淺析生產(chǎn)制造過程中人為因素的控制

●王 碩

一、引言

AS9100D:2016 中的10.1“改進(jìn)”的“總則”規(guī)定，組織應(yīng)“糾正、預(yù)防或減少不利影響”；10.2“不合格和糾正措施”規(guī)定，組織應(yīng)“確定不合格的原因，適用時(shí)，包括與人為因素相關(guān)的原因。”可見，新版宇航質(zhì)量管理體系要求標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了人為因素是航空航天行業(yè)中發(fā)現(xiàn)的各類不合格的固有原因和初始原因，組織應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)人為因素的原因并采取應(yīng)對(duì)人為因素的影響，這是組織有效運(yùn)行質(zhì)量管理體系所必要的。因此，需要借助適用的質(zhì)量管理工具和方法，對(duì)生產(chǎn)制造過程中的人為因素進(jìn)行分析和研究，制定并實(shí)施有效措施以對(duì)導(dǎo)致不合格產(chǎn)生的人為因素進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)防和控制，可以減少人為差錯(cuò)造成的質(zhì)量問題，保障質(zhì)量和安全，提高工作效率。

二、問題提出

某單位連續(xù)收到顧客反饋，其合格交付的某型產(chǎn)品在X射線檢測(cè)復(fù)驗(yàn)過程中存在冶金缺陷問題。經(jīng)調(diào)查，產(chǎn)品的X 射線底片上確實(shí)存在超標(biāo)缺陷顯示，但評(píng)片人在底片評(píng)定和復(fù)核過程中均未發(fā)現(xiàn)，因而未能在X 射線檢測(cè)報(bào)告中報(bào)告。由于底片評(píng)定過程為評(píng)片人目視觀察X 射線底片判定是否存在缺陷，對(duì)評(píng)片人的依賴性較強(qiáng)，不同評(píng)片人連續(xù)發(fā)生兩起漏檢質(zhì)量問題，說明該單位對(duì)X 射線檢測(cè)過程中人為因素的控制還存在薄弱環(huán)節(jié)。另外，各類質(zhì)量監(jiān)督檢查中也發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量記錄、工藝文件、計(jì)量標(biāo)識(shí)、設(shè)備工裝、包裝防護(hù)等方面仍存在大量低層次問題，進(jìn)一步原因分析和確認(rèn)發(fā)現(xiàn)，80%的問題都涉及到人為因素的控制。因此，有必要對(duì)人為因素在產(chǎn)品制造過程中的影響進(jìn)行分析和控制。

三、問題分析

人員作為組織的第一資源，是保證組織質(zhì)量管理體系有效運(yùn)行的最重要的一個(gè)因素，同時(shí)也是存在最大變量的一個(gè)因素。任何一個(gè)組織都是依靠人來識(shí)別顧客需求，經(jīng)過設(shè)計(jì)產(chǎn)品、制定工藝、操作機(jī)器、改造環(huán)境等一系列活動(dòng)，最終將材料制造成產(chǎn)品并交付顧客。離開了人，就不會(huì)有產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程，也不會(huì)有管理過程和支持過程，質(zhì)量管理活動(dòng)也就失去了依存的基礎(chǔ)和主體。因此，必須高度重視人為因素在質(zhì)量管理體系運(yùn)行中尤其是生產(chǎn)制造過程中的作用和影響。

