В продолжении цикла статей по RCM (обслуживанию, ориентированному на надежность) я хотел бы разобрать механизм, согласно которому принимаются решения о выборе того или иного подхода к обслуживанию. Ведь именно это более всего отличает RCM от других методов разработки стратегии обслуживания.
RCM описывает 8 типов политик обслуживания:
В первую очередь это проактивные действия (действия предупреждающие, или прогнозирующие отказы). Их подбор осуществляется на 6-м шаге RCM анализа. Это:
1. Контроль состояния;
2. Плановое восстановление;
3. Плановая замена;
4. Комбинация различных типов проактивных действий.
А также действия «по-умолчанию» (то, что можно предпринять, если подходящего проактивного действия подобрать невозможно). Их выбор происходит на 7-м шаге RCM анализа. Это:
5. Действия по поиску отказов;
6. Единовременные изменения;
7. Перепроектирование;
8. Работа до отказа.
Предваряющим (пятым) шагом является выделение 4 типов последствий, разбитых на 2 категории:
A. Последствия очевидных отказов.
Это те отказы, в случае которых потеря функции будет очевидна для окружающих
B. Последствия скрытых отказов.
Это отказы защитных функций. Их потеря станет заметной и приобретет значимость только в случае отказа другого устройства или функции, защита которой отказала. Эти события называются множественными отказами.
В каждой категории последствия делятся на два типа:
1. Последствия, связанные с ПБ и ООС.
Вид отказа (или множественный отказ) имеет последствия данной категории, если может привести к смерти или серьезным увечьям, а также к нарушению известных стандартов или законов в сфере охраны окружающей среды.
2. Операционные и не операционные последствия.
Вид отказа (или множественный отказ) имеет операционные последствия, если влияет на производство продукции, а неоперационные, если влