آنالیز علت شایع خرابی CCFA

آنالیز علت شایع خرابی CCFA

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 20

مقدمه:

“آنالیز علت شایع خرابی”، یکی از تکنیک های بسیار مهم در مطالعات ایمنی و قابلیت اطمینان می باشد. سیستم هایی مستعد این نوع خرابی معمولا سیستم هایی هستند که دو یا چند فعالیت تعریف شده برای آنها دارای یک منبع مشترک هستند. علت شایع خرابی یا نقص، معمولا نقص ها و خرابی های سخت افزاری را شامل می شود. فشار، ارتعاش و خوردگی بعضی از علت های شایع در بروز این خرابیها می باشند. CCFA نقاط آسیب پذیر سیستم که می توانند ناشی از نقص معمول در زیرسیستم های افزونه باشند را شناسایی می کند و این امکان را به وجود می آورد که در همان مراحل ابتدایی طراحی اقدامات کنترلی مورد نیاز برای حذف این خطرات در نظر گرفته شود. کامپیوترهای کنترل پرواز از نمونه هایی هستند که به صورت افزونه طراحی شده اند. نقص و خرابی معمول در مدارشکن منبع انرژی این کامپیوترها از علت های شایع خرابی هستند. این تکنیک لیستی از خطرات را شناسایی می کند که بسیار مبهم بوده و در حالت معمول شناسایی آنها امکان پذیر نیست. پتانسیل خرابی در هر سیستمی بر مبنای زیر سیستم های افزونه، نرم افزار در سیستم های چندگانه و قطعات همسان بسیار زیاد می باشد. علت شایع خرابی ها می تواند شامل موارد زیر باشد:

1. طراحی معمول نرم افزار
2. خطاهای معمول ساخت
3. خطاهای معمول الزامات
4. خطاهای معمول فرایند تولید
5. خطاهای معمول نگهداری
6. خطاهای معمول نصب
7. آسیب پذیری فاکتورهای معمول محیطی
8. ضعف های رایج در سیستم های افزونه
9. استفاده از قطعات همسان در زیر سیستم های مختلف

پیش زمینه

CCFA، زیر مجموعه ی نوع تجزیه و تحلیل خطر طراحی سیستم (SD-HAT) قرار می گیرد. هدف از این تکنیک آنالیز، شناسایی نقاط آسیب پذیر و مستعد در برابر علت شایع خرابی در طراحی سیستمی که حذف یا از کار انداختن سیستم های افزونه باعث کاهش ایمنی طراحی می شود. آنالیزور بایستی بعد از شناسایی و ارزیابی ریسک علت شایع خرابی، استراتژی های دفاعی برای کاهش آنها تعریف کند. CCFA برای اهداف ارزیابی کمی ریسک نیز بکار می رود. این تکنیک می تواند برای هر نوع سیستمی بکار رود اما به طور خاص برای طراحی هایی که از سیستم های افزونه برای افزایش ایمنی خود استفاده می کنند، کاربرد دارد.

دانش پایه ای از تئوری های آنالیز CCFA و FTA در اجرای موفق این تکنیک بسیار ضروری است. اقدامات صحیح در ارتباط با این تکنیک آنالیز به پیچیدگی سیستم و مهارت آنالیزور بستگی دارد. اجرای این تکنیک بسیار سخت تر از تکنیکی مانند آنالیز مقدماتی خطر است زیرا به دانش پایه ای از آنالیز درخت خطا و آنالیز خرابی های شایع قطعات نیاز دارد.

اگر CCFA در آنالیز ریسک سیستم بکار گرفته نشده باشد باز هم می توان ریسک مجموع سیستم را محاسبه نمود زیرا احتمال این نوع خطرات در محاسبه ریسک مجموع دخالت داده نمی شود. اجرای CCFA برای شناسایی حالات شایع خرابی به عنوان بخشی از یک قضاوت آنالیز ریسک احتمالاتی برای درک صحیح ریسک های سیستم توسط برنامه های ایمنی سیستم بسیار توصیه می شود.

تاریخچه:

از همان آغاز پیدایش ایمنی سیستم نگرانی های در ارتباط با علت شایع خرابی و چگونگی شناسایی آنها وجود داشته است. بسیاری از آنالیزورها سعی کردند تا علت شایع خرابی ها را با روش آنالیز Hit or miss و بدون استفاده از هرگونه روش مرتبط انجام دهند تا این که در سال 1988 آقای Mosleh و همکارانش مطالعات خود را در ارتباط با آنالیز علت شایع خرابی و بدون استفاده از هرگونه روش کوهورت انجام دادند. نتایج مطالعه آقای Mosleh باعث معرفی تکنیک CCFA  شد. کمیسیون انرژی اتمی آمریکا یکی از سازمان هایی است در بسیاری از پروژه های خود از متد CCFA استفاده کرده است.

