Формирование контуров контроля технологического процесса угольного разреза
О.И. Черских1, В.С. Минаков1, А.М. Макаров2
1 ООО «Восточная горнорудная компания», г. Москва, Российская Федерация
2 Научно-исследовательский институт эффективности и безопасности горного производства, г. Челябинск, Российская Федерация
Горная Промышленность №2 / 2024 стр. 78-82
Резюме: Технологический процесс горного производства как последовательность изменения природного состояния недр Земли для получения определенного количества и качества минеральных продуктов характеризуется отклонениями от задаваемых нормативных значений параметров, что обусловливается причинами различной природы. Большая часть этих причин рукотворная, создаваемая в ходе выполнения работниками конкретных производственных операций. В статье изложен оригинальный подход к организации контроля параметров технологического процесса угольного разреза. Для уменьшения величины и вероятности отклонений состояния процесса от нормативных значений предлагается формирование технического и организационного контуров контроля. Каждый контур представляет из себя замкнутую цепь технических средств и организационного инструментария, которая обеспечивает поддержание нормативного состояния технологического процесса. В качестве критерия эффективности функционирования контуров контроля предложен производственный риск. Изложена методика, позволяющая рассчитать риск. Представлены результаты применения контурного подхода к контролю технологического процесса на Солнцевском угольном разрезе.
Ключевые слова: угольный разрез, технологический процесс, производственный риск, контур контроля, технический контур контроля, организационный контур контроля
Для цитирования: Черских О.И., Минаков В.С., Макаров А.М. Формирование контуров контроля технологического процесса угольного разреза. Горная промышленность. 2024;(2):78–82. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-2-78-82
Информация о статье
Поступила в редакцию: 21.02.2024
Поступила после рецензирования: 04.03.2024
Принята к публикации: 11.03.2024
Информация об авторах
Черских Олег Иванович – кандидат технических наук, заместитель генерального директора по производству, ООО «Восточная горнорудная компания», г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Минаков Василий Сергеевич – директор по охране труда и промышленной безопасности, ООО «Восточная горнорудная компания», г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Макаров Александр Михайлович – доктор технических наук, профессор, исполнительный директор, Научноисследовательский институт эффективности и безопасности горного производства, г. Челябинск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Введение
Технологический процесс горного производства как последовательность изменения природного состояния недр Земли для получения определенного количества и качества минеральных продуктов характеризуется отклонениями от задаваемых нормативных значений параметров, что обусловливается причинами различной природы. Большая часть этих причин рукотворная, создаваемая в ходе выполнения работниками конкретных производственных операций.
Рис. 1 Отклонения от нормативных значений продолжительности
Fig. 1 Departures from the normative duration values
Отклонения фактических параметров технологического процесса от нормативных достигают значительных размеров (рис. 1), что приводит к существенным рискам негативных событий, перерасходу ресурсов в производственной деятельности и предопределяет необходимость создания действенных средств контроля осуществления процессов [1–3].
а) циклов экскаватора
б) рейсов автосамосвалов
Методический подход
Под контролем подразумевается функция, реализация которой обеспечивает выявление отклонений процесса от нормативных параметров и целенаправленное его приведение в требуемое состояние.
В качестве исходной позиции при создании надлежащей системы контроля технологического процесса использовался контурный подход к формированию организационных систем различного предназначения, предложенный А.Б. Килиным [4].
В отношении контроля под контуром подразумевается замкнутая цепь способов и средств мониторинга и коррекции технологического процесса, обеспечивающая поддержание его функционирования в нормативных параметрах. Применяемые в исследовании определения:
а) технологический процесс как объект контроля – совокупность операций, осуществляемых на взаимодействующих рабочих местах, на которых с использованием труда, оборудования, технических средств минеральное сырье преобразуется в заданное качество и количество продукта (развито в [5] и ГОСТ Р 12.3.047–2012 1);
б) контур контроля – комплекс способов и средств, предназначенный для предотвращения отклонений состояния технологического процесса от нормативных параметров (развито [4]).
