной принцип «Реагируй и выправляй» «Прогнозируй и предупреждай» Объект контроля Опасные факторы, степень их воздейст Параметры опасных факторов вия и прогноз их проявления Критерии Оценка опасностей Оценка уровня безопасности Средства Комплекс технических, организационных Преимущественно инженерно средств, повышение культуры безопас технический комплекс средств ности Характер функционирования системы Отраслевой Межотраслевой Уровень риска ОПАСНО БЕЗОПАСНО Время -Уровень безопасности, установленный ПБ, ПТЭ, ПДВ, ПДК и т.д.
-Управляющие воздействия: предписания, остановки -Фактический уровень риска предприятия а) основанная на концепции «абсолютной» безопасности Уровень риска ЧРЕЗМЕРНАЯ ОПАСНОСТЬ ДОПУСТИМАЯ ОПАСНОСТЬ Время -Уровень безопасности, установленный ПБ, ПТЭ, ПДВ, ПДК, приемлемым отраслевым уровнем риска -Управляющие воздействия: предписания, остановки -Фактический уровень риска предприятия -Приемлемый уровень риска предприятия б) основанная на концепции «приемлемого» риска Рис. 2. Принципиальные схемы обеспечения безопасности производства, основанные на концепциях «абсолютной» безопасности и «приемлемого» риска В горнодобывающей промышленности России сложилась система обес печения безопасности производства, основанная на строгом соблюдении тре бований и норм, которые зафиксированы в законах, правилах, инструкциях и других правовых документах. Целью ее функционирования является дости жение максимальной защищенности человека и производственной среды от влияния вредных и опасных факторов производства. Основным критерием функционирования СОБП является оценка опасностей, главным результатом функционирования — снижение травматизма и аварийности (рис. 3, 4).
Тыс. т Чел.
6000 5000 4000 3000 2000 Добыча боксита, тыс. т 1000 Число пострадавших со смертельным исходом, чел.
0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Годы Рис. 3. Динамика показателей объемов производства и смертельного травматизма на предприятиях алюминиевой промышленности России в 1994-2000 гг.
Млн. т Чел.
450 400 350 300 250 200 150 100 Добыча угля, млн. т 50 Число пострадавших со смертельным исходом, чел 0 1985 1990 1995 1996 1997 1998 1999 Годы Рис. 4. Динамика показателей объемов производства и смертельного травматизма на предприятиях угольной промышленности России в 1985-2000 гг.
Нарушения требований безопасности не позволяют достигать запланированных значений производстсвенных показателей. Это снижает эффективность работы предприятия, то есть устойчивость производственного процесса при требуемом уровне его эффективности (рис. 5).
Участок №10 Участок № Тыс.т Тыс.т 140 60 февраль январь апрель апрель январь март февраль март Месяцы Месяцы Участок №11 Участок № Тыс.т Тыс. т 100 80 60 0 январь февраль апрель март апрель январь февраль март Месяцы Месяцы Фактический объем добычи Плановый объем добычи Потери объемов добычи по причине нарушения технологии (обрушение кровли) Рис. 5. Показатели потерь добычи угля в результате нарушения требований безопасности при ведении горных работ на очистных участках ЗАО «Распадская» в 2001 г.
Изменились цели, задачи, функции производства, а принципы обеспече ния безопасности остались прежними. Основой функционирования сущест вующей СОБП является принцип компенсации отклонений от требований безопасности, то есть работа по ликвидации последствий аварий и травм.
За последние 10 лет в исследованиях отечественных ученых концепция «приемлемого» риска получила значительное развитие. Анализ 680 диссер тационных исследований по безопасности производства горнодобывающих предприятий за период 1940-2000 гг. выявил 4 основные направления разви тия теории безопасности по способам обеспечения безопасности производст ва: нормативно-правовая база, техника, технология и организационно управленческие решения (табл. 2).
Таблица Этапы развития теории промышленной безопасности в России Годы Направление 1950-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991- Нормативно техническая база Техника Технология Организационно управленческие решения - десятилетие «приоритета» раз- - количество работ за десятилетие вития данного направления (процент от общего количества работ по данному направлению) Как показывают статистические данные, в 90-х годах наибольшее разви тие получили теоретические исследования, посвященные вопросам норма тивно-технической базы и организационно-управленческих решений в области обеспечения безопасности. Проведенный в рамках диссертационного иссле дования анализ содержания действующего законодательства и литературных источников, посвященных данной теме, показал увеличение количества ра бот, основанных на использовании концепции «приемлемого» риска в данной области.
Фундаментальная цель политики «приемлемого» риска, определяющая систему обеспечения безопасности — улучшение состояния здоровья каждого человека и общества в целом, повышение качества природной среды. Приме нение концепции «приемлемого» риска к системе обеспечения безопасности производства позволило определить следующие принципы ее функциониро вания:
• цель развития системы — устойчивая эффективность работы и сохранение целостности защищаемого объекта при обеспечении приемлемого уровня его безопасности;
• СОБП относится к типу саморазвивающихся систем и работает по принци пу прогноза и предупреждения возникновения опасных факторов, при этом объектами ее контроля являются как опасные факторы, так и степень их воздействия и прогноз наличия и степени воздействия;
• для обеспечения безопасности производства используется весь комплекс средств — от технико-технологических (инженерных) решений до органи зационно-управленческих мероприятий по повышению уровня культуры безопасности;
• функционирование СОБП носит общесистемный (междисциплинарный) ха рактер, а эффективность ее функционирования оценивается по факту обеспечения цели приемлемыми (минимальными) затратами в условиях реализации стратегии резкого повышения эффективности (стратегия за воевания рынка).
В рыночных условиях выполнение нормативов системой обеспечения безопасности производства становится недостаточным, поскольку нормы — это нижний предел безопасной работы, который в полной мере не учитывает условий функционирования предприятия в динамичной конкурентной среде.
Основной отличительной особенностью СОБП, основанной на концепции «приемлемого» риска, является то, что большое внимание в ней уделено ра боте с внешними факторами опасности. Безопасность производства обеспе чивается только при постоянной оценке и эффективном контроле за произ водственными рисками, осуществляемом на основе достоверной и полной информации о состоянии объекта. Контроль и оценка риска предполагают ра боту механизма обеспечения безопасности на двух уровнях: внешнем и внут реннем. Под механизмом, в данном случае, понимаются специальные меры, выстроенные по системному принципу.
Механизмы обеспечения безопасности в рамках функционирования СОБП предприятия позволяют принципиально ответить на вопрос о происхо ждении рисков, отделить внутренние риски от внешних, что недостижимо в традиционных структурах. При этом концепция «приемлемого» риска ориен тирует руководителя производственной системы на сознательное, рацио нальное отношение к риску.
Расчет приемлемого риска на горнодобывающем предприятии осуществ ляется в несколько этапов. Первый этап — определение фактического риска травмирования персонала. Для определения фактического риска необходимо выявить наиболее опасные производственные факторы (ОПФ), определяю щие на данном предприятии, цехе, участке уровень смертельного и общего травматизма. Выявленные ОПФ ранжируются по тяжести последствий их реализации, и по наиболее опасным факторам строится «дерево последст вий» их проявления (рис. 6).
