Өнеркәсіптік ақауларға төзімділікті талдаудың бес сенімділік әдісі

Неліктен ақауға төзімділік резервтелген жабдықтан көбірек нәрсені талап етеді

Әрбір өнеркәсіптік жүйе ақырында ақауларға тап болады. Датчиктер дрейфке ұшырайды, қуат көздері тозады, байланыс арналары тұрақсыз болады, ал механикалық компоненттер қайталанатын жүктемелер әсерінен тозады. Сондықтан ақауға төзімді инженерияның мақсаты — ешқашан істен шықпайтын жабдық жасау емес. Оның мақсаты — болжамды ақаулардың бірден бақыланбайтын жүйе істен шығуына айналмауын қамтамасыз ету.

Ақауға төзімді жүйе бір немесе бірнеше компонент қолжетімсіз болғаннан кейін де қолайлы функцияны орындауды жалғастыра алады. Кейбір қолданбаларда жүйе толық өндіріс көлемін сақтауы тиіс. Басқаларында істен шыққан арнаны техникалық қызмет көрсету арқылы қалпына келтіргенге дейін төмендетілген қуат қолайлы болады. Ал қауіпсіздік үшін аса маңызды жүйелер үздіксіз жұмыс істеу қолайсыз тәуекел тудыратын болса, оның орнына басқарылатын қауіпсіз күйге өтуі мүмкін.

Артық резервтелген компоненттер көбіне осы стратегияның бөлігі болады, бірақ тек қайталау фактісінің өзі ақауға төзімділікті дәлелдемейді. Екі контроллер де бір қуат көзіне, бір желілік коммутаторға немесе бір бағдарламалық конфигурацияға тәуелді болуы мүмкін. Екі таратқыш бір импульстік желіге ортақ болып, бір бітелуден істен шығуы мүмкін. Сондықтан сенімділікті талдау жабдық тізімінде бірден көрінбейтін тәуелділіктерді қоса алғанда, толық архитектураны зерттеуі тиіс.

Бұл жұмыс үшін бес әдіс ерекше пайдалы. Ақаулар ағашын талдау істен шығулардың қандай үйлесімдері белгілі бір негізгі оқиғаны туындатуы мүмкін екенін зерттейді. Ақау түрлері мен олардың салдарын талдау жеке компоненттердің қалай істен шығуы мүмкін екенін және бұл істен шығулардың кеңірек жүйеге қалай әсер ететінін қарастырады. Монте-Карло модельдеуі көптеген ықтимал пайдалану және істен шығу сценарийлері бойынша белгісіздікті зерттейді, ал негізгі себептерді талдау нақты оқиғаның неліктен болғанын анықтайды. Марков модельдері жөндеуге келетін жүйелердің уақыт өте қалыпты, деградацияланған, істен шыққан және қалпына келтірілген күйлер арасында қалай ауысатынын сипаттайды.

1-сурет. Өнеркәсіптік жүйелер кез келген ақауды болдырмайды, бірақ тәртіпті сенімділік инженериясы көптеген ақаулардың толық істен шығуға айналуына жол бермейді.

Сенімділік, қолжетімділік, қауіпсіздік және техникалық қызмет көрсетуге жарамдылық — бір нәрсе емес

Сенімділік терминологиясы көбіне дәл емес қолданылады, бұл жобаны қарау кезінде түсінбеушілікке әкелуі мүмкін. Сенімділік жабдықтың белгілі бір уақыт аралығында талап етілетін функциясын орындау ықтималдығын сипаттайды. Қолжетімділік жабдықтың процесс қажет еткен кезде жұмысқа дайын болуын сипаттайды. Жөндеу жұмыстары жылдам орындалып, қосалқы бөлшектер дереу қолжетімді болса, жүйе анда-санда істен шықса да, қолжетімділігін жоғары деңгейде сақтай алады.

Техникалық қызмет көрсетуге жарамдылық істен шыққан жүйені қаншалықты тиімді диагностикалап, қалпына келтіруге болатынын сипаттайды. Қауіпсіздік істен шығулардың персонал, қоршаған орта және жабдық үшін қолайлы тәуекел шектерінде қалатынын сипаттайды. Бұл қасиеттер бір-біріне әсер етеді, бірақ бір қасиетті жақсарту олардың барлығын автоматты түрде жақсартпайды. Қорғаныстық ажырату өндірістің қолжетімділігін төмендетуі мүмкін, алайда зауыт қауіпсіздігін едәуір арттырады.

Ақауларға төзімділік осы салалардың барлығын қамтиды. Ол резервтеуге, диагностикаға, оқшаулауға, жөндеу мүмкіндігіне және басқарылатын деградацияға байланысты. Ол сондай-ақ талап етілетін функцияның нақты анықтамасына тәуелді. Әрбір ықтимал ақаудан кейін қандай өнімділік сақталуы керектігін білмейінше, инженерлер жүйенің ақауларға төзімді екенін анықтай алмайды.

Мысалы, компрессорды қорғау жүйесі бір датчик істен шыққаннан кейін апаттық ажырату мүмкіндігін сақтауы қажет болуы мүмкін. Процесті басқару жүйесі бір контроллер ауыстырылып жатқанда тұрақты жұмысты ғана қамтамасыз етуі мүмкін. Электр қуатын қорғау схемасына бір ортақ ақау негізгі және резервтік қорғаудың екеуін де істен шығара алмауы үшін тәуелсіз арналар қажет болуы мүмкін. Сенімділік әдістері инженерлерге осы талаптарды сынақтан өткізуге болатын жобаларға айналдыруға көмектеседі.

Инженерлік сұраққа қарай әдіс таңдау

Сенімділікті бағалаудың бес әдісі бір мәселенің әртүрлі бөліктерін қарастырады. FTA қажетсіз жүйелік оқиғадан басталып, оған себеп болуы мүмкін істен шығуларға қарай кері бағытта жұмыс істейді. FMEA компоненттерден немесе функциялардан басталып, әрбір істен шығу режимінің салдары арқылы алға жылжиды. Монте-Карло модельдеуі белгісіздіктің әсерін жүйе моделін кездейсоқ жасалған көптеген жағдайларда қайталап орындау арқылы зерттейді.

RCA әдетте нақты оқиғадан кейін басталып, көрінетін белгілерді негізгі техникалық және ұйымдастырушылық себептерден ажырату үшін дәлелдерді пайдаланады. Марковтық модельдеу жүйе күйлеріне және жүйенің бір күйден екіншісіне ауысу жылдамдықтарына назар аударады. Ол жөндеу, күту режиміндегі жұмыс, өнімділіктің төмендеуі және диагностикалық қамту қолжетімділікке елеулі әсер еткенде әсіресе пайдалы.

Дұрыс таңдау қойылған сұраққа байланысты. Жалпы салқындату жоғалуының қалай болуы мүмкін екенін зерттейтін топ әдетте FTA-дан бастайды. Әрбір таратқыштың, контроллердің және клапанның ықтимал істен шығуын қарастыратын жобалау тобы FMEA-дан көбірек пайда алады. Белгісіз техникалық қызмет көрсету аралықтарын салыстыратын активтер менеджері Монте-Карло модельдеуін қолдануы мүмкін, ал резервтелген контроллер жұбының ұзақ мерзімді қолжетімділігін есептейтін сенімділік инженері Марков моделін таңдауы ықтимал.

Бұл әдістер бірін-бірі толықтырады, бірақ бірін-бірі алмастырмайды. FMEA кейін ақаулар ағашындағы базалық оқиғаларға айналатын істен шығу режимдерін анықтай алады. RCA нәтижелері Марков моделіндегі шынайы емес істен шығу болжамдарын түзете алады. Монте-Карло модельдеуі белгісіз ықтималдықтардың FTA немесе техникалық қызмет көрсетуді жоспарлау нәтижелеріне әсерін тексере алады.

Ақаулар ағашын талдау салдардан басталады

Ақаулар ағашын талдау — бір нақты анықталған қолайсыз оқиғадан басталатын дедуктивті әдіс. Бұл оқиға жоғарғы оқиға деп аталады. Қолайлы мысалдарға қазандыққа берілетін қоректік судың толық жоғалуы, турбинаны ажырату функциясының істен шығуы, контроллер байланысының толық жоғалуы немесе реактор ішіндегі қысымның бақылаусыз көтерілуі жатады. Анықтама мағыналы талдау жүргізуге жеткілікті дәрежеде нақты болуы керек.

Тек «жүйе істен шықты» деп сипатталған негізгі оқиға әдетте тым жалпылама болады. Онда қандай функцияның істен шыққаны, істен шығудың қанша уақытқа созылғаны немесе қандай жұмыс күйі қолданылғаны анықталмайды. Одан да нақты анықтама: «қалыпты өндіріс кезінде алпыс секундтан астам уақыт бойы салқындату суының барлық ағынының жоғалуы». Мұндай тұжырым талдау үшін нақты шекара береді.

Негізгі оқиға анықталғаннан кейін топ оған әкелуі мүмкін тікелей жағдайларды анықтайды. Бұл жағдайлар талдау негізгі компоненттердің істен шығуына, сыртқы бұзушы әсерлерге немесе адам әрекеттеріне жеткенше төменгі деңгейдегі оқиғаларға жіктеледі. Логикалық қақпалар оқиғаларды байланыстырып, олардың қалай үйлесетінін сипаттайды. НЕМЕСЕ қақпалары тізімдегі кез келген оқиғаның жоғары деңгейдегі оқиғаға әкелуі мүмкін екенін, ал ЖӘНЕ қақпалары бірнеше оқиғаның қатар орын алуы қажет екенін көрсетеді.

Аяқталған ағаш істен шығу логикасының көрнекі көрінісін береді. Ол электр, механика, өлшеу құралдары, технологиялық процесс, техникалық қызмет көрсету және қауіпсіздік мамандарына бір жүйені ортақ көзқарас тұрғысынан қарауға мүмкіндік береді. Бұл ортақ модель АА талдауының ең маңызды практикалық артықшылықтарының бірі болып табылады. Ол жасырын болжамдарды жобада бекіп қалмай тұрып сын тұрғысынан қарастыруды жеңілдетеді.

