پیام خود را بنویسید
دوره 9، شماره 3 - ( فصلنامه تخصصی انجمن ارگونومی و مهندسی عوامل انسانی ایران 1400 )                   جلد 9 شماره 3 صفحات 103-84 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Atashfeshan N, Saidi-Mehrabad M, Razavi H. Error assessment in man-machine systems using the CREAM method and human-in-the-loop fault tree analysis. Iran J Ergon. 2022; 9 (3) :84-103
URL: http://journal.iehfs.ir/article-1-822-fa.html
آتشفشان نوشین، سعیدی مهرآباد محمد، رضوی حمیده. شناسایی و ارزیابی خطاهای سیستم‌های تعاملی انسان- ماشین با استفاده از تکنیک CREAM و روش تجزیه و تحلیل درخت خطا. مجله ارگونومی. 1400; 9 (3) :103-84

URL: http://journal.iehfs.ir/article-1-822-fa.html


1- دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2- استاد، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران ، mehrabad@iust.ac.ir
3- دانشیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
چکیده:   (696 مشاهده)
زمینه و هدف: نادیده گرفتن نیروی انسانی در روند طراحی سیستم‌های انسان- ماشین به عنوان عاملی اثرگذار در وقوع حوادث شناخته شده است. این مطالعه با ارائه راهکاری جهت تخمین عملکرد سیسستم تعاملی انسان- ماشین به مهندسین اتوماسیون یاری می‌رساند تا بتوانند با در نظر گرفتن عوامل انسانی، سطح اتوماسیون مناسبی را در طراحی اعمال نمایند.
 
روش ­کار: مطالعه حاضر تلفیقی از روش کمی جهت برآورد عملکرد کل سیستم و روش کیفی و مقطعی به منظور تخمین خطاهای انسانی می‌‏باشد که در اتاق کنترل نیروگاه فردوسی مشهد در سال 1399 انجام پذیرفته است. عملکرد سیستم تعاملی در سطوح مختلف اتوماسیون توسط تکنیک درخت خطا با اعمال همزمان عملکرد عامل انسانی، عملکرد ماشین و عوامل تأثیرگذار بر این دو، برآورد گردیده است. عملکرد عامل انسانی در این درخت خطا توسط روش CREAM تخمین زده شده است.
 
یافته‌ها: طراحی تمام ‏اتوماتیک، با میانگین خطای 0.013 دارای کمترین نرخ خطا بوده که معادل نرخ خطای طرح تمام دستی است. طبق یافته‌های روش CREAM، افراد از متناسب بودن سیستم‌های انسان- ماشین و دستورالعمل‌های مدون برای برخی فعالیت‌ها رضایت چندانی ندارند. بنابراین افزایش نرخ خطای انسانی نسبت به ماشین امری منطقی است.

نتیجه گیری: قابلیت اطمینان بالای ماشین نسبت به عملکرد عامل انسانی باعث گردیده که طرح تمام ‏اتوماتیک دارای کمترین نرخ خطا باشد. اما با توجه به ادبیات موضوع، انتخاب طرح تمام ‏اتوماتیک به عنوان گزینۀ نهایی معایبی به همراه دارد. در این پژوهش با حفظ سطح قابل قبولی از عملکرد سیستم، راهکارهایی جهت رفع این معایب بر اساس شاخص اهمیت پارامترهای کنترلی و ضرورت مشارکت عامل انسانی در فرآیندهای تصمیم‌‏گیری و اجرا ارائه شده است.
 
متن کامل [PDF 1247 kb]   (175 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سایر موارد
دریافت: 1400/3/14 | پذیرش: 1400/11/10 | انتشار الکترونیک: 1400/11/10