تعاریف:

برای درک بهتر CCFA تعاریفی آورده شده است که در ادامه به بعضی از آنها اشاره می شود:

رویداد مستقل: رویدادها زمانی مستقل هستند که خروجی یک رویداد بر خروجی رویداد دوم تاثیر نداشته باشد. برای یافتن احتمال وقوع دو رویداد مستقل، احتمال رویداد اول را در احتمال رویداد دوم ضرب می کنیم.

P (A,B) = P (A).P (B)

رویداد وابسته: رویدادها زمانی وابسته هستند که خروجی یک رویداد بر روی خروجی رویداد دوم تاثیر بگذارد. احتمال دو رویداد وابسته که هر دو اتفاق می افتند برابر است با احتمال رخ داد A را در احتمال رخ داد B به شرط وقوع A ضرب می کنیم. این حالت به عنوان احتمال شرطی شناخته می شود.

استقلال در طراحی: استقلال در طراحی بیان می کند که نقص یک جزء باعث نقص جزء دیگری نمی شود. مدل های بسیاری همانند آنالیز درخت خطا از شرط استقلال بهره می برند.

وابستگی: شرط وابستگی در طراحی بیان می کند از کار افتادن یک جزء باعث نقص جزء دیگر سیستم می شود. در بسیاری از سیستم های طراحی روابط و وابستگی می توانند بسیار دقیق و ظریف باشد. خرابی های وابسته در طراحی های سیستم افزونه ای که برای افزایش ایمنی و قابلیت اطمینان در نظر گرفته شده است، کاربرد دارد.

موارد زیر این روابط و وابستگی ها را نشان می دهند:

سیستم های افزونه در شرایط آماده بکاره: زمانی که جزء عملیاتی از کار بیفتد، جزء آماده بکار فعال شده و سیستم به فعالیت خود ادامه می دهد. از کار افتادن جزء عملیاتی باعث می شود که جزء آماده بکار در ارتباط با نقص ها آسیب پذیر باشد زیرا در شرایط موجود تمام بار کاری به آماده بکار تحمیل می شود.

بارهای معمول: وقتی یک جزء دچار خرابی می شود بار روی سایر اجزاء افزایش می یابد. در حالی که اجزای دیگر در معرض خرابی بیشتر هستند نمی توانیم استقلال آماری داشته باشیم.

رویدادهای اختصاصی مشترک: زمانی که وقوع یک رویداد خاص وقوع رویداد دیگر را رفع می کند. دو رویداد منجر به خرابی A و B هنگامی وابسته هستند که

P (A,B) ≠ P (A).P (B)

در ارتباط با وابستگی ها، اغلب اما نه همیشه  (P (A,B) > P(A).P(B می شود. این افزایش احتمال رویداد، دلیل عمده نگرانی ها در ارتباط با علت شایع خرابی هستند.

علت شایع نقص: از کار افتادن مجموعه ای از اجزا به علت مشترکی حین عملیات سیستم را علت شایع نقص گویند. CCF جزء خرابی های وابسته طبقه بندی می شوند. برای نمونه زمانی که دو موتور الکتریکی همزمان به خاطر نقص قطع کننده ی مدار که به هر دو موتور برق می رساند از کار می افتند.

اجزائی که به خاطر دلایل مشترک از کار بیفتد، معمولا به حالت یکسانی از خرابیهای عملکردی حساس هستند.

در برنامه ایمنی سیستم، رویداد علت شایع خرابی در ارتباط با قطعات و اجزایی اتفاق می افتد که شرایط زیر را داشته باشند:

دو یا تعداد بیشتری از اجزء از کار افتاده همانند زمانی که انتظار می رود عملیات تعریف شده را اجرا نمایند ولی دچار خرابی می شوند یا به عبارت دیگر خرابی اجزایی که از یک دلیل ساده مشترک یا مکانیسم به هم وابسته رخ دهد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آنالیز خطر نقص FaHA

⇐ آنالیز ایمنی عملکردی (FUHA)

⇐ آنالیز علت – پیامد حادثه (CCA)

⇐ روش های آنالیز خطر