ارزیابی ریسک بهداشت، ایمنی و محیط زیست در صنعت خودروسازی براساس روش FTA و FMEA
محورهای موضوعی : ایمنی بهداشت و محیط زیست(HSE)نرگس صیامیان 1 , کامران نصیراحمدی 2 * , راضیه احسانی امرئی 3
1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
2 - سازمان حفاظت محیط زیست
3 - A.R.U کمبریج
کلید واژه: صنعت خودروسازی, FTA, FMEA, ارزیابی ریسک,
چکیده مقاله :
صنعت خودروسازی به علت گستردگی فراوان، حجم عظیم سرمایه، مخاطرات فراگیر و تعداد افراد زیادی که در این صنعت در حال فعالیت هستند همواره کانون توجه متخصصان و دست‌اندرکاران ایمنی و محیط زیست بوده و تلاش‌های گسترده‌ای در راستای ایمنی بیشتر این صنعت در جهان صورت می‌گیرد. هدف اولیه بررسی ریسک، ارزیابی پتانسیل‌های ریسک یک پروژه و اثرات احتمالی آن بر پارامترهای محیط زیست و سلامت انسان است. این دیدگاه می‌تواند در فرآیندهای طراحی، ساخت، اجرا و نگهداری از طرح‌های توسعه با حداقل خطرات احتمالی و بالاترین ایمنی مورد توجه مدیران و برنامه‌ریزان امر قرار گیرد. در مطالعه حاضر پس از انجام مطالعات كتابخانه‌اي و مطالعات اوليه، با جمع‌آوري اطلاعات از شركت‌هاي صنعت خودروسازی در خصـوص علـل حـوادث صورت گرفته به تحليل آنها پرداختيم. سپس با استفاده از روش FTA و FMEA به ريشه‌يابي انواع حوادث پرداخته شده اسـت. در این مطالعه نتایج نشان می‌دهد که در ارزیابی اولیه ریسک، بالاترین عدد ریسک مربوط به ریسک آتش‌سوزی است و همچنین کمترین عدد ریسک مربوط به گرد و غبار، گرد و غبار پشم شيشه و پرتاب اجسام است.
The automobile manufacturing industry has always been the focus of experts attention and those involved in safety and environment due to its extensiveness, huge amount of capital, pervasive risks and large number of people working in this industry and extensive efforts takes place to increase the safety of this industry in the world. The primary purpose of risk assessment is to assess the risk potentials of a project and its potential effects on environmental and human health parameters. This viewpoint can be considered by managers and planners in the processes of design, construction, implementation and maintenance of development plans with the least possible risks and the highest safety. In this research, after conducting library and preliminary studies, we collected information from companies in the utomobile manufacturing industry to analyze the causes of the accidents. Then, by using FTA and FMEA methods, the roots of different types of accidents were traced. The results show that in the initial risk assessment, the highest number of the risk is related to fire risk and the lowest number of the risk is related to dust, glass fiber dust and throwing objects.
امیری، مهران و اردشیر، عباسی، علی (2018). روش ترکیبی برای ارزیابی مخاطرات شغلی در پروژه‌های راه‌سازی. بهداشت و ایمنی کار, 8(4), 345-358.
بقایی، علی و مرادی قادی، بهار (1388). ارائه نرم‌افزاری برای مدیریت یکپارچگی خطوط لوله انتقال نفت و گاز، سومین همایش ملی مهندسی ایمنی و مدیریت HSE، تهران.
پورخباز، حمیدرضا کاظمی؛ سوده، جوانمردی؛ سعیده و عیسی پوریان، زهرا (1390). بررسی بار آلودگی پساب کارخانه نمکزدایی نفت کارون اهواز، پنجمین همایش ملی مهندسی محیط زیست، تهران.
جهانباني، زينب؛ عطايي، محمد؛ سرشکي، فرهنگ؛ قنبري، کرامت (2017). ارزيابي ريسک خودسوزي زغال سنگ در انباشت گاه زغال به روش تحليل درخت خطاي فازي.
جوزي، سید علی و پادش، امین (1385). ارزيابي و مديريت ريسك و نقش آن در بهبود سيـستم مـديريتHSE ، اولين كنفـرانس بـين‌المللـي مديريت و برنامه‌ريزي انرژي، مؤسسة پژوهش در مديريت و برنامه‌ريزي انرژي و گروه مهندسي صنايع پـرديس دانـشكدة فنـي دانـشگاه .1385 خرداد 31 - 30، تهران.
جوزی, سیدعلی و کعب زاده، ایرانخواهی (2010). ارزیابی و مدیریت خطر ایمنی، بهداشتی و زیست محیطی شرکت لوله سازی اهواز به روش «ویلیام فاین». مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام، 18(1)، 1-8.
شریفی, سید روح‌اله و رضویان، فاطمه (2020). شناسایی خطرات و شبیه‌سازی پیامد حوادث احتمالی ناحیه مخازن و فلر پالایشگاه گاز ایلام به روش ETBA و نرم افزار PHAST فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست, 22(8)، 309-322.
کریم‌زاده، زینب و عباسی، منصوره (1395). ارزیابی ریسک‌های بهداشت شغلی، ایمنى و محیط زیست (HSE) درصنایع با نگرشی بر توسعه پایدار، هشتمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست،تهران.
محسن، امیدوار و فرشته نیرومند (1396). فصلنامه بهداشت و ایمنی کار جلد 1-1شماره 7 .
وزدانی، صغری؛ صغری, سبزقبایی؛ دشتی, سولماز؛ چراغی، میترا؛ علیزاده، رضا و همتی، اعظم (1395). کاربرد مدل FMEA جهت ارزیابی ریسک‌های زیست‌محیطی، ایمنی و بهداشتی مخازن ذخیره‌سازی میعانات گازی شرکت پالایش گاز پارسیان. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان 17(4)، 358-345.
Bhattacharjee, P., Dey, V., & Mandal, U. K. (2020). Risk assessment by failure mode and effects analysis (FMEA) using an interval number based logistic regression model. Safety Science, 132(July), 104967. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2020.104967
Fayerweather, W. E., Bender, J. R., Hadley, J. G., & Eastes, W. (1997). Quantitative risk assessment for a glass fiber insulation product. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 25(2), 103–120. https://doi.org/10.1006/rtph.1997.1087
Gul, M., Yucesan, M., & Celik, E. (2020). A manufacturing failure mode and effect analysis based on fuzzy and probabilistic risk analysis. Applied Soft Computing Journal, 96, 106689. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2020.106689
Held, M., & Brönnimann, R. (2016). Safe cell, safe battery? Battery fire investigation using FMEA, FTA and practical experiments. Microelectronics Reliability, 64, 705–710. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2016.07.051
Hosseini, N., Givehchi, S., & Maknoon, R. (2020). Cost-based fire risk assessment in natural gas industry by means of fuzzy FTA and ETA. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 63, 104025. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2019.104025
Hussain, I., Ali, B., Akhtar, T., Jameel, M. S., & Raza, S. S. (2020). Comparison of mechanical properties of concrete and design thickness of pavement with different types of fiber-reinforcements (steel, glass, and polypropylene). Case Studies in Construction Materials, 13, e00429. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00429
Li, Y., Lin, Z., Jiang, A., & Chen, G. (2004). Experimental study of glass-fiber mat thermoplastic material impact properties and lightweight automobile body analysis. Materials and Design, 25(7), 579–585. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2004.02.018
Liu, C. T., Hwang, S. L., & Lin, I. K. (2013). Safety analysis of combined FMEA and FTA with computer software assistance - Take photovoltaic plant for example. In IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline) (Vol. 46, Issue 9). IFAC. https://doi.org/10.3182/20130619-3-RU-3018.00370
Mutlu, N. G., & Altuntas, S. (2019). Risk analysis for occupational safety and health in the textile industry: Integration of FMEA, FTA, and BIFPET methods. International Journal of Industrial Ergonomics, 72(May), 222–240. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2019.05.013
Peeters, J. F. W., Basten, R. J. I., & Tinga, T. (2018). Improving failure analysis efficiency by combining FTA and FMEA in a recursive manner. Reliability Engineering and System Safety, 172(November 2017), 36–44. https://doi.org/10.1016/j.ress.2017.11.024
Wang, L., Yan, F., Wang, F., & Li, Z. (2021). FMEA-CM based quantitative risk assessment for process industries—A case study of coal-to-methanol plant in China. Process Safety and Environmental Protection, 149, 299–311. https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.10.052
Wang, W., Liu, X., Chen, X., & Qin, Y. (2019). Risk assessment based on hybrid FMEA framework by considering decision maker’s psychological behavior character. Computers and Industrial Engineering, 136(July), 516–527. https://doi.org/10.1016/j.cie.2019.07.051