2-сурет. Ақаулар ағашы анықталған негізгі оқиғадан кері бағытта жұмыс істеп, оған әкелуі мүмкін төменгі деңгейдегі ақаулардың комбинацияларын анықтайды.

Ақаулар ағашын кезең-кезеңімен әзірлеу

Бірінші практикалық міндет — жүйе шекарасын белгілеу. Инженерлер талдаудың ішіне қандай жабдық, инженерлік жүйелер, бағдарламалық жасақтама, операторлар және сыртқы қызметтер кіретінін шешуі керек. Салқындату жүйесін зерттеу сорғыларды, клапандарды, электр қуатын тарату жүйесін, өлшеу құралдарын және басқару логикасын қамтуы мүмкін. Сондай-ақ бұл факторлар негізгі оқиғаға әсер ете алатын болса, су көзін, қоршаған орта жағдайларын және оператордың әрекетін де қамту қажет болуы мүмкін.

Содан кейін топ тікелей себептерді анықтайды. Салқындатудың толық жоғалуы барлық сорғылардың қолжетімсіз болуынан, ортақ беруші коллектордың бітелуінен немесе оқшаулау клапандарының қате жабылуынан болуы мүмкін. Әрбір тікелей себеп одан әрі жіктеледі. Сорғының қолжетімсіздігі қозғалтқыштың істен шығуынан, мойынтіректің кептелуінен, сору жағының жоғалуынан, контроллердің істен шығуынан немесе электрмен жабдықтаудың жоғалуынан туындауы мүмкін.

Процесс шешімге бұдан әрі жіктеу жақсартуға әкелмейтін деңгейге жеткенше жалғасады. Ең төменгі деңгейдегі оқиғалар негізгі оқиғалар ретінде қарастырылады және оларға істен шығу ықтималдықтары немесе қарқындары берілуі мүмкін. Содан кейін логикалық құрылымды сапалық немесе сандық тұрғыдан бағалауға болады. Дәл сандық деректер қолжетімді болмаса да, ағаш істен шығудың жекелеген нүктелерін және күтпеген ортақ тәуелділіктерді көрсете алады.

Сандық FTA оқиғалардың ықтималдықтарын логикалық қақпалардың құрылымына сәйкес біріктіреді. Есептеу қарапайым көрінуі мүмкін, бірақ тәуелсіздік туралы болжамдарды мұқият қарау қажет. Бір қуат көзі, қоршаған орта, техникалық қызмет көрсету әрекеті немесе бағдарламалық жасақтама ақауы ортақ екі оқиға толық тәуелсіз болмайды. Бұл байланыстарды елемеу резервті жобаны шын мәніндегіден едәуір қауіпсіз етіп көрсетуі мүмкін.

Минималды қима жиындары ең қауіпті комбинацияларды көрсетеді

Қима жиыны — жоғарғы оқиғаға әкелетін бастапқы оқиғалар комбинациясы. Минималды қима жиынында артық оқиға болмайды, яғни кез келген бір оқиғаны алып тастау жоғарғы оқиғаның болуына жол бермейді. Бұл комбинациялар инженерлерге ең қысқа әрі маңызды ақау жолдарын анықтауға көмектеседі. Олар жүздеген оқиға қамтылған үлкен ақаулар ағашы үшін әсіресе құнды.

Бір оқиғалы минималды қима жиыны бір ақаудың жоғарғы оқиғаға тікелей себеп болуы мүмкін екенін көрсетеді. Мұндай нәтижелер әдетте жобалауға дереу назар аударуды талап етеді. Топ резервтілікті арттыруы, оқшаулауды жақсартуы, бөлек қуат көзін қамтамасыз етуі немесе басқа қорғаныс қабатын енгізуі мүмкін. Екі оқиғалы және үш оқиғалы қима жиындары көбіне резервті архитектуралар ішіндегі ақауларды білдіреді.

Әрбір қысқа қима жиынының тәуекелі бірдей емес. Жиі болатын ақауларды қамтитын екі оқиғалы комбинация өте сирек сыртқы оқиғаға қарағанда маңыздырақ болуы мүмкін. Анықтау және жөндеу уақыты да маңыздылыққа әсер етеді. Бірден анықталып, жөнделетін ақауға қарағанда, бірнеше ай бойы анықталмай қалатын жасырын ақау әсер ету кезеңін едәуір ұзартады.

Ақаулар ағашын талдау бағдарламасы есептелген үлес бойынша қима жиындарын реттей алады. Дегенмен инженерлер сандардың астарындағы физикалық мағынаны әлі де тексеруі керек. Математикалық тұрғыдан аз ықтималдық нақты қондырғыны көрсетпейтін әлсіз болжамдарға немесе жалпы деректерге негізделуі мүмкін. Талдаудың барлық кезеңінде инженерлік пайым қажет.

Мысал: Шын мәнінде тәуелсіз емес қазандықтың қоректік су сорғыларының резервтілігі

Екі қазандық қоректік су сорғысы жұмыс істейтін электр станциясын қарастырайық. Кез келген сорғы ең аз қажетті ағынды қамтамасыз ете алады, сондықтан жүйе бір сорғының істен шығуына төтеп бере алатындай көрінеді. Жабдық санын қарапайым есептеу толық резервтілікті көрсетеді. Алайда ортақ тәуелділіктер енгізілгеннен кейін ақаулар ағашы жағдайдың мүлде басқаша екенін көрсетуі мүмкін.

Екі сорғы қозғалтқышы да бір электрлік шин А-дан қуат алуы мүмкін. Екі сорғы да бір сору коллекторынан сұйықтық алуы, бір басқару жүйесіне тәуелді болуы немесе бір деңгей өлшегіштен пәрмен алуы мүмкін. Сондықтан шинаның бір ақауы, сору коллекторының бітелуі немесе ортақ сигналдың қате болуы екі сорғыны да бір уақытта істен шығаруы мүмкін. Сорғылардың көзге көрінетін қосарланған резервтілігі мұндай ортақ ақаулардан қорғамайды.

Талдау бірнеше практикалық жақсартуға әкелуі мүмкін. Бөлек электр қоректендіру желілері жалпы қуат жоғалуын азайта алады. Әртүрлі деңгей өлшеуіштері бір таратқыш технологиясына тәуелділікті азайтады. Тәуелсіз басқару арналары, жетілдірілген қолмен басқару және сорғының сору жағын жақсырақ бақылау міндетті түрде тағы бір толық сорғы қоспай-ақ архитектураны күшейте алады.

Бұл мысал FTA-ның артық құрылғыларды жай ғана санаудан неге пайдалырақ екенін көрсетеді. Ол құрылғылардың нақты пайдалану жағдайларында тәуелсіз болып қала беретін-бермейтінін бағалайды. Сондай-ақ қосымша күрделіліктің қай жерде шынайы қорғаныс беретінін, ал қай жерде тек қорғаныс бар деген әсер қалыптастыратынын анықтайды.

Ақаулар ағашын талдау қай жерде тиімді — және қай жерде тиімді емес

FTA қауіпсіздік функциялары, қорғаныс жүйелері, электр тарату жүйелері, байланыс желілері және қажетсіз оқиға анық көрсетілген басқа да қолдану салалары үшін әсіресе тиімді. Оның көрнекі құрылымы жобаны тексеруді және реттеуші органдармен талқылауды қолдайды. Оны әлсіз тұстарды сапалық тұрғыдан анықтау немесе топтық оқиғаның ықтималдығын сандық бағалау үшін қолдануға болады.

Топтық оқиға дұрыс анықталмаған кезде әдістің тиімділігі төмендейді. Ағаш мыңдаған оқиғаға дейін кеңейгенде, оны жүргізу де қиындауы мүмкін. Динамикалық реттіліктер, техникалық қызмет көрсету әрекеттері және өзгермелі жұмыс күйлері арнайы логикалық элементтерді немесе қосымша модельдеу тәсілдерін қажет етуі мүмкін. Статикалық ақаулар ағашы уақытқа тәуелді қатынастардың бәрін табиғи түрде сипаттай алмайды.

Адам әрекеттері де мұқият қарастыруды қажет етеді. Оператордың әрекет ету ықтималдығы дабыл сапасына, рәсімдердің құрылымына, оқытуға, жұмыс жүктемесіне, қолда бар уақытқа және интерфейс жағдайларына байланысты. Адам қателігінің бір ғана жалпы ықтималдығын белгілеу осы айырмашылықтарды жасыруы мүмкін. Оператор әрекеті нәтижеге шешуші әсер ететін маңызды талдауларға адам факторлары жөніндегі мамандар қатысуы керек.

Сондықтан FTA кеңірек сенімділік бағдарламасының бөлігі ретінде қолданылғанда барынша тиімді болады. FMEA компоненттердің істен шығу режимдерін егжей-тегжейлі көрсете алады, ал Марков немесе Монте-Карло әдістері жөндеуді, реттілікті және белгісіздікті қарастыра алады. Ешбір ағашты жүйе мінез-құлқының барлық қырын толық сипаттайтын модель деп қабылдауға болмайды.

Ақаулықтар режимдері мен салдарын талдау компоненттен басталады

Ақаулықтар режимдері мен салдарын талдау индуктивті тәсілді қолданады. Топтық оқиғадан бастаудың орнына, команда элементтен, функциядан немесе процестің қадамынан бастайды. Содан кейін сол элементтің қалай істен шығуы мүмкін екенін және әрбір ақаулықтың жергілікті деңгейде әрі бүкіл жүйеде қандай салдар туғызатынын анықтайды. Бұл бағыт FMEA-ны жобалау және жабдықты тексеру кезінде аса пайдалы етеді.

Қысым таратқышы бірнеше түрлі жолмен істен шығуы мүмкін. Оның шығысы жоғары мәнге қарай ауытқуы, төмен мәнге қарай ауытқуы, бір мәнде қатып қалуы, тұрақсыз болуы немесе мүлдем жоғалуы мүмкін. Әр режим әртүрлі операциялық салдарға әкеледі. Жоғары көрсеткіш қажетсіз тоқтатуға себеп болуы мүмкін, ал төмен көрсеткіш қауіпті қысым жағдайын жасыруы мүмкін.