Нарушения §§ n1 x ЕПБ, ПБ, ПТЭ, ДИ и т.д.
Реализация опасного n2 x производственного фактора n3 x3 n4 x4 n5 x Р3 Р n6 x x6 n П3 П Р6 Р П5 П n 1, …, n 7 — возможные события;
x1, … x7 — вероятность реализации возможного события, ед.;
Р3, Р 4, Р6, Р 7 — риск внеплановых экономических потерь предприятия, ед.;
П3, П4, П5, П6 — возможные внеплановые экономические потери, тыс. руб.
Рис. 6. «Дерево последствий» реализации опасного производственного фактора Корнем «дерева последствий» является совокупность нарушений требо ваний безопасности (ЕПБ, ПБ, ПТЭ, должностных инструкций и т.д.), приво дящая к реализации ОПФ. Каждое возможное событие в «дереве последст вий» экспертно оценивается на вероятность его свершения.
Каждая ветка «дерева последствий» заканчивается расчетом величины риска возможных экономических потерь от свершения события. Риск эконо мических потерь предприятия рассчитывается по формуле:
n Р = П xi i =1, (1) где xi — вероятность реализации события в одной ветви.
С целью проверки достоверности, ожидаемые величины риска по каждой ветви событий сопоставляются с фактическими рисками свершения того или иного события, рассчитанными на основе статистических данных.
пср.т Рф.о. = N ср.ч, (2) где nср. m — среднестатистическое количество травм за отчетный период (год, полгода, месяц), полученных в результате реализации учитываемого опасного производственного фактора;
Nср. ч. — среднесписочное число трудящихся, подверженных учитываемо му опасному производственному фактору.
Второй этап — определение приемлемого уровня экономических потерь предприятия от реализации учитываемого опасного производственного фак тора. Приемлемость потерь определяется исходя из финансовых результатов производственной деятельности предприятия за рассматриваемый период с учетом и без учета экономических потерь от существующего уровня травма тизма (аварийности). Критерием приемлемости является чистый дисконтиро ванный доход предприятия (NPV). Так как большинство горнодобывающих предприятий являются частными, то уровень NPV определяется исходя из по требностей собственника. Отсюда следует, что величина потерь от травм не должна снижать чистый дисконтированный доход предприятия ниже установ ленного уровня.
NPV П NPV с, (3) где NPV — величина чистого дисконтированного дохода без экономических потерь, связанных с травматизмом, тыс. руб.;
П — величина внеплановых экономических потерь, связанных с травма тизмом, тыс. руб.;
NPVс — уровень чистого дисконтированного дохода, установленный соб ственником предприятия, тыс. руб.
Третий этап — расчет приемлемого риска внеплановых экономических потерь от травм.
При расчете рисков сопоставление ожидаемой и фактической вероятно сти свершения негативных событий «дерева последствий» позволяет выявить причины высокой вероятности и выработать конкретные действия по ее сни жению.
Следовательно, в рамках концепции «приемлемого» риска целью функ ционирования СОБП становится достижение такого уровня безопасности, ко торый соответствовал бы запланированному предприятием уровню эффек тивности производства. Поэтому при формировании системы обеспечения безопасности производства, основанной на концепции «приемлемого» риска, необходимо привести ее цели и задачи в соответствие целям и задачам, ре шаемым в производственной системе. Для этого в существующей системе обеспечения безопасности должны быть сформированы новые функции, по зволяющие не только осуществлять надзорную деятельность, но и корректи ровать действия по обеспечению безопасности производства.
Цель и задачи системы обеспечения безопасности горного производства могут быть конкретизированы, исходя из специфики предприятия, его ресурс ных возможностей. Функции СОБП должны способствовать выходу производ ственной системы ГДП на более высокий уровень эффективности и безопас ности и ориентироваться на работу во внешней среде. Тогда функционирова ние СОБП позволит обеспечить:
• выявление закономерно происходящих аварий и травм, доля которых со ставляет 85-90% от общего числа;
• контроль за факторами, определяющими в настоящее время уровень ава рийности и травматизма.
К новым функциям СОБП можно отнести:
• оценку фактических величин риска на опасных рабочих местах, своевре менное принятие адекватных и эффективных мер по снижению риска и контроль за их реализацией;
• накопление, анализ и обработку информации о ходе управляемого процес са обеспечения безопасности, внешних и внутренних воздействиях, замед ляющих или тормозящих этот процесс;
• коррекцию принимаемых управленческих решений по снижению риска;
• прогноз и предупреждение аварийных и опасных ситуаций и неправильных действий персонала;
• запрет ведения работ при величине риска, превышающей нормативную;
• самоконтроль эффективности функционирования.
Поскольку функции системы находят свое отражение в ее структуре, СОБП должна быть построена по функционально-целевому принципу. Прежде всего, важен факт выполнения функции, а не наличие специального подраз деления в организационной структуре предприятия для ее выполнения.
В настоящее время для координации действий служб и создания единой системы обеспечения безопасности производства при эксплуатации опасных производственных объектов на горнодобывающем предприятии формируется соответствующая структура — служба производственного контроля, которая может выступать как важный элемент развития СОБП.
Исследования, направленные на формирование надежных и эффектив ных показателей уровня безопасности производства, должны принимать во внимание его зависимость от всей совокупности целей и соответствующих им критериев, определяющих общую стратегию развития предприятия. Это пред полагает структуризацию целей развития предприятия, построение их иерар хии и определение роли, которую принимают на себя цели, характеризующие безопасность производственной системы.
При этом в качестве концепции развития предприятия обычно рассмат ривается концепция устойчивого развития. Цель «устойчивое развитие» в данном случае трактуется как создание условий, обеспечивающих удовлетво рение потребностей сегодняшнего дня, не подвергая риску будущую жизне способность. Поэтому, при планировании деятельности системы обеспечения безопасности производства, необходимо как обязательное условие учиты вать, что она является частью более общей концепции, определяющей стра тегию развития предприятия.
Эффективность функционирования системы обеспечения безопасности производства горнодобывающего предприятия, в рамках приемлемого риска определяется возможностями системы.
Оценивать возможности системы предложено путем расчета количества ее ресурсов — используемых возможностей для выполнения основных функ ций обеспечения безопасности, запасов — неиспользуемых возможностей, вовлекаемых при необходимости для выполнения основных функций, и ре зервов — неиспользуемых возможностей, вовлекаемых исключительно для выполнения компенсирующих и аварийных функций (рис. 7).
К ресурсам системы относятся все средства и способы обеспечения безопасности производства: технические, технологические, организационные, нормативно-правовые и т.д. Запасы — это кратные запасы прочности обору дования, средств защиты, необходимое дублирование ряда функций (напри мер, надзора) и т.п. Функция резерва — компенсация недостаточности ресур сов и запасов системы, например, введение особого режима контроля со сто роны предприятия и государственных надзорных органов за состоянием охра ны труда и промышленной безопасности, или аварийно-спасательные работы, выполняемые военизированными горноспасательными частями.
ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ Ресурс Сигнал РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕСУРСНЫХ ПОТОКОВ (ПБ, ПТЭ, ПДК, ПДВ, ДИ и т. п.) СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ Запас Инцидент РАСШИРЕНИЕ УЗКИХ ЗВЕНЬЕВ (ПРЕДПИСАНИЯ, МЕРОПРИЯТИЯ) СТРУКТУРА СИСТЕМЫ Резерв Авария СНЯТИЕ ВЕДУЩИХ ОГРАНИЧЕНИЙ (ПЛА, РАССЛЕДОВАНИЯ) Нормальное состояние Сохранение системы ЦЕЛИ СИСТЕМЫ системы Привлечение внешних Кризис ресурсов, запасов и ОБЛАСТЬ резервов РАЗРУШЕНИЯ СИСТЕМЫ Программно целевое управление (формирование новой системы) Катастрофа Пограничное состояние Изменение системы системы Сигнал` Ресурс` Запас` Инцидент` Резерв` Авария` Привлечение внешних Кризис` ресурсов, запасов и резервов` Катастрофа` – контролируемое развитие системы;
– неконтролируемое развитие системы;
– границы области состояния системы – воздействия;
Рис. 7. Модель возможных состояний системы обеспечения безопасности производства, определяемых ее возможностями На уровне использования ресурса системой осуществляется регулирова ние ресурсных потоков для соблюдения требований правил безопасности, правил технической эксплуатации и других нормативных документов. Реали зация этих действий осуществляется по сигналам о нарушениях. В качестве показателя возможностей системы принимается соотношение количества вы полненных и нарушаемых требований безопасности.
Рост количества нарушаемых требований безопасности свидетельствует об истощении ресурса системы и необходимости перевода СОБП на новый уровень функционирования. Условия функционирования системы ужесточа ются и в качестве способа сохранения ее целостности предлагается метод расширения «узких» звеньев (предписания, мероприятия) путем использова ния ее запасов. Регулирование системы на этом уровне осуществляется сни жением количества инцидентов.
Когда истощаются запасы, возникает необходимость использования ре зервов. Возникновение аварийных ситуаций и повышение уровня травматиз ма свидетельствуют о необходимости перевода системы к работе с резервом.
Целостность системы поддерживается снятием ведущих ограничений (рас следование несчастных случаев, разработка и реализация планов ликвидаций аварий, введение особых режимов контроля безопасности и т.д.).
Показателями исчерпанности запасных и резервных возможностей сис темы являются, соответственно, среднее количество инцидентов и отношение количества трудноустранимых нарушений и инцидентов к легкоустранимым.
Прирост этих показателей свидетельствует о кризисном состоянии системы и необходимости привлечения дополнительных внешних ресурсов, запасов и резервов для ее сохранения.
Установлено, что фактический уровень ресурсных возможностей СОБП ГДП рассчитан на выполнение 65-75% общего количества нормативных тре бований по безопасности. За последние десять лет они снизились в 1,5- раза, а снижение запасов и резервов системы составляют, соответственно, 2-2,5 и 2,5-3 раза. Это подтверждается данными Госгортехнадзора России о росте на горнодобывающих предприятиях количества нарушений требований безопасности (в том числе долгосрочных отступлений от правил безопасности из-за отсутствия возможностей их выполнения), возрастающем износе техно логического оборудования. Поэтому выход из кризисной ситуации заключает ся в изменении СОБП в соответствии с разрабатываемыми программами по вышения уровня безопасности. При этом необходимо, чтобы предлагаемые в программах мероприятия были реально обеспечены ресурсами, запасами и резервами.
Планирование объемов ресурсов для эффективного функционирования СОБП осуществляется с использованием математической модели, основан ной на следующих допущениях:
Использование статистических показателей оценки уровня безопас 1.
ности (опасности) ГДП, таких как абсолютное и относительное количество на рушений, инцидентов, травм и аварий, возможно только в отношении дли тельных временных периодов и не позволяет оперативно вырабатывать управленческие решения по устранению нарушений. Применение системы технико-экономических показателей функционирования технологической, тех нической, организационной подсистем СОБП и подсистемы управления пер соналом позволит оценить динамику ресурсов, запасов и резервов СОБП.
Количество нарушений линейно и прямо пропорционально зависит от 2.
величины нагрузки на технологическую подсистему ГДП. Величина нагрузки характеризуется величиной отклонения от средней производительности тех нологической подсистемы. В этом случае определенный уровень отклонений производительности, при котором не провоцируются нарушения, условно на зван ресурсом СОБП.
Количество инцидентов линейно и прямо пропорционально зависит 3.
от состояния технической подсистемы и подсистемы управления персоналом ГДП. Состояние этих подсистем характеризуется двумя основными показате лями — степенью (процентом) износа основных фондов и стажем (квалифи кацией) персонала. Определенный уровень этих показателей, при котором не возникают нарушения, переходящие в дальнейшем в инциденты, условно на зван запасом СОБП.
Количество аварий и травм прямо пропорционально зависит от спо 4.
собности организационной подсистемы и СОБП в целом обнаруживать, лока лизовать и устранять нарушения. Выявление и локализация нарушений осу ществляется последовательным распределением факторов опасности по ка ждому технологическому участку ГДП на две категории — значимые и незна чимые. Каждая из этих двух категорий факторов оценивается двумя уровнями сложности устранения — легко устранимые и трудно устранимые нарушения.
Степень значимости (опасности) и сложности устранения оценивается инте гральным показателем, учитывающим масштаб опасности, время и затраты на ее устранение. Масштаб опасности характеризуется снижением произво дительности ГДП в результате остановки одного или нескольких участков для устранения выявленного нарушения. Способность СОБП локализовать опас ности (уменьшать их масштаб) за установленное время и за счет привлечения минимума финансовых средств условно названа резервом системы.
Величина ресурсов, запасов и резервов безопасности являются нор 5.
мируемыми (задаваемыми) величинами и используются в качестве основных ограничений, накладываемых на переменные модели.
Целевая функция обеспечения эффективности СОПБ состоит в миними зации прироста опасностей (нарушений) в течение отчетного (заданного) от резка времени:
(m mi,t 1 ) min, Tо N (4) i,t t =1 i = где t — расчетный момент времени;
To — отчетный период;
N — количество участков в составе ГДП;
i — номер участка ГДП;
mi,t — количество нарушений (опасностей) на i-м участке ГДП в t-й момент времени.
Количество нарушений ограничивается имеющимися на ГДП ресурсами, запасами и резервами в СОБП:
1. Ограничение на ресурс безопасности — сумма отклонений производитель ности каждого участка ГДП si от заданного интервала [Qmin, Qmax] не должна превышать нормируемого безопасного значения S:
N s S, где i i = (5) s i = 1, при Qmin q i Qmax ;
s i = 0, при q i Qmin или q i Qmax.
2. Ограничения на запасы безопасности — суммарная величина износа ос новных фондов pfi и средний уровень стажа (квалификации) работников pli по всем участкам ГДП не должны отклоняться от нормируемых безопасных значений, соответственно — PF и PL:
N pf PF, где i i = (6) pf i = 1, при pfi PFmax ;
pf i = 0, при pf i PFmax, N pl PL, где i i = (7) pl i = 1, при pl i PL min ;
pl i = 0, при pl i PL min.
