- всероссийской научно-технической конференции “Современные проблемы сварочной науки и техники” (г. Воронеж, 16-18 сентября 1997г.),

- XVI Петербургской конференции «Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций. Информативность и достоверность» (Санкт-Петербург, 3-5 июня 1998г.),

- всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Российский вуз: в центре внимания личность» (г. Ростов-на-Дону, 1999г.),

- всероссийской с международным участием научно-технической конференции «Перспективные пути развития сварки и контроля» (г. Воронеж, 25-28 сентября 2001г.),

-VI международной научно-технической конференции по динамике технологических систем (г. Ростов-на-Дону,2001г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 46 научных работ, в том числе в таких журналах, как “Контроль. Диагностика”, “Сварочное производство”, “Дефектоскопия”, “Защита от коррозии и охрана окружающей среды”, “Известия высших учебных заведений. Машиностроение”, “Физико-химическая механика материалов”, “Проблемы прочности”, “Автоматическая сварка”, “Заводская лаборатория”, “International Journal of Pressure Vessels and Piping”, “Известия высших учебных заведений. Северокавказский регион”, а также в материалах международных, всесоюзных и межвузовских конференций. Получено два авторских свидетельства, один патент. Издана монография.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы. Диссертация изложена на 329 страницах машинописного текста, содержит 97 рисунков, 31 таблицу. Список литературы включает 217 источников. Общий объем - 358 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность проблемы повышения качества немеханизированного ультразвукового контроля сварных соединений корпусного оборудования объектов ответственного назначения (магистральные нефте- и газопроводы, резервуары, котельное оборудование, ядерные установки, подводные лодки), проблема безопасности которых стоит в 21 веке на одном из первых мест.

Показано, что на современном этапе развития аппаратурных средств дефектоскопии и технологии контроля качество немеханизированного ультразвукового контроля в значительной степени обуславливается человеческим фактором.

Сформулированы цель, задачи исследования, основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы безопасности сварных соединений объектов ответственного назначения с позиции их реальной дефектности и достоверности штатных методик неразрушающего контроля.

Анализ многочисленных разрушений сосудов давления, резервуаров, магистральных нефтепроводов показал, что во многих случаях причиной разрушений оказались дефекты в сварных швах, возникающие при изготовлении и монтаже и не выявленные неразрушающим контролем. Согласно заключению международного института сварки этой причиной обусловлено около 40% разрушений сосудов давления и трубопроводов.

Результаты исследований реальной дефектности сварных конструкций ответственного назначения, выполненные в разных организациях под руководством Г.П. Карзова, Г.С. Васильченко, R. Nichols, H. Kichara, Тимофеева Б.Т. показали, что, несмотря на возросший технологический уровень процесса сварки, наличие дефектов является объективной реальностью. Так, при автоматической сварке сосудов давления на каждые 10 м шва в среднем приходится 3-4 дефекта, при РДС их количество возрастает до 35.

Наличие дефектов повышает значимость неразрушающего контроля. Однако реальная выявляемость дефектов штатным немеханизированным ультразвуковым контролем по результатам исследований международной программы PISC (руководитель S. Crutzen), данным В.Е.Белого, М. В. Розиной, Л.М. Яблоник, В.Н. Волченко, К. Кasahara лежит в пределах 45-70%, что не удовлетворяет высоким требованиям, предъявляемым к объектам ответственного назначения.

Для разработки путей и средств повышения достоверности контроля требуется проанализировать факторы, определяющие качество УЗК. Учитывая, что немеханизированный УЗК представляет собой систему “объект контроля - дефектоскоп - оператор - среда“, факторы, определяющие качество контроля, следует разделить на четыре большие группы в соответствии с составляющими данной системы (рис.1).

Рис.1. Факторы, влияющие на качество ультразвукового контроля

Анализ проблемы показал, что первые исследования были направлены на оценку влияния таких факторов, как качество подготовки рабочей поверхности, стабильность акустического контакта, структурная неоднородность, анизотропия свойств, размер, глубина залегания и особенности дефекта. Наибольший вклад в данные исследования внесли В.Г. Щербинский, А.К. Гурвич, Н. П. Алешин, Белый В.Е., Дымкин Г.Я., Ермолов И.Н. Были предложены следующие способы повышения информативности УЗК: применение приставок для слежения за состоянием акустического контакта и соблюдением параметров сканирования, корректировка чувствительности по шероховатости поверхности, применение новых схем прозвучивания и сканирования и нестандартных методик, преобразователей. Другой путь повышения надежности УЗК – модернизация аппаратурной части: разработка специализированных томографических установок, компьютерных систем с когерентной обработкой данных, анализ изображения на базе экспертных систем (Вопилкин А.Х., Вощанов А.К.). Следует отметить, что данные способы связаны с усложнением и значительным удорожанием аппаратуры.

Экспериментальное исследование влияния на надежность УЗК внешних условий работы было проведено в Британском центре неразрушающего контроля под руководством Murgatroyd R.A. в специализированной лаборатории, оснащенной специальным оборудованием.