Опираясь на предложенный подход и принимая во внимание то, что трудовые операции персоналом на рабочих местах выполняются с использованием горнотранспортного оборудования и других средств механизации, целесообразно формирование двух контуров контроля – технического и организационного.
Технический контур контроля предназначен для обеспечения нормативного состояния оборудования и работника, условий и режимов эксплуатации оборудования, его своевременного технического и ремонтного обслуживания (рис. 2).
Рис. 2 Технический контур контроля технологического процесса
Fig. 2 Technical loop of the technological process control
Этот контур формируется из технических средств и устройств, позволяющих выполнить диагностику состояния работоспособности оборудования и персонала, его готовности к надлежащему функционированию.
Для обеспечения нормативных режимов эксплуатации оборудования работник должен обладать необходимыми навыками и физиологическим состоянием. Для подготовки персонала с такими навыками необходимы тренажеры, имитирующие работу оборудования. Предсменный настрой на безопасную работу может быть обеспечен тестированием на знание требований ОТ и ПБ на терминалах, которые широко используются в угледобывающей отрасли. Для мониторинга физиологического состояния целесообразно использование систем предсменного медосмотра, алкотестирования и контроля состояния работника в течение смены. Такие системы доступны, они показали свою работоспособность. Но они малоэффективны, если не собраны в замкнутую цепь, позволяющую контролировать состояние оборудования и персонала в нормативных параметрах.
Рис. 3 Организационный контур контроля технологического процесса
Fig. 3 Organizational loop of the technological process control
Организационный контур контроля имеет своим предназначением обеспечение выполнения персоналом трудовых операций на рабочих местах с нормативной последовательностью и параметрами (рис. 3). Он формируется на базе организационных инструментов, позволяющих выполнить диагностику профессионализма работников и их склонности к рискованному поведению, выявить характерные опасные производственные ситуации в местах проведения работ, организовать выдачу наряда с учетом этой информации, организовать и проконтролировать процесс в течение смены. Для оценки профессионализма персонала используется методика, позволяющая определить отношение к выполняемой трудовой функции и обеспечению безопасности труда, оценить навыки. Склонность к рискованному поведению выявляется при помощи специальных тестов. Такая информация позволяет руководителю, который организует трудовой процесс, акцентировать внимание работников, недостаточно безопасных в своем поведении, на факторах и обстоятельствах, представляющих для них повышенную угрозу. Для упрощения и качественного решения этой задачи в производственных подразделениях необходимо сформировать реестры характерных опасных производственных ситуаций (ОПС), которые включают не только выявленные ОПС, но и меры по снижению риска их реализации в негативное событие [6].
Так как угольный разрез является опасным производственным объектом, то важное значение при организации трудовых процессов имеет процедура подготовки и выдачи наряда. На этом этапе целесообразно выработать и использовать единую для всех производственных подразделений процедуру выдачи наряда, позволяющую информацию о персонале и характерных ОПС соединить и с учётом этого расставить приоритеты и акценты при решении задач. Передовой зарубежный и отечественный опыт показывает, что для обеспечения упорядоченности действий в трудовых процессах необходима соответствующая их регламентация, включающая порядок их осуществления, продолжительность операций, применяемые инструменты и приемы труда. Разработка и выполнение таких регламентов (стандартов) делают процесс прогнозируемым и, соответственно, лучше контролируемым. Хорошим подспорьем является памятка мастеру (механику), который занимается текущей организацией трудового процесса.
Карманный вариант такой памятки позволяет её всегда иметь с собой.
В качестве критерия эффективности (результативности) функционирования контуров контроля технологического процесса, на наш взгляд, разумно применить производственный риск, предложенный в работах [7; 8]. В контексте решаемой задачи производственный риск – характеристика производственной среды и мера, с помощью которой определяются уровень производственной опасности и возможный размер социально-экономических потерь при реализации этой опасности (развито [7]).
