故障排除能力评估：如何在不停机的情况下客观地测试机器操作员的技能

工厂培训经理想知道哪些操作员能够找出机器故障原因，而不仅仅是哪些操作员能够操作机器。最直接的测试方法是观察每位操作员处理实际故障。问题在于，实际故障很少见，而且绝不相同，代价也极其高昂：没有人会为了让第四位操作员轮流操作而停下正在运行的生产线，也没有两位操作员会遇到完全相同的问题。

因此，最终的评估结果要么是主管的印象，要么是对标准操作规程（SOP）的笔试。这两种方式都无法体现操作员是否具备诊断能力。

本指南面向工厂培训经理及其合作的维护或质量负责人。它展示了如何在安全任务等效场景（例如故障台架或数字故障案例）上开展故障排除能力评估，以及如何客观地进行评分。本指南着重于评估设计。案例、答案和安全边界必须由设备所有者验证。

什么是故障排除能力评估？

故障排除能力评估是一项结构化任务，操作员需要诊断故障，并根据既定标准对其响应进行评分。在制造业中，该评估通常在模拟真实机器的安全装置上进行，这样生产就不会中断，而且每位操作员遇到的故障都相同。

要闻速览

1. 描述性能问题

首先要明确这个角色必须做什么。操作员遇到故障时，应该观察故障现象，初步判断问题所在，首先检查成本最低、最安全的部件，然后决定是自行维修、调整还是联系维修人员。关键在于推理能力，而不是按键操作。

这与遵循程序不同。程序涵盖了已经记录下来的故障。故障排除则从程序之外开始。对技术人员培训的研究也指向同一个方向：Schaafstal、Schraagen 和 van Berlo 基于观察和研究文献，构建了一种培训方法，将通用故障排除策略与设备的功能分解相结合。在他们的实验室评估中，接受这种培训的技术人员在更短的时间内解决了大约两倍于接受传统培训的技术人员的故障（Schaafstal 等人，2000参与者是技术人员，而不是机器操作员，因此请将其作为设计指导，而不是承诺。

如果您仍在设计培训课程，我们的指南将为您提供帮助。 操作员故障排除培训 本指南旨在帮助操作人员从遵循标准操作程序 (SOP) 过渡到诊断故障。本指南从测试环节开始讲解。

2. 诊断学习和情境差距

在构建评估体系之前，请将工作所需内容与你目前衡量的内容进行比较。

1. 目前的测试方法主要测量什么？ 书面测试旨在检验操作员对标准操作规程的记忆情况。主管签字确认有人监督操作员操作机器。这两项测试均不要求操作员诊断不熟悉的故障。
2. 认知需求是什么？ 在布鲁姆修订后的分类法中，找出几个原因中哪一个符合症状是分析，判断哪个行动是合理的是评价。我们的指南 将学习活动与布鲁姆分类法相匹配 解释如何解读这些要求并将测试与这些要求相匹配。
3. 安全测试的标准是什么？ 米勒的专业能力评估框架将能力分为四个层次：知道、知道如何做、展示如何做和实际操作。他的模型源于医学教育（米勒，1990），但它在这里适用。台式或数字故障案例测试“展示”了操作方法：操作员在受控环境下演示技能。而只有现场观察才能“验证”操作方法。前者对所有人来说都可以安全进行。后者则需要时间，并且必须严格遵守。
4. 除了技能之外，还有其他因素阻碍了吗？ 检查操作人员是否拥有操作手册、工具和调查权限，以及是否有人有时间进行调查。如果操作人员在工作台上诊断准确，却被告知重新启动并继续操作，那么他们在生产线上将无法运用这项技能。

3. 选择一项安全的等效任务

你需要一种能够重现诊断问题且不危及人员伤亡或影响产出的方法。以下三种方案，按成本递增顺序排列。

• 数字故障案例。 一个包含症状描述、人机界面 (HMI) 屏幕截图、报警历史记录以及操作员可以请求的一些读数的简短场景。它成本低廉、可重复使用，并且可以一次性供整个班组运行。
• 故障试验台。 训练用设备或已退役的机器，由合格人员故意植入故障。它增加了实际操作检查，例如检查传感器或追踪信号。
• 故障历史记录。 这是一起真实的历史故障，根据日志和维护记录重建，解决方法早已确定。它既真实可信，又体现了该工厂自身的特性。

无论选择哪种方案，都必须遵守两条规则。切勿在带电设备上注入故障代码，并保留贵单位现有的所有能量隔离和许可规则。与您的维护负责人商定操作员可以采取的操作，以确保测试不会奖励他们未经授权的操作。

4. 通过一个实际例子进行分析

举例说明。维护或质量负责人应在使用前验证案例、证据和答案标准。

案子。 数字案例描述了一台灌装机间歇性停止运行并发出“未检测到产品”警报的情况。操作员可以看到警报历史记录、传感器位置照片、清洁日志以及一条备注，该备注指出产品上周更换为光泽度更高的薄膜。操作员可以从列表中请求更多读数。专家解答包含最可能的原因（传感器误读了新薄膜）、检查顺序以及操作员可以采取的措施。

