Porównanie wybranych metod oceny niezawodności operatora systemów technicznych na przykładzie systemu zbiorowego zaopatrzenia w wodę

• Autorzy: Żywiec Jakub , Tchórzewska-Cieślak Barbara

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2023.5.7

Warianty tytułu

EN

Comparison of selected human reliability assessment methods on the example of a collective water supply system operator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Literatura specjalistyczna wskazuje na duży udział czynnika ludzkiego wśród przyczyn awarii systemów technicznych na poziomie od 70 do 90% w zależności od badanego sektora. Dla systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę (SZZW) szacuje się, że działanie człowieka stanowi przyczynę 75% awarii. W latach 60-dziesiątych dwudziestego wieku zrodziła się idea badań niezawodności operatora jako jednego z ważniejszych elementów systemu biotechnicznego. Na przestrzeni lat powstało ponad 50 różnych metod oceny niezawodności operatora (ang. HRA - Human Reliability Assesment), które różnią się swoimi właściwościami oraz możliwościami zastosowania dla wybranych systemów. W tym okresie metody HRA rozwijały się w kierunku lepszego dopasowania do rzeczywistych warunków pracy operatora. Różnice między poszczególnymi metodami pozwoliły na ich podział na trzy generacje. Metody pierwszej generacji (1970-1990) skupiają się na wyznaczeniu prawdopodobieństwa błędu operatora. Druga generacja metod (1990-2005) uwzględnia wpływ na poziom niezawodności operatora czynników kontekstowych opisujących sytuację oraz funkcji poznawczych człowieka. Trzecia generacja metod (2005- obecnie) skupia się na wykorzystaniu metod symulacyjnych do oceny niezawodności operatora. W pracy przedstawiono wybrane metody służące do oceny niezawodności operatora. Każda z nich pochodzi z innej generacji metod, tak by przedstawić najważniejsze różnice pomiędzy nimi. Wybrane metody HRA porównano pod względem sposobu wyznaczenia prawdopodobieństwa błędu operatora, wpływu czynników opisujących kontekst, wpływu oceny ekspertów oraz ich wykorzystania w różnych dziedzinach. Przeprowadzono ocenę niezawodności operatora SZZW dla procesu płukania filtrów z wykorzystaniem wybranych metod, a następnie porównano między sobą otrzymane wyniki.

EN

Specialist literature indicates a large share of the human factor among the causes of failures of technical systems at the level of 70 to 90%, depending on the analyzed sector. For collective water supply systems (CWSS) it is estimated that human activity is the cause of 75% of failures. In the 1960s, the idea of operator reliability research as one of the most important elements of a biotechnical system was born. Over the years, over 50 different methods of assessing operator reliability (HRA - Human Reliability Assessment) have been developed, which differ in their properties and applicability for selected systems. During this period, HRA methods developed towards a better fit to the real working conditions of the operator. The differences between the individual methods allowed them to be divided into three generations. The first generation methods (1970-1990) focus on determining the probability of operator error. The second generation of methods (1990-2005) takes into account the impact of contextual factors describing the situation and human cognitive functions on the level of operator reliability. The third generation of methods (2005- present) focuses on the use of simulation methods to assess operator reliability. The paper presents selected methods for assessing operator reliability. Each of them comes from a different generation, to present the most important differences between them. The selected HRA methods were compared in terms of the method of determining the probability of operator error, the impact of factors describing the context, the impact of expert judgment and their use in various fields. An assessment of the reliability of the CWSS operator for the filter backwashing process was carried out using selected methods, and then the obtained results were compared with each other.