Факторы надежности “оператора” получили название “человеческий фактор”. На Америко-Европейском семинаре по надежности НК была сформулирована концептуальная формула надежности R системы контроля: R = f (IC) - g (AP) - h (HF),

где f (IC) - внутренняя способность метода (верхний предел возможностей системы), g (AP) - параметры применения (ограничение доступа, состояние поверхности и т.п.), h (HF) - человеческий фактор, который, как акцентировалось внимание, может существенно снизить потенциальную надежность системы контроля.

На особую важность человеческого фактора в проблеме надежности УЗК много лет обращает внимание А.К. Гурвич. Не смотря на это, данный аспект остается мало изученными из-за его сложности.

Анализ литературы показал, что из компонентов «человеческого фактора» наиболее изученным является влияние на качество контроля степени подготовки (квалификация, опыт). Две же другие подгруппы субъективных факторов, определяющих качество УЗК, и характеризующие психологические, психофизиологические и медико-биологические характеристики оператора, остаются практически неисследованными. Проблема влияния функционального состояния человека-оператора на качество работы является одной из самых мало изученных и не проработанной даже в психологической науке.

Представляется перспективным пути решения проблемы найти с позиции системы менеджмента качества в соответствии с требованиями международных стандартов ИСО серии 9000 и положений TQM.

В создание фундаментальной базы менеджмента качества большой вклад внесли Э.Деминг, Дж.М.Джуран, В.Шухарт, А.В.Фейгенбаум, К.Ишикава, Ж. Тагучи, Ф.Р. Кросби.

Разработка ключевых концепций и решение различных проблем менеджмента качества нашли отражение в работах А.К.Гастева, В.В.Бойцова, А.В. Гличева, Ю.П.Адлера, А.И.Берга, К.С.Колесникова, С.А.Христиановича, представителей школ Б.В.Бойцова, Г.Г.Азгальдова, В.Н. Азарова, В.П.Капырина, В.П.Панова. Мировой опыт организации работ по качеству обобщен и систематизирован в стандартах ИСО серии 9000 и соответствующих российских ГОСТах.

Качество в условиях промышленного предприятия определяется в значительной степени «человеческим фактором», оказывающим влияние на все элементы системы качества. Поэтому проблема управления данным фактором качества была и остается актуальной. Различные аспекты управления человеческими ресурсами рассматривали М.Вебер, Ф.Тейлор, А.Файоль, Ф.Ротлисбергер, Э.Мэйо, А.Маслоу, Дж. Иванцевич, В.Р. Веснин, Е.В.Маслов, Н.А. Витке, Р.Х.Шакуров, С.П. Дырин.

Если рассматривать задачи управления персоналом в рамках конкретной производственной деятельности при решенных общих задачах на уровне организации, то главными процессами, определяющими качество конкретной продукции, являются профессиональный отбор, профессиональное обучение и оценка квалификации персонала.

На основе анализа проблемы были сформулированы задачи исследования с позиции менеджмента человеческими ресурсами.

2. Концепция управления человеческими ресурсами для обеспечения качества немеханизированного ультразвукового контроля

Во второй главе на основе системного междисциплинарного подхода разработана концепция управления человеческими ресурсами, базирующаяся на жизненном цикле специалиста, по планированию, целенаправленному формированию и обеспечению требуемого уровня субъективных факторов, определяющих качество немеханизированного ультразвукового контроля с учетом требований международных стандартов ИСО серии 9000 и основных положений TQM. Предлагаемая концепция содержит специальную программу конкретных мероприятий и основывается на следующих положениях:

- проблема имеет комплексный характер, и решать ее необходимо с позиции системного подхода на основе интеграции различных научных дисциплин: контроля качества сварных соединений, менеджмента качества, общей и инженерной психологии, инженерной эргономики;

- качество немеханизированного УЗК, как и любой системы в целом, закладывается на стадии “проектирование” (проектирование операторской деятельности), формируется на этапе “подготовка” (подбор, обучение, аттестация операторов) и должна поддерживаться на этапе «эксплуатация» (производственная деятельность оператора);

- перечисленные выше основные этапы должны быть взаимосвязаны через систему обратных связей;

- при разработке на данных этапах конкретных мер и средств, направленных на устранение основных причин снижения качества немеханизированного УЗК должны учитываться методологические принципы инженерной психологи и принципы менеджмента качества.

Предлагаемая программа мероприятий направлена на снижение негативного воздействия субъективных факторов качества, причинно-следственная диаграмма которых представлена на рис.2.

На стадии “проектирование” закладывается потенциальная надежность системы контроля. Обосновано, что для целенаправленного формирования требуемого уровня субъективных факторов качества на этапе «проектирование» необходимо реализовать следующие мероприятия:

- определить и обосновать профессионально важные качества для работы оператором УЗК с учетом специфики производственной деятельности;

- разработать критерии, методики и психодиагностические средства профессионального отбора кандидатов в операторы УЗК;

проанализировать и обосновать перечень методов и средств целенаправленного формирования и количественной оценки уровня профессионально необходимых знаний и навыков;