FMEA топты тек «таратқыштың ақауы» деп жазып қоймай, осы айырмашылықтарды сипаттауға мәжбүрлейді. Ол қолданыстағы алдын алу және анықтау бақылауларын да зерттейді. Талдау салдарды азайтатын диагностика, салыстыру логикасы, сынақ тексерулері, дабылдар, айналып өту тетіктері немесе оператор тексерулері бар екенін анықтауы мүмкін. Анықтаудың әлсіздігі көбіне бастапқы ақау режимі сияқты маңызды болады.

3-сурет. FMEA жекелеген ақау режимдерін, олардың әсерлерін, ауырлық дәрежесін және олардың алдын алуға немесе анықтауға арналған қолжетімді бақылау шараларын бағалайды.

Тиімді FMEA жұмыс парағында не болуы керек

Пайдалы FMEA жұмыс парағы нысаннан және оның талап етілетін функциясынан басталады. Ақау режимі функцияның қалай жоғалуы, нашарлауы немесе дұрыс орындалмауы мүмкін екенін сипаттайды. Жергілікті әсер компонент деңгейінде не болатынын, ал жүйелік әсер неғұрлым кең операциялық немесе қауіпсіздік салдарын сипаттайды. Себептер мен механизмдер әсерлерден бөлек тіркеледі.

Жұмыс парағында қолданыстағы бақылау шаралары да құжатталады. Алдын алу бақылаулары ақаудың туындау ықтималдығын азайтады. Анықтау бақылаулары ақау жол берілмейтін салдарға әкелмей тұрып, оны анықтайды. Мысалдарға өзін-өзі диагностикалау, резервтелген сигналдарды салыстыру, дабыл шектері, сынақ тексерулері, инспекциялар және болжамды техникалық қызмет көрсету жатады.

Көптеген ұйымдар ауырлық дәрежесін, туындау ықтималдығын және анықталу мүмкіндігін бағалайды. Бұл мәндер кейде тәуекел басымдығы санын алу үшін көбейтіледі. Бұл сан басымдықтарды белгілеуге көмектесуі мүмкін, бірақ техникалық пайымдауды ешқашан алмастырмауы тиіс. Әртүрлі үйлесімдер бірдей балл беруі мүмкін, алайда олардың салдары түбегейлі өзгеше болады.

Сирек кездесетін апатты ақау, есептелген баллдары ұқсас болса да, жиі кездесетін болмашы қолайсыздықтан көбірек назар аударуды қажет етуі мүмкін. Сондықтан ауырлық дәрежесін бөлек қарастырған жөн. Сондай-ақ топтар тек қосымша тексерулерге сүйенбей, ақау механизмін жоятын немесе салдарын азайтатын әрекеттерге басымдық беруі керек.

Мысал: Ортақ осалдығы бар резервтелген PLC кірістері

Бір апаттық далалық ажыратқышты бақылайтын екі цифрлық кіріс арнасын қарастырайық. Сигналды екі PLC кірісі қабылдайтындықтан, архитектура резервтелген болып көрінеді. FMEA толық сигнал жолының шын мәнінде тәуелсіз екенін тексереді. Ол далалық түйіспені, сымдарды, кіріс қорегін, клеммалық жинақтарды, модульдерді, логиканы және диагностиканың әрекетін қарастырады.

Ықтимал ақау режимдеріне ашық тізбек, қысқа тұйықталу, жабысып қалған контакт, жоғары деңгейде тұрып қалған арна, төмен деңгейде тұрып қалған арна немесе ортақ кіріс қорегінің жоғалуы жатады. Талдау сонымен қатар арналар арасындағы сәйкессіздіктің анықталатынын тексереді. Егер екі арна бір далалық контакті мен бір кабельді ортақ пайдаланса, көптеген ықтимал ақаулар екі арнаға бір уақытта әсер етеді.

Тексеру қосарланған кіріс модульдерінің қосымша қорғанысты шектеулі түрде ғана қамтамасыз ететінін көрсетуі мүмкін. Бөлек контактілер, бақыланатын далалық тізбектер, тәуелсіз қуат жолдары немесе әртүрлі сезу қағидаттары қажет болуы мүмкін. Тексеру сынағының процедурасы тек PLC модулін емес, бүкіл сигнал тізбегін де тексеруі тиіс.

Қорғаныс архитектуралары үшін инженерлер диагностикалық қамтуды, резервтілікті және басқарылатын істен шығу сипатын қамтамасыз етуге арналған тиісті өнеркәсіптік қауіпсіздік модульдерін де қарастыруы мүмкін. Дегенмен жабдықты таңдау толық қауіпсіздік цикліне сәйкес жүргізілуі тиіс және қолданбаға тән талдаудың орнын баса алмайды.

Жобалық FMEA және процестік FMEA әртүрлі тәуекелдерді қарастырады

Жобалық FMEA әзірленген өнімді немесе жүйені зерттейді. Ол таңдалған архитектура, компоненттер, материалдар және басқару функциялары көзделгендей жұмыс істей ала ма, соны тексереді. Бұл әдіс әдетте тұжырымдаманы әзірлеу, егжей-тегжейлі жобалау және жобалық өзгерістер кезінде қолданылады. Ол жобаны өзгерту қымбатқа түспей тұрып ең пайдалы болады.

Процестік FMEA өндіріс, құрастыру, орнату, іске қосу немесе техникалық қызмет көрсету әрекеттерін зерттейді. Шкафтың электрлік жобасы дұрыс болуы мүмкін, бірақ орнату процесі бос клеммаларды, кері полярлықты, сақтандырғыштың қате номиналдарын немесе сымдардың қате таңбалануын тудыруы мүмкін. Техникалық қызмет көрсету әрекеті қате микробағдарламаны, жарамсыз қосалқы бөлшектерді, өшірілген дабылдарды немесе белсенді күйде қалған айналып өтулерді енгізуі мүмкін.

FMEA-ның осы екі түрі бірін-бірі толықтыруы тиіс. Жобалық бақылаулар орнатуға сезімталдықты азайтуы мүмкін, ал процесс бақылаулары жобаның жоя алмайтын орындау қателерінің алдын алады. Тек жабдық дизайнын қарастыру өмірлік циклдегі көптеген тәуекелдерді назардан тыс қалдырады. Тек жұмыс процесін қарастыру бастапқы архитектураға енгізілген әлсіздіктерді жасыруы мүмкін.

Сындарлы автоматтандыру жүйелері үшін елеулі өзгерістерден кейін екі талдау да жаңартылуы тиіс. Контроллерді ауыстыру, желіні көшіру, бағдарламалық жасақтаманы жаңарту немесе тексеру сынағының процедурасын өзгерту жаңа ақау режимдерін туындатуы мүмкін. Зауыт айналасында өзгеріп жатқанда, тарихи жұмыс парақтары өзгеріссіз қатып қалмауы керек.

FMECA сындарлылықты неғұрлым ресми бағалауды қосады

Ақаулар режимдері, олардың әсерлері және сындарлылықты талдау FMEA құрылымын ресми сындарлылық есептеулерін қосу арқылы кеңейтеді. Бұл әдісте компоненттердің істен шығу жиілігі, пайдалану әсері, миссия кезеңдері, ауырлық санаттары және шартты ықтималдықтар қолданылуы мүмкін. Ол үлкен жүйеде көптеген ақау режимдері болып, инженерлік ресурстарды ең елеулі үлес қосушыларға бағыттау қажет болғанда пайдалы.

Критикалылықты есептеу деректер сапасына қатты тәуелді. Істен шығу жиілігінің жалпы дерекқорлары бастапқы нүкте бола алады, бірақ нақты орнату жағдайын көрсетпеуі мүмкін. Температура, діріл, ластану, электрлік жүктеме, техникалық қызмет көрсету сапасы және жұмыс циклі нақты өнімділікке әсер етеді. Пайдалану тарихы жеткілікті болғанда, жалпы болжамдардың орнына нысанға тән дәлелдер қолданылуы керек.

Талдау сондай-ақ бірден анықталатын істен шығуларды жасырын қалатын істен шығулардан ажыратуы керек. Резервтегі әрекетсіз істен шығу басқа компонент істен шыққанға немесе сұраныс туындағанға дейін өндіріске әсер етпеуі мүмкін. Ұзақ уақыт бойы жасырын қалуы салыстырмалы түрде сирек істен шығудың маңызын арттыруы ықтимал. Сондықтан анықтау аралықтары мен сынақ арқылы тексерудің тиімділігі ескерілуі тиіс.

FMECA нәтижелері жобалауға немесе техникалық қызмет көрсетуге нақты әрекетке әкелгенде барынша пайдалы. Егер күрделі басымдықтар кестесі архитектураға, қосалқы бөлшектерге, диагностикалауға, тестілеуге немесе пайдалану рәсімдеріне ықпал етпесе, оның құндылығы аз. Негізгі мақсат — есептеу үшін есептеу емес, тәуекелді іс жүзінде азайту.

FMEA қай жерде тиімді — және қай жерде жаңылыстыруы мүмкін

FMEA компоненттерді бір-бірлеп жүйелі түрде қарастыруға мүмкіндік береді. Оны түсіндіру салыстырмалы түрде оңай және инженерия, пайдалану, техникалық қызмет көрсету, сапа және қауіпсіздік мамандарының қатысуын қолдайды. Нәтижесінде жасалған іс-шаралар тізілімін жобалық өзгерістермен, тексерулермен, диагностикалаумен және техникалық қызмет көрсетуді жақсартумен тікелей байланыстыруға болады.

Әдіс өте үлкен жүйелерге қолданылғанда қайталамалы сипатқа ие болуы мүмкін. Командалар маңызы төмен істен шығу түрлерін құжаттауға шамадан тыс уақыт жұмсап, жүйеаралық өзара әрекеттесулерді назардан тыс қалдыруы ықтимал. Дәстүрлі FMEA әдетте бір уақытта бір істен шығуды қарастырады. Бір мезгілдегі бірнеше істен шығу және реттілікке тәуелді оқиғалар анық көрінбеуі мүмкін.

Бағалау жүйелері тағы бір тәуекел тудырады. Командалар қалаған басымдыққа қол жеткізу үшін бағаларды өзгертуі немесе соңғы санды оның негізіндегі пайымдаудан объективтірек деп қабылдауы мүмкін. Төмен балл істен шығудың қолайлы екенін дәлелдемейді. Ауыр салдарлы оқиғалар, ортақ себепті істен шығулар және нормативтік талаптар бөлек қаралуы тиіс.