任务。 操作员会说明他们认为哪里出了问题，列出他们将要进行的检查，并说明每项检查的证据，以及何时停止检查并呼叫维修人员。

第一次尝试。 “重启机器并清除警报。如果再次停止运行，请联系维修人员。”操作员已按照标准操作程序执行了该步骤，但未提供任何诊断信息。

反馈并重试。 评估员询问最近发生了哪些变化，以及哪项检查可以区分传感器问题和产品输送问题。重试时要求按顺序进行检查。

一次更有力的尝试。 “警报显示未检测到产品，但产品实际上已经到达。薄膜上周更换过，传感器是唯一读取薄膜的部件。首先我会检查传感器是否脏污或受到撞击，因为这只需一分钟，而且很安全。如果传感器干净，我会请维修人员检查新薄膜的传感器设置。我不会自行调整传感器，因为标准操作规程规定这项工作由维修人员负责。我需要确定故障是否是从更换新薄膜后开始出现的。”

解释每种回应的合理性或不足之处。 评判每项评估都应依据既定标准，而非评估者的个人偏好。第一次尝试虽然遵循规则，但并未提供诊断结果。更完善的尝试则应按成本从低到高依次进行检查，并将每项检查与证据联系起来，始终在操作者的权限范围内，并明确指出仍需了解的信息。

5. 客观评分

客观性并不意味着冗长的检查清单，而是指两位评估者对同一反馈能得出相同的分数。四个习惯能提高这种可能性。

1. 提前准备好外壳和钥匙。 每个操作员都会遇到相同的案例或匹配的案例，答案会在评分之前说明可能的原因、合理的替代方案和关键错误。
2. 根据可观察的证据而非印象进行评分。 使用包含三个标准和 0 到 2 个锚点的简短评分标准，并与您的维护或质量负责人一起确定。
3. 请两位评估员独立评分，然后进行比较。 分歧表明某个标准不够清晰。请精简措辞，然后对新一组回复进行评分。
4. 把握好时间比例。 记录每位操作员所用时间，但不要为了追求速度而牺牲操作顺序和准确性。台架操作时间并非生产线操作时间，快速的错误判断比缓慢而合理的判断更糟糕。

评分标准：0 分表示缺失或缺乏支持，1 分表示部分缺失但存在相关遗漏，2 分表示完整且符合既定标准。请单独定义关键错误，例如不安全行为或越权行为，以免高分掩盖关键错误。本评分标准仅供参考，并非已验证的准备就绪标准。请参阅我们的指南。 评估培训中的判断力和问题解决能力 更详细地介绍了校准评估员和编写锚定标准的方法。

6. 检查转账情况并制定后续计划

良好的测试成绩表明操作员能够在受控环境下进行诊断，但这并不代表他们能够在嘈杂的线路和输出信号干扰的情况下进行诊断。在首次测试之前，请规划好下一步操作。

• 使用一个未见过的案例。 对操作员未遇到的匹配案例进行评分，因此不会奖励记住第一个答案。
• 请跟进这条线路。 经过一段时间的工作后，让维修主管审查操作员最近的故障决策样本，或者亲自观察一次故障。
• 进行同类比较。 在基线和随访时测量相同的两项内容：诊断顺序和评估者一致性，并确定组别、分母和时间。

如果您还跟踪停机时间，请在将培训计入成本之前，检查同一时期还发生了哪些其他变化，例如新产品、维护计划变更或新传感器。

互动式教学有助于

数字故障案例适合交互式讲解，因为操作员在看到其他人的答案之前就已经确定了自己的答案。在引导式会议中，您可以展示报警历史记录，要求每位操作员选择他们首先要检查的项目，然后展示他们的选择范围，最后进行讨论。同样的案例也可以采用自定进度的方式进行，并提出一个开放式问题，要求两位评估员对操作员的选择理由进行评分。 AhaSlides 支持互动式学习，并可在直播和自主学习模式之间灵活切换。请将您计划使用的任何创作、反馈或报告功能与自身的工作流程进行比对，并在验证其运行效果之前，将模拟器、人工智能和系统集成视为外部或未经确认的功能。

但这并不能解决什么问题。

• 对设备知识掌握不足或缺失。 如果操作员从未见过机器的工作原理，请先进行测试和培训。
• 权威。 如果不允许运营商进行调查，那么更高的分数也改变不了任何事情。
• 时间紧迫。 如果一条生产线奖励的是产出而不是诊断，那么操作员就会学会重新开始并继续前进。
• 转账限额。 安全的等效任务无法重现噪音、压力或误判的代价。
• 评估者倾向性偏差。 如果评估者停止比较，分数差距就会再次拉大。

尽早将这些问题告知赞助商，并商定由谁负责解决每个问题。

常见问题

什么是故障排除能力评估？

一项结构化任务，其中操作员诊断故障，并根据约定的标准对响应进行评分。

如何在不停止生产的情况下测试故障排除？

使用安全的替代物来代替正在运行的机器，例如数字故障案例、培训台或记录的故障历史记录，切勿在运行的设备上注入故障。

如何设定评分目标？

提前确定案例和答案，根据既定标准对可观察的证据进行评分，并让两位评估员独立评分并进行比较。

基准测试成绩能否证明操作员具备现场故障排除能力？

不，这只能说明在受控环境下具备相应的技能。需要通过监督下的工作以及对实际错误决策的审查来验证。

从哪儿开始

选择操作员操作的机器上一个反复出现的故障。请维护主管将其编写成一份简短的电子案例，内容包括可能的原因、可行的替代方案以及操作员可以采取的措施。拟定包含三个标准的评分细则，让两位评估员独立对五个案例进行评分，然后进行比较。修改评分标准中存在分歧的部分，然后在正式推出测试之前，对一个匹配的新案例进行评分。

要了解像这样的故障案例如何实时运行并在之后按自己的节奏重复使用，请探索 AhaSlides.