3. Ограничение на масштаб опасности (нарушения) — падение производи тельности ГДП в результате остановки его участков для устранения выяв ленного нарушения — не должно превышать заданной величины, тогда на рушение не считается опасным. Остановка участка ГДП может быть осу ществлена по трем основным причинам: произошло отклонение значений производительности участка от установленных величин;
износ основных фондов на участке превысил допустимый уровень;
средний уровень ква лификации (средний стаж) работников на участке ниже установленного уровня:
N (m q i ) = Q ± Q, где i i = (8) mi = 1, при s i = 1, pf i = 1, pl i = 1;
mi = 0, при s i = 0, pf i = 0, pl i = 0, где mi — признак работоспособности i-го участка;
qi — средняя (расчетная, плановая) производительность i-го участка;
Q — средняя (расчетная, плановая) производительность ГДП;
Q — величина допустимого отклонения от расчетной производительно сти ГДП.
4. Ограничение на время устранения выявленного нарушения на i-м участке:
N (m t i ) T + T, где i i = (9) mi = 1, при s i = 1, pfi = 1, pl i = 1;
mi = 0, при s i = 0, pfi = 0, pl i = 0, где ti — продолжительность устранения нарушения на i-м участке;
T — допустимое для ГДП в целом время на устранение выявленных на рушений;
T — допустимое превышение продолжительности работ (мероприятий) по устранению выявленных нарушений.
5. Ограничение на финансовые резервы, имеющиеся на ГДП и используемые для устранения нарушения на i-м участке:
N (m r i ) R + R, где i i = (10) m i = 1, при s i = 1, pf i = 1, pl i = 1;
m i = 0, при s i = 0, pf i = 0, pl i = 0, где ri — денежные ресурсы, необходимые для устранения нарушения на i-м участке;
R — имеющиеся на ГДП денежные ресурсы, используемые для устране ния выявленных нарушений;
R — допустимое превышение стоимости работ по устранению выявлен ных нарушений.
В такой постановке задача минимизации прироста количества опасностей (нарушений) решается для заданной величины ресурсов, запасов и резервов.
Эти величины (ограничения), как и соответствующее им количество опасно стей, определяют уровень эффективности СОБП. Как только достигается ми нимум целевой функции (прирост нарушений остановлен) при заданных вели чинах ресурсов, запасов и резервов, необходимо осуществлять переход на более высокий уровень эффективности СОБП. Для этого изменяются гранич ные условия задачи — определяется новое количество ресурсов, запасов и резервов СОБП.
Минимизация прироста нарушений позволяет привести производитель ность ГДП к необходимому уровню, и создает необходимые для осуществле ния этого запасы и резервы (финансов и времени). На более высоком уровне эти запасы и резервы расходуются для устранения нарушений, которые на те кущем уровне развития СОБП переводятся из разряда незначимых и легко устранимых в разряд значимых и трудноустранимых.
Имея ограниченные запасы и резервы, СОБП не в состоянии обеспечить требуемую производительность при минимальном приросте опасностей (на рушений). Снижение потери производительности и количества опасностей приводит к тому, что условия 4 и 5 (частично и 3) перестают быть граничны ми, т.е. возникает резерв финансов, времени и масштаба. Граничным остает ся условие 1 (частично 2). При ужесточении требований к производительно сти, условия 3,4 и 5 снова становятся граничными.
Фактически, условия 3,4 и 5 являются фильтром для определения зна чимых и (или) тяжело устранимых опасностей. Наличие опасностей, не про шедших через эти фильтры, снижает производительность (ограничение 1).
Требуемая производительность достигается при отсутствии значимых и тяже ло устранимых опасностей, т.е. при переводе их в категорию незначимых и легкоустранимых.
Таким образом, процесс повышения эффективности СОБП может быть представлен в виде алгоритма (рис. 8).
Расчет фактического уровня риска Оценка фактической производительности ГДП Q и фактических запасов PF и PL Составление перечня фактических нарушений m i Оценка фактических затрат времени t i, финансов r i и потери производительности q i при устранении каждого нарушения m i Построение дерева отказов (для оценки степени опасности и сложности их ликвидации, а также прогноза возможных нарушений) Формирование нормативной базы: Q, PF, PL, q i, t i, r i, T, R с учетом фактического уровня риска Решение математической модели и распределение резервов между работами по устранению опасностей Сортировка перечня опасностей в порядке их ликвидации (по результатам решения модели) Ликвидация опасностей Расчет приемлемого уровня риска нет прирост m i = 0 ?
да Расчет приемлемого риска;
возможного повышения производительности Q и запасов PF и PL нет нет возникли новые изменилась рыночная опасности m i в ГДП ? среда ГДП ?
да да Корректировка Корректировка дерева отказов уровня запасов Необходимость изменения модели и методов Рис. 8. Алгоритм повышения эффективности СОБП Процесс формирования системы можно условно разделить на несколько этапов (задач):
• выделение системы из среды, установление принципов их взаимодействия и описание связей, обеспечивающих это взаимодействие;
• анализ назначения системы и выработка допущений и ограничений ее функционирования;
• разработка модели системы и изучение ее динамики;
• назначение цели как требуемого конечного состояния;
• выбор совокупности критериев и их ранжирование посредством использо вания системы предпочтений;
• оценка потоков ресурсов и ограничений;
• выработка задач в соответствии с целью (желаемым состоянием) системы;
• определение функций и формирование структуры системы (обоснование структуры исполнительных органов и их характеристик);
• разработка алгоритмов функционирования для каждого элемента и систе мы в целом по реализации цели и задач (нахождение траектории движения каждого элемента к общей цели и увязывание их с учетом ресурсов и огра ничений системы).
Совокупность приведенных задач может быть представлена в виде по следовательности соответствующих действий и процедур (рис. 9).
Внешняя среда Система Модель концептуальная вербальная математическая Необходимое состояние Цель Критерий Оценка потоков ресурсов и ограничений Задачи Функции Структура системы Алгоритмы (программы) функционирования Рис. 9. Последовательность решения основных задач формирования системы Сложность горнодобывающего предприятия предопределяет сложность построения его модели. Поэтому для адекватного отражения СОБП целесо образно построение всех видов моделей или создание общей информацион ной модели системы на их основе.
Универсальных способов формирования систем не существует, однако существует круг общих вопросов, ориентированных на объединение отдель ных фрагментарных теоретических решений, на выработку единой концепции построения систем. В данном контексте под формированием системы пони мается комплекс проблем установления взаимосвязей между постановкой и решением частных задач формирования системы.
Предлагаемые решения частных задач в нашем случае образуют систе му методов формирования СОБП горнодобывающего предприятия.
Существует достаточно большое количество методов функционирования систем обеспечения безопасности — количественные и качественные методы работы с рисками, вероятностный анализ безопасности, анализ видов и послед ствий отказов и т.д. Однако, эти методы не позволяют формировать СОБП, рабо тающую эффективно в постоянно изменяющихся условиях среды. Поскольку речь идет об изменении системы, то преобразования должны осуществляться также системно. Поэтому в рамках данного диссертационного исследования бы ла разработана именно система методов формирования СОБП.
Предлагаемая система включает в себя следующие методы:
Ситуационный анализ эффективности функционирования СОБП Основное отличие методики ситуационного анализа от известных мето дов заключается в выборе объекта для его проведения (рис. 10).