FMEA сапасы оны орындайтын адамдарға байланысты. Бір конструктор дайындаған жұмыс парағында операторлар мен техниктер білетін нақты пайдалану жағдайлары ескерілмеуі мүмкін. Сапалы зерттеулер жобалау білімін нақты техникалық қызмет көрсету тарихымен және пайдалану тәжірибесімен ұштастырады.

Монте-Карло модельдеуі белгісіздікті үлестірімге айналдырады

Өнеркәсіптік сенімділікті есептеу көбіне белгісіз кіріс деректерін қамтиды. Компоненттің қызмет ету мерзімі өзгереді, жөндеу ұзақтығы ауытқиды, қосалқы бөлшектердің жеткізілуі болжанбайды, ал қоршаған орта әсері істен шығу сипатына ықпал етеді. Бір ғана орташа мән бұл өзгерістерді әрдайым көрсете алмайды. Монте-Карло модельдеуі бұл мәселені кездейсоқ іріктеуді бірнеше рет қайталау арқылы шешеді.

Инженер алдымен жүйе моделін құрып, белгісіз айнымалыларға ықтималдық үлестірімдерін тағайындайды. Содан кейін модельдеу көптеген ықтимал комбинацияларды жасайды. Бір іске қосу сорғы 8 000 сағаттан кейін істен шығып, төрт сағат ішінде жөнделеді деп есептеуі мүмкін. Басқа іске қосу кезінде істен шығу кейінірек болуы мүмкін, бірақ қажетті қосалқы бөлшек қолжетімсіз болғандықтан жөндеу әлдеқайда ұзаққа созылады.

Мыңдаған немесе миллиондаған іске қосудан кейін нәтижелер үлестірім түзеді. Модель күтілетін тоқтап қалу уақытын, өндіріс жоғалуын, жүйенің қолжетімділігін, миссияның сәтті орындалу ықтималдығын, қосалқы бөлшектерге сұранысты немесе техникалық қызмет көрсету құнын бағалай алады. Сондай-ақ бір ғана орташа мәнге жасырылып қалатын шектен тыс нәтижелердің ықтималдығын көрсете алады.

4-сурет. Монте-Карло модельдеуі ықтимал нәтижелер ауқымын бағалау үшін кездейсоқ жасалған көптеген істен шығу және жөндеу сценарийлерін талдайды.

Сенімді Монте-Карло сенімділік моделін құру

Модельдеудің сапасы жүйе моделіне байланысты. Модель компоненттерді, пайдалану ережелерін, істен шығу үлестірімдерін, жөндеу тәртібін, тәуелділіктерді, резервтік режим логикасын және техникалық қызмет көрсету ресурстарын көрсетуі керек. Бұл факторлар жүйе өнімділігіне әсер етсе, модельге ауа райын, өндірістік сұранысты, логистикалық кідірістерді және адамның әрекет етуін де қосуға болады.

Әр модельдеу іске қосылғанда жүйе уақыт бойынша бақыланады. Компоненттер таңдалған үлестірімдерге сәйкес істен шығады, ресурстар қолжетімді болғанда жөндеу басталады, ал модель жүйенің жұмыс істеп тұрғанын, өнімділігі төмендегенін немесе қолжетімсіз екенін тіркейді. Процесті қайталау әртүрлі өнімділік өлшемдері бойынша бағалаулар алуға мүмкіндік береді.

Валидация өте маңызды. Команда модельді жеңілдетілген есептеулермен, белгілі пайдалану жағдайларымен және зауыттың тарихи нәтижелерімен салыстыруы керек. Күтпеген нәтижені ол бағдарламалық жасақтамадан алынғандықтан ғана қабылдамай, зерттеу қажет. Негізгі логикасы толық болмаса, сыртқы көрінісі әсерлі модельдеу де қате болуы мүмкін.

Сезімталдықты талдау нәтижеге қандай болжамдардың көбірек әсер ететінін анықтауға көмектеседі. Егер жөндеу уақыты істен шығу қарқынына қарағанда әлдеқайда көбірек әсер етсе, басшылық қосалқы бөлшектердің қолжетімділігін және диагностика жылдамдығын жақсарту арқылы көбірек пайда табуы мүмкін. Егер ортақ себепті істен шығу ықтималдығы басым болса, бірдей компоненттерді көбірек қосу аз ғана пайда әкелуі мүмкін.

Істен шығу механизміне сәйкес келетін ықтималдық үлестірімдерін таңдау

Экспоненциалды үлестірім істен шығу қарқыны тұрақты деп есептейді. Ол кейбір электрондық компоненттер үшін олардың пайдалы пайдалану мерзімі барысында қолайлы болуы мүмкін. Вейбулл үлестірімі икемдірек және пайдалану мерзімінің басындағы істен шығуларды, кездейсоқ істен шығуларды немесе тозу кезіндегі мінез-құлықты сипаттай алады. Логнормальды үлестірімдер жөндеу ұзақтығы мен бірнеше көбейткіш фактор әсер ететін процестер үшін жиі пайдалы.

Таңдау бағдарламалық жасақтаманың ыңғайына емес, физикалық механизмге негізделуі керек. Тозудан туындайтын мойынтірек ақауы кездейсоқ байланыс қатесі сияқты әрекет етпейді. Екеуіне де тұрақты істен шығу жиілігін қолдану ұзақ мерзімді болжамдарды бұрмалауы мүмкін. Сенімділік инженерлері үлестірімді таңдамас бұрын пайдалану тарихы мен істен шығу механизмдерін зерделеуі керек.

Тарихи деректерді көбіне тазалау қажет. Техникалық қызмет көрсету жүйелері жоспарлы ауыстыруды функционалдық істен шығумен шатастыруы мүмкін. Істен шығу күндері ақау пайда болған кезде емес, жұмыс тапсырмасы ашылған кезде енгізілуі ықтимал. Актив атаулары, жұмыс сағаттары және істен шығу кодтары нысандар арасында да бірізді болмауы мүмкін.

Деректердің шектеулі болуы талдау жүргізуге кедергі келтірмейді, бірақ белгісіздік көрініп тұруы керек. Бастапқы бағалауларды сарапшылар пікірі, жеткізушілер ақпараты және салалық дерекқорлар толықтыра алады. Модель бір белгісіз болжамды нақты факт ретінде ұсынудың орнына, шынайы ауқымды тексеруі тиіс.

Мысал: Үш компрессорлы станцияның қолжетімділігі

Үш газ компрессоры бар станцияны қарастырайық. Толық өндіріс үшін екі агрегат қажет, ал үшіншісі резервтік қуатты қамтамасыз етеді. Әр машинаның жұмыс сағаты, техникалық қызмет көрсету тарихы және салқындату тиімділігі әртүрлі. Станцияда бір ғана мамандандырылған техникалық қызмет көрсету тобы болғандықтан, бір уақытта тек бір күрделі жөндеу жүргізіле алады.

Қосалқы мойынтіректерді жеткізуге бірнеше күн қажет, ал қоршаған орта температурасы жоғары болған кезде салқындату жүйесінің істен шығуы жиілейді. Мұндай өзара байланыстарды бір қарапайым қолжетімділік теңдеуімен көрсету қиын. Монте-Карло моделі компрессорлардың істен шығуын, жөндеу ұзақтығын, ауа райы кезеңдерін, техник мамандарының қолжетімділігін және логистикалық кідірістерді іріктеп модельдей алады.

Нәтижелер толық қуаттағы қолжетімділікті, төмендетілген қуаттағы жұмысты және станцияның толық тоқтап қалуын көрсетуі мүмкін. Басшылық инвестициялардың балама нұсқаларын салыстыра алады. Қосымша мойынтіректер қорын сақтау тағы бір жалпы техникалық қызмет көрсету маманын қосқаннан гөрі төтенше ұзақ тоқтап қалу уақытын тиімдірек қысқартуы мүмкін. Салқындату жүйесінің сенімділігін арттыру қалыпты жұмыс істеп тұрған компрессорды ауыстырғаннан көбірек пайда әкелуі ықтимал.

Модель техникалық қызмет көрсету аралықтарын да тексере алады. Алдын ала қызмет көрсету аралығын қысқарту істен шығуларды азайтуы мүмкін, бірақ жоспарланған тоқтап тұру уақытын және техникалық қызмет көрсетуден туындайтын қателерді арттырады. Симуляция екі әсерді де бір операциялық модель аясында бағалауға мүмкіндік береді.

Монте-Карло симуляциясы қай жерде тиімді — және қай жерде тиімсіз

Монте-Карло әдістері көптеген белгісіз айнымалы өзара әрекеттескенде тиімді. Олар күрделі логистиканы, жөндеу кезектерін, ауа райының әсерін, өндірістік сұранысты және техникалық қызмет көрсету шешімдерін модельдей алады. Нәтижесінде алынған үлестірім бір ғана орташа мәнге қарағанда көбірек ақпарат береді. Сондай-ақ ол сирек кездесетін, бірақ ауыр салдарға әкелетін нәтижелердің ықтималдығын көрсету арқылы тәуекелге негізделген шешімдерді қолдайды.

Негізгі әлсіз тұсы — модельдің сенімділігі. Күрделі модельдеу нәтижесі сандық тұрғыдан дәл көрінетіндіктен, жалған сенім тудыруы мүмкін. Бағдарлама тек талдаушы енгізген болжамдардың салдарын есептейді. Ескерілмеген тәуелділіктер немесе шынайылыққа сай келмейтін үлестірімдер жаңылыстыратын нәтижелерге әкелуі мүмкін.

Сондай-ақ тұрақты бағаларға қол жеткізу үшін модельдеудің жеткілікті саны қажет. Сирек оқиғалардың ықтималдықтарын бағалау үшін арнайы іріктеу әдістері қажет болуы мүмкін, өйткені кәдімгі кездейсоқ модельдеу іс жүзінде орындалмайтындай көп іске қосу санын талап етеді. Пайдаланушылар статистикалық белгісіздікті түсінуі үшін сенімділік аралықтары көрсетілуі тиіс.

