Файл: Методы определения источника риска. Диаграмма Исикавы, fta тема Система управления охраной труда. Управление профессиональными рисками Цель занятия.docx

Практическое задание 3

Методы определения последствий риска. FMEA, ETA
Тема 1. Система управления охраной труда. Управление профессиональными рисками

Цель занятия: сформировать теоретические и практические компетенции по определению последствий профессиональных рисков методами FMEA, ETA.

Задание: определить последствия рисков для технологического процесса методами FMEA, ETA.
Нормативные документы

ГОСТ 12.0.230.4-2018. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Системы управления охраной труда. Методы идентификации опасностей на различных этапах выполнения работ (введен в действие Приказом Росстандарта от 07.09.2018 № 577-ст).

ГОСТ Р 51901.12-2007 (МЭК 60812:2006). Национальный стандарт Российской Федерации. Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов (утв. и введен в действие Приказом Ростехрегулирования от 27.12.2007 № 572-ст).

ГОСТ 12.0.230.5-2018. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Системы управления охраной труда. Методы оценки риска для обеспечения безопасности выполнения работ (введен в действие Приказом Росстандарта от 07.09.2018 № 578-ст).

ГОСТ Р 58771-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Менеджмент риска. Технологии оценки риска (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 17.12.2019 № 1405-ст).

Теоретические сведения

ГОСТ Р 58771-2019

«…В FMEA (Failure Mode и Effect Analysis) команда подразделяет аппаратные средства, систему, процесс или процедуру на элементы. Для каждого элемента рассматриваются способы, с помощью которых он может потерпеть неудачу, а также причины и последствия отказа. За FMEA может последовать анализ критичности, который определяет значение каждого режима отказа (FMECA).

Для каждого элемента записывается следующее:

• 
  его функция;
  
• 
  сбой, который может возникнуть (режим отказа);
  
• 
  механизмы, которые могут создавать эти способы отказа;
  
• 
  характер последствий, если произошел сбой;
  
• 
  является ли отказ безопасным или повреждающим;
  
• 
  как и когда отказ может быть обнаружен;
  
• 
  неотъемлемые положения, которые существуют для компенсации отказа.
  

Для FMECA исследовательская группа классифицирует каждый из выявленных отказов в соответствии с его критичностью. Критерии критики включают использование матрицы вероятностного правдоподобия или риска.

---

Номер приоритета (RPN). Количественная мера критичности также может быть получена из фактических показателей отказов, когда они известны.

Примечание. RPN – это индексный метод, который умножает рейтинги за последствия отказа, вероятность отказа и способность обнаруживать проблему (сбой получения более высокого приоритета, если его трудно обнаружить).

Использование

FMEA/FMECA может применяться во время проектирования, производства или эксплуатации физической системы для улучшения дизайна, выбора альтернативных вариантов проекта или планирования программы технического обслуживания.

Он также может применяться к процессам и процедурам, таким как медицинские процедуры и производственные процессы. Его можно выполнять на любом уровне разбивки системы с блок-диаграмм на детализированные компоненты системы или этапы процесса.

FMEA может использоваться для предоставления качественной или количественной информации для методов анализа, таких как анализ дерева неисправностей. Он может служить отправной точкой для анализа основных причин.

Входы

Входы включают информацию об анализируемой системе и ее элементах, достаточно подробную для значимого анализа способов, с помощью которых каждый элемент может терпеть неудачу, и о последствиях, если они произойдут. Необходимая информация может включать в себя чертежи и блок-схемы, информацию о среде, в которой работает система, и историческую информацию о сбоях, если таковые имеются.

FMEA обычно осуществляется командой, обладающей экспертными знаниями в анализируемой системе, возглавляемой обученным модератором. Важно, чтобы команда охватывала все соответствующие области знаний.

Выходы

Выходы FMEA:

• 
  рабочий лист с режимами отказа, эффектами, причинами и существующими элементами управления;
  
• 
  показатель критичности каждого режима отказа (если FMECA) и методология, используемая для его определения;
  
• 
  любые рекомендации, например, для дальнейшего анализа, изменения дизайна или функции, которые должны быть включены в планы испытаний.
  

FMECA обычно обеспечивает качественное ранжирование значимости режимов отказа, но может давать количественный результат, если используются подходящие данные о частоте отказа и количественные последствия.

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны FMEA/FMECA:

• 
  его можно широко применять как в человеческих, так и в технических системах, аппаратных средствах, программном обеспечении и процедурах;
  
• 
  он идентифицирует режимы отказа, их причины и их влияние на систему и представляет их в легко читаемом формате;
  
• 
  он избегает необходимости дорогостоящих изменений оборудования в обслуживании, выявляя проблемы на ранней стадии процесса проектирования;
  
• 
  он обеспечивает ввод в программы технического обслуживания и мониторинга, выделяя ключевые функции, которые необходимо контролировать.
  

---

Ограничения:

• 
  FMEA может использоваться только для идентификации отдельных режимов отказа, а не для комбинаций режимов отказа;
  
• 
  если исследования не будут надлежащим образом контролироваться и сосредоточены, они могут быть трудоемкими и дорогостоящими;
  
• 
  FMEA может быть сложным и утомительным для сложных многослойных систем.
  

В некоторых применениях FMEA дополнительно выделяют уровень обнаружения отказа для системы в целом. В этих случаях используют дополнительно значение обнаружения отказа D (также безразмерная величина) для формирования значения приоритетности риска RPN:
RPN = S × O × D,

где O – вероятность появления отказа для заданного или установленного периода времени (эта величина может быть определена как ранг, а не фактическое значение вероятности появления отказа);

D – характеризует обнаружение отказа и представляет собой оценку шанса идентифицировать и устранить отказ до появления последствий для системы или заказчика. Значения D обычно ранжированы в обратном порядке по отношению к вероятности появления отказа или тяжести отказа. Чем выше значение D, тем менее вероятно обнаружение отказа. Более низкая вероятность обнаружения соответствует более высокому значению RPN и более высокой приоритетности вида отказа.

Значение приоритетности риска RPN можно использовать для установления приоритетов при сокращении видов отказа. Кроме значения приоритетности риска, для принятия решения о сокращении видов отказов учитывают, прежде всего, значение тяжести видов отказа, подразумевая, что при равных или близких значениях RPN в первую очередь это решение следует применять к видам отказов с более высокими значениями тяжести отказов.

Эти значения могут быть оценены в числовом виде с применением непрерывной или дискретной шкалы (конечное число заданных значений).

Затем виды отказов ранжируют в соответствии с их RPN. Высокий приоритет назначают для высоких значений RPN. В некоторых случаях последствия для видов отказов с RPN, превышающим установленный предел, являются неприемлемыми, в то время как в других случаях высокие значения тяжести отказа устанавливают независимо от значений RPN.

Различные типы FMECA используют различные шкалы значений для S, O и D, например от 1 до 4 или 5.

ETA (анализ дерева событий) – это графический метод, который представляет взаимоисключающие последовательности событий, следующих за исходным событием, в соответствии с функционированием или нефункционированием различных систем, разработанных для уменьшения их последствий.

---

Может применяться как качественно, так и количественно.

Построение «дерева событий» начинается с выбора исходного события, которым может быть инцидент, например нарушение электроснабжения. Затем последовательно перечисляют имеющиеся функции или системы, направленные на уменьшение результатов. Для каждой функции или системы чертят линию, чтобы отобразить их исправное состояние или отказ. Конкретная вероятность отказа может быть указана для каждой линии при наличии количественной оценки данной условной вероятности, полученной, например, экспертным методом или при анализе «дерева неисправностей». Таким образом моделируются различные способы развития событий, начиная с исходного случая.

Следует учесть, что вероятности на «дереве событий» являются условными. Например, вероятность функционирования системы пожаротушения не является вероятностью, полученной из испытаний при нормальных условиях, а является вероятностью функционирования в условиях пожара, вызванного взрывом. Каждый путь событий, проходящий по древовидной схеме, отображает вероятность того, что все входящие в него события произойдут. Поэтому частота результата представлена произведением отдельных условных вероятностей и частоты исходного события, при условии, что различные события являются независимыми.

Использование

ETA можно использовать при качественном анализе, чтобы помочь проанализировать потенциальные сценарии и последовательности развития событий после инициирующего события и оценить, как результаты анализа влияют на различные элементы системы управления объекта. Он может применяться на любом уровне организации систем управления и для любого инициирующего события.

Количественный анализ наиболее целесообразен для рассмотрения пригодности мер управления. Чаще всего применяется для моделирования отказов в тех случаях, когда применяется множество мер и средств обеспечения безопасности.

ETA может применяться для моделирования исходных событий, которые могут принести ущерб или выгоду. Однако обстоятельства, при которых проводится поиск путей, оптимальных с точки зрения выгоды, чаще моделируются при помощи «дерева решений».

Входы

Входы включают:

• 
  перечень возможных исходных событий;
  
• 
  информацию о мерах по обработке, барьерах и мерах управления, а также вероятности их отказа (для количественного анализа);
  
• 
  понимание процессов, при которых развивается исходный отказ.
  

---

Выходы

Выходы из ETA включают следующее:

• 
  качественные описания потенциальных проблем как сочетания событий, создающих различные типы проблем (диапазон результатов) от исходных событий;
  
• 
  количественные оценки частоты событий или их вероятностей и соответствующую значимость различных последовательностей отказов и способствующих им событий;
  
• 
  перечни рекомендаций по уменьшению рисков; количественные оценки результативности рекомендаций.
  

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны анализов ETA:

• 
  возможные сценарии, которые следуют за исходным событием, влияние исправности или отказа систем или функций, направленных на уменьшение неблагоприятных результатов;
  
• 
  идентифицируются конечные события, которые в противном случае могли быть непредвиденными;
  
• 
  идентифицируются потенциальные единичные отказы, области уязвимости системы и низкоэффективные меры, и, следовательно, создается возможность для повышения эффективности управления системой контроля;
  
• 
  позволяет учитывать фактор времени, взаимосвязи событий и «эффекты домино», моделирование которых в рамках «дерева неисправностей» нецелесообразно.
  

Ограничения включают следующее:

• 
  для применения ETA в качестве составляющей всесторонней оценки необходимо выявить все возможные исходные события, однако всегда существует вероятность невыявления значимых исходных событий;
  
• 
  метод рассматривает только исправные и неисправные состояния системы, затруднительно включить в рассмотрение отложенные исправные состояния или события восстановления;
  
• 
  каждый путь реализации обусловлен сочетанием событий, произошедших на предыдущих точках ветвлений в направлении данного пути, поэтому рассматриваются все взаимосвязи по возможным путям. Однако некоторые зависимости, такие как общие компоненты, вспомогательные системы и операторы, могут быть упущены, что приводит к оптимистическим оценкам вероятности конкретных последствий;
  
• 
  для сложных систем дерево событий сложно построить с нуля…»
  

Алгоритм выполнения практического задания

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями и нормативными документами.

2. По варианту, выбранному для выполнения практического задания 1, заполнить таблицу 1 по методу FMEA. Проанализировать отклонения и провести оценку риска.

---