Результаты применения контурного подхода к контролю технологического процесса
Для выявления производственного риска, предопределяемого отклонениями процесса от нормативных параметров, использовалась специальная методика [9; 10]. Оценка производственного риска осуществлялась по шкале, представленной в табл. 1.
Таблица 1 Оценочная шкала производственного риска
Table 1 Assessment scale of production risks
Расчет производственного риска в технологическом процессе выполнялся по формуле:
, (1)
где Rcпр – средний уровень производственного риска в технологическом процессе; n – количество технологических звеньев в процессе; Rпрi – производственный риск в i-м звене технологического процесса:
Rпрi = RТi × RЭi , (2)
где RТi – риск травмирования в i-м звене технологического процесса; RЭi – риск экономический в i-м звене технологического процесса.
Для расчета риска травмирования и экономического риска использовался классический подход:
R(Т,Э)i = В(Т,Э)i × Т(Т,Э)i , (3)
где R(Т,Э)i – риск травмирования или экономических потерь в i-м звене технологического процесса; В(Т,Э)i – вероятность наступления травмирования или экономических потерь в i-м звене технологического процесса; Т(Т,Э)i – тяжесть последствий от травмирования или экономических потерь в i-м звене технологического процесса.
Выявление, оценка и расчет производственного риска по характерным опасным производственным ситуациям, возникающим вследствие отклонения параметров технологического процесса от нормативных, сопоставление этих результатов с последствиями инцидентов и негативных событий позволили определить диапазоны значений, отражающие нормативный, приемлемый, повышенный и критический уровни риска (табл. 2).
Таблица 2 Уровень риска и соответствующий ему диапазон значений
Table 2 Risk level and its corresponding range of values
Применение этого критерия и оценочной шкалы позволило определить наиболее опасные отклонения в процессах и операциях, разработать меры по снижению риска, организовать их осуществление в формате программы с непосредственным участием руководителей производственных подразделений [6; 10]. Для повышения результативности работы с рисками ход реализации программ систематически рассматривается на совещаниях. Итоги совещаний фиксируются в протоколе, который является инструментом мониторинга и контроля решения задач. Следует отметить, что организация деятельности по формированию контуров контроля технологического процесса с использованием критерия производственный риск вызывает у руководителей производственных подразделений закономерное сопротивление, поскольку ассоциируется с дополнительным бременем. Вместе с тем неотступное движение в решении этой задачи позволяет преодолевать этот психологический барьер [11].
Динамика снижения стоимости средневзвешенного производственного риска представлена на рис. 4.
Рис. 4 Динамика отклонений и стоимости реализации средневзвешенного риска
Fig. 4 Dynamics of deviations and the cost of realization of the weighted average production risk
Из этой динамики видно, что наибольший эффект от формирования элементов контуров достигается на первоначальном этапе. Это предопределяется тем, что начинают контролироваться наиболее критичные отклонения процессов, которые могут привести к значительным социально-экономическим потерям. На дальнейших этапах эффект от снижения этих потерь уменьшается, но возрастает эффект от более рационального использования ресурсов: трудового, МТЭР, природного.
Заключение
Отклонения фактических параметров технологического процесса от нормативных достигают значительных размеров и тем самым создают угрозу деятельности как работникам, так и предприятию в целом. Для достижения и сохранения нормативного состояния процесса целесообразно формирование технического и организационного контуров контроля, представляющих замкнутые цепи способов и средств мониторинга и коррекции этого процесса. Наличие, поддержание и улучшение функционирования таких контуров контроля позволяет существенно снижать уровень производственных рисков.
