Řízení rizik v rámci životního cyklu objektu

Transkript

1 Řízení rizik v rámci životního cyklu objektu Jaroslav Zajíček Technická univerzita v Liberci Oddělení spolehlivosti a rizik jaroslav.zajicek@tul.cz

2 Obsah 1. Úvod management rizika 2. Porucha vs. poruchový stav 3. Ošetřování/řízení rizika výběrem komponent zálohováním údržbou, nejen preventivní strategií náhradních dílů aktivní / pasivní ochranou 4. Příklady z praxe 5. Závěr

3 Úvod management rizika

4 Porucha vs. poruchový stav Porucha: ztráta schopnosti fungovat tak, jak je požadováno Poruchový stav: neschopnost fungovat tak, jak je požadováno, v důsledku vnitřního stavu Stav Poruchový stav Funkční stav Porucha Obnova Porucha Čas Při zkoumání rizika a dílčích parametrů, které ovlivňují jeho velikost, je důležité, zda je riziko úměrné počtu poruch, době poruchového stavu nebo závisí na obou těchto ukazatelích. Zatímco následky poruchy vyplývají ze změny stavu objektu, tak následky poruchového stavu vyplývají z nepohotovosti objektu.

5 Ošetřování rizika Je použití brzdových a stabilizačních asistentů v automobilech preventivním nebo ochranným opatřením?

6 Ošetřování rizika Bez ohledu na způsob ošetřování rizik bychom měli respektovat základní optimalizační princip, kdy investice vložená do prevence či ochrany nemá převyšovat získaný benefit ve formě snížení rizika. To nemusí striktně platit u zařízení s vlivem na bezpečnost práce nebo životní prostředí, kde je vprvní řadě nutné splnit kritéria požadovaná legislativně. Co si dáme na vodorovnou osu? míra zálohování stupeň preventivní údržby úroveň integrity bezpečnosti bezpečnostních systémů... Co jsou jednotlivé křivky? náklady dle významu vodorovné osy celkové náklady náklady spojené s poruchou + poruchovým stavem

7 Ošetřování rizika výběr komponent Fáze návrhu a stanovení požadavků Jednotlivá zařízení většinou v sobě nemají vnitřní zálohování Konzervativně objekt hodnotíme jako sériový systém (z pohledu spolehlivosti) Systém (složený z objektů) má většinou sérioparalelní zapojení s možným použitím výběrového zapojení Spolehlivost lze v této části životního cyklu ovlivnit především výběrem vhodných komponent a samotnou konstrukcí, zohledňuje se: způsob použití provozní prostředí potřeba údržbových zásahů finální cena objektu Ověření projektových hodnot ukazatelů spolehlivosti probíhá během provozu objektů / systému (např. porovnání projektové a provozní MTBF apod.) analyzuje se model stárnutí

8 Ošetřování rizika zálohování standardní paralelní zálohování zálohování pomocí výběrového systému K z N (M z N) zvyšuje pohotovost funkce a tím snižuje náklady z její nedostupnosti zvyšuje náklady na pořízení, provoz a údržbu Při návrhu je nutné zvážit tyto parametry jednotlivých prvků: horká / studená záloha, zjevnost poruch, poruchy se společnou příčinou CCF, možnosti údržby jednotlivých prvkům vzhledem k provozuschopnosti systému

9 Ošetřování rizika zálohování Paralelní i výběrové uspořádání komponent umožňuje aplikovat specifické strategie údržby: časová údržba/oprava/výměna všech komponent systému, časová oprava/výměna komponent v poruchovém stavu, sledování stavu komponent + údržba/oprava/výměna konkrétní komponenty na základě zjištěného stavu, sledování stavu komponent + hromadná údržba/oprava/výměna všech komponent na základě zjištěného stavu, oprava/výměna komponent v poruchovém stavu po poruše X té komponenty, oprava/výměna všech komponent po poruše X té komponenty. Zálohování vede ke zvýšení bezporuchovosti i pohotovosti, a to především při realizacích, kdy jsou použity konstrukčně odlišné prvky a jsou tak částečně eliminovány poruchy se společnou příčinou. To sebou nese negativa spočívající v odlišném způsobu údržby, držení většího počtu náhradních dílů apod. Zálohování generuje vyšší celkové náklady na pořízení, provoz a údržbu majetku, a proto je třeba míru a způsob zálohování plánovat s ohledem na velikost snížení rizika plynoucího ze zlepšení spolehlivostních ukazatelů.

10 Ošetřování rizika údržba, nejen preventivní Smyslem údržby je omezit množství poruch a zároveň snížit i dobu poruchového stavu. Porucha generuje náklady související s obnovou prvku (případně dalších prvků, které byly zároveň poškozeny), poruchový stav se promítá do hodnoty ztrát z nedostupnosti zařízení.