Сондықтан модель логикасы, дереккөздер және шектеулер ашық болған кезде бұл әдіс барынша құнды. Сенімділікке қатысты шешімдер болжамдарын пайдалану және инженерлік персоналға түсіндіру мүмкін емес графикке негізделмеуі тиіс.

Түпкі себептерді талдау оқиғадан кейін басталады

Түпкі себептерді талдау нақты ақаудың, сапа мәселесінің немесе қауіпсіздік оқиғасының неліктен болғанын зерттейді. Ол зақымдалған құрамдасты анықтаумен шектелмейді. Қозғалтқыш мойынтірек тұрып қалғандықтан тоқтауы мүмкін, бірақ мойынтіректі ауыстыру тек жұмысты қалпына келтіреді. Тергеу мойынтіректің мұндай күйге неліктен жеткенін анықтауы тиіс.

Тереңірек себептерге ластану, майлаудың дұрыс жүргізілмеуі, нашар сақтау, орнату кезіндегі зақым, шамадан тыс процесс жүктемесі немесе тексерудің өткізіп алынуы жатады. Ұйымдық жағдайлар да ықпал етуі мүмкін. Техникалық қызмет көрсету тапсырмалары алынып тасталуы, қосалқы бөлшектер жарамсыз болуы немесе өндірістік қысым түзету жұмыстарын кешіктіруі мүмкін.

Сондықтан RCA белгілерді, тікелей физикалық себептерді, ықпал етуші жағдайларды және жүйенің негізгі әлсіз тұстарын ажыратады. Бұл айырмашылық ұйымның әрбір жөндеуді түпкілікті шешім ретінде қабылдауына жол бермейді. Сонымен қатар ол болашақтағы FMEA, FTA, техникалық қызмет көрсетуді жоспарлау және пайдалану рәсімдерін жақсартуға көмектесетін дәлелдер береді.

5-сурет. RCA ақауды көрінетін белгіден әрі қарай қадағалап, оның орын алуына мүмкіндік берген техникалық және ұйымдық жағдайларды анықтайды.

Зауыт қалыпты жұмысқа оралмай тұрып, дәлелдер сақталуы тиіс

Өнеркәсіптік дәлелдер тез жоғалуы мүмкін. Операторлар дабылдарды қалпына келтіруі, техниктер модульдерді ауыстыруы, ал процесс жағдайлары өзгеруі мүмкін. Контроллер журналдары бұрынғы оқиғалардың үстінен жазуы мүмкін, ал зақымдалған құрамдастар тексерілмей тұрып жойылып кетуі ықтимал. Сондықтан түпкі себептерді талдаудың (RCA) тәртіпті процесі дәлелдерді сақтаудан басталады.

Команда тарихи трендтерді, дабыл тізімдерін, контроллер оқиғаларының журналдарын, релелік жазбаларды, жұмыс тапсырмаларын, фотосуреттерді, зақымдалған бөлшектерді, бағдарламалық жасақтама нұсқаларын, конфигурация файлдарын және операторлардың бақылауларын жинауы тиіс. Әрбір элементтің көзі мен уақыты көрсетілуі керек. Тергеу барысында қосымша зерттеу қажет-қажет еместігі анықталғанға дейін заттай дәлелдер бақылауда сақталуы тиіс.

Уақытты синхрондауға ерекше назар аудару қажет. Контроллер, архиватор, қорғау релесі, сервер және техникалық қызмет көрсету жүйесі әртүрлі уақыт белгілерін жазуы мүмкін. Тергеушілер оқиғалар реттілігін құрудан бұрын осы айырмашылықтарды түзетуі керек. Әйтпесе кейінгі дабыл бастапқы оқиға сияқты қате көрінуі мүмкін.

Операторлармен сұхбаттарды жедел, бірақ мұқият жүргізу керек. Адамдар автоматтандырылған жүйелер тіркемеген реттілік пен мәнмәтінді есте сақтауы мүмкін. Олардың мәлімдемелері кінәлау үшін емес, дәлел ретінде қарастырылуы керек. Мақсат — шешімдер қабылданған жұмыс ортасын түсіну.

Неге деген сұрақ қоймас бұрын оқиғалар уақыт шкаласын құру

Сапалы уақыт шкаласы расталған фактілерді түсіндірмеден ажыратады. Онда істен шығуға дейін, істен шығу кезінде және одан кейін не болғаны жазылады. Әр оқиға дереккөзбен, мысалы, архиватор мәнімен, дабыл жазбасымен, техникалық қызмет көрсету әрекетімен, фотосуретпен немесе куәгердің мәлімдемесімен байланыстырылуы керек. Олқылықтар мен сәйкессіздіктер жасырылмай, көрініп тұруы тиіс.

Операторға көрсетілген алғашқы дабыл әрдайым алғашқы физикалық оқиға бола бермейді. Дабылдардың жаппай түсуі бастапқы жағдайды жүздеген қайталама хабарламаның астында көміп тастауы мүмкін. Оқиғалар реттілігі туралы жоғары ажыратымдылықтағы деректер қысымның тұрақсыздығы, қуаттың ауытқуы немесе байланыс жоғалуының ертерек басталғанын көрсетуі мүмкін. Уақыт шкаласы себепті салдардан ажыратуға көмектеседі.

Реттілік түсінікті болғаннан кейін топ «Бес неге?» әдісі, балық қаңқасы диаграммалары, тосқауылдарды талдау, өзгерістерді талдау немесе себептік факторлар диаграммалары сияқты құралдарды пайдалана алады. Қарапайым оқиғаларды қысқа себептік тізбек арқылы түсіндіруге болады. Күрделі оқиғалар әдетте өзара әрекеттесетін бірнеше техникалық және ұйымдық жағдайды қамтиды.

Тергеу бір ғана қисынды түсініктеме табылғаннан кейін тоқтамауы керек. Балама болжамдар дәлелдер негізінде тексерілуі тиіс. Дәлелденбеген жорамалдар расталған себеп ретінде емес, жорамал ретінде көрсетілуі керек.

Мысал: айнымалы жылдамдық жетектерінің қайталама істен шығуы

Зауытта бір конвейерді басқаратын айнымалы жылдамдық жетегі қайта-қайта істен шығады. Әр оқиғадан кейін техникалық қызмет көрсету тобы жетекті ауыстырып, өндіріс қалыпты жұмысын жалғастырады. Бірнеше айдан кейін тағы бір жетек істен шығады. Қайта-қайта ауыстыру жетектің өзі мәселенің толық себебі болмауы мүмкін екенін көрсетеді.

Түбірлік себептерді талдау (RCA) тобы істен шығу күндерін қоршаған орта және техникалық қызмет көрсету жазбаларымен салыстырады. Істен шығулардың көпшілігі жаздың ыстық кезеңдерінде болған. Шкаф температурасының үрдістері оның қолайлы диапазоннан жоғары деңгейде ұзақ уақыт жұмыс істегенін көрсетеді. Тексеру барысында сүзгілердің бітелгені, ауа ағынының шектелгені және салқындату жолының айналасында шаңның қалың жиналғаны анықталды.

Техникалық қызмет көрсету тарихы қызметкерлер саны өзгергеннен кейін сүзгілерді тұрақты тазалау профилактикалық жұмыстар кестесінен алынып тасталғанын көрсетеді. Жетектің өзі істен шыққан компонент болып табылады, бірақ шкаф температурасының шамадан тыс жоғары болуы — тікелей физикалық себеп. Желдетудің шектелуі мен техникалық қызмет көрсету тапсырмасының болмауы — ықпал етуші және ұйымдық себептер.

Сондықтан түзету шарасы тағы бір жетекті ауыстырумен шектелмеуі керек. Кәсіпорын сүзгілерге техникалық қызмет көрсетуді қалпына келтіріп, температура дабылдарын орнатып, шкафтарды салқындатуды жақсартып, қоршау конструкциясын қайта қарауы мүмкін. Тиімділік температура жоғары болатын келесі кезеңде тексерілуі тиіс.

Түзету шаралары расталған себептермен байланысты болуы тиіс

Көптеген ТСЖ есептері түзету шараларын жоспарлау кезінде әлсірейді. Топтар білімнің жеткіліксіз болғанын дәлелдемей-ақ, қосымша оқытуды ұсынуы мүмкін. Нақты мәселе жабдық конструкциясының нашарлығында болса да, олар рәсімдерді қайта қарауы мүмкін. Нақты ақаулық механизмін анықтай алмайтын тексерулерді қосуы мүмкін.

Әрбір шара расталған себепке немесе ықпал етуші жағдайға бағытталуы тиіс. Оның жауапты тұлғасы, аяқталу күні және тексерудің белгіленген әдісі болуы керек. Ұйым уақытша оқшаулау шарасын, түзету шарасын және ұзақ мерзімді алдын алу шарасын ажыратуы тиіс. Өндірісті қалпына келтіру қайталанудың алдын алумен бірдей емес.

Іске асырылғаннан кейін тиімділікті тексеру қажет. Орындалған шара автоматты түрде сәтті болды дегенді білдірмейді. Кәсіпорын ақаулық ықтималдығының азайғанын, жаңа бақылау шарасының қолданылып жатқанын және оның басқа тәуекел туғызбағанын растауы тиіс. Бұл кері байланыс сенімділікті арттыру циклін тұйықтайды.

Күрделі тергеулер тәуелсіз тексеруді қажет етуі мүмкін. Оқиғаға тікелей қатысы бар топтарға бұрынғы болжамдар немесе ұйымдық қысым әсер етуі ықтимал. Сыртқы немесе функцияаралық тексеру түпкілікті қорытындылар қабылданғанға дейін талдауға сын тұрғысынан баға бере алады.

Адам қатесі түпкі себепті толық түсіндіре бермейді

«Оператор қатесі» және «техникалық қызмет көрсету қатесі» деген тіркестер әлсіз тергеулерде жиі кездеседі. Бұл белгілер соңғы әрекетті кім орындағанын сипаттайды, бірақ сол әрекеттің неліктен ықтимал болғанын түсіндірмейді. Адамдар интерфейстер, рәсімдер, қызметкерлер саны, өндірістік талаптар, оқыту жүйелері және жабдық конструкциялары шеңберінде жұмыс істейді. Тергеу осы жағдайлардың барлығын зерттеуі тиіс.