Zhou, C., Shi, S. Q., Chen, Z., Cai, L., & Smith, L. (2018). Comparative environmental life cycle assessment of fiber reinforced cement panel between kenaf and glass fibers. Journal of Cleaner Production, 200, 196–204. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.200
پژوهش و فناوری محیط زیست،1399 5(8)، 139-153
| |||
ارزیابی ریسک بهداشت، ایمنی و محیط زیست در صنعت خودروسازی براساس روش FTA و FMEA |
نرگس صیامیان1، کامران نصیراحمدی21، راضیه احسانی امرئی3
|
1- کارشناسی ارشد محیط زیست- ارزیابی و آمایش سرزمین، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران 2- دکتری محیط زیست، گروه محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران 3- دانشجوی دکتری، دپارتمان مهندسی کامپیوتر، A.R.U کمبریج، انگلستان |
چکیده |
صنعت خودروسازی به علت گستردگی فراوان، حجم عظیم سرمایه، مخاطرات فراگیر و تعداد افراد زیادی که در این صنعت در حال فعالیت هستند همواره کانون توجه متخصصان و دست‌اندرکاران ایمنی و محیط زیست بوده و تلاش‌های گسترده‌ای در راستای ایمنی بیشتر این صنعت در جهان صورت می‌گیرد. هدف اولیه بررسی ریسک، ارزیابی پتانسیل‌های ریسک یک پروژه و اثرات احتمالی آن بر پارامترهای محیط زیست و سلامت انسان است. این دیدگاه می‌تواند در فرآیندهای طراحی، ساخت، اجرا و نگهداری از طرح‌های توسعه با حداقل خطرات احتمالی و بالاترین ایمنی مورد توجه مدیران و برنامه‌ریزان امر قرار گیرد. در مطالعه حاضر پس از انجام مطالعات كتابخانه‌اي و مطالعات اوليه، با جمع‌آوري اطلاعات از شركت‌هاي صنعت خودروسازی در خصـوص علـل حـوادث صورت گرفته به تحليل آنها پرداختيم. سپس با استفاده از روش FTA و FMEA به ريشه‌يابي انواع حوادث پرداخته شده اسـت. در این مطالعه نتایج نشان می‌دهد که در ارزیابی اولیه ریسک، بالاترین عدد ریسک مربوط به ریسک آتش‌سوزی است و همچنین کمترین عدد ریسک مربوط به گرد و غبار، گرد و غبار پشم شيشه و پرتاب اجسام است. |
كليد واژه‌ها: صنعت خودروسازی، FTA، FMEA، ارزیابی ریسک |
[1] * پست الکترونیکی نویسنده مسئول: nasirahmadi.k@gmail.com
Journal of Environmental Research and Technology, 5(8)2020. 139-153
|
Health, Safety and Environmental risk assessment in automobile manufacturing industry based on FTA and FMEA methods Narges Siamian1, Kamran Nasirahmadi21*, Razieh Ehsani Amrehee3
1- MSc of Environment, Land Assessment and Planning, IAU, University of Science and Research,Tehran, Iran 2- PhD of Environment, Department of Environment, Faculty of Fisheries and Environment, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran 3- PhD Student, Department of Software Engineering, A.R.U, Cambridge, UK |
Abstract The automobile manufacturing industry has always been the focus of experts attention and those involved in safety and environment due to its extensiveness, huge amount of capital, pervasive risks and large number of people working in this industry and extensive efforts takes place to increase the safety of this industry in the world. The primary purpose of risk assessment is to assess the risk potentials of a project and its potential effects on environmental and human health parameters. This viewpoint can be considered by managers and planners in the processes of design, construction, implementation and maintenance of development plans with the least possible risks and the highest safety. In this research, after conducting library and preliminary studies, we collected information from companies in the utomobile manufacturing industry to analyze the causes of the accidents. Then, by using FTA and FMEA methods, the roots of different types of accidents were traced. The results show that in the initial risk assessment, the highest number of the risk is related to fire risk and the lowest number of the risk is related to dust, glass fiber dust and throwing objects. |
Keywords: Automobile manufacturing industry, FTA, FMEA, Risk assessment |
|
[1] * Corresponding author E-mail address: nasirahmadi.k@gmail.com
مقدمه
صنعت فایبرگلاس به دلیل گسترش قابل توجه در زمینه پلیمر پیشرفت کرده است. فایبرگلاس‌ها به‌دلیل وزن کم، مقاومت بالا و هزینه کم بر سایر مواد اولیه ترجیح داده می‌شوند(Gul et al., 2020) . استفاده از نایلون برای تقویت کامپوزیت‌های پلی‌اورتان مقاومت در برابر ضربه، ترک و فشار را ایجاد می‌کند. مقاومت در برابر سیستم‌های پلی‌اورتان تقویت شده با الیاف شیشه که در برنامه‌های ترکیبی، سیستم‌های پلی‌اورتان ترموز می‌توانند باشند، با الیاف شیشه برای بهبود مقاومت و انعطاف‌پذیری تقویت شده‌اند. تقویت کننده‌های الیاف شیشه اساس یک صنعت کامپوزیت را با تولید جهانی سالانه بیش از 10 میلیون تن مواد با عملکرد بالا و سبک وزن تشکیل میدهند. احتمالاً مهمترین ویژگی ترکیبات که در ساخت الیاف شیشه و کامپوزیت‌های آنها نقش دارد، اندازه الیاف است. از ترکیب الیاف پشم شیشه با مواد پلیمری، فایبرگلاس ساخته میشود. الیاف پشم شیشه برای استحکام فایبرگلاس به‌کار می‌روند و مواد پلیمری مثل رزین هم به‌عنوان چسباننده‌ی پایه استفاده می‌شوند. درواقع رزین کمک می‌کند تا نیرو و تنش وارد شده به قطعه در سراسر سطح آن پخش شود. ورق‌های فایبرگلاس بسیار سبک هستند و به همین دلیل در دنیای صنعت کاربردهای خیلی زیادی دارند و می‌توانند جایگزین خوبی برای خیلی از مواد مصرفی قبلی باشند. ورق‌های فایبرگلاس در برابر مواد شیمیایی و همین‌طور اشعه‌ی UV مقاوم هستند. استفاده از انواع فایبرگلاس در صنایع مختلف از نظر اقتصادی به‌صرفه است .فایبر گلاس می‌تواند در شکل‌ها و طرح‌های مختلف تولید شود (Peeters et al., 2018). جنس فایبر گلاس بسیار مقاوم و البته سبک است. از انواع فایبرگلاس در تولید قطعه‌های خودرو مثل سپر، کابین خودرو و غیره استفاده میشود. صنعت فایبرگلاس از صنایع رو به رشد در عرصه مهندسی صنعت خودرو است و به‌خاطر مزایایی که دارند توسعه زیادی پیدا کردهاند. اکثر قطعاتی که در خودروها به‌کار برده شده است از فایبرگلاس که از نوع پلیمری هستند می‌باشد و به دلیل مزایا و صرفه جویی در صنعت خودرو جای فلز را گرفتند و امروزه خودروهایی از جنس فایبرگلاس تولید می‌شوند (W. Wang et al., 2019). پس از گذشت نزدیک به یک قرن، محصولات ساخته شده از فایبرگلاس با یافتن کاربرد نوآورانه در بخش حمل‌و‌نقل ادامه یافتند. قالب‌های مورد استفاده در خودروها، تکیه‌گاه‌های ساختاری و مکانیک‌های مقاوم در برابر خوردگی به‌طور منظم از کامپوزیت‌های فایبرگلاس ساخته می‌شوند. در حالی که آلومینیوم و فولاد همچنان انتخاب اصلی مواد برای صنعت خودرو است، اکنون از محصولات فایبرگلاس به طور معمول در ساخت قطعات مختلف خودرو استفاده میشود. اجزای مکانیکی و شاسی خودروهای تجاری به طور معمول با استفاده از فلزات با استحکام بالا تولید می‌شوند، در حالی که بدنه اغلب از چندین ماده تشکیل شده است به‌طوری که بدون نیاز به ایجاد یکپارچگی بدنی، مشخصات وزن خودرو کاهش می‌یابد. این یک راه‌حل سبک و کم هزینه برای افزایش تقاضای صنعت ارائه می‌دهد. پلیمرهای فایبرگلاس معمولاً برای صفحات جلویی، انتهایی و درهای خودروهای تجاری استفاده میشود. پلیمرهای فایبرگلاس مقاومت در برابر ضربه و مقاومت بالا در برابر عناصر هوازدگی را ایجاد می‌کنند. به علت وزن پایین، وزن خودرو تا نصف و بیشتر کاهش پیدا می‌کند که این کاهش وزن در کاهش سوخت و استفاده از موتورهایی کوچک و باقدرت موثر است. زمانی که وزن قطعات کاهش یابد، مقاومت مکانیکی آن در ابعاد مختلف افزایش می‌یابد و باعث افزایش عمر قطعات میشود (Li et al., 2004). یک مطالعه، حالت بهبود شکست و تجزیه و تحلیل اثر (FMEA) را با شبکه بیزی فازی (FBN) و بهترین و بدترین روش فازی (FBWM) برای ارزیابی شکست در تولید پلاستیک را پیشنهاد می‌کند. برای از بین بردن اشکال محاسبه شماره اولویت خطر کلاس(RPN) FMEA، توسعه‌یافته است.(Peeters et al., 2018) مطالعه دیگر یک چرخه ارزیابی حیات مقایسه‌ای را انجام داد ارزیابی LCA در پانل‌های دیواره سیمان تقویت شده با الیاف بین الیاف کناف و شیشه سنتی- سایپرز، فیبر عملکرد ساختاری و عملکرد عایق حرارتی صفحات دیواری در نظر گرفته شد و دو واحد عملکردی جداگانه اختصاص داده شد. نتایج LCA نشان داد که تأثیرات محیط‌زیستی با استفاده از الیاف کناف برای جایگزینی الیاف شیشه به عنوان تقویت کننده در دیواره سیمان، به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد (Zhou et al., 2018). مسئله ارزیابی ریسک یکی از موارد مهم در در نظر گرفتن ریسک هر پروژه، از جمله کارگاه فایبرگلاس است.