ISO 9000-2015 對(duì)人為因素（human factor）定義是對(duì)所考慮的客體有影響的人的特性。具體來說，人為因素可能涉及個(gè)人的能力和極限、系統(tǒng)界面、預(yù)防人的錯(cuò)誤，也與組織的政策、激勵(lì)機(jī)制、企業(yè)文化等相關(guān)。國(guó)際民航組織（ICAO）對(duì)人為因素的定義是關(guān)系人的學(xué)科，關(guān)于在工作和生活環(huán)境中的人，關(guān)于人與設(shè)備、過程及環(huán)境的關(guān)系，關(guān)于人與其他人的關(guān)系。1972 年，Elwyn Edwards 教授根據(jù)對(duì)多起航空業(yè)安全事故的研究提出了SHEL 模型的概念，用來對(duì)人為因素進(jìn)行分析和研究。1975 年，F(xiàn)rank Hawkins 用一個(gè)帶齒邊的方塊圖案描述了SHEL 模型（見圖1）。在SHEL 模型中，人是系統(tǒng)的中樞，人與系統(tǒng)中的環(huán)境、硬件、軟件和其他人相互作用進(jìn)而影響系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，存在人與硬件、人與軟件、人與環(huán)境、人與人等四個(gè)界面接口關(guān)系。SHEL 模型認(rèn)為，由于人處于系統(tǒng)的中心位置，要減輕影響人員表現(xiàn)的壓力，必須理解人與系統(tǒng)中的環(huán)境、硬件、軟件和其他人之間的相互作用。因此，要避免系統(tǒng)中的潛在問題，系統(tǒng)中的其他因素就必須與人員密切結(jié)合。所以，組織的管理者可以通過對(duì)SHEL 模型中四個(gè)接口的粗糙邊緣進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中人為因素的控制。

圖1 SHEL 模型

SHEL 模型最早用于對(duì)諸如飛機(jī)等復(fù)雜航空系統(tǒng)產(chǎn)品中人為因素的分析研究，但其基本原理和思考方法、研究成果對(duì)生產(chǎn)制造過程也同樣適用。以前述典型質(zhì)量問題為例，筆者基于SHEL 模型并應(yīng)用故障樹分析（FTA）方法對(duì)導(dǎo)致某型鑄件無損檢測(cè)過程發(fā)生漏檢問題的人為因素進(jìn)行了分析，結(jié)果見圖2?？梢钥闯觯B續(xù)加班造成的疲勞、缺少適用工具方法、工作環(huán)境干擾因素多引起的注意力不集中、底片評(píng)定過程管理要求不完善、初評(píng)和復(fù)評(píng)人員交流不充分等降低了評(píng)片人員高質(zhì)量和安全地完成工作的能力，進(jìn)而導(dǎo)致漏檢這樣的人為差錯(cuò)。對(duì)其他典型質(zhì)量問題的分析結(jié)果也表明，人與系統(tǒng)中的環(huán)境、硬件、軟件和其他人相互作用之后，缺乏交流、驕傲自滿、缺乏知識(shí)、注意力分散、缺乏團(tuán)隊(duì)精神、疲勞、缺乏資源、承受時(shí)間壓力、缺乏主見和權(quán)威、緊張/壓力、缺乏意識(shí)、壞習(xí)慣等有害人為因素，是造成人為差錯(cuò)的深層次原因。

圖2 X 射線底片初評(píng)缺陷漏檢的故障樹分析

四、改進(jìn)措施

據(jù)統(tǒng)計(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，生產(chǎn)制造過程中的大部分質(zhì)量問題都是由于人為差錯(cuò)造成的，而人為差錯(cuò)是人受到系統(tǒng)中各種人為因素綜合影響后所做行為不符合預(yù)期規(guī)定。因此，要最大程度地避免或減少質(zhì)量問題，就要對(duì)人為差錯(cuò)進(jìn)行管理，這里有兩種途徑，其一是阻止人為差錯(cuò)的發(fā)生；其二就是消除或者減輕人為差錯(cuò)的負(fù)面影響。而要防止人為差錯(cuò)發(fā)生，必須要先能預(yù)測(cè)到人為差錯(cuò)可能在什么地方發(fā)生并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，但是要想從根本上杜絕人為差錯(cuò)，就需要組織的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)從多方面協(xié)同發(fā)揮作用。

（一）在產(chǎn)品制造的策劃階段，應(yīng)用PFMEA 充分識(shí)別人為差錯(cuò)高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)

在工藝開發(fā)階段，以產(chǎn)品制造過程主線，運(yùn)用PFMEA 等質(zhì)量工具，將對(duì)人為差錯(cuò)的分析識(shí)別作為PFMEA 分析工作的一個(gè)重點(diǎn)，也可以考慮在策劃性文件中增加對(duì)有害的潛在人為因素進(jìn)行分析，尤其是對(duì)生產(chǎn)制造過程中對(duì)人員依賴性較高的環(huán)節(jié)要重點(diǎn)分析識(shí)別，如手工操作多、人員技能依賴性強(qiáng)、工作勞動(dòng)強(qiáng)度高、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)等操作過程，形成清單，為后續(xù)采取控制和預(yù)防措施奠定基礎(chǔ)。表1 是生產(chǎn)制造過程人為因素管理評(píng)估表，可作為對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中人為因素進(jìn)行分析識(shí)別的一個(gè)參考。