فهرست منابع
1. Hollnagel E. Cognitive reliability and error analysis method (CREAM): Elsevier; 1998.
2. Janssen CP, Donker SF, Brumby DP, Kun AL. History and future of human-automation interaction. International Journal of Human-Computer Studies. 2019;131:99-107. [DOI]
3. Parasuraman R. Designing automation for human use: empirical studies and quantitative models. Ergonomics. 2000;43(7):931-51. [DOI]
4. Hancock PA. Human Performance in Automated and Autonomous Systems, Two-Volume Set. 2019.
5. Fitts PM. Human engineering for an effective air-navigation and traffic-control system. 1951.
6. Pacaux-Lemoine M-P, Trentesaux D, Rey GZ, Millot P. Designing intelligent manufacturing systems through Human-Machine Cooperation principles: A human-centered approach. Computers & Industrial Engineering. 2017;111:581-95. [DOI]
7. Schmitt K. Automations influence on nuclear power plants: a look at three accidents and how automation played a role. Work. 2012;41(Supplement 1):4545-51. [DOI]
8. Johnson AW, Oman CM, Sheridan TB, Duda KR, editors. Dynamic task allocation in operational systems: Issues, gaps, and recommendations. 2014 IEEE Aerospace Conference; 2014: IEEE. [DOI]
9. Canellas M, Haga R. Unsafe at any level. Communications of the ACM. 2020;63(3):31-4. [DOI]
10. Leggett T. Who is to blame for 'self-driving car' deaths? 2018 [Available from: https://www.bbc.com/news/business-44159581.
11. Kaber DB, Endsley MR. Out‐of‐the‐loop performance problems and the use of intermediate levels of automation for improved control system functioning and safety. Process Safety Progress. 1997;16(3):126-31. [DOI]
12. Porthin M, Liinasuo M, Kling T. Effects of digitalization of nuclear power plant control rooms on human reliability analysis–A review. Reliability Engineering & System Safety. 2020;194:106415. [DOI]
13. Hogenboom S, Rokseth B, Vinnem JE, Utne IB. Human reliability and the impact of control function allocation in the design of dynamic positioning systems. Reliability Engineering & System Safety. 2020;194:106340. [DOI]
14. Parasuraman R, Riley V. Humans and automation: Use, misuse, disuse, abuse. Human factors. 1997;39(2):230-53. [DOI]
15. Taylor JR. Statistics of design error in the process industries. Safety science. 2007;45(1-2):61-73. [DOI]
16. Ashrafi M, Davoudpour H, Khodakarami V. A Bayesian network to ease knowledge acquisition of causal dependence in CREAM: application of recursive noisy‐OR gates. Quality and Reliability Engineering International. 2017;33(3):479-91. [DOI]
17. Iqbal MU, Srinivasan R. Simulator based performance metrics to estimate reliability of control room operators. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2018;56:524-30. [DOI]
18. Parasuraman R, Sheridan TB, Wickens CD. A model for types and levels of human interaction with automation. IEEE Transactions on systems, man, and cybernetics-Part A: Systems and Humans. 2000;30(3):286-97. [DOI]
19. Wang P, Fang W, Guo B, Bao H, editors. Apply petri nets to human performance and workload prediction under multitask. International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics; 2017: Springer.
20. Balfe N, Sharples S, Wilson JR. Impact of automation: Measurement of performance, workload and behaviour in a complex control environment. Applied ergonomics. 2015;47:52-64. [DOI]
21. Johnson AW, Duda KR, Sheridan TB, Oman CM. A closed-loop model of operator visual attention, situation awareness, and performance across automation mode transitions. Human factors. 2017;59(2):229-41. [DOI]
22. Li P-c, Zhang L, Dai L-c, Li X-F. Study on operator’s SA reliability in digital NPPs. Part 3: A quantitative assessment method. Annals of Nuclear Energy. 2017;109:82-91. [DOI]
23. Jiao J, Zhou F, Gebraeel NZ, Duffy V. Towards augmenting cyber-physical-human collaborative cognition for human-automation interaction in complex manufacturing and operational environments. International Journal of Production Research. 2020;58.111-5089(16). [DOI]
24. Schaefer KE, Chen JY, Szalma JL, Hancock PA. A meta-analysis of factors influencing the development of trust in automation: Implications for understanding autonomy in future systems. Human factors. 2016;58(3):377-400. [DOI]
25. Ramos MA, Thieme CA, Utne IB, Mosleh A. A generic approach to analysing failures in human–System interaction in autonomy. Safety science. 2020;129:104808. [DOI]
26. Simonsen E, Osvalder A-L. Categories of measures to guide choice of human factors methods for nuclear power plant control room evaluation. Safety science. 2018;102:101-9. [DOI]
27. Zoaktafi M, Zakerian SA, Choobine A, Nematolahi S. Validation of a Task Demand Measure (VACP) for Predicting Mental Workloads of Control Room Operators (A Case Study: Pars Combined Cycle Power Plant). Iranian Journal of Ergonomics. 2016;4(3):26-32.
28. Blischke WR, Murthy DP. Reliability: modeling, prediction, and optimization: John Wiley & Sons; 2011.
29. Signoret J-P, Leroy A. Fault Tree Analysis (FTA). Reliability Assessment of Safety and Production Systems: Springer; 2021. p. 209-25.
30. Doytchev DE, Szwillus G. Combining task analysis and fault tree analysis for accident and incident analysis: a case study from Bulgaria. Accident Analysis & Prevention. 2009;41(6):1172-9. [DOI]
31. Ruijters E, Stoelinga M. Fault tree analysis: A survey of the state-of-the-art in modeling, analysis and tools. Computer science review. 2015;15:29-62. [DOI]
32. Yanjun Z, Youchao S, editors. Safety Risk Assessment of Human-Machine Interaction Behavior in Cockpit. 2014 Seventh International Symposium on Computational Intelligence and Design; 2014: IEEE. [DOI]
33. Sheridan TB, Verplank WL. Human and computer control of undersea teleoperators. Massachusetts Inst of Tech Cambridge Man-Machine Systems Lab; 1978.
34. Kim MC, Seong PH, Hollnagel E. A probabilistic approach for determining the control mode in CREAM. Reliability Engineering & System Safety. 2006;91(2):191-9. [DOI]
35. Konstandinidou M, Nivolianitou Z, Kiranoudis C, Markatos N. A fuzzy modeling application of CREAM methodology for human reliability analysis. Reliability Engineering & System Safety. 2006;91(6):706-16. [DOI]
36. Shirali GA, Hosseinzadeh T, Kalhori SRN. Modifying a method for human reliability assessment based on CREAM-BN: A case study in control room of a petrochemical plant. MethodsX. 2019;6:300-15. [DOI]
37. Mohammadfam I, Movafagh M, Soltanian A, Salavati M, Bashirian S. Identification and evaluation of human errors among the nurses of coronary care unit using CREAM techniques. Iranian Journal of Ergonomics. 2014;2(1):27-35.
38. Wickens CD, Dixon SR. The benefits of imperfect diagnostic automation: A synthesis of the literature. Theoretical Issues in Ergonomics Science. 2007;8(3):201-12. [DOI]
39. Yang Z, Bonsall S, Wall A, Wang J, Usman M. A modified CREAM to human reliability quantification in marine engineering. Ocean engineering. 2013;58:293-303. [DOI:] [DOI]
40. Salvendy G, Karwowski W. Handbook Of Human Factors and Ergonomics. 5 ed: John Wiley & Sons; 2021.
41. Price H, Pulliam R. The allocation of functions in man-machine systems. 1982.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله ارگونومی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2022 CC BY-NC 4.0 | Iranian Journal of Ergonomics

Designed & Developed by : Yektaweb