Объект анализа Структура Функции Цели Задачи Результаты должностными ин Безопасные усло Организационная Функциональная Эффективность Стратегические Предписанные Выполняемые Безопасность Устойчивость Оперативные производства производства производства фактически струкциями вия труда структура структура Рис. 10. Объекты ситуационного анализа эффективности функционирования СОБП Для повышения качества анализа перечисленных объектов, была опре делена структура приоритетных функций подсистем предприятия, степень выполнения которых также учитывается при анализе состояния безопасности (табл. 3).
Таблица Основные функции подсистем предприятия, влияющие на уровень безопасности производства Система Подсистема Функция Первичный отбор персонала в соответствии с требова Управления персо Отбора ниями предприятия (физическое состояние, квалификация, мотивация, психологическое состояние) налом Последовательное профессиональное обучение и выра Обучения ботка навыков безопасной и эффективной работы Повышение квалификации, стимулирование работни Производства ков, отбор персонала в процессе функционирования Составление, оценка, контроль выполнения заявок на Выбора приобретение основных производственных фондов Техническая Разработка, корректировка и выполнение графиков ТО и Р ППР, анализ выполнения ППР, корректировка норматив ной базы ППР Разработка и контроль инструкций и правил техниче Эксплуатации ской эксплуатации Составление, оценка, контроль выполнения заявок на Выбора Технологическая разработку и приобретение новых технологий Анализ, корректировка и контроль обеспечения безопас Адаптации ности и эффективности технологических процессов Технологиче- Разработка регламентов на регулирование технологиче ских процес- ских процессов (ТП), регулирование параметров ТП, кон сов троль своевременности регулировок ТП Разработки Организационная Разработка регламентов работ управления персона регламента лом, ТОиР, ТП, контроль и анализ их выполнения работ Согласования Разработка регламентов работ по согласованию произ работ водственных процессов, контроль и анализ их выполнения Разработка, выдача, анализ выполнения и корректиров Нарядов ка нарядов Разработки Разработка ИМО, информирование персонала по основ методического обеспечения ИМО ным положениям ИМО, анализ эффективности ИМО Информационно Контроль изменения степени опасности производственных Адаптации объектов, анализ изменений нормативных документов и (ИМО) ИМО требований к СОБП, корректировка ИМО, анализ эффек тивности корректировок ИМО Сбор информации, расчет величины экономических по Экономиче- терь, выявление причин низкой эффективности СОБП, ского учета разработка предложений и рекомендаций по повышению уровня эффективности СОБП Проведение такого анализа позволяет получать наиболее полную и дос товерную оценку состояния предприятия по фактору безопасности, и на его основе оценивать ресурсные возможности системы.
Разработка и освоение стандарта безопасной работы предприятия, цеха, участка Стандарт безопасной работы (СБР) разрабатывается на основе феде ральных требований безопасности труда (ФЗ, ПБ, ПТЭ, ПДК, ПДВ, и т. п.), и учитывает требования предприятия, цеха, участка или рабочего места, обу словленные конкретными условиями работы и производственной ситуацией.
Роль стандарта заключается в концентрации ресурсных возможностей СОБП на выполнении наиболее значимых требований безопасности.
К критериям, позволяющим сформировать стандарт предприятия и осу ществлять контроль его достижения, относятся:
• показатель общего травматизма (Побщ. тр.);
• показатель смертельного травматизма (Псм. тр.);
• показатель выявленного количества нарушений (инцидентов) (Пинц.);
• коэффициент частоты общего травматизма на единицу продукции (Кобщ.тр.);
• коэффициент частоты смертельного травматизма на единицу продукции (Ксм. тр.);
• коэффициент частоты нарушений на единицу продукции (Кинц.).
Факт достижения стандарта свидетельствует об эффективности функ ционирования системы обеспечения безопасности производства. Формирова ние стандарта безопасной работы осуществляется поэтапно и учитывает на личие нескольких иерархических уровней стандарта: предприятие, служба, участок, рабочее место. При формировании стандартов разных уровней на предприятии должна быть обеспечена их «вложенность», например, стандарт участка должен соответствовать стандарту службы (рис. 11).
Стандарт формируется на основе прогноза производственной деятель ности предприятия, службы и участка. Плановые производственные показате ли, которые необходимо достичь на уровне участка, и выявленные (спрогно зированные) опасные производственные факторы, вероятность реализации которых высока, позволяют сформировать конкретные требования к безопас ности производства (действия или ограничения).
Обеспечение безопасных ус ловий труда человека, предпи санных государством Федеральные нормативные требования безопасности Техника Технология Организация Персонал Структура, Паспорт, орг.- Отбор, обу ПТЭ, серти численность, технический чение, атте фикация организация проект, нор- стация, инст идентифика работы мативно- руктаж, моти ция отдела ОТ и техническая вация промышлен документация ной безопас ности Безопасность Обеспечение безопасности в кон производства кретных условиях осуществления технологических процессов Стандарт безопасной работы шахты Стандарт очистной Стандарт подготови- Стандарт монтажной службы тельной службы службы Стан- Стан- Стан- Стан- Стан- Стан … … … дарт дарт дарт дарт дарт дарт участка участка участка участка участка участка №1 №… №1 №… №1 №… Стан Стан Стан Стан Стан Стан Стан Стан Стан Стан Стан Стан дарт … дарт дарт дарт дарт … дарт дарт дарт дарт … дарт дарт дарт раб. раб. раб. раб. раб. раб. раб. раб. раб. раб.
раб. раб.
места места места места места места места места места места места места №… №… №1 №2 №… №… №1 №2 №… №… №1 № Рис. 11. Структура стандарта безопасной работы шахты Применение стандарта безопасной работы необходимо при производстве и контроле горных работ в границах приемлемого риска — как соблюдение норм (требований), зафиксированных в стандарте.
Формирование компетенций персонала предприятия Освоение стандарта безопасной работы невозможно без соответствую щей подготовки персонала, занятого в технологическом процессе, примени тельно к которому разработан стандарт безопасной работы. Подготовка вклю чает в себя формирование у персонала понимания необходимости примене ния стандарта, знаний о структуре и содержании стандарта безопасной рабо ты, а также способов его освоения и контроля. Навыки работы по стандарту приобретаются в процессе его освоения. Для такой подготовки работников горнодобывающего предприятия эффективным является метод формирова ния компетенций персонала предприятия, цеха или участка.
Под компетенцией персонала понимается совокупность задач, решение которых определяет деятельность предприятия, и знаний, необходимых для их выполнения. Структура компетенций предприятия формируется в резуль тате комбинации системы знаний персонала и системы решаемых ими задач.
При формировании компетенций персонала предприятия необходимо учиты вать как внутренние условия функционирования предприятия, так и внешние (рис. 12).
Производственная деятельность ГДП Внутренние условия деятельности Внешние условия деятельности Горно- Состояние техники, Технология Организация Качество Объем Стабильность Цена геологические систем обслуживания и горных работ продукции продукции поставок продукции условия ремонта работ Задачи Знания, Квалификация персонала Необходимые эффективности и необходимые предприятия, компетенции безопасности для решения позволяющая решать персонала производства горных задач выявленные задачи предприятия работ Эффективное решение задачи Рис. 12. Факторы, влияющие на формирование необходимых компетенций персонала ГДП С развитием структуры компетенций возникает необходимость глубокого и систематического повышения квалификации сотрудников, поскольку проис ходит децентрализация ответственности за принимаемые решения, при кото рой правила сотрудничества и управления сложно задавать «сверху». Требо вание повышения квалификации затрагивает не только профессиональные аспекты, но, прежде всего, знание стратегии предприятия и другие основопо лагающие компетенции, дающие возможность управлять системой задач, на пример, при переходе от решения простой задачи к более сложной.