Słowa kluczowe

PL

ocena niezawodności operatora; HRA; HEART; CREAM

EN

human reliability assessment; HRA; HEART; CREAM

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 5
• Strony: 42--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Żywiec Jakub

• Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Odprowadzania Ścieków, Wydział Budownictwa Inżynierii Środowiska i Architektury, Politechnika Rzeszowska

• https://orcid.org/0000-0002-0823-4229

autor

Tchórzewska-Cieślak Barbara

• Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Odprowadzania Ścieków, Wydział Budownictwa Inżynierii Środowiska i Architektury, Politechnika Rzeszowska

• https://orcid.org/0000-0002-7622-6749

Bibliografia

• [1] Belčík M., Tureková I., Szabová Z.: Comparison of selected methods for human reliability assessment, Problemy Profesjologii 2/2013
• [2] Adhikari S, Bayley C, Bedford T, Busby JS, Cliffe A, Devgun G, Eid M, French S, Keshvala R, Pollard S, Soane E, Tracy D, Wu S (2008) Human reliability analysis: a review and critique. Manchester Business School, Manchester
• [3] Akyuza E., Celik E.: A modified human reliability analysis for cargo operation in singlepoint mooring (SPM) off-shore units, As.lied Ocean Research 58 (2016) 11-20 (DOI: https://doi.org/10.1016/j.apor.2016.03.012)
• [4] Akyuza E., Celik E.: A methodological extension to human reliability analysis for cargo tank cleaning operation on board chemical tanker ships, Safety Science 75 (2015) 146-155 (DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2015.02.008)
• [5] Barriere M, Bley D, Cooper S, Forester J, Kolaczkowski A, Luckas W, Parry G, Ramey-Smith A, Thompson C, Whitehead D, Wreathall J (2000) NUREG-1624: technical basis and implementation guidelines for a technique for human event analysis (ATHEANA). US Nuclear Regulatory Commission
• [6] De Felice F., Petrillo A.: An Overview on Human Error Analysis and Reliability Assessment, Human Factors and Reliability Engineering for Safety and Security in Critical Infrastructures Decision Making, Theory, and Practice, Springer, 2018, s. 19-41 (DOI: 10.1007/978-3-319-62319-1.2)
• [7] Di Pasquale V., Miranda S., Iannone R., Riemma S.: A simulator for human error probability analysis (SHERPA), 2015, Reliab Eng Syst Saf 139, s. 17-32 [DOI: 10.1016/j.ress.2015.02.003)
• [8] Dsouza N., Lu L: A Literature Review on Human Reliability Analysis Techniques As.lied for Probabilistic Risk Assessment in the Nuclear Industry, Advances in Human Factors in Energy: Oil, Gas, Nuclear and Electric Power Industries, Advances in Intelligent Systems and Computing 495, s. 41-56 (DOI: 10.1007/978-3-319-41950-3.4)
• [9] French S., Bedford T., Pollard S. J. T., Soane E.: Human reliability analysis: A critique and review for managers, Safety Science 49 (2011) 753-763 (DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2011.02.008)
• [10] Gibson, W.H., Kirwan, B., Kennedy, R., Edmunds, J., Umbers, I.: Nuclear Action Reliability Assessment (NARA), Further development of a data-based HRA tool 2008 Contemporary Ergonomics 2008 s. 164-169
• [11] Hannaman GW, Spurgin AJ, Lukic YD (1984) Human cognitive reliability model (or PRA analysis. Draft Report NUS-4531, EPRI Project RP2170-3. Electric Power and Research Institute, Palo Abo, CA
• [12] Havlikova, M., Jirgl, M., Bradac, Z.: Human reliability in Man-Machine Systems, Procedia Engineering Volume 100, Issue January, 2015, s. 1207-1214 (DOI: 10.1016/j.pro-eng.2015.01.485)
• [13] Helmreich, R.L., 2000. On error management: lessons from aviation. British Medical Journal 320 (7237), 781-785. (DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.320.7237.781)