Басқару пультіндегі екі нысан бір-біріне өте ұқсас көрінсе, оператор қате басқару элементін таңдауы мүмкін. Сәйкестендіру бірізді болмаса, техник қате бөлшекті орнатуы мүмкін. Ұйым үздіксіз өндірісті ынталандырып, жоспарлы тоқтатуға нақты мүмкіндік бермесе, басшы техникалық қызмет көрсетуді кейінге қалдыруы мүмкін.

Бұл жағдайларды түсіну жеке жауапкершілікті жоймайды. Ол сол жүйенің басқа адамды да дәл сондай қателікке итермелеуіне жол бермейді. Кінәлауға бағытталған тергеу жауапкершілікті мойындату жөніндегі шұғыл талапты қанағаттандыруы мүмкін, бірақ негізгі әлсіздікті сол күйінде қалдырады.

Тиімді ТСЖ шешімге жүйенің қалай ықпал еткенін зерттейді. Ол дабылдардың түсінікті болған-болмағанын, рәсімдердің іс жүзінде қолдануға қолайлы болған-болмағанын, жұмыс жүктемесінің орынды болған-болмағанын және қажетті құралдардың қолжетімді болған-болмағанын сұрайды. Бұл сұрақтар адамдарға мұқият болуды жай ғана тапсыруға қарағанда, неғұрлым пәрменді түзету шараларын әзірлеуге мүмкіндік береді.

Түпкі себептерді талдау қай жерде тиімді — және қай жерде тиімсіз

RCA нақты пайдалану тәжірибесін алдын алу біліміне айналдырады. Ол болжамдық зерттеулер байқамаған конструкциялық әлсіздіктерді, техникалық қызмет көрсету кемшіліктерін, процедуралық мәселелерді және ұйымдық қысымдарды анықтай алады. Оның нәтижелері сенімділік модельдерін және болашақ жобаларға арналған стандарттарды жақсарта алады.

Бұл әдіс оқиғадан кейін басталатындықтан, реактивті болып табылады. Ауыр салдары бар салалар тек істен шығулардан сабақ алуға сүйене алмайды. FMEA және FTA сияқты проактивті әдістер әлі де қажет. RCA нақты пайдалану тәжірибесінен алынған дәлелдер арқылы болжамдарды жаңартып, оларды толықтыруы тиіс.

Тергеу жұмыстары субъективті сипатқа да ие болуы мүмкін. Растауға бейімділік топтарды сәйкес келетін алғашқы түсіндірмені қолдауға итермелеуі ықтимал. Дәлелдердің жетіспеуі қорытындылардың белгісіз болып қалуына әкелуі мүмкін. Мықты есептер расталған себептерді, ықпал етуші факторларды, болжамдарды және шешілмеген сұрақтарды нақты ажыратады.

Түбірлі себептерді талдау нәтижесінің құндылығы кейінгі орындауға байланысты. Техникалық тұрғыдан мықты тергеу шаралар кешіктірілгенде, әлсірегенде немесе ешқашан тексерілмегенде аз пайда береді. Сондықтан басшылықтың қолдауы талдау шеберлігі сияқты маңызды.

Марков модельдері жүйенің өзгермелі күйлерін қадағалайды

Марковтық модельдеу жүйені анықталған жұмыс күйлері арқылы сипаттайды. Қарапайым жүйе тек жұмыс күйі мен істен шыққан күйден тұруы мүмкін. Ақауға төзімді жүйеге әдетте толық резервтелген, нашарлаған, істен шыққан, жөнделіп жатқан немесе қосалқы бөлшекті күтіп тұрған сияқты қосымша күйлер қажет. Бұл күйлерді ауысулар байланыстырады.

Істен шығу қарқыны жүйені толық жұмыс күйінен нашарлаған күйге ауыстыруы мүмкін. Тағы бір ақау оны нашарлаған күйден қолжетімсіз күйге ауыстыруы мүмкін. Жөндеу қарқыны жүйені толық жұмыс күйіне қайтара алады. Модель жүйенің уақыт өте әрбір күйде болу ықтималдығын есептейді.

Бұл құрылым әсіресе жөндеуге болатын жүйелер үшін пайдалы. Ол резервтілікті, күту режиміндегі жабдықты, диагностикалық қамтуды, техникалық қызмет көрсетуге жауап беру жылдамдығын және өндірістік қуаттың ішінара сақталуын көрсете алады. Қарапайым сенімділік формуласынан айырмашылығы, ол жүйенің алғашқы ақаудан кейін қанша уақыт осал күйде қалуы мүмкін екенін көрсетеді.

6-сурет. Марков модельдері жүйелердің жарамды, нашарлаған, істен шыққан және жөнделген күйлер арасында қалай ауысатынын сипаттайды.

Екі күйлі модель негізгі қағиданы қамтамасыз етеді

Ең қарапайым Марков моделі бір жұмыс күйі мен бір істен шыққан күйден тұрады. Істен шығу қарқыны жұмыс күйінен істен шыққан күйге өтуді басқарады. Жөндеу қарқыны жүйенің қайтадан жұмыс күйіне өтуін басқарады. Осы ауысулар негізінде модель белгілі бір кезеңдегі немесе тұрақты күй жағдайындағы қолжетімділікті бағалай алады.

Бұл модель жөндеуге болатын қарапайым жабдыққа пайдалы, бірақ резервтелген автоматтандыру жүйелерінің көпшілігін толық сипаттамайды. Екі арналы контроллер бір арна істен шыққаннан кейін де жұмысын жалғастыра алады. Жүйе жұмысқа қабілетті күйінде қалады, бірақ резервтілігін жоғалтады. Енді ол екінші ақауға көбірек ұшырайтын нашарлаған күйге өтеді.

Төмендетілген күйді қосу модельге жүйенің толық қорғаныссыз қаншалықты жиі және қанша уақыт жұмыс істейтінін есептеуге мүмкіндік береді. Жөндеу жылдамдығы аса маңызды болады. Сенімді құрамдастары бар жүйенің өзі ақауды диагностикалау, қосалқы бөлшекті жеткізу немесе техникалық қызмет көрсетуге рұқсат алу баяу болған кезде төмендетілген күйде шамадан тыс ұзақ болуы мүмкін.

Модель анықталған және анықталмаған ақауларды да ажырата алады. Анықталған арна ақауы дереу жөндеуді іске қосуы мүмкін. Анықталмаған ақау сұраныс туындағанға немесе басқа ақау орын алғанға дейін жасырын қалуы ықтимал. Диагностикалық қамту ауысу құрылымын өзгертеді, сондықтан есептелген қолжетімділік пен тәуекел де өзгереді.

Мысал: қос резервтік контроллер жұбы

Резервтік жұп ретінде орналасқан екі контроллерді қарастырайық. Бірінші күй екі контроллердің де жарамды екенін білдіреді. Екінші күй бір контроллердің істен шыққанын, ал екіншісінің басқаруды жалғастырып тұрғанын білдіреді. Үшінші күй екі контроллердің де істен шығып, басқарудың толық қолжетімсіз болғанын білдіреді.

Модель әр контроллердің істен шығу жиілігін және ақау анықталғаннан кейінгі жөндеу жиілігін қамтиды. Оған ауысудың істен шығуы, қуаттың ортақ жоғалуы және бағдарламалық жасақтаманың ортақ ақауы да енгізілуі мүмкін. Бұл қосымша ауысулар талдаудың толық тәуелсіздік туралы болжам жасауына жол бермейді.

Нәтижелер толық резервтелген қолжетімділікті функционалдық қолжетімділіктен ажырата алады. Жүйе жылдың басым бөлігінде процесті басқара алуы мүмкін, бірақ сағаттардың едәуір бөлігінде тек бір жарамды контроллермен жұмыс істеуі ықтимал. Мұндай төмендетілген күйдегі әсер маңызды қолданба үшін қолайсыз болуы мүмкін.

Модель жақсарту стратегияларын салыстыра алады. Қосалқы бөлшекті жылдамырақ ауыстыру үшінші контроллерді қосудан гөрі төмендетілген күйдегі әсерді тиімдірек азайтуы мүмкін. Жақсырақ диагностика жабдықтың істен шығу жиілігін сәл төмендетуден көбірек пайда әкелуі ықтимал. Марковтық талдау осы ымыраларды өлшенетін етеді.

Резервтік жабдыққа тек белсенді істен шығу күйі жеткіліксіз

Резервтік артықтық қосымша ерекшеліктерді енгізеді. Резервтік сорғы жұмыс істеп тұрған сорғы істен шыққанға дейін тоқтап тұруы мүмкін. Резервтік қондырғыда жасырын ақау болуы, іске қосылмауы немесе ауысу логикасында мәселе туындауы мүмкін. Оқшаулау клапандары да қажетті күйге ауыспай қалуы ықтимал.

Марков моделі жұмыс істеп тұрған жабдықтың жарамдылығы, резервтегі жабдықтың қолжетімсіздігі, ауысу ақаулығы, төмендетілген қуат және жүйенің толық істен шығуы күйлерін қамтуы мүмкін. Дәлелдеу тесті жүйені белгісіз әрекетсіз күйден белгілі күйге қарай жылжытады. Тестілер арасындағы аралық жасырын ақаулардың қанша уақыт бойы орын алуы мүмкін екенін анықтайды.

Техникалық қызмет көрсету саясаттарын сол құрылым аясында бағалауға болады. Тексеру аралықтарының қысқаруы жасырын ақауларды анықтауды жақсартады, бірақ техникалық қызмет көрсету жүктемесін арттырып, қосымша қателерге әкелуі мүмкін. Модель тестілеуді жиірек жүргізу әрдайым жақсы деген болжам жасамай, осы қарама-қарсы әсерлерді салыстыра алады.

Резервтегі жабдықты талдау жөндеу логистикасын да қамтуы тиіс. Істен шыққан резервтік компонент өндірісті бірден тоқтатпауы мүмкін, сондықтан жөндеу кейінге қалдырылуы ықтимал. Бұл кідіріс жұмыс істеп тұрған блок кейін істен шыққан кезде жүйені қорғаныссыз қалдырады. Сондықтан пайдалану басымдықтары сенімділікке аппараттық сипаттамалар сияқты әсер етеді.

