Использование современных статистических методик в процессе анализа надежности и качества электроснабжения

Производство электроэнергии на современном этапе научно-технического прогресса представляет собой сложный процесс, который требует взвешенного подхода, особенно с точки зрения обеспечения безопасности сотрудников, работающих с мощными энергетическими установками. Поэтому важно провести оценку эффективности организации контроля знаний по безопасным методам работы в подразделениях электростанций. Эти функции традиционно возлагаются на службы охраны труда, относящиеся к непроизводственным системам. Современные достижения в области теории и практики менеджмента, а также методология системного анализа предоставляют возможность принимать решения по управлению качеством экономических, социальных и иных непроизводственных систем на основе моделей и методов, применяемых в управлении производственными системами [1-5].

Одним из ключевых инструментов статистического контроля качества промышленной продукции являются контрольные карты [6,7]. Они позволяют оценивать абсолютный и относительный уровни несоответствий (например, количество бракованной продукции), выявлять причины их появления (включая влияние оборудования, исходных материалов и человеческого фактора), а также принимать соответствующие меры и контролировать эффективность принимаемых решений для улучшения производственных процессов и повышения качества продукции. Сегодня эти методы широко изучены [8] и интегрированы в профессиональные статистические пакеты [9]. Это включает в себя такие инструменты, как X-карты, S-карты, C-карты, U-карты, T2-карты, а также карты Парето и другие [5-10].

Общие закономерности функционирования различных систем, универсальные Агротехника и энергообеспечение. - 2025. - № 1 (46)                      И⁵⁹

характеристики структур и информации о качестве работы предприятий, их отдельных цехов и участков, а также принципы обработки этой информации для принятия управленческих решений позволяют предложить использование контрольных карт для анализа и регулирования качества вспомогательных систем и подразделений производства. Одним из примеров такой системы является система управления охраной труда (СУОТ), обеспечивающая надежность производственного процесса.

Для определения факторов, влияющих на качество СУОТ, в работах [1, 2] предлагается построить и проанализировать карты Парето. Чтобы получить количественную оценку эффективности работы системы, рассматриваются статистические зависимости между числом нарушений и количеством проверок знаний правил техники безопасности от соответствующих средних значений выборки.

Материалы и методы

В работе [1] поставлена цель методами оценки статистической информации качества работы СУОТ в подразделениях электростанций с использованием контрольных карт. В качестве объекта исследования рассмотрен процесс организации контроля знаний персонала эксплуатационного подразделения (ЭП) по технике безопасности (ТБ): ПТБ, ПРБ, ППБ, ПТЭ, ПУБЭ, ПНБАЭ.

Данные из [2] применялись на диаграммах Парето двух типов:

• 1.    По результатам деятельности. Они служат для выявления главной проблемы и отражают нежелательные результаты деятельности (дефекты, отказы и т. д.);

• 2.    По причинам (факторам). Они отражают причины проблем, которые возникают в ходе производства (в данном случае рассматриваются причины отказов).

• 2.    Наличие попаданий 2 из 3-х расположенных подряд точек в зону, наличие попаданий 4 из 5-ти расположенных подряд точек в зону B и выход значений за пределы зоны B могут рассматриваться как индикатор ”раннего предупреждения” о начинающемся разладе качества организации системы [1] .

Зачастую длительность простоев из [2] мало зависит от видов отказов, которыми они обусловлены, а определяется в основном организацией системы технического обслуживания и ремонта. Поэтому для поиска путей сокращения общего времени простоя целесообразно построение диаграммы Парето, отражающей вклад отдельных составляющих времени простоя на его общую продолжительность.

Результаты и обсуждение

Оценка тенденций временных изменений показателя качества работы системы (числа нарушений ТБ в ЭП АЭС) с использованием С карты (рис.1), анализ результатов sigma теста (табл. 1) позволяют сделать следующие выводы.

В ходе анализа данных изменений показателей нарушений правил ТБ Р.М. Трищ и М. Б. Смирнитская установили следующее: в изменениях показателя нарушений правил ТБ

ЭП отсутствуют явно выраженные закономерности (тренды).

m t -т< 0 &  Щ^-п , > 0,                         (1)

где m, n i - средние по выборке числа нарушений и проверок знаний направлений ТБ.