• [14] Hollnagel E.: Cognitive Reliability and Error Analysis Method - CREAM, Elsevier, 1998.
• [15] Jin, J., Li, K., Yuan, L A Fuzzy and Bayesian Network CREAM Model for Human Error Probability Quantification of the ATO System, w Proceedings of the 4th International Conference on Electrical and Information Technologies for Rail Transportation (EITRT) 2020, Springer: Singapore, s. 567-576.
• [16] Kariuki, S.G., Lowe, K., 2007. Integrating human factors into process analysis. Reliability Engineering and System Safety 92, 1764-1773. (DOI: https://doi.org/10.1016/i.ress.2007.01.002)
• [17] Kirwan B (1996) The validation of three human reliability quantification techniques - THERP, HEART, JHEDI: Part l-technique descriptions and validation issues. As. l Ergon 27 (6): 359-373 (DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-6870(96)00044-0)
• [18] Kirwan, B., Gibson, H.: CARA: A human reliability assessment tool for air traffic safety management - Technical basis and preliminary architecture (2007) The Safety of Systems - Proceedings of the 15th Safety-Critical Systems Symposium, SSS 2007, s. 197-214.
• [19] Rak, J., Tchórzewska-Cieślak B.: Ryzyko w eksploatacji systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę, Wydawnictwo Seidel - Przywecki, 2013
• [20] Rak, J., Tchórzewska-Cieślak, B.: Pojęcie niezawodności i bezpieczeństwa pracy operatora w systemie wodociągowym, Instal, 2019, nr 2, 44-48
• [21] Rak, J., Tchórzewska-Cieślak, B., Żywiec, J.: Czynnik niezawodności człowieka w systemach zaopatrzenia w wodę, Instal, 2019, nr 3, 40-43
• [22] Rak, J., Tchórzewska-Cieślak, B., Żywiec, J.: Nowy segment estymatorów wskaźników niezawodności operatora systemu wodociągowego, Instal, 2019, nr 4, 40-43
• [23] Reason, J., 1990b. Human error: models and management. British Medical Journal 320 (7237), 768-770. (DOI: https://doi.org/10.1017/CB09781139062367)
• [24] Ren, J., Jenkinson, I., Wang, J., Xu, D.L, Yang, J.B., 2008. A methodology to model causal relationships in offshore safety assessment focusing on human and organisational factors. Journal of Safety Research 39, 87-100. (DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsr.2007.09.009)
• [25] Swain, Alan D., Guttmann, Henry E.: Human Reliability Analysis As.lied To Nuclear Power. Proceedings or the Annual Reliability and Maintainability Symposium 1975 s. 116-119
• [26] Tonga Y, Wu S., Miao X., Pollard S.J.T., Hrudey S.: Resilience to evolving drinking water contamination risks: a human error prevention perspective. Journal of Cleaner Production, Volume 57, 2013. (DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdepro.2013.06.018)
• [27] The SPAR-H human reliability analysis method (2005) NUREG/CR-6883, INL/EXT-05-00509. Idaho National Laboratory, US Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC
• [28] Wu S., Hrudey S., French S., Bedford T., Soane E., Pollard S.: A role for human reliability analysis (HRA) in preventing drinking water incidents and securing safe drinking water. Water Research 43(13), June 2009. (DOI: 10.1016/j.watres.2009.04.040)
• [29] Williams, J. C: A data-based method for assessing and reducing human error to improve operational performance. Knutsford: IEEE, 1988, s. 436-450 (DOI: 10.1109/HFPP.1988.27540)
• [30] Zhou Q., Wong YD., Loh H. S., Yuen K.F.: A fuzzy and Bayesian network CREAM model for human reliability analysis - The case of tanker shipping. Safety Science 105 (2018) 149-157 (DOI: 10.1016/j.ssd.2018.02.011)
• [31] Żywiec J., Tchórzewska-Cieślak B.: Use of the cream method for the assessment of operator reliability in the process of bock-washing fillers at a water treatment station, Journal of KONBiN 2020, Volume 50, Issue 3 (DOI: https://doi.org/10.2478/jok-2020-0053)