Основные положения анализа видов, последствий и критичности отказов
Метод анализа видов, последствий и критичности отказов (АВПКО) нашел широкое применение в практике анализа надежности сложных систем с высокой ценой отказа, наряду с этим данный метод достаточно широко применяется при анализе безопасности и риска потенциально опасных систем и модификации опасных производств [16].
Основы применения метода изложены в [26, 31].
В АВПКО используются следующие понятия:
Тяжесть последствий отказа – качественная или количественная оценка вероятного (наблюдаемого) ущерба от отказа элемента и (или) системы.
Категория тяжести последствий отказов – классификационная группа отказов по тяжести их последствий, характеризуемая определенным, установленным до проведения анализа сочетанием качественных и (или) количественных учитываемых составляющих ожидаемого (вероятного) отказа или нанесенного отказом ущерба.
Критический отказ – отказ системы или ее элемента, тяжесть последствий которого в пределах данного анализа признана недопустимой и требует принятия специальных мер по снижению вероятности данного отказа и/или возможного ущерба, связанного с его возникновением.
Критичный элемент – элемент системы, отказ которого может быть критическим.
Критичный технологический процесс – технологический процесс (ТП), применяемый при изготовлении и/или монтаже системы или ее элементов, нарушение параметров которого или вносимые в ходе которого дефекты могут быть причиной критического отказа.
Показатель критичности отказа – количественная характеристика критичности отказа, учитывающая его вероятность за время эксплуатации и тяжесть возможных последствий.
Анализ видов и последствий отказов (АВПО) – формализованная, контролируемая процедура качественного анализа проекта, технологии изготовления, правил эксплуатации и хранения, системы технического обслуживания и ремонта изделия, заключающаяся в выделении на некотором уровне разукрупнения его структуры возможных (наблюдаемых) отказов разного вида, в прослеживании причинно-следственных связей, обусловливающих их возникновение, и возможных (наблюдаемых) последствий этих отказов на данном и вышестоящих уровнях, а также - в качественной оценке и ранжировании отказов по тяжести их последствий.
Анализ видов, последствий и критичности отказов – процедура АВПО, дополненная оценками показателей критичности анализируемых отказов
2.5.1.1 Цели проведения АВПКО. АВПКО проводят с целью обоснования, проверки достаточности, оценки эффективности и контроля за реализацией управляющих решений, направленных на совершенствование конструкции, технологии изготовления, правил эксплуатации, системы технического обслуживания и ремонта объекта и обеспечивающих предупреждение возникновения и/или ослабление тяжести возможных последствий его отказов, достижение требуемых характеристик безопасности, экологичности, эффективности и надежности.
2.5.1.2 Задачи, решаемые при проведении АВПКО. В процессе АВПКО решают следующие задачи:
1) выявляют возможные виды отказов составных частей и изделия в целом, изучают их причины, механизмы и условия возникновения и развития;
2) определяют возможные неблагоприятные последствия возникновения выявленных отказов, проводят качественный анализ тяжести последствий отказов и/или количественную оценку их критичности;
3) составляют и периодически корректируют перечни критичных элементов и технологических процессов;
4) оценивают достаточность предусмотренных средств и методов контроля работоспособности и диагностирования изделий для своевременного обнаружения и локализации его отказов, обосновывают необходимость введения дополнительных средств и методов сигнализации, контроля и диагностирования;
5) вырабатывают предложения и рекомендации по внесению изменений в конструкцию и (или) технологию изготовления изделия и его составных частей, направленные на снижение вероятности и (или) тяжести последствий отказов, оценивают эффективность ранее проведенных доработок;
6) оценивают достаточность предусмотренных в системе технологического обслуживания контрольно-диагностических и профилактических операций, направленных на предупреждение отказов изделий в эксплуатации, вырабатывают предложения по корректировке методов и периодичности технического обслуживания;
7) анализируют правила поведения персонала в аварийных ситуациях, обусловленных возможными отказами изделий, предусмотренные эксплуатационной документацией, вырабатывают предложения по их совершенствованию или внесению соответствующих изменений в эксплуатационную документацию при их отсутствии;
8) проводят анализ возможных (наблюдаемых) ошибок персонала при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте изделий, оценивают их возможные последствия, вырабатывают предложения по совершенствованию человеко-машинных интерфейсов и введению дополнительных средств защиты изделий от ошибок персонала, по совершенствованию инструкций по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту изделий.
Проведение АВПКО не отменяет необходимости выполнения расчетов надежности объекта в соответствии с общими требованиями [26]. Планирование и выполнение расчетов надежности и АВПКО должны осуществляться так, чтобы указанные элементы ПОН дополняли друг друга и взаимно служили источниками исходных данных. При этом по результатам АВПКО уточняют критерии отказов объекта, модели, применяемые при расчете его надежности, задачи и содержание технического обслуживания и ремонта объекта, а методы и результаты расчетов надежности используют для оценки вероятностей отказов объекта, учитываемых при анализе их критичности.
2.5.1.3 АВПКО обеспечивает получение исходных данных для:
1) планирования экспериментальной отработки объектов;
2) уточнения распределения требований надежности между составными частями объекта, внесения соответствующих изменений и дополнений в ПОН составных частей;
3) установления и уточнения требований по приспособленности объекта к диагностированию (контролепригодности) и его ремонтопригодности;
4) отработки (совершенствования) технологии изготовления объекта, включая планирование программы отбраковочных испытаний объекта и его составных частей в процессе производства;
5) планирования системы технического обслуживания и ремонта объекта, отработки эксплуатационной и ремонтной документации;
6) составления (совершенствования) программ обучения и тренировки эксплуатационного и ремонтного персонала, правил его поведения в аварийных ситуациях.
2.5.1.4 Использование результатов АВПКО. Результаты АВПКО учитывают:
1) при принятии решений о завершенности этапов видов работ на стадиях жизненного цикла объектов, включая приемку опытно-конструкторских работ по разработке объектов;
2) при сертификации объектов для проверки достаточности принятых при их разработке и изготовлении мер по обеспечению безопасности.