Список литературы
1. Nguembi I.P., Yang L., Appiah V.S. Safety and risk management of Chinese enterprises in Gabon's mining industry. Heliyon. 2023;9(10):e20721. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e20721
2. Mayr M., Luftensteiner S., Chasparis G.C. Abstracting process mining event logs from process-state data to monitor control-flow of industrial manufacturing processes. Procedia Computer Science. 2022;200:1442–1450. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.01.345
3. Артемьев В.Б., Галкин В.А., Кравчук И.Л. Безопасность производства (организационный аспект). М.: Горная книга; 2015. 144 с. Artemyev V.B., Galkin V.A., Kravchuk I.L. Safety of production (organizational aspect). Moscow, Gornaya Kniga Publ., 2015, 144 p. (In Russ.).
4. Килин А.Б. Научное обоснование системы непрерывного совершенствования производственного процесса открытой угледобычи: дис. … д-ра техн. наук. Екатеринбург; 2021. 296 с. Kilin A.B. Scientific rationale for a system of continuous improvement in the production process of surface coal mining: Dr. Sci. (Eng.) diss.. Yekaterinburg, 2021, 296 p. (In Russ.).
5. Трубецкой К.Н., Каплунов Д.Р. (ред.) Горное дело: Терминологический словарь. М.: Горная книга; 2016. 635 с. Trubetskoy K.N., Kaplunov D.R. (ed.). Mining: Dictionary of terms. Moscow, Gornaya Kniga Publ., 2016, 635 p. (In Russ.).
6. Черских О.И., Минаков В.С., Галкин А.В. Освоение системы управления рисками персоналом Солнцевского угольного разреза. Уголь. 2022;(10):40–44. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-10-40-44 Cherskikh O.I., Minakov V.S., Galkin A.V. Mastering the risk management system by personnel of the Solntsevo coal strip mine. Ugol’. 2022;(10):40–44. (In Russ.) https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-10-40-44
7. Кравчук И.Л., Смолин А.В. О целесообразности проектирования системы обеспечения безопасности труда на угледобывающем предприятии. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(5-1):316–325. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_51_0_316 Kravchuk I.L., Smolin A.V. Expedience of occupational safety system design in a coal mine. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2021;(5-1):316–325. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_51_0_316
8. Галкин А.В., Смолин А.В., Неволина Е.М. Управление производственным риском как элемент проектирования системы обеспечения безопасности труда горнодобывающего предприятия, обеспечивающий надежность ее функционирования. Горная промышленность. 2022;(1 Suppl.):86–94. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-1S-86-94 Galkin A.V., Smolin A.V., Nevolina E.M. Industrial risk management as a design element of the mine safety system to ensure the reliability of its operation. Russian Mining Industry. 2022;(1 Suppl.):86–94. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-1S-86-94
9. Кулецкий В.Н., Жунда С.В., Довженок А.С., Галкин А.В., Полещук М.Н. Методика повышения качества трудовых процессов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018;(S42):3–36. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-9-42-3-36 Kuletsky V.N., Zhunda S.V., Dovzhenok A.S., Galkin A.V., Poleshchuk M.N. Methodology to improve the quality of labour processes. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2018;(S42):3–36. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-9-42-3-36
10. Черских О.И., Минаков В.С., Муштонина Е.А., Полещук М.Н. Подход к оценке уровня безопасности производства на горнодобывающем предприятии. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2022;(4):156–164. Cherskikh O.I., Minakov V.S., Mushtonina E.A., Poleshchuk M.N. An approach to assessing the level of production safety at a mining enterprise. Izvestiya Tulskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Nauki o Zemle. 2022;(4):156–164. (In Russ.)
11. Черских О.И., Минаков В.С., Макаров А.М. Повышение качества трудовых процессов – средство планомерного снижения рисков травмирования персонала угольного разреза. Безопасность труда в промышленности. 2023;(2):28–32. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-2-28-32 Cherskikh O.I., Minakov V.S., Makarov A.M. Improving the quality of workflows is a means of systematically reducing the risk of injury to the coal mine personnel. Occupational Safety in Industry. 2023;(2):28–32. (In Russ.) https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-2-28-32