احتمال وقایع اساسی در FTA از نظر کارشناسان نامشخص است. نتیجه حوادث در درخت رویداد برای ارزیابی شدت آنها با مدل رایانه ای شبیه سازی شده است. در این روش ریسک محاسبه شده دارای واحد هزینه در سال است که به تصمیم گیرندگان اجازه می‌دهد تا سود حاصل از سرمایه گذاری آنها در اقدامات ایمنی و کاهش خطر را تشخیص داده شود .(Hosseini et al., 2020) با پیشرفت فناوری خودرو، مواد سبک وزن بیشتری بر روی بدنه خودرو اعمال میشود. مواد ترموپلاستیک تشک شیشه ای (GMT) ماده امیدوار کننده ای است که دارای مقاومت مکانیکی خوب، ظرفیت جذب انرژی در اثر ضربه و قابلیت بازیابی است. این مورد بیشتر در بدنه خودرو به منظور سبک‌سازی و محافظت از محیط زیست مورد استفاده قرار می‌گیرد. شرکت‌های زغال‌سنگ در چین با عوامل خطر زیادی روبرو هستند که تهدیدی جدی برای ایمنی تولید شرکت محسوب می‌شوند و ارزیابی ریسک ضروری است. ارزیابی ریسک کارخانه‌های ذغال سنگ به متانول- سایپرز، یک حالت شکست و تجزیه و تحلیل اثرات یک روش تجزیه و تحلیل قابل توجه در ارزیابی ریسک است. چین، برای نشان دادن کاربرد روشFMEA-CM را پیشنهاد داده است. در مقایسه با نتایج به دست آمده از روش سنتی FMEA و TOPSIS فازی، نتایج بدست آمده از پذیرش رویكرد FMEA-CM نشان می‌دهد كه FMEA-CM روش دقیق تر و موثرتری برای ارزیابی ریسك زغال‌سنگ به متانول است (L. Wang et al., 2021). هنگام طراحی برنامه نگهداری کالای سرمایه ای، به ویژه کالای جدید، درک دقیق رفتار شکست آن از اهمیت اساسی برخوردار است. حالت شکست و تجزیه و تحلیل اثرات (FMEA) و تجزیه و تحلیل درخت خطا (FTA) دو روش معمول برای تحلیل خرابی هستند FMEA یک روش از پایین به بالا است که ساختار کمتری دارد و نیاز به دانش تخصصی بیشتری نسبت به FTA دارد که یک روش از بالا به پایین است .هر دو روش کاملاً زمانبر هستند، به همین دلیل در بسیاری از موارد به هیچ وجه اعمال نمی‌شود (Peeters et al., 2018). فایبرگلاس دارای صفحات برشی نیست، بنابراین به جای تقسیم شدن به تعداد زیادی فیبریل با قطر کمتر همان‌طور که از ویژگی‌های آزبست است، به بخش‌هایی با طول کوتاه تر تقسیم میشود که با کارایی بیشتری توسط ماکروفاژهای آلوئولی پاک می‌شوند.(Fayerweather et al., 1997) از بسیاری از ابزارها برای تحلیل دقیق و ارزیابی خطرات استفاده میشود. حالت خرابی و تجزیه و تحلیل اثر (FMEA) یکی از رایج‌ترین ابزارها در صنایع مختلف است. با این حال، صحت و قابلیت اطمینان روش FMEA مورد انتقاد بسیاری از محققان این حوزه قرار گرفته است. در این مطالعه، روشی مبتنی بر FMEA که ادغام مزایای روش تحلیل درخت خطا (FTA) به برآورد احتمال فازی الگوریتم زمان (BIFPET) به منظور بهبود عملکرد روش FMEA ارائه شده است. به منظور استفاده عملی از روش پیشنهادی، این امر برای تجزیه و تحلیل و ارزیابی خطرات احتمالی برای یک فرآیند تکمیل در بخش رنگرزی پارچه یک شرکت نساجی استفاده شده است. عملکرد روش پیشنهادی FMEA-FTA-BIFPET با نتایج بدست آمده توسط روش‌های یکپارچه توزیع و ارزیابی برنامه FMEA-FTA و FMEA-FTA (PERT) مقایسه شده است. به منظور کاهش خطرات شکست، در صنایع از روشی به نام Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) از نظر شماره اولویت خطر (RPN) استفاده می‌کنند .عدد RPN محصولی از متغیرهای مقیاس ترتیبی، شدت (S) ، وقوع (O) و تشخیص (D) است و محصول این متغیرهای ترتیبی قابل بحث است. به سه ویژگی خطرS) ،O و (D به‌طور کلی وزن برابر داده میشود، اما این فرض ممکن است برای کاربردها در دنیای واقعی مناسب نباشد (Bhattacharjee et al., 2020). تجزیه و تحلیل حالت‌ها و اثرات شکست(FMEA) یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای ارزیابی ایمنی است که می‌تواند اثرات حالت‌های خرابی در اجزا و سیستم را بررسی کند. به‌طور کلی، نتیجه FMEAمی‌تواند پایه‌ای برای تجزیه و تحلیل دقیق‌تر ایمنی مانند تجزیه و تحلیل درخت خطا (FTA) باشد، و برخی از نرم‌افزارهای رایانه ای برای کمک به پیوند داده‌ها، محاسبه و مستندات منتشر می‌شوند (Held & Brönnimann, 2016). با این وجود، با دامنه بیشتر و تقاضای بیشتر تجزیه و تحلیل خطر در صنعت در حال ظهور مانند صنعت نیمه‌هادی یا فتوولتائیک (PV)، دشوار و وقت‌گیر است که از طریق روش تجزیه و تحلیل سنتی با کار دستی برای محاسبه عوامل اصلی که ممکن است نقش مهمی در ایمنی و سیستم دارند، که می‌توانند از بروز خطر احتمالی جلوگیری کنند، اما بازرسی و اصلاح اسناد و پیوند داده‌ها نیز بدون اتوماسیون دشوار است .(Liu et al., 2013)
صنعت خودروسازی به‌علت گستردگی فراوان، حجم عظیم سرمایه، مخاطرات فراگیر و تعداد زیاد افرادی که در این صنعت در حال فعالیت هستند همواره کانون توجه متخصصان و دست‌اندرکاران ایمنی و محیط زیست بوده و تلاش‌های گسترده‌ای در راستای ایمنی بیشتر این صنعت در جهان صورت می‌گیرد (بحرینی و همکاران، 1395). هدف اولیه بررسی ریسک، ارزیابی پتانسیل‌های ریسک یک پروژه و اثرات احتمالی آن بر پارامترهای محیط زیست و سلامت انسان است. این دیدگاه می‌تواند در فرآیندهای طراحی، ساخت، اجرا و نگهداری از طرح‌های توسعه با حداقل خطرات احتمالی و بالاترین ایمنی مورد توجه مدیران و برنامه‌ریزان امر قرار گیرد. مطالعات ارزیابی ریسک زیست محیطی معمولاً از یک روند مشخص مشتمل بر شناسایی مخاطرات احتمالی و پیامدهای ناشی از آنها، تخمین و برآورد ریسک و پیشنهاد روش‌های تقلیل ریسک و پیامدهای ناشی از آن پیروی می‌کند (پورخباز و همکاران، 1390).