Рисунок 1 - Карта временных изменений показателя числа нарушений ТБ

Из приведенных данных следует, что среди основных причин снижения качества организации СУОТ ЭП можно назвать недостатки в планировании и организации проверок знаний по таким направлениям ТБ как ПУБЭ, ПТЭ, ПНБАЭ и ППБ:

Таблица 1 - Результаты сигма теста С карты показателя числа нарушений ТБ

Зоны А/В/С: 3,000/2,000/1,000 * Sigma Кол-во нарушений; С Карта центральная линия: 25,800000 Сигма: 5,079370	От	До
9 значений на одной стороне от центра	ОК	ОК
6 значений в ряду возрастающих/убывающих	ОК	ОК
14 альтернативных значений выше/ниже	ОК	ОК
2 из 3 значений в зоне А или за ее пределами	1	3
4 из 5 значений в зоне В или за ее пределами	9	13
	14	18
15 значений в зоне С	ОК	ОК
8 значений за пределами зоны С	11	18

Проанализировано, как изменится значимость факторов, влияющих на эффективность СУОТ в эксплуатационном подразделении, после введения расширенного набора оценочных показателей. В частности, будет исследовано соотношение между количеством зафиксированных нарушений техники безопасности и общим числом проведённых проверок знаний по различным направлениям ТБ [1] .

На рисунке 2 представлена модифицированная карта Парето, где учитывается новый критерий оценки - качество организации проверочных мероприятий по направлениям техники безопасности в эксплуатационном подразделении. Количественные параметры данной карты систематизированы в таблице 2.

Рисунок 2 - Карта Парето: фактор эффективности проверок знаний направлений ТБ

Из приведенных данных следует, что среди основных причин снижения качества организации СУОТ ЭП можно назвать недостатки в планировании и организации проверок знаний по таким направлений ТБ как ПУБЭ, ПТЭ, ПНБАЭ и ППБ [1] .

Таблица 2 - Итоги карты Парето: фактор эффективности проверок знаний направлений ТБ

Категория	Значение	Совокупное значение	Процент	Совокупный процент
ПУБЭ	34,00	34,00	20,00000	20,0000
ПТЭ	31,00	65,00	18,23529	38,2353
ПНБАЭ	30,00	95,00	17,64706	55,8824
ППБ	29,00	124,00	17,05882	72,9412
ПРБ	23,00	147,00	13,52941	86,4706
ПТБ	23,00	170,00	13,52941	100,0000

Анализ полученных данных демонстрирует существенный сдвиг в расстановке приоритетов при оценке эффективности СУОТ. Внедрение метрики, учитывающей корреляцию между количеством нарушений ТБ и объёмом проверочных мероприятий, позволяет выявить более точную картину распределения проблемных зон.

При оптимизации краткосрочного планирования ТБ-мероприятий в ЭП АЭС предлагается следующая последовательность проверок: ПУБЭ → ППБ → ПТЭ → ПНБАЭ. Это отличается от традиционного подхода (ПУБЭ → ПТЭ → ПНБАЭ → ППБ) и обусловлено экономической целесообразностью: потенциальный ущерб от ТБ-нарушений на АЭС многократно превышает затраты на превентивные меры контроля [2].

На основании проведённого статистического анализа можно сформулировать 62 Агротехника и энергообеспечение. – 2025. – № 1 (46)

ключевые рекомендации по структурированию факторных признаков СУОТ:

• 1.    Приоритетное внимание следует уделять направлениям с наибольшим соотношением нарушений к количеству проверок.

• 2.    Необходимо учитывать специфику каждого ТБ-направления при планировании контрольных мероприятий.

• 3.    Следует внедрять дифференцированный подход к частоте проверок в зависимости от выявленной динамики нарушений.

• 4.    Важно обеспечить баланс между количеством проверок и их результативностью.

Такой подход к организации СУОТ позволит повысить эффективность превентивного контроля, минимизировать риски ТБ-нарушений на объекте и, соответственно, повысить надежность электроснабжения.

Выводы

На основе опытных данных [1,2] рассмотрены современные статистические методики, применяемые для анализа надежности и качества электроснабжения. Особое внимание уделено необходимости постоянного исследования и совершенствования методов прогнозирования, проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации электроустановок. На основе данных, полученных при анализе диаграмм Парето предложены различные подходы к оценке показателей надежности, включая аналитические и комбинированные методы, а также применение контрольных карт для мониторинга качества работы систем.

Проведен сравнительный анализ методов оценки надежности, выявлены ключевые факторы, влияющие на качество организации системы охраны труда на предприятиях электроэнергетики. На основании проведенного анализа предложены рекомендации по повышению эффективности системы управления охраной труда и минимизации рисков нарушения техники безопасности.