Использование метода деловых игр, который учитывает интересы пред приятия в развитии его компетенции, а каждого участника игры — в получении новых знаний, оказало существенное влияние на результаты обучения. Ак тивный обмен информацией и отбор полезных сведений в процессе игры яв ляются предпосылками расширения знаний и более глубокого понимания сути рассматриваемых проблем, определяющих необходимость применения стан дарта безопасной работы, его структуру, содержания и способы освоения.
Таким образом, деловая игра является наиболее эффективной методи кой подготовки персонала к освоению стандарта безопасной работы. Игра проводится по схеме (рис. 13).
«Вводная» часть Организация позиционных групп (инспектор ГГТН РФ, директор предприятия, начальник отдела производственного контроля) Тур 1. Цель и задачи системы производственного контроля.
Объекты контроля Доклады групп. Обсуждение наработанного материала Подведение итогов тура, оценка личных приобретений участников обучения Подготовка аналитической записки и других Тур 2. Критерии эффективности работы системы обеспечения материалов по результатам семинара промышленной безопасности Доклады групп. Обсуждение наработанного материала Подведение итогов тура, оценка личных приобретений участников обучения Тур 3. Структура, функции, методы и средства системы производственного контроля Доклады групп. Обсуждение наработанного материала Подведение итогов тура, оценка личных приобретений участников обучения Подведение итогов деловой игры, оценка личных приобретений участников деловой игры Рис. 13. Функциональная схема деловой игры «Структура, функции, методы и средства системы производственного контроля безопасности промышленного предприятия» Чтобы обеспечить эффективное решение системы задач развития пред приятия, необходимо управлять знаниями персонала и структурой задач. Для этого важно создать такие условия проведения игры, которые бы стимулиро вали производство новых знаний. Это будет задавать высокий уровень требо ваний к формируемым профессиональным и управленческим компетенциям персонала.
Управленческий учет и контроль стандарта безопасной работы Эффективность управления производством обеспечивается информаци ей о деятельности структурных подразделений, служб, отделов предприятия.
Эту информацию система управленческого учета формирует для руководите лей разных уровней управления предприятия в целях принятия ими адекват ных управленческих решений. Содержание управленческого учета определя ется целями управления и может быть изменено по решению руководства.
Система управленческого учета должна отвечать принципам полноты и аналитичности информации. Показатели, содержащиеся в отчетах, должны быть представлены в удобном для анализа виде, не требовать дополнитель ной аналитической обработки, не предусматривать обратных синтезу проце дур. Нарушение этого принципа приводит к удорожанию функционирования системы и потере оперативного управления.
Организация системы управленческого учета в системе обеспечения безопасности производства позволит:
• повысить эффективность управления безопасностью производства за счет рациональной систематизации информации, эффективного ее распреде ления по уровням управления в соответствии с характером решаемых за дач;
• оценить с точки зрения экономической эффективности последствия приня тых управленческих решений.
Важными элементами управленческого учета в СОБП являются картиро вание опасных объектов и контроль стандарта безопасной работы.
Целью картирования опасных объектов является выявление (фиксирова ние) опасных объектов (бригад, видов работ, мест работ, профессий, обору дования) и ранжирование их по степени опасности. Управляющему звену кар ты необходимы для выработки и реализации управленческих решений по по вышению безопасности — формированию стандарта безопасной работы, для производственного персонала — наглядной информацией об опасностях.
Карты составляются для оценки общего состояния безопасности произ водства на предприятии. Ранжирование опасностей в производственных ус ловиях эффективно осуществлять по пятибалльной шкале опасных объектов, в которые включаются участки, бригады, виды работ и рабочие места (табл.4).
Таблица Оценка опасности объектов Зоны Балл Характеристика Травмы (аварии) практически неизбежны;
Особо опасная зона работы запрещены Травмы (аварии) весьма вероятны;
работы разреша Опасная зона ются только при осуществлении специальных меро приятий, обеспечивающих безопасность Травмы (аварии) имеют случайный характер и проис Зона повышенного ходят вследствие неполной регламентации техноло внимания гического процесса, в целом соответствующего пра вилам безопасности Травмы (аварии) возможны в случае попадания про Нормальная зона цессов в неизученную зону Зона минимального Травмы (аварии) практически исключены риска Кроме опасных производственных объектов картируются и основные сис темы предприятия:
• система управления персоналом;
• организационная система;
• техническая система;
• технологическая система;
• информационно-методическое обеспечение.
Основные системы предприятия оцениваются согласно следующим ха рактеристикам (табл. 5).
Таблица Оценка основных систем предприятия Балл Характеристика Отсутствие элемента в системе — отсутствие ресурса воспроизводства в системе Формальное присутствие элемента в системе — отсутствие запаса воспроизводства в системе Удовлетворительное функционирование элемента с периодическими отклонениями — отсутствие в системе резерва воспроизводства Устойчивое функционирование элемента в системе — наличие в системе резерва воспроизводства Надежное, качественное функционирование элемента в системе — наличие в системе резерва развития Контроль соблюдения стандарта безопасной работы охватывает все ста дии его формирования: анализ (подтверждение) существующего, прогноз не обходимого стандарта и его освоение (установление и реализация) (рис. 14).
Рабочее место Нормативные требования, Определение Начальник участка, стандарта рабочего его заместитель и ПБ, ПТЭ, и пр.
места помощник Заместитель и Обучение под Обучение ПБ помощник начальника стандарт участка Начальник участка, его Контроль заместитель и помощник Инструктаж Освоение стандарта стандарта Горные мастера Заместитель и помощник начальника Выполнение нормативных Выполнение работ по участка требований Главный механик стандарту Ведомственный надзор ГТО Самоконтроль Рабочий Самоконтроль Рабочий Обеспечение безопасных условий Создание безопасных условий труда человека при требуемом труда человека, требуемых уровне эффективности производства государством в конкретных условиях работы.
– сфера влияния ИТР участка Безопасность технологических операций Рис. 14. Контроль соблюдения стандарта безопасности Контроль, как важнейший элемент управления, позволяет оказывать актив ное воздействие на поддержание и повышение безопасности производства на участке (в цехе), то есть оперативно управлять безопасностью производства.
Программно-целевое управление развитием СОБП Для управления формированием системы обеспечения безопасности производства предприятию необходимо разработать программу, реализация которой осуществляется в несколько этапов. В ее основу должны быть зало жены методы эффективной и безопасной работы предприятия (рис. 15).