11 Ošetřování rizika údržba, nejen preventivní Údržbu je možné plánovat nejen na dané zařízení a jeho fyzické komponenty, ale lze ovlivňovat i parametry prostředí. Pravidelné čištění v prašném prostředí, nebo realizace filtrace vzduchu bude mít pozitivní dopad nejen na samotné zařízení, ale může snižovat i nebezpečí výbuchu při nevhodné koncentraci prachových částic. Ekonomické parametry údržby: ceny zařízení a ND sazby za jednotlivé profese, podílející se na údržbě a řešení poruch výrobní ztráty Spolehlivostní údaje způsoby poruch a jejich projevy MTBF MTTR doba dodání ND... Speciální úlohy při plánování údržby stanovení intervalu testování pro skryté poruchy autodiagnostika není nikdy pro 100 % způsobů poruch zpravidla se týká bezpečnostních systémů

12 Ošetřování rizika problematika ND Specifická unikátní zařízení mohou mít doby dodání ND v řádu měsíců Řešením je: držení ND skladem servisní smlouva společné držení ND pro více subjektů tzv. kanibalismus Je třeba určit potřebné hladiny ND, které vychází z průměrného čerpání a pojistné rezervy s jakou pravděpodobností chci mít ND k dispozici? kde je ekonomické minimum? Riziko plyne i z ukončení výroby ND lze se předzásobit

13 Ošetřování rizika aktivní / pasivní ochrana Pokud píšeme o aktivních nebo pasivních ochranných opatřeních, máme na mysli většinou opatření zdůvodu existence bezpečnostních rizik. Vybrané dokumenty zabývající se bezpečností: ČSN EN ISO 12100:2011 ( ) Bezpečnost strojních zařízení Všeobecné zásady pro konstrukci Posouzení rizika a snižování rizika ČSN EN ISO :2008 ( ) Bezpečnost strojních zařízení Bezpečnostní části ovládacích systémů Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci ČSN EN 62061:2005 ( ) Bezpečnost strojních zařízení Funkční bezpečnost elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů souvisejících sbezpečností ČSN EN :2011 ( ) Funkční bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů souvisejících s bezpečností Část 5: Příklady metod určování úrovní integrity bezpečnosti Hledání způsobů jak ošetřit bezpečnostní rizika by mělo respektovat následující pořadí jednotlivých možností opatření: pevný kryt nebo jiná mechanická zábrana oddělující rizikové místo od dosahu pracovníka, bezpečnostní systém (čidlo logika akční člen), ochranné pomůcky, bezpečnostní školení, pracovní instrukce apod.

14 Bezpečnostní systém dle ISO (ČSN) Bezpečnostní systém se vždy skládá z 3 hlavních částí: vstupní část čidla, senzory, měření,... vyhodnocovací logická část bezpečnostní relé, PLC akční člen odpojovače (elektrické, pneumatické, hydraulické), brzdy apod. I vstup L logika O výstup tyto 3 základní bloky tvoří sériový systém jednotlivé bloky mohou být vnitřně zálohované, tzv. vícekanálové zohledňuje se MTTFd (B10d), doba provozování, diagnostické pokrytí, CCF, četnost použití

15 Příklady ošetřování rizik v prostředí ČR ČEZ pravidelné přezkoumání plnění projektových hodnot MTBF návrh počtu držených ND pro zařízení, kterým končí podpora od výrobce pravidelné přezkoumání spolehlivostních ukazatelů bezpečnostních funkcí CRC zavedení RCM priorita oprav a držení ND na základě kritičnosti zařízení, poruchovosti zařízení a stupni zálohování Unipetrol analýza nákladů a rizik investice do nových rotačních strojů porovnání stavu provozování turbokompresorů ve variantách výběrového zálohování 5 z 6 a 5 z 7 Letiště Kbely analýza pohotovosti radiokomunikačního systému letiště a návrh vhodného zálohování

16 Závěr Příspěvek stručně shrnuje možné přístupy voblasti ošetřování rizik. Vyjma případů, kdy je snížení rizika na danou úroveň dáno legislativně (především rizika týkající se lidského života a zdraví), je potřebné rizika ošetřovat s ohledem na ekonomickou efektivitu. Efektivita opatření musí být zajištěna jak vpřípadě preventivních údržbových strategií, tak u jednorázových úkonů typu zálohování, investice do nového zařízení, realizace bezpečnostního systému. Časový horizont vyhodnocení efektivnosti by měl respektovat očekávanou dobu provozování. Při nákladných investicích dlouhodobějšího charakteru je třeba zohlednit i časovou hodnotu peněz, dlouhodobé strategie firmy a rizika přicházející zvnějšího prostředí jako je například vývoj ekonomické situace podnikatelského prostředí, cena energií, připravovaná legislativa apod. Děkuji za pozornost