فقدان نگرش سیستمی به موضوع ایمنی، بهداشت و محیط زیست، موجب میشود برخی عوامل کلیدی در وقوع حوادث پنهان بماند و باعث افزایش نرخ تکرار حوادث میشود. بنابراین ایجاد سیستمی نظام‌مند، جهت ارزیابی ریسک می‌تواند باعث کاهش عوامل بالقوه آسیب‌رسان و همچنین آلودگی زیست محیطی شود که در نهایت رضایت عمومی، تقلیل آمار حوادث صنعتی و آلودگی‌های زیست محیطی را در پی خواهد داشت (بقایی، 1388). بروز حوادث متعدد در فرآیندها که به وقوع فجایع انسانی و محیطی می‌انجامد متخصصان را بر آن داشته که برای برآورد فرکانس و پیامد این گونه حوادث به رهیافت‌های احتمال‌گرا از جمله ارزیابی ریسک زیست محیطی روی آورند.
ارزیابی ریسک یک روش سازمان‌یافته و سیستماتیک برای شناسایی خطرات و برآورد ریسک برای رتبه‌بندی تصمیمات، جهت کاهش ریسک به یک سطح قابل قبول است. ارزیابی ریسک دارای روش‌های مختلف با طیفی از روش‌های کیفی تا کمی قابل انجام است (عليزاده، 1389). به‌طور‌کلی با توسعه صنایع و رشد تکنولوژی، مسئله ریسک در صنعت و تنوع خطرات به طور چشمگیری افزایش یافته است.
درگذشته، پس از وقوع حوادث و بروز خسارات جبران‌ناپذير اقدام به بررسي علل حوادث مي‌گرديد و نقايص يک سيستم يا فرآيند تعيين مي‌شد اما امروزه به دليل وجود انواع مختلف روش‌هاي ارزيابي خطر، قبل از وقوع نيز مي‌توان نقاط حادثه‌زا و بحراني را مشخص کرد و
نسبت به پيش‌گيري از وقوع حوادث و کنترل آنها اقدام نمود، ارزيابي ریسک روشی سازمان‌يافته و نظام‌مند در شناسايي خطرات و برآورد خطر برای رتبه‌بندي تصميمات، در راستای کاهش خطر به حدی قابل قبول است، ارزيابي خطر با روش‌هاي کيفي و کمّي انجام‌پذیر است. هر چه در روند ارزيابي خطر به سوي کمّي کردن آن پیش رفت، نتايج بهتري به دست مي‌آيد. ارزيابي به روش‌های کمّي مي‌تواند کانون‌ها و عوامل خطر موجود را شناسايي نموده و با اتخاذ تدابير پيش‌گيرانه و کنترلي نسبت به حذف يا مهار آنها اقدام نماید، معيارهاي شناسايي حوادث ناشي از کار متعددند اما مهم‌ترين آنها که در اين پروژه نيز مدنظر قرار داشته مباحث مرتبط با انسان و محيط‌زيست است باتوجه به اجتناب‌ناپذيري حوادث در هر صنعتي تلاش درجهت ارايه راه‌كارهايي براي كنترل خسارت ناشي ازحوادث يا به عبارتي داشتن نظام مديريت كنترل خسارات ضروري به نظر مي‌رسد. يكي از اهداف اساسي مديريت كنترل خسارات ارزيابي ريسك مربوط به خسارت است (جوزی و همکاران، 1389).
ارزیابی ریسک‌هاي ايمني و زیست محیطی به عنوان ابزاری کارآمد در مطالعات مدیریت ریسک‌هاي ايمني محیط زیستی پروژه‌های که از نیروی تخریب بالایی برخوردارند مطرح است. به‌طور کلی ارزیابی ریسک فرآیندی است که در آن با استفاده از تکنیک‌های مختلف میزان احتمال بروز یک ریسک و همچنین اثرات ناشی از آن مورد بررسی قرار می‌گیرد و نتایج حاصله براساس عمق و مرحله مطالعات به صورت کمی یا کیفی ارائه میشود. ارزیابی ریسک شامل فرایندهای مختلفی از جمله شناسایی خطرات احتمالی، پیش‌بینی محل وقوع، برآورد احتمال وقوع ارزیابی اثرات حاصل از وقوع ریسک است (کریم‌زاده و همکاران، 1395).
در این تحقیق با توجه به واحدها، فرایندها و تأسیسات کارگاه فایبرگلاس، ارزیابی ریسک به روشFMEA وFTA انتخاب شد که به شناسايي خطرات احتمالي ناشي از حوادث غيرمترقبه كه سبب مشکلات ایمنی و بهداشتی و زیست محیطی ميشود، پرداخته ميشود.
مواد و روش‌ها
· منطقه مورد مطالعه ارزیابی ریسک در کارگاه فایبرگلاس صنعت خودروسازی
در این تحقیق با توجه به واحدها، فرایندها و تأسیسات کارگاه فایبرگلاس، ارزیابی ریسک به روش FMEA انتخاب گرديد. در اين مرحله به شناسايي خطرات احتمالي ناشي از حوادث غيرمترقبه كه سبب مشکلات ایمنی و بهداشتی و زیست محیطی مي شود پرداخته مي شود. با توجه به اینکه ارزیابی ریسک زیست محیطی در این تحقیق بر پایه احتمال و شدت ریسک انجام می‌گیرد بعد از بدست آوردن عوامل ریسک نهایی در مرحله قبل کاربرگی برای فاز بهره‌برداری، در تکنیک تجزیه و تحلیل حالات شکست و درجه شدت، احتمال کشف خطر را به‌دست می‌آوریم. هر کدام از این سه درجه‌بندی بر اساس یک مقیاس 10 نمره‌ایی پیشنهاد شده‌اند، که در آن 1 نمایشگر پایین‌ترین درجه و 10 نمایانگر بالاترین درجه است. درجه شدت به معنی برآوردی از میزان جدی بودن اثر و درجه کشف خطر به چگونگی احتمال کشف یک خطا و یا اثرات آن بستگی دارد. در روش فوق برگه کار تهیه شود. و با توجه به آن‌که در این روش برای هر سه شاخص (شدت، احتمال وقوع، احتمال کشف) جدول مشخصی وجود دارد، نمره‌دهی ریسکها بر اساس روش طوفان فکری به انجام رسد.