Марков болжамы қарапайымдылықты да, шектеулерді де тудырады

Негізгі Марков моделі болашақтағы ауысу әрекеті толық тарихқа емес, ағымдағы күйге байланысты деп есептейді. Бұл болжам математиканы жеңілдетеді және көбіне тұрақты ауысу қарқындарын қажет етеді. Кейбір өнеркәсіптік жабдықтар шектеулі кезең ішінде бұл жуықтауға жеткілікті деңгейде сәйкес келеді.

Ескіру мен жинақталған зақым бұл болжамды бұзуы мүмкін. Қатты тозған мойынтіректің, екеуі де қазір жұмыс істеп тұрса да, болашақтағы істен шығу сипаты жаңа мойынтіректікіндей болмайды. Қосымша деградация күйлері ескіруді жуықтап көрсете алады, ал дәлірек бейнелеу үшін жартылай Марков немесе басқа модельдер қажет болуы мүмкін.

Күйлердің шамадан тыс көбеюі — тағы бір қиындық. Әр компоненттің күйі жүйенің ықтимал күйлерінің санын еселеуі мүмкін. Күрделі резервтелген қондырғыда мыңдаған немесе миллиондаған комбинация тез пайда болуы ықтимал. Талдауды басқаруға болатындай деңгейде ұстау үшін модельді ықшамдау, топтастыру немесе симуляция қажет болуы мүмкін.

Модель әрбір физикалық өзгерісті көрсетпей-ақ, шешім қабылдауды қолдайтындай жеткілікті егжей-тегжейлі болуы керек. Шамадан тыс күрделілік қызмет көрсету мен валидация мәселелерін туғызады. Тым қарапайым модель маңызды әрекеттерді жасырады, ал тым егжей-тегжейлі модельді түсіндіру мүмкін болмайды.

Марков модельдеуі қай жерде тиімді — және қай жерде тиімсіз

Марков модельдеуі жөндеуге болатын резервтелген жүйелерге, резервтегі жабдыққа, төмендетілген жұмыс режимдеріне және диагностикалық қамтуға жақсы сәйкес келеді. Ол қолжетімділікті талдауды қолдайды және техникалық қызмет көрсетуге жауап беру жүйенің тәуекелге ұшырауын қалай өзгертетінін көрсетеді. Ол әсіресе істен шығу мен жөндеу күйлерінің реттілігі маңызды болғанда пайдалы.

Бұл әдіс күйлер мен ауысу қарқындарын дұрыс анықтауға тәуелді. Тұрақты қарқын туралы болжамдар ескіруді, қоршаған орта өзгерістерін немесе техникалық қызмет көрсету сапасын көрсетпеуі мүмкін. Жалпы себепті істен шығулар тәуелсіз компоненттердің қарқындарының ішіне жасырылмай, нақты көрсетілуі тиіс.

Нәтижелер сезімталдық талдауымен расталуы тиіс. Команда істен шығу жиіліктері, жөндеу уақыты, диагностикалық қамту және жалпы себепті істен шығу туралы болжамдар өзгерген кезде қорытындылардың қалай өзгеретінін тексеруі керек. Тек бір оптимистік болжам жағдайында ғана қолайлы көрінетін жобаны орнықты деп санауға болмайды.

Марков модельдері физикалық дәлелден гөрі аналитикалық құралдар болып табылады. Тестілеу, пайдалану кезіндегі дәлелдер, FMEA және FTA әлі де қажет. Модель стратегияларды салыстыруға көмектеседі, бірақ нақты архитектураны тексерудің орнын баса алмайды.

Бес әдісті біртұтас сенімділік жүйесі ретінде қолдану

Бес әдіс өзара байланысқан кезде ең көп құндылық береді. FMEA жобалау кезінде компоненттердің егжей-тегжейлі ақау түрлерін анықтай алады. Содан кейін FTA қандай үйлесімдердің аса маңызды жүйелік оқиғаға ықпал ететінін анықтай алады. Марков моделі алғашқы ақаудан кейін және жөндеу кезінде жүйенің қалай әрекет ететінін сипаттай алады.

Монте-Карло симуляциясы жөндеу ұзақтығы, қосалқы бөлшектерді жеткізу, ауа райы және техникалық қызмет көрсету жүктемесі сияқты белгісіз кіріс деректерін тексере алады. RCA нақты ақаулардан кейін дәлел береді және бастапқы модельдер назардан тыс қалдырған болжамдарды ашуы мүмкін. Содан кейін модельдер тарихи құжат ретінде сақталмай, жаңартылуы тиіс.

FTA екі контроллердің ақауын тәуелсіз деп қарастырады делік. Кейін RCA екі контроллердің де бір техникалық қызмет көрсету маманы бірдей қате конфигурацияны жүктегеннен кейін істен шыққанын көрсетеді. Ақаулар ағашына ортақ техникалық қызмет көрсету оқиғасын қосу керек. Марков және Монте-Карло модельдері де жаңа тәуелділікті қамтуы тиіс.

Бұл кері байланыс процесі үздіксіз дамитын сенімділік бағдарламасын қалыптастырады. Болжамды талдау жобалауға бағыт береді, пайдалану деректері болжамдарды тексереді, ал тергеу нәтижелері модельдердің келесі буынын жақсартады. Сенімділік жұмысы бір реттік жоба талабы емес, жүйенің өмірлік цикліне кіріктірілген үдеріске айналады.

Ортақ себепті ақаулар бүкіл резервтік архитектураны істен шығаруы мүмкін

Ортақ себепті ақаулар бір негізгі жағдай арқылы бірнеше арнаға әсер етеді. Ортақ қуат көзі, салқындату, желілік инфрақұрылым, бағдарламалық жасақтама, қоршаған орта әсері және техникалық қызмет көрсету тәжірибесі — жиі кездесетін мысалдар. Бұл ақаулар аса қауіпті, өйткені олар қағаз жүзінде сенімді көрінетін резервтілікті істен шығаруы мүмкін.

Физикалық оқшаулау кейбір ортақ себептерді азайтады. Әртүрлі жабдық немесе бағдарламалық жасақтама басқа себептерді азайта алады. Тәуелсіз тексеру техникалық қызмет көрсету мен конфигурациялау қателерін азайтады. Алайда әртараптандыру оқыту, қосалқы бөлшектер, тестілеу және біріктіру күрделілігін де арттырады.

Дұрыс шешім тәуекелге байланысты. Әртүрлі контроллер технологияларын орнату бағдарламалық жасақтамадағы ортақ ақауды азайтуы мүмкін, бірақ жаңа байланыс және техникалық қызмет көрсету мәселелерін туындатады. Екеуі де су басу қаупі бар бір шкафта орналасса, бөлек қуат көздері аз ғана пайда беруі мүмкін. Сенімділік әдістері қандай әртараптандыру шараларының шынайы ақау механизмдеріне әсер ететінін анықтауға көмектеседі.

Ортақ себепті ақауларға қатысты болжамдар әрбір сандық модельде ашық көрсетілуі тиіс. Резервтік арналар толықтай тәуелсіз деп қарастыру дерлік әрдайым шамадан тыс оптимистік нәтиже береді. Кәсіпорын тәжірибесі мен түпкі себептерді талдау нәтижелері осы тәуелділіктерді бағалауға құнды дәлел береді.

Диагностикалық қамту жүйенің осал күйде қанша уақыт қалатынын анықтайды

Жасырын ақаулар сақталған жағдайда резервтік жүйені тиімді басқару мүмкін емес. Диагностикалық қамту автоматты немесе қолмен басқару құралдары анықтайтын тиісті ақаулар үлесін сипаттайды. Жоғары қамту жүйенің байқамай істен шыққан күйде өткізетін уақытын қысқартады. Сондай-ақ ол кезекті ақау орын алғанға дейін техникалық қызмет көрсету арқылы резервтілікті қалпына келтіруге мүмкіндік береді.

Диагностикалық мәлімдемелерді мұқият тексеру керек. Контроллер ішкі процессор ақауларын анықтауы мүмкін, бірақ далалық сымдардың әрбір ақауын анықтай алмайды. Байланыс модулі арнаның толық жоғалуын анықтауы мүмкін, бірақ деректерді қате сәйкестендіруді байқамауы ықтимал. Қуат көзі шығыс толық жоғалғаннан кейін дабыл беруі мүмкін, бірақ біртіндеп нашарлау туралы ескерту бермеуі мүмкін.

Функционалдық сынақтар үздіксіз диагностика анықтай алмайтын ақауларды қамтиды. Сынақ аралығы ақауға ұшырау уақытын айқындайды. Ұзақ аралықтар жасырын ақаулардың ұзақ уақыт сақталуына мүмкіндік береді, ал өте қысқа аралықтар техникалық қызмет көрсету жүктемесін және сынақтан туындайтын тәуекелді арттырады. FMEA, Марков талдауы және пайдалану деректері теңгерімді аралықты таңдауға көмектеседі.

Тестілеу функцияны толық қамтуы керек. PLC кірісін іске қосу далалық ажыратқыштың, сымдардың, логиканың, шығыстың және соңғы атқарушы элементтің барлығы дұрыс жұмыс істейтінін дәлелдемейді. Сенімділік талдауы әрбір диагностика немесе функционалдық сынақ анықтай алатын ақауларды нақты белгілеуі тиіс.

Жөндеу уақыты көбіне істен шығу жиілігі сияқты маңызды

Сенімділік бағдарламалары көбіне компоненттердің істен шығу жиілігін азайтуға бағытталады. Ақауға төзімді жүйелерде жөндеу уақыты да соншалықты маңызды болуы мүмкін. Бірінші арна істен шыққаннан кейін жүйе жұмысын жалғастыра алады, бірақ осал күйде қалады. Ұзақ жөндеу кідірістері екінші ақаудың толық істен шығуға әкелу ықтималдығын арттырады.

Диагностика, мақұлдаулар, техниктердің қолжетімділігі, қосалқы бөлшектер, кіру рұқсаттары және өндіріс жағдайларының барлығы қалпына келтіру уақытына әсер етеді. Дұрыс қосалқы бөлшек шкафқа жеткеннен кейін компонентті ауыстыруға он бес минут кетуі мүмкін. Алайда қосалқы бөлшекті халықаралық деңгейде іздеуге тура келсе, нақты тоқтап қалу уақыты бірнеше күнге созылуы мүмкін.