Анализ показателей функционирования предприятия по подсистемам (персонал, техника, Расчет приемлемого риска Анализ производственной деятельности предприятия технология, организация) травмирования Развитие СОБП горнодобывающего предприятия и состояния безопасности производства Выявление недостающих или Формирование стандарта неэффективных подсистем и безопасной работы ранжирование их по степени предприятия, цеха, участка влияния на уровень риска Расчет ресурсных возможностей Расчет фактического риска СОБП травмирования Подготовка персонала Выявление наиболее опасных к выполнению стандарта производственных факторов безопасной работы травматизма и ресурсных возможностей СОБП по снижению рисков Организация информационного обеспечения, позволяющего контролировать стандарт Финансово-экономический анализ безопасной работы предприятия, выявление финансовых возможностей Рис. 15. Основные блоки содержания программы безопасной и эффективной работы предприятия Апробация отдельных методов осуществлялась на предприятиях горно добывающей промышленности Урала и Кузбасса. В частности, в ОАО «Маг нитогорский металлургический комбинат» (ММК) специалистами комбината и НТЦ-НИИОГР при участии инспекторов Управления Челябинского округа ГГТН РФ была проведена экспертная оценка, результаты которой представлены в таблице 6.
Для формирования необходимых компетенций персонала предприятия по повышению эффективности обеспечения безопасности производства с сентября 2000г. по июнь 2001г. в НТЦ-НИИОГР проведено 26 аналитико моделирующих семинаров по теме «Структура, функции, методы и средства системы производственного контроля безопасности промышленных предпри ятий». В семинарах приняли участие 432 человека, в том числе 320 работни ков 238 предприятий и 112 инспекторов Управления Челябинского округа.
Таблица Экспертная оценка функционирования СОБП по 5-балльной шкале а) рудника ОАО «ММК» руководителями среднего и низшего звена Оценка под- Оценка Объект экспертной оценки системы системы подсистема отбора 3, Система управления 3, подсистема обучения 3, персоналом подсистема производства 3, подсистема разработки 3, Организационная 3, согласование работ 3, система подсистема нарядов 3, подсистема выбора 2, Техническая сис- подсистема технического об- 3, 3, тема служивания подсистема эксплуатации 3, подсистема выбора 2, Технологическая 3, подсистема адаптации 3, система технологические процессы 3, разработка ИМО 3, Информационно адаптация ИМО 3, методическое 3, экономический учет 3, обеспечение б) РОФ ГОП ОАО «ММК» РОФ Работниками и Руководи Наименование Работни- НТЦ- Средний руководите телями систем ками МГТО НИИОГР балл лями среднего высшего и низшего звена РОФ звеньев РОФ Система управле- 3, 3,41 4,17 2,67 3, ния персоналом Организационная 3,44 3,56 3,83 2,80 3, система Техническая 2, 2,89 3,33 2,67 2, система Технологическая 2, 3,00 3,00 2,53 2, система Информационно- 3, методическое 3,44 3,17 2,47 3, обеспечение Итого по системам 3,08 3,26 3,50 2,62 3, Основной итог семинаров состоял в том, что на основе выявленных про блем и возможностей обеспечения безопасности, были определены принципы конструктивного взаимодействия участников и организаторов семинаров при реализации механизма производственного контроля на предприятиях.
Главной задачей организационного развития ЗАО «Шахта «Распадская» в 2001 г. являлась подготовка и проведение аттестации начальников участков, их заместителей (помощников), механиков и горных мастеров с целью опре деления квалификационного соответствия руководителей среднего звена но вому уровню требований безопасности и эффективности работы шахты. С этой целью на шахте была организована система обучения.
По теме «Производственный процесс: эффективность и безопасность» прошло обучение 213 человек. Обсуждались следующие вопросы:
• опасности: причины возникновения (реализация опасности), меры по ис ключению;
• промышленная безопасность при организации и осуществлении производ ственного процесса;
• роль и место производственного участка в системе обеспечения промыш ленной безопасности шахты;
• рабочее место в системе обеспечения промышленной безопасности тех нологического процесса;
• механизм управления промышленной безопасностью шахты;
• внутренние требования шахты (стандарта) в системе управления промыш ленной безопасностью;
• производственный контроль в системе управления промышленной безо пасностью;
• основные составляющие состояния защищенности.
По данным вопросам была проведена аттестация обучаемого персонала.
Реализация системы методов формирования СОБП была осуществлена в программе повышения безопасности и эффективности производства ОАО «Южно-Уральские бокситовые рудники» (ОАО «ЮУБР»).
Анализ травматизма показал, что опасным производственным фактором, определяющим уровень травматизма в ОАО «ЮУБР» является падение кус ков горной массы в очистной камере. Средний уровень травматизма по при чине падения кусков горной массы за последние 6 лет — 2-3 травмы (Кч = 0,71) и одна смертельная травма в год (Кч = 0,23). Согласно построенному «дереву последствий» воздействия указанного опасного производственного фактора экономические потери предприятия от травм составляют около 2530 3130 тыс. руб.
Потери вызваны нарушениями инструкций подземных горных рабочих по охране труда (раздел V: пп. 34, 35 и раздел VI), которые соответствуют требо ваниям Единых правил безопасности (ЕПБ) §§ 10, 17, 38, 162. Вероятность реализации ОПФ, несмотря на выполнение указанных требований ЕПБ, со гласно экспертной оценке составляет 5-7%. Изменение параметров паспорта крепления кровли очистного забоя, предусмотренное в Программе, позволяет снизить вероятность падения кусков горной массы до 3-4%.
Вероятность нарушения инструкции по данным экспертной оценки соста вила до разработки программы 50-60%, а при условии реализации программы — 30-40%. При нарушении инструкций в 80% случаев возможна реализация ОПФ (см. вкл. рис. 16).
Для сопоставления экспертной оценки и статистических данных, потре бовался расчет значения фактического риска на момент разработки програм мы (март 2000 г.). Он рассчитывался по формуле (2), при этом среднегодовое число смертельно травмированных и среднесписочная численность рабочих шахты учитывалась за 11 лет (период 1990-2000 гг.).
Риск смертельного травматизма за 11 лет составил:
0, = 8,4 10 4.
Рсм = ф Одиннадцатилетний период был разделен на 2 этапа, поскольку с 1996 г.
значительно вырос уровень травматизма — в 4 раза. Риск смертельного травматизма составил в 1990-1995 гг. 3,7·10-4, в 1996-2000 гг. — 1,5·10-3;
по следний и был принят за фактический.
Показатели значения риска общего травматизма были рассчитаны по та кому же принципу и составили: за 11 лет — 1,6·10-2;
за период 1990-1995 гг. — 1,8·10-2;
за период 1996-2000 гг. — 1,4·10-2.
На момент разработки программы принято значение Ро = 1,4 10, так ф как за последние 5 лет риск общего травматизма снизился в 1,3 раза, что свя зано, в большей степени, со снижением объемов производства.
В соответствии с расчетным чистым дисконтированным доходом от про изводственной деятельности на период до 2007 г. приемлемый уровень эко номических потерь от травм не должен превышать 1500 тыс. руб. (рис. 17).
Исходя из этого рассчитана приемлемая вероятность травмы и травмы со смертельным исходом — Р2 (см. вкл. рис. 16).
NVP, млн.руб.