کشف×وقوع ×شدت = عدد اولویت ریسک
پارامترهای شدت، احتمال وقوع و کشف خطر در این روش از جدول‌های 1 و 2 بدست می‌آید:
رتبه | شدت اثر | شرح |
10 | بسیار خطرناک | مرگ. انفجار شدید. آتش‌سوزی شدید. آلودگی محیط زیست شدید. آسیب‌های بدنی شدید. بدون هشدار |
9 | تأثیر جدی | وخامت تأسف بار است اما همراه با هشدار انفجار متوسط. آسیب‌های بدنی ناتوان کننده. نشت نفت و گاز از مخزن با فشار زیاد |
8 | خیلی زیاد | وخامت جبران ناپذیر است- انفجار خفیف |
7 | زیاد | وخامت زیاد است همانند آتش‌سوزی زیاد. آلودگی محیط زیست زیاد. آتش گرفتن تجهیزات، سوختگی بدن |
6 | متوسط | وخامت مهم است مانند ضرب‌دیدگی، مسمومیت خفیف غذایی. آسیب‌های بدنی جزئی. مشکلات تنفسی. آلودگی محیط‌زیست متوسط |
5 | کم | وخامت کم است. آتش سوزی خفیف. آلودگی محیط زیست خفیف |
4 | خیلی کم | وخامت خیلی کم است ولی بیشتر افراد آن را احساس می‌کنند |
3 | اثرات جزئی | اثر جزئی بر جای می‌گذارد مثل خراش دست به هنگام تراشکاری |
2 | خیلی جزئی | اثر خیلی جزئی دارد |
1 | هیچ | بدون اثر |
جدول1- مقیاس درجه‌بندی شدت اثر
مأخذ: عدل ،1387
جدول2- مقیاس درجه‌بندی احتمال وقوع
درجه‌بندی | شرح | میزان خطای بالقوه |
10 | یقیناٌ رخ می‌دهد غیر قابل اجتناب | روزانه |
9 | بسیار زیاد رخ می‌دهد | هر هفته یک‌بار |
8 | زیاد رخ می‌دهد خطاهای پی در پی | هر ماه یک‌بار |
7 | اغلب رخ می‌دهد | هر سه ماه یک‌بار |
6 | معمولاً رخ می‌دهد | هر شش ماه یک‌بار |
5 | گاه و بیگاه رخ می‌دهد | هر سال یک‌بار |
4 | تعداد رخداد کم | هر دو سال یک‌بار |
3 | رخداد با شانس ناچیز | هر پنج سال یک‌بار |
2 | بعید | هر ده سال یک‌بار |
1 | بسیار بعید | بیش از ده سال |
مأخذ: میرجلیلی
جهت تجزیه و تحلیل ریسکها به طور کلی در روش FMEA هیچ RPN مبنایی وجود ندارد که بتوان داده‌ها را با آن مقایسه و سطوح ریسکها را تعیین کرد. به همین دلیل به‌منظور تجزیه و تحلیل داده‌ها در این روش ابتدا یک شاخص ریسک یا حد اطمینان ریسک تعیین و سپس بر اساس آن سطوح ریسکها معین شد. جهت تعیین حد اطمینان یا شاخص ریسک و حد بالا و پایین ریسک در این تحقیق، ابتدا میانگین RPNها و سپس انحراف معیار آنها به شرح ذیل محاسبه شد:
در ابتدا میانگین حسابی داده‌ها را با استفاده از فرمول زیر به‌دست آورده:
فرمول شماره (1):
=X میانگین حسابی
=N تعداد داده‌ها
=Xi داده‌ها (RPN)
و سپس انحراف معیار داده‌ها محاسبه شد
فرمول شماره (2):
=X میانگین داده‌ها
Xi داده‌ها= (RPN)
N = تعداد داده‌ها
در نهایت با استفاده از انحراف معیار، پخش شدگی مقادیر RPN حول مقدار میانگین μ محاسبه شده و
حد پایین و حد بالای ریسکها بدست می‌آید.
=σ - X حد پایین ریسک
=σ + X < x < σ - X حد متوسط ریسک
σ + X = حد بالای ریسک
· تکنیک حالات شکست و تجزیه و تحلیل اثرات آن
این تکنیک از جمله تکتیک‌های استقرایی است که برای مطالعه نظام‌مند نقص‌های اجزاء یک سامانه و اثرات احتمالی آن به‌کار می‌رود. به طور کلی از اهداف این روش می‌توان به شناسایی حالات نقص مهم که قابلیت دسترسی، قابلیت اطمینان، نگه‌داشت‌پذیری و به‌طور کلی ایمنی سامانه را تحت تاثیر قرار میدهند و تعیین اثرات ناشی از این نقص‌ها بر روی کارکردهای همان سامانه اشاره نمود. حالات نقص، یک علامت، شرایط یا مدلی از نقص‌های یک سخت‌‌افزار است که ممکن است در صورت متوقف شدن عملکرد، عملکرد پیش از موعد، تجاوز از شرایط مجاز و یا ویژگی‌های فیزیکی نظیر نشتی مشاهده شده در طول بازرسی مشخص میشود تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خطا و اثرات ناشی از آن یک روش کیفی است و در هنگام اجرای آن در مورد هر یک از اجزا به سؤال‌های زیر پاسخ داده میشود:
جزء مورد‌نظر چگونه می‌تواند دچار نقص شود (یک جز ممکن است چندین نوع نقص داشته باشد).
پیامدهای این نقص‌ها چه می‌تواند باشد؟
نقص اتفاق افتاده در سامانه چگونه شناسایی میشود؟
حساسیت و یا بحرانیت‌های پیامدهای ناشی از بروز نقص در چه حد است؟
در بعضی از مطالعات، تنها دو سؤال اول و در بعضی از موارد تمام سؤال‌های فوق‌الذکر و حتی سؤال‌های دیگری مطرح میشود که این امر بستگی به اهداف، وسعت مطالعه و همچنین محدودیت‌های زمانی، مالی، فنی و غیره خواهد داشت.
در تجزیه و تحلیل خطا و اثرات ناشی از آن سه هدف اصلی ذیل دنبال میشود:
1- جلوگیری از رخداد خطا.
2- کمک در ایجاد و توسعه یک محصول، فرآیند و یا خدمت جدید
3- ثبت پارامترها و شاخص‌ها در طراحی و توسعه، فرآیند و یا خدمت این ابزار یکی از مدل‌های موثر برای پیش بینی خطا و پیدا کردن کمترین هزینه راه حل برای جلوگیری از بروز خطاست. تجزیه و تحلیل خطا روشی ساختار‌یافته برای آغاز طراحی و یا بازنگری و توسعه طراحی محصول و یا خدمات در سازمان است که جهت ارتباط بین موارد کلیدی سازمان و مستندات مختص آنها به کار می‌رود. این تکنیک در مراحل مختلف طراحی، اجرا و بعد از آن کاربرد دارد (جوزی،1387).
شکل 1- مراحل روش تجزیه و تحلیل حالات شکست
در فرآیند تکنیک FMEA، پس از بدست آوردن احتمال وقوع خطر، نرخ احتمال کشف خطر، و تعیین نرخ وخامت، عدد الویت ریسک (RPN) که حاصل ضرب سه عدد وخامت (شدت)، (رخداد وقوع)، و احتمال کشف است محاسبه میشود. عدد الویت ریسک عددی بین 100-1 خواهد بود. برای اعداد ریسک بالا، می‌باید ضمن کار گروهی جهت پایین آوردن این اعداد از طریق اقدامات اصلاحی تلاش نمود.
· ساختار درخت خطا
تکنیک تجزیه و تحلیل درخت خطا به‌عنوان یکی از قوی‌ترین ابزارهای تجزیه و تحلیل فرآیند ایمنی سیستم به‌ویژه در هنگام ارزیابی سیستم‌های بسیار پیچیده و دقیق محسوب میشود. به‌دلیل استفاده از روش قیاسی (رسیدن از کل به جز) در این روش، بسیاری از تجزیه و تحلیل‌گرهای ایمنی سیستم، به کارگیری روش تحلیل درخت خطا را در بررسی حالت احتمالی مختلف که می‌توانند منجر به بروز رویدادهای مطلوب یا نامطلوب در سطح سیستم شوند، بسیار مفید می‌دانند.
تحلیل درخت خطا یک تکنیک ارزشیابی است که از آن می‌توان برای تخمین احتمال وقوع یک رخداد خطرناک پیش‌بینی شده، استفاده کرد. در این روش ابتدا همه راه‌هایی که می‌توانند سبب بروز این وضعیت ناخواسته و نامطلوب شوند جستجو میشود. سپس به‌صورت نظامند، تمامی دلایل خرابی را در یک ساختار بالا به پائین که شبیه درخت است، مرتب کرده و در‌نهایت از این ساختار برای محاسبه احتمال وقوع رویداد نهایی استفاده میشود.
· ارزیابی درخت خطا
تحلیل درخت خطا می‌تواند هم به صورت کمی و هم به‌صورت کیفی یا نظری انجام شود. تحلیل کیفی: تحلیل کیفی به منظور محاسبه مجموعه برشی حداقل انجام میشود. یک مجموعه برشی ترکیبی از رویدادهای اساسی است که منجر به وقوع رویداد نهایی می‌شوند.
هر یک از مجموعه‌های برشی حداقل نمایانگر یک راه احتمالی برای وقوع رویداد نهایی است. بدین ترتیب که با رخ دادن رویدادهایی که در یک برش حداقل قرار دارد رویداد نهایی به وجود خواهد آمد. بنابراین تجزیه و تحلیل آنها ارزیابی اهمیت هر یک از راه‌های احتمالی بروز رویداد اصلی است.
درخت خطا نمودار منطقی است كه رابطه بین خرابی سیستم (رويداد نامطلوب در سیستم) و خرابی اجزای آن سیستم را نشان می‌دهد.
رابطه میان اين مراحل در شکل 2 نشان داده شده است. همان‌طور كه در شكل مشاهده میشود مراحل 3 تا 5 می‌توانند به صورت همزمان انجام شده و مراحل 4 و 5 می‌توانند طی مراحل 6 و 7 اصلاح شوند.