表1 生產(chǎn)制造過程人為因素管理評(píng)估表

（二）在產(chǎn)品制造過程中，加強(qiáng)與操作人員密切相關(guān)的作業(yè)環(huán)境、設(shè)備工裝、規(guī)章制度和團(tuán)隊(duì)文化建設(shè)

通過可視化、標(biāo)識(shí)提示警示等手段，開展工藝和工裝模具防差錯(cuò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，推動(dòng)設(shè)備自動(dòng)化改進(jìn)，著力從源頭在硬件上防止錯(cuò)誤操作、遺忘或失誤等人為差錯(cuò)的產(chǎn)生；全面推進(jìn)操作者標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)并加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，杜絕人員技能不足、缺乏知識(shí)、壞習(xí)慣等有害人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量問題；落實(shí)“三檢”責(zé)任制，強(qiáng)化一線操作人員自主負(fù)責(zé)的質(zhì)量責(zé)任意識(shí)，降低驕傲自滿、缺乏主見和權(quán)威等人為因素導(dǎo)致的人為差錯(cuò)；對(duì)操作人員作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、照明、空氣流通、衛(wèi)生、噪聲等進(jìn)行控制，全面控制和改善容易導(dǎo)致操作人員疲勞、緊張、注意力分散等有害人為因素的不良作業(yè)環(huán)境，避免因受外界環(huán)境干擾導(dǎo)致抵抗能力和判斷能力下降而出現(xiàn)人為差錯(cuò)造成的質(zhì)量問題；完善生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)章制度，充分發(fā)揮生產(chǎn)一線管理人員的職責(zé)和主動(dòng)性，關(guān)注操作人員身體和精神狀態(tài)，合理安排生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，杜絕因組織管理不好、分工不清、工作協(xié)調(diào)不好、工作程序紊亂，不能正確有效地協(xié)調(diào)“人—機(jī)—環(huán)境”各環(huán)節(jié)相互關(guān)系造成的人為差錯(cuò)。

（三）定期開展對(duì)生產(chǎn)制造過程中的人為因素管理情況進(jìn)行檢查

為確保生產(chǎn)過程中人為因素控制到位，在全面改善與之相關(guān)的作業(yè)環(huán)境、設(shè)備工裝、規(guī)章制度和團(tuán)隊(duì)文化建設(shè)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)人為因素管理情況進(jìn)行定期檢查。人為因素管理情況檢查結(jié)果可以用于質(zhì)量管理人員評(píng)估生產(chǎn)制造過程中現(xiàn)有人為因素控制措施的有效性，也可作為相關(guān)方對(duì)人為因素控制進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。但應(yīng)注意該檢查結(jié)果不適合直接作為實(shí)施質(zhì)量獎(jiǎng)懲的依據(jù)，更不能因?yàn)橐恍o意的人為差錯(cuò)而對(duì)員工進(jìn)行處罰。

五、結(jié)語

本文通過質(zhì)量問題案例分析提出了在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中有關(guān)人為因素控制方面存在的問題，借助SHEL 模型針對(duì)一些典型質(zhì)量問題背后人為因素的控制進(jìn)行了分析，從工藝策劃、制造過程和監(jiān)督檢查等環(huán)節(jié)對(duì)人為因素的控制提出了改進(jìn)措施。針對(duì)一些典型問題，采取了開展防差錯(cuò)設(shè)計(jì)、提升工裝設(shè)備自動(dòng)化水平、合理分配工作任務(wù)、建立強(qiáng)制休息機(jī)制、推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境等具體措施，并初顯成效。但需要注意的是，人為因素涉及內(nèi)容較多、范圍較廣，對(duì)人為因素的控制需要多方共同努力做工作，才能從根本上杜絕或減少工作過程中人為差錯(cuò)引起的質(zhì)量問題。