- - - 2007 Годы 2001 2002 2003 2004 2005 Чистый дисконтированный доход с учетом потерь, связанных с травматизмом Чистый дисконтированный доход при реализации программы Чистый дисконтированный доход без учета потерь, связанных с травматизмом Рис. 17. Расчетный чистый дисконтированный доход производственной деятельности ОАО «ЮУБР» На основе расчетных значений приемлемого риска, разработан стандарт безопасной работы шахты. Данный стандарт нацелен на снижение вероятно сти нарушений инструкций по ОТ и, следовательно, реализации рассматри ваемого ОПФ (рис. 18).
Уровень шахты (главный инженер, ЕПБ: § 10, § 17, § 38, § заместитель главного инженера) Уровень участка (начальник Рабочий проект участка, заместитель начальника на отработку блока участка, горные мастера) Инструкция по охране труда Паспорт рабочих ОАО «ЮУБР» Уровень бригады крепления (подземные горные выработки рабочие):
– раздел V: п. 34, п. 35;
– раздел VI Рис. 18. Структура стандарта безопасной работы шахты Разработана система контроля выполнения стандарта безопасной рабо ты на основе балльной оценки (рис. 19).
П р о гр а м м а п о в ы ш е н и я б е з о п а с н о с т и и э ф ф е кт и в н о с т и п р о и з в о д с т в а О А О « Ю У Б Р » К о н ц е н т р а ц и я р е с ур с н ы х в о з м о ж н о с т е й С О Б П н а освое ни е станд арта б езопасн ой ра боты § 17 ЕП Б § 38 ЕПБ § 10 ЕПБ § 16 ЕП Б § 162 ЕП Б И з м е н е н и е п а с по р т а кр е пл е н и я н е ус т о й ч и в о й кр о в л и в о ч и с т н о й ка м е р е :
О тбор персонал а: О свещ е ни е все х Бы ло:
пр и п р и е м е н а р а б о т у;
очи стны х кам е р – – с е т ка – 1 м 1 м ;
в п р о ц е с с е пр о и з в о д с т в е н н о й д е я т е л ь н о с т и – – н е з а кр ы в а л о с ь п р о с т р а н с т в о о т гр уд и з а б о я ;
– 3м С тало:
О б уч е н и е п е р с о н а л а : – с е т ка – 0,7 м 0,7 м ;
– пр о ф е с с и о н а л ь н ы е з н а н и я и н а в ы ки ;
– н е з а кр ы в а е т с я пр о с т р а н с т в о о т гр уд и з а б о я;
– з н а н и я, п о н и м а н и е, н а в ы к и б е з о па с н о й – 1,5 м р а б о т ы в к о н к р е т н о й с и т уа ц и и н а р а б о ч е м м е с т е Контрол ь вы пол не ни я ста нд арта С т а н д а р т б е з о па с н о й И з м е р е н и е о т кл о н е н и я о т О ц е н ка о т кл о н е н и я К орр екци я работы стандарта • ЕП Б §§ 10, 17, 38, 161, 162;
Р а з р а б о т ка к а р т ы о па с н ы х з о н : Р а з р а б о т ка и о с в о е н и е П рем ирование и • т е х н о л о ги че с ки е пр о ц е с с ы ;
• И н с т р ук ц и я п о о хр а н е наказан ие в соотв етствии in • т е х н о л о ги че с ко е i с е ж е м е с яч н о й т р уд а : П УПБ = i = п о б р и га д н о й о ц е н ко й – р а з д е л V п.3 4, п.3 5 ;
о б о р уд о в а н и е ;
n • го р н ы е в ы р а б о т ки ;
П УПБ – раздел V I i i = • пе р с о н а л (б р и га д ы ) Рис. 19. Действия по снижению вероятности нарушений стандарта безопасной работы С целью выполнения требований стандарта был обучен персонал шахты и скорректированы ресурсные возможности СОБП. Возможности СОБП рас считывались с учетом принятых значений фактического и приемлемого риска:
1. Ограничения на ресурс безопасности — сумма отклонений производи тельности участка, т/мес.
N s S, где i i = s i = 1, при Qmin q i Qmax ;
s i = 0, при q i Qmin или q i Qmax.
s 1200, где i i = s i = 1, при 1485 q i 1635;
s i = 0, при q i 1485 или q i 1635.
Ограничения на запасы безопасности — суммарная величина износа ос 2.
новных фондов (%) и средний стаж работников (лет).
pf 90, где i i = pf i = 1, при pf i 100;
pf i = 0, при pf i 100, pl 10, где i i = pl i = 1, при pl i 5;
pl i = 0, при pl i Ограничение на масштаб опасности — допустимое отклонение произво 3.
дительности предприятия (т/мес.).
N (m q i ) = Q ± Q, где i i = (1560m ) = 24960 ± 1200 i i = m i = 1, при s i = 1, pf i = 1, pl i = 1;
m i = 0, при s i = 0, pf i = 0, pl i = Ограничение на время устранения выявленного нарушения на i-ом участ 4.
ке (смен в месяц).
N (m t i ) T + T, где i i = (48m ) 48 + i i = m i = 1, при s i = 1, pf i = 1, pl i = 1;
m i = 0, при s i = 0, pf i = 0, pl i = t1 = 3 смены (полное количество рабочих смен в месяце равно 63, отсюда Т = 63-48= 15 смен).
5. Ограничение на ресурсы.
N (m ri ) R ± R, где i i = (9700m ) 155200 ± 10000 руб.
i i = m i = 1, при s i = 1, pf i = 1, pl i = 1;
m i = 0, при s i = 0, pf i = 0, pl i = 0, R=155200 руб.
R=10000 руб.
ri=9700 руб.
Реализация основных мероприятий программы позволила при увеличе нии затрат на обеспечение безопасности производства (2000 г.) в 2,3 раза по лучить ежегодный прирост расчетного чистого дисконтированного дохода 0,91 руб. на 1 руб. затрат в 2001 г. и 8,3 руб. на 1 руб. затрат в период с 2002 г.
по 2007 г.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Диссертация является научной квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований осуществлено решение науч ной проблемы — разработки теоретических основ и методов формирования системы обеспечения безопасности производства горнодобывающего пред приятия, позволяющей достигать приемлемого уровня безопасности произ водства при необходимой его эффективности, — что имеет важное народно хозяйственное и социальное значение для отрасли.
Основные научные выводы, методические положения и практические ре комендации заключаются в следующем:
1. Доказано, что уровень травматизма на угольных и алюминиевых предприятиях России, в 14-16 и 10-12 раз соответственно превышающий ана логичные показатели зарубежных предприятий, обусловлен недостаточно стью ресурсных возможностей СОБП, основанной на концепции «абсолют ной» безопасности.
2. Предложены критерии, позволяющие оценить состояние и возможно сти СОБП горнодобывающего предприятия: ресурсы – как используемые воз можности обеспечения безопасности, запасы – как неиспользуемые возмож ности, вовлекаемые при необходимости для выполнения основных функций, и резервы – как неиспользуемые возможности, вовлекаемые исключительно для выполнения компенсирующих или аварийных функций.
3. Обоснован набор показателей ресурсных возможностей системы обеспечения безопасности горнодобывающего производства: количество на рушений нормативных требований, инцидентов и трудноустранимых наруше ний. Увеличение количества нарушений и инцидентов, в первую очередь, трудноустранимых, свидетельствует об истощении возможностей системы.