شكل 2- گام‌های ترسیم درخت خطا
تحلیل کمی: در تحلیل کمی درخت خطا برای محاسبه احتمال وقوع رویداد نهایی باید احتمال وقوع هر یک از رویدادهای اساسی معلوم باشد. با معلوم بودن احتمال وقوع هر یک از رویدادهای اساسی، می‌توان با توجه به نوع درگاه‌های مورد استفاده، احتمال رویداد نهایی را به دست آورد.
احتمال وقوع رویداد نهایی یا رویدادهای میانی که درگاه ارتباطی آنها «و» (AND) است با به‌کارگیری رابطه (۱) و احتمال وقوع رویداد نهایی یا رویدادهای میانی که درگاه ارتباطی آنها «يا» (OR) است با استفاده از رابطه (۲) بدست می‌آید:
(1) 
(2) 
که در آن :Pاحتمال وقوع رویداد خروجی درگاه،:n تعداد رویدادهای ورودی درگاه و :pi احتمال وقوع هر احتمال ختم شد.
یافته‌های پژوهش
نتایج شناسایی حالت ناقص و تحلیل اثرات آن در کارگاه در جدول 3 ارائه شده است. جدول 4 نتایج محاسبات عدد اولویت ریسک کانون‌های خطر شناسایی شده را نشان می‌دهد. بعد از اینکه کانون‌های خطر شناسایی شد، بر اساس جداول روش FMEA از طریق برگزار پنل‌های تخصصی با حضور متخصصان ایمنی و افرادی عملیاتی مربوطه میزان شدت وقوع خطر، نرخ وقوع خطر و درجه تشخیص خطر برای تک تک کانون‌های شناسایی شده تعیین شد و از حاصل ضرب سه پارامتر مذکور، عدد اولویت ریس استخراج شد.
جدول3 -نتایج شناسایی حالت نقص و تحلیل اثرات آن (FMEA) در کارگاه
فعاليت كاري | ريسك ايمني و بهداشت شغلي | علت بوجود آمدن ريسك | پيامد/آسيب | احتمال رخداد | الزام قانوني و ساير الزامات | اقدامات كنترلي موجود |
|---|---|---|---|---|---|---|
توليد قطعات فايبرگلاس و مواد زني | گرد و غبار پشم شيشه | هنگام لايه گيري | حساسيتهاي تنفسي | دو بار در سال | حدود تماس شغلي عوامل بيماريزا | استفاده از ماسك تنفسي مناسب - دستورالعمل ايمني - نظارت ايمني سرپرستان |
سنگ زني قطعات | صدا | صداي ناشي از ماهيت كار | افت شنوايي | پنج بار در سال | حدود تماس شغلي عوامل بيماريزا (كميته فني بهداشت حرفه اي كشور) | استفاده از گوشي حفاظتي مناسب در حين فعاليت ـ‌توجه به معاينات ادواري - دستورالعمل ايمني - نظارت ايمني سرپرستان |
ژلكوت پاشي | آتش سوزي | حريق ناشي از تركيبات شيميائي مورد استفاده | سوختگي ، خسارات مالي | پنج بار در سال | آئين نامه حفاظتي مواد خطرناك ، قابل اشتعال و انفجار وزارت كار - دستورالعمل ايمني كار در كارگاه فايبرگلاس | ـ نصب كپسول اطفاء حريق و تجهيزات ضد انفجارـ نگهداري مواد در كابينتهاي مخصوص- انجام مانور واكنش در شرايط اضطراري ـ استفاده از پرسنل مجرب - دستورالعمل ايمني - نظارت ايمني سرپرستان |
برشكاري پشم شيشه | گرد و غبار پشم شيشه | هنگام لايه گيري |
| چهار بار در سال | حدود تماس شغلي عوامل بيماريزا (كميته فني بهداشت حرفه اي كشور) | استفاده از ماسك تنفسي مناسب و سيستم تهويه موضعي - تابلوهاي MSDS -دستورالعمل ايمني - نظارت ايمني سرپرستان |
انبارش و ميكس مواد | صدا | صدا هنگام ميكس مواد | افت شنوايي | پنج بار در سال | حدود تماس شغلي عوامل بيماريزا (كميته فني بهداشت حرفه اي كشور) | استفاده از گوشي حفاظتي مناسب در حين فعاليت ـ‌توجه به معاينات ادواري - دستورالعمل ايمني - نظارت ايمني سرپرستان |
فعاليت در كارگاه | تماس با تركيبات شيميائي | استنشاق گازها و بخارات رزين، استايرن و ... ناشي از سيستم تهويه مطبوع نامناسب موجود در كارگاه | مشكلات ريوي و حساسيتهاي تنفسي | چهار بار در سال | حدود تماس شغلي عوامل بيماريزا (كميته فني بهداشت حرفه اي كشور) | استفاده از لباس كار و ماسك تنفسي مناسب - سيستم تهويه عمومي و موضعي - تابلوهاي MSDS –- نظارت ايمني سرپرستان |
جدول4- نتایج شناسایی حالت نقص و تحلیل اثرات آن (FMEA) در کارگاه
فعاليت كاري | شدت وقوع خطر | نرخ وقوع خطر | درجه تشخیص (کشف عیب) | RPN | سطح ريسك |
|---|---|---|---|---|---|
توليد قطعات فايبرگلاس و مواد زني | 4 | 2 | 3 | 24 | قابل قبول |
سنگ‌زني قطعات | 4 | 5 | 2 | 40 | قابل قبول |
ژلكوت پاشي | 4 | 5 | 2 | 40 | قابل قبول |
برشكاري پشم شيشه | 5 | 4 | 2 | 40 | قابل قبول |
انبارش و ميكس مواد | 4 | 5 | 2 | 40 | قابل قبول |
فعاليت در كارگاه | 8 | 4 | 3 | 96 | قابل قبول |
در جدول 2 محاسبات عدد ریسک کانون‌های خطر شناسایی شده در کارگاره را نشان می‌دهد. بعد از اینکه کانون‌های خطر شناسایی گردید، بر اساس جداول و روش FMEA از طریق برگزار پنل‌های تخصصی با حضور متخصصان ایمنی و افرادی عملیاتی مربوطه میزان شدت وقوع خطر، نرخ وقوع خطر و درجه تشخیص خطر برای تک تک کانون‌های شناسایی شده تعیین شد و از حاصل ضرب سه پارامتر مذکور، عدد الویت ریسک استخراج گردید.
نتایج مطالعه نشان داد که بیشترین عدد اولویت ریسک کارگاه مربوط به فعاليت در كارگاه (۹۶ (RPN=می باشند.
در این مقاله با استفاده از روش تحلیل درخت خطا اقدام به تعیین احتمال خطر در کارگاه فایبرگلاس شد. بر اساس مطالعات و بررسی‌های انجام شده در کارگاه رویدادهای میانی و رویدادهای اساسی تهیه شد که در جدول 5 لیست این رویدادها نشان داده شده است. سپس با توجه به نتایج جدول، درخت خطای مربوطه رسم شده است (شکل 3).
|
شکل 3- درخت خطای مربوط به خطر کارگاه فایبرگلاس شرکت ایرانخودرو
· محاسبه خطا با استفاده از روش TESEO
در روش TESEO، خطاي اپراتور به صورت تابعي با پنج پارامتر، تعريف میشود:
P = K1 x K2 x K3 x K4 x K5
=P احتمال وقوع خطاي اپراتور
=K1 نوع کاري که انجام مي شود
=K2 زمانی که اپراتور لازم دارد تا کار را انجام دهد.
= K3 ويژگي‌هاي فردي اپراتور، ميزان تجربه يا مهارت اپراتور
=K4 عوامل رواني موثر در عکس العمل اپراتور
= K5 شرايط محيطي و عوامل ارگونوميکي محل کار
با توجه به اينکه بخش عمده‌اي از وقوع رويداد رأس به‌دلیل عکس‌العمل نامناسب و خطاي اپراتور است، لذا این پارامتر با دقت بيشتري بررسي شده است. ضرايب در نظر گرفته شده براي خطاي اپراتور در حالت‌هاي مختلف به شرح زير است:
در مورد اپراتور آموزش نديده يا تازه وارد:
K1=0.01, K2=0.1, K3=3, K4=3, K5=0.7
در مورد کار با قسمت‌هاي متحرك ماشين‌آلات:
K1=0.01, K2=0.5, K3=1, K4=1, K5=0.7
براي عکس‌العمل کند اپراتور:
K1=0.1, K2=0.1, K3=1, K4=3, K5=0.7
براي محاسبه احتمال خطاي انساني (HE) همان‌گونه که در بالا اشاره شد، بايد حاصل‌ضرب ضرايب K1 تا K5 را محاسبه کرد:
P1=01/0 ×1/0×3×3×7/0=0063/0
در مورد اپراتور آموزش نديده يا تازه وارد:
P2=01/0 ×5/0×1×1×7/0=0035/0
در مورد کار با قسمت‌هاي متحرك ماشين آلات:
P3=01/0×1/0×1×3×7/0=021/0
براي عکس العمل کند اپراتور:
HE=0063/0+ 0035/0+ 021/0=0308/0
داده‌هاي نقص رويدادهاي پايه در جدول6 ارائه شده است.