Жақсартылған диагностика ақаудың орнын анықтау уақытын қысқарта алады. Стандартталған модульдер мен алдын ала конфигурацияланған қосалқы бөлшектер ауыстыру уақытын азайтады. Жергілікті қор, нақты эскалация рәсімдері және қашықтан инженерлік қолдау логистикалық кідірістерді қысқартуы мүмкін. Марков және Монте-Карло модельдері бұл жақсартулардың құнын сандық бағалай алады.

Сенімділікке салынатын ең тиімді инвестиция әрдайым қуаттырақ жабдық бола бермейді. Кейбір жүйелерде жөндеу уақытын қысқарту компоненттің істен шығу жиілігін аздап жақсартудан гөрі тәуекелді көбірек төмендетеді. Талдау екі нұсқаны да салыстыруы керек.

DCS және PLC архитектураларына сенімділік талдауын қолдану

Басқару жүйесінің сенімділігі тек орталық процессорға байланысты емес. Инженерлер контроллерлерді, енгізу/шығару модульдерін, байланыс желілерін, қуат көздерін, серверлерді, оператор станцияларын, уақытты синхрондауды, далалық интерфейстерді және қосалқы қызметтік жүйелерді қарастыруы керек. Ортақ пайдаланылатын әрбір элемент ортақ тәуелділік көзіне айналуы мүмкін.

Артық контроллерлер бір енгізу/шығару сөресін ортақ пайдалана алады. Артық серверлер бір желі қосқышына немесе бір сақтау жүйесіне тәуелді болуы мүмкін. Қашықтағы енгізу/шығару желілері бір физикалық бағыт арқылы өтетін бөлек байланыс арналарының көмегімен жұмыс істеуі мүмкін. Толық талдау функцияны далалық құрылғыдан соңғы басқару әрекетіне дейін бақылауы тиіс.

Істен шыққаннан кейінгі талап етілетін әрекет анық белгіленуі керек. Процесс қалған контроллер арқылы жалғасуы, қолмен басқаруға ауысуы немесе бақыланатын тоқтауға өтуі мүмкін. Техникалық қызмет көрсету персоналы істен шыққан арнаны анықтап, жарамды арнаның жұмысына кедергі келтірмей жүйені қалпына келтіруді білуі тиіс.

Басқару жүйелерін жаңартуды жоспарлап отырған ұйымдар технологиялық автоматтандыру архитектураларында қолданылатын әдеттегі DCS басқару жүйесінің компоненттерін де қарастыра алады. Компоненттерді таңдау оқшауланған өнім сипаттамаларына емес, толық қолданбаның сенімділік талаптарына негізделуі тиіс.

Сенімді модельдер сенімді техникалық қызмет көрсету деректеріне тәуелді

Сандық сенімділік талдауы бастапқы деректердің сапасындай ғана мықты болады. Техникалық қызмет көрсету жазбалары функционалдық істен шығуды, жоспарлы ауыстыруды, тексеруді және модификацияны ажыратуы керек. Істен шығу күні функция жоғалған уақытты, ал қалпына келтіру күні жұмыс қайтадан шын мәнінде қолжетімді болған уақытты көрсетуі тиіс.

Активтердің сәйкестендіргіштері тарихты сақтау жүйесінде, техникалық қызмет көрсету жүйесінде, сызбаларда және қосалқы бөлшектер дерекқорында бірізді сақталуы керек. Істен шығу кодтары анық емес белгілерді емес, механизмдерді сипаттауы тиіс. «Тоқтады» деген жазудың талдамалық құндылығы аз, ал «майлау материалының ластануынан кейін мойынтіректің кептелуі» деген сипаттама болашақ модельдеу мен алдын алуды қолдайды.

Пайдалану әсерін де ескеру қажет. Үздіксіз жұмыс істейтін сорғыны тек сынақ кезінде ғана іске қосылатын резервтік сорғымен тікелей салыстыруға болмайды. Температура, ылғалдылық, ластану, діріл, электрлік жүктеме және технологиялық жүктеме басқа жағынан бірдей компоненттер арасындағы айырмашылықтарды түсіндіруі мүмкін.

Деректерді тазалау әкімшілік дайындық емес, инженерлік жұмыс ретінде қарастырылуы керек. Қате жіктеулер істен шығу жиіліктерін, жөндеу үлестірімдерін және модель қорытындыларын бұрмалауы мүмкін. Сарапшылар әдеттен тыс нәтижелерді қабылдамас бұрын техникалық қызмет көрсету және пайдалану персоналымен бірге тексеруі керек.

Сенімділікті арттырудың практикалық жұмыс үдерісі

Сенімділік жобасы қажетті функция мен жүйе шекарасын анықтаудан басталуы керек. Команда қалыпты жұмыс кезінде және ықтималдығы бар әрбір ақаудан кейін қандай өнімділік қажет екенін көрсетуі тиіс. Сызбаларды, нұсқаулықтарды, техникалық қызмет көрсету тарихын, пайдалану процедураларын, дабыл жазбаларын және бұрынғы оқиғалар туралы есептерді жинау керек.

FMEA компоненттер деңгейіндегі істен шығу режимдері мен әлсіз анықтау бақылауларын анықтай алады. FTA маңызды негізгі оқиғалар мен ортақ тәуелділіктерді зерттей алады. Марков модельдеуі деградацияланған күйлер мен жөндеуге әрекет етуді бағалай алады, ал Монте-Карло симуляциясы істен шығу, техникалық қызмет көрсету және логистикадағы белгісіздікті көрсете алады.

Тарихи оқиғалар RCA арқылы қарастырылуы керек. Нәтижелер жобалық талдаулар мен сандық болжамдарды жаңарту үшін қолданылуы тиіс. Іс-шараларға салдарына, ықтималдығына, анықталуына, әсер ету ұзақтығына, жөндеу уақытына және құнына қарай басымдық берілуі керек.

Әр әрекеттің жауапты иесі, аяқталу күні және тиімділігін тексеру рәсімі болуы керек. Талдаулар жабдыққа елеулі өзгерістер енгізілгеннен, бағдарламалық жасақтама жаңартылғаннан, процестер өзгертілгеннен немесе техникалық қызмет көрсету стратегиясы ауысқаннан кейін жаңартылуы тиіс. Сенімділік — бір рет дайындалып, сақтауға қойылатын есеп емес, үздіксіз жүргізілетін инженерлік тәртіп.

Ақауға төзімділік туралы әлсіз мәлімдемелерді әшкерелейтін сұрақтар

Мұқият шолу қандай функция қолжетімді болып қалуы тиіс екенін және жүйе қандай ақауларға төтеп бере алатынын сұрайды. Ол резервтелген арналардың физикалық, электрлік және логикалық тұрғыдан тәуелсіз екенін тексереді. Сондай-ақ жасырын ақаулардың қалай анықталатынын және жөндеу жүргізілгенге дейін жүйенің нашарлаған күйде қанша уақыт қала алатынын қарастырады.

Топ ауыстыруды ұзақ күтуді талап ететін компоненттерді анықтап, техникалық қызмет көрсету кезіндегі бір қателік бірнеше арнаға әсер ете ала ма, соны айқындауы керек. Бағдарламалық жасақтама мен конфигурацияға тәуелділіктерге де аппараттық құралдар сияқты назар аударылуы тиіс. Операторлар ақаудан кейін жүйенің қалай әрекет ететінін және қандай қолмен орындалатын әрекеттердің әлі де қолжетімді екенін түсінуі керек.

Ақау мен жөндеуге қатысты болжамдар мүмкіндігінше өндірістік нысан деректерімен расталуы тиіс. Түзету шаралары аяқталғаннан кейін тексерілуі керек. Дәлелдеу сынақтары жекелеген жабдықтың реакциясын ғана емес, толық қорғаныс функциясын көрсетуі тиіс.

Бұл сұрақтар жүйенің резервтелгені туралы жалпы мәлімдемеден әлдеқайда құнды. Олар ақауға төзімділікті нақты архитектурамен, пайдалану ортасымен және техникалық қызмет көрсету мүмкіндігімен байланыстырады.

Қорытынды көзқарас

Тоқтап қалуға, қауіпті әрекетке немесе басқаруды жоғалтуға жол берілмейтін жағдайларда ақауға төзімділік аса маңызды. Алайда резервтеу өздігінен сенімді жүйе қалыптастырмайды. Инженерлер ақау режимдерін, ортақ тәуелділіктерді, диагностикалық қамтуды, нашарлаған режимде жұмыс істеуді, жөндеу сипаттарын және пайдалану салдарын түсінуі керек.

Ақаулар ағашын талдау (Fault Tree Analysis) ақаулардың қандай үйлесімдері сындарлы оқиғаға әкелуі мүмкін екенін көрсетеді. FMEA жеке ақау режимдері мен олардың салдарын жүйелі түрде қарастырады. Монте-Карло модельдеуі белгісіз сценарийлерді бағалайды, ал түпкі себептерді талдау (RCA) нақты ақауларды алдын алу біліміне айналдырады. Марков модельдеуі жөндеуге келетін жүйелердің жұмысқа жарамды, нашарлаған, істен шыққан және қалпына келтірілген күйлер арасында қалай ауысатынын түсіндіреді.

Әр әдістің шектеулері бар, бірақ олардың барлығы бірге сенімділікті қамтамасыз етудің берік негізін құрайды. Жобалау зерттеулері пайдалану барысында алынған деректер негізінде жаңартылып, оқиғаларды талдау нәтижелері болашақ модельдерді жақсартуы тиіс. Нәтижелер архитектураға, техникалық қызмет көрсетуге, қосалқы бөлшектерге, сынақтарға, оқытуға және рәсімдерге ықпал етуі керек.

Мақсат — ешқашан ақауға ұшырамайтын жүйе құру емес. Мақсат — ақауларды ерте анықтау, олардың салдарын шектеу, талап етілетін функцияны сақтау және толық мүмкіндікті болжамды түрде қалпына келтіру. Бұл — өнеркәсіптік ақауға төзімділіктің практикалық мәні.