جدول6- احتمال نقص رویدادهای پایه
نماد رويداد | نام رويداد | نوع رويداد |
|---|---|---|
رویداد | احتمال نقص | نرخ نقص در سال |
X2 | 0063/0 | 0065/0 |
X3 | 011/0 | 011/0 |
X4 | 021/0 | 0236/0 |
X5 | 0025/0 | 001/0 |
X6 | 0021/0 | 0024/0 |
X7 | 00269/0 | 0027/0 |
X10 | 0035/0 | 0035/0 |
X11 | 00995/0 | 01/0 |
X12 | 0029/0 | 003/0 |
X13 | 003/0 | 003/0 |
X14 | 0256/0 | 0296/0 |
X15 | 095/0 | 1/0 |
· احتمال وقوع رويداد رأس
با استفاده از جدول داده‌هاي نقص و معادله ارائه شده براي T ، احتمال وقوع رويداد رأس محاسبه میشود:
P(T)= X2 × X3×X4× X5× X6× X7+ X4× X10× X11× X12× X13+ X2× X5× X6×X7×X13×X14+ X2 × X3×X4× X13+ X3× X5× X6× X14=0063/0 × 011/0×021/0× 0025/0× 0021/0× 00269/0+ 021/0× 0035/0× 00995/0× 0029/0× 003/0+ 0063/0× 0025/0× 0021/0×00269/0×003/0×0256/0+ 0063/0 × 011/0×021/0× 003/0+ 011/0× 0025/0× 0021/0× 0256/=5851/0
با فرض نمايي و منفي بودن تابع توزيع نقص براي رويداد رأس (انتخاب اين توزيع با توجه به ثابت بودن نرخ نقص در زمان عمليات، کاملاً منطقي به نظر میرسد) و با در دست داشتن مقدار P معادل 5851/0 و جاگذاري آن در تابع توزيع نقص و با فرض t =1 زمان يكسال در نظر گرفته شده است مقدار λ يا نرخ نقص در واحد سال به صورت زير محاسبه ميشود.
P=1-e-λt
λ=-Ln (1-P)
λ=-Ln(1-5851/0)
λ =8797/0
=1/1
اين عدد احتمال يکبار نقص در هر 1/1 سال است.
بحث و نتیجه‌گیری
در این مطالعه برای شناسايي خطرات در سه حوزه ايمني، بهداشت و محيط زيست در کارگاه مورد مطالعه از روش FMEA استفاده شد که در مجموع 6 فعالیت شامل توليد قطعات فايبرگلاس، مواد‌زني، سنگ‌زني قطعات، ژلكوت‌پاشي، برشكاري پشم شيشه، انبارش و ميكس مواد و فعاليت در كارگاه شناسایی شده و فعالیت توليد قطعات فايبرگلاس و نبارش و ميكس مواد شامل بیشترین ریسکها بوده و فعاليت در كارگاه شامل کمترین است. در این تحقيق یك رویكرد تلفیقی برای به‌دست آوردن اولویت ریسك‌ها با استفاده از روش FTA بدست آمده است. باتوجه به نواقص و کاستی‌های موجود در روش FMEA، مانند عدم قطعيت، سليقه‌ای بودن، عدم لحاظ کردن گزینه‌های متعدد در تصميم‌گيری با استفاده از این روش این نواقص تا حدودی بر طرف شده است.
در این مطالعه نتایج روش FMEA نشان می‌دهد که در ارزیابی اولیه ریسک، بالاترین عدد ریسک مربوط به ریسک آتش‌سوزی است و همچنین کمترین عدد ریسک مربوط به گرد و غبار، گرد و غبار پشم شيشه و پرتاب اجسام است. امیری و همکاران (1396) نیز برای ارزیابی ریسک‌های محیط زیستی، ایمنی و بهداشتی در مرحله ساخت سد و نیروگاه برق آبی بختیاری از روش FMEA با رویکرد فازی استفاده نمودند. مزیت رویکرد فازی نسبت به روش سنتی لحاظ کردن عدم قطعیت موجود در نظرات متخصصان و به کار بردن این اعداد فازی برای ارزیابی ریسک به روش FMEA است که از یکسان شدن عدد اولویت ریسک برای دو ریسک متفاوت جلوگیری می‌کند. در صورتی که در کل اهمیت موضوعی ریسک در روش سنتی نیز کاسته نمی‌شود. امیدوار و نیرومند (1396) نیز وزن سه ریسک فاکتور احتمال، شدت و قابلیت کشف به ترتبیت اهمیت این مطالعه وزنی‌دهی نموده بودند. این موضوع نشان دهنده اهمیت بیشتر فاکتور شدت ریسک نسبت به سایر فاکتور‌های دخیل در فرایند ارزیابی ریسک می‌باشد. در مطالعه‌ای وزدانی و همکاران در سال 1397 با هدف ارزیابی ریسک‌هاي زیست محیطی، ایمنی و بهداشتی مخازن ذخیره‌سازي میعانات گازي با استفاده از روش مشابه مطالعه حاضر به این نتیجه رسیدند که بالاترین رتبه ریسک مربوط به آتش‌سوزي بود که از لحاظ رتبه ریسک مشابه نتایج این مطالعه بود.
در نهایت برای جمع‌بندی این بخش باید گفت که از آنجايي كه در این مطالعه، تعيين وزن‌ها بر اساس معيارهای در نظر گرفته شده وابسته به نظر كارشناس است، مي‌تواند به عنوان يكي از ضعف‌های اين روش برشمرده شود. زیرا ممکن است که با تغيير آن، عدد اولويت ريسك دستخوش تغيير شود. لذا برای مطالعات آتی توصیه میشود که با افزايش تعداد كارشناسان مجرب عدم قطعيت را در اين زمينه كاهش داده شود. يا همچنين پيشنهاد ميشود در مطالعات آتی اولويت‌بندی و وزن‌دهي به ريسك‌های شناسايي شده با استفاده از ساير روش‌های ارزیابی چند معیاره صورت گیرد و نتايج به‌دست آمده را با اين مطالعه مقايسه شود تا روش بهینه‌ای انتخاب شود.
در بخش دوم این مطالعه با استفاده از روش تحلیل درخت خطا (FTA) ابتدا درخت خطلا رسم شد و رویدادهای نهایی، میانی و اساسی تعیین شدند. روش تحلیل درخت خطا ابتدا به‌صورت کیفی انجام شد و در‌نهایت با استفاده از روش TESEO کمی شد. نتایج درخت خطا در مطالعه حاضر شامل یک رویداد نهایی و 6 رویداد میانی و 15 رویداد اساسی بود. در مطالعه‌ای مشابه جهانباني و همکاران در سال 1396 جهت ارزيابي ريسک خودسوزی زغال‌سنگ در انبار زغال‌سنگ، با استفاده از روش تحلیل درخت خطا به ريشه‌يابي خطر خودسوزی زغال‌سنگ پرداخته شد. در مطالعه جهانباني و همکاران یک رویداد نهایی و 1 رویداد میانی و 7 رویداد اساسی تعیین شد. دلیل این تفاوت نگرشی هدفی مطالعات بود که در مطالعه حاضر جامع‌تر و کامل‌تر بود. همچنین روش کمی نمودن درخت خطا در این روش متفاوت با رویکرد مطالعه حاضر بود.
در نهایت برای جمع‌بندی این بخش باید گفته شود که روش‌های متنوعي براي ارزيابي ريسك وجـود دارد كه هر يك داراي مزايا و معايبي وابسته بـه محيط مورد مطالعه هستند. بنابراين نمي‌توان با اطمينان هیچ روشي را رد يـا تأييد نمود. اين موضوع كـه روش در مکان یا کارگاه مورد‌نظر تا چه حد از كارايي برخوردار است به شرايط بسياري از جمله طراحي، ساختار، نوع فعاليت‌هاي آن مکان یا کارگاه و شرايط آن در داخل و پیرامون و سایر عوامل خاص آنجا (عوامل محيطي) بستگي دارد. همچین راهکارها و اقدامات کنترلی نیز با توجه به شرایط خاص آن مکان یا کارگاه داده میشود. در واقع می‌توان گفت که این فرایند مانند نسخه‌ای است که با توجه به تک تک بیمار‌ها متفاوت نوشته میشود.
همان‌طور که آشکار است مهمترین بخش در مدیریت ایمنی و ارزیابی ریسک، انتخاب اقدام کنترلی مناسب براي خطرات است. هدف از ارزیابی ریسک، شناسایی خطرات بالقوه موجود در سیستم و بیان ویژگی‌هاي هر خطر است. از مهمترین اهداف ارزیابی ریسک انتخاب اقدام کنترلی مناسب براي کاهش خطرات است. در روش‌هاي ارزیابی ریسک این مطالعه به ارزیابی ریسک فعالیت‌ها و یا شرایط خطرناك پرداخت شد. در حالی‌که اغلب اقدامات کنترلی مختص به یک فعالیت نبوده و در صورت اجراء مجموع ایی از فعالیت‌هاي خطرناك را پوشش میدهند.
پیشنهادات پژوهشی
· انجام این پژوهش با استفاده از انواع روش‌هاي ارزیابی ریسک و روش‌های ارزیابی چند معیاره
· انجام این پژوهش با روش‌هایی که نیازمند نظر کارشناسی نباشند و بتوان به صورت دقیق با دستگاه اهمیت ریسکها را تعیین نمود. برای مثال روش شاخص انتخاب ارجحیت (PSI) از روش‌های ارزیابی چند معیاره است که نیازمند نظر کارشناس در هیچ موردی حتی در وزن دادن نیز نیست.
· انجام پژوهش‌های بیشتر به منظور اندازه‌گیری دقیق میزان ریسک‌های مانند صوت و ارتعاش که بتوان به‌صورت تخصصی تر با ریسک برخورد کرده و راهکار‌های کنترلی تخصصی ارایه داد.
· انجام پژوهش به منظور بررسی میزان شعاع ریسک‌های خارجی و بررسی اثرات آن بر داخل کارگاه پیشنهادات اجرایی (کاربردي)
منابع
امیری، مهران و اردشیر، عباسی، علی (2018). روش ترکیبی برای ارزیابی مخاطرات شغلی در پروژه‌های راه‌سازی. بهداشت و ایمنی کار, 8(4), 345-358.
بقایی، علی و مرادی قادی، بهار (1388). ارائه نرم‌افزاری برای مدیریت یکپارچگی خطوط لوله انتقال نفت و گاز، سومین همایش ملی مهندسی ایمنی و مدیریت HSE، تهران.
پورخباز، حمیدرضا کاظمی؛ سوده، جوانمردی؛ سعیده و عیسی پوریان، زهرا (1390). بررسی بار آلودگی پساب کارخانه نمکزدایی نفت کارون اهواز، پنجمین همایش ملی مهندسی محیط زیست، تهران.
جهانباني، زينب؛ عطايي، محمد؛ سرشکي، فرهنگ؛ قنبري، کرامت (2017). ارزيابي ريسک خودسوزي زغال سنگ در انباشت گاه زغال به روش تحليل درخت خطاي فازي.
جوزي، سید علی و پادش، امین (1385). ارزيابي و مديريت ريسك و نقش آن در بهبود سيـستم مـديريتHSE ، اولين كنفـرانس بـين‌المللـي مديريت و برنامه‌ريزي انرژي، مؤسسة پژوهش در مديريت و برنامه‌ريزي انرژي و گروه مهندسي صنايع پـرديس دانـشكدة فنـي دانـشگاه .1385 خرداد 31 - 30، تهران.
جوزی, سیدعلی و کعب زاده، ایرانخواهی (2010). ارزیابی و مدیریت خطر ایمنی، بهداشتی و زیست محیطی شرکت لوله سازی اهواز به روش «ویلیام فاین». مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام، 18(1)، 1-8.
شریفی, سید روح‌اله و رضویان، فاطمه (2020). شناسایی خطرات و شبیه‌سازی پیامد حوادث احتمالی ناحیه مخازن و فلر پالایشگاه گاز ایلام به روش ETBA و نرم افزار PHAST فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست, 22(8)، 309-322.
کریم‌زاده، زینب و عباسی، منصوره (1395). ارزیابی ریسک‌های بهداشت شغلی، ایمنى و محیط زیست (HSE) درصنایع با نگرشی بر توسعه پایدار، هشتمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست،تهران.
محسن، امیدوار و فرشته نیرومند (1396). فصلنامه بهداشت و ایمنی کار جلد 1-1شماره 7 .
وزدانی، صغری؛ صغری, سبزقبایی؛ دشتی, سولماز؛ چراغی، میترا؛ علیزاده، رضا و همتی، اعظم (1395). کاربرد مدل FMEA جهت ارزیابی ریسک‌های زیست‌محیطی، ایمنی و بهداشتی مخازن ذخیره‌سازی میعانات گازی شرکت پالایش گاز پارسیان. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان 17(4)، 358-345.
Bhattacharjee, P., Dey, V., & Mandal, U. K. (2020). Risk assessment by failure mode and effects analysis (FMEA) using an interval number based logistic regression model. Safety Science, 132(July), 104967. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2020.104967
Fayerweather, W. E., Bender, J. R., Hadley, J. G., & Eastes, W. (1997). Quantitative risk assessment for a glass fiber insulation product. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 25(2), 103–120. https://doi.org/10.1006/rtph.1997.1087
Gul, M., Yucesan, M., & Celik, E. (2020). A manufacturing failure mode and effect analysis based on fuzzy and probabilistic risk analysis. Applied Soft Computing Journal, 96, 106689. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2020.106689
Held, M., & Brönnimann, R. (2016). Safe cell, safe battery? Battery fire investigation using FMEA, FTA and practical experiments. Microelectronics Reliability, 64, 705–710. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2016.07.051
Hosseini, N., Givehchi, S., & Maknoon, R. (2020). Cost-based fire risk assessment in natural gas industry by means of fuzzy FTA and ETA. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 63, 104025. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2019.104025
Hussain, I., Ali, B., Akhtar, T., Jameel, M. S., & Raza, S. S. (2020). Comparison of mechanical properties of concrete and design thickness of pavement with different types of fiber-reinforcements (steel, glass, and polypropylene). Case Studies in Construction Materials, 13, e00429. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00429
Li, Y., Lin, Z., Jiang, A., & Chen, G. (2004). Experimental study of glass-fiber mat thermoplastic material impact properties and lightweight automobile body analysis. Materials and Design, 25(7), 579–585. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2004.02.018
Liu, C. T., Hwang, S. L., & Lin, I. K. (2013). Safety analysis of combined FMEA and FTA with computer software assistance - Take photovoltaic plant for example. In IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline) (Vol. 46, Issue 9). IFAC. https://doi.org/10.3182/20130619-3-RU-3018.00370
Mutlu, N. G., & Altuntas, S. (2019). Risk analysis for occupational safety and health in the textile industry: Integration of FMEA, FTA, and BIFPET methods. International Journal of Industrial Ergonomics, 72(May), 222–240. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2019.05.013
Peeters, J. F. W., Basten, R. J. I., & Tinga, T. (2018). Improving failure analysis efficiency by combining FTA and FMEA in a recursive manner. Reliability Engineering and System Safety, 172(November 2017), 36–44. https://doi.org/10.1016/j.ress.2017.11.024
Wang, L., Yan, F., Wang, F., & Li, Z. (2021). FMEA-CM based quantitative risk assessment for process industries—A case study of coal-to-methanol plant in China. Process Safety and Environmental Protection, 149, 299–311. https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.10.052
Wang, W., Liu, X., Chen, X., & Qin, Y. (2019). Risk assessment based on hybrid FMEA framework by considering decision maker’s psychological behavior character. Computers and Industrial Engineering, 136(July), 516–527. https://doi.org/10.1016/j.cie.2019.07.051
Zhou, C., Shi, S. Q., Chen, Z., Cai, L., & Smith, L. (2018). Comparative environmental life cycle assessment of fiber reinforced cement panel between kenaf and glass fibers. Journal of Cleaner Production, 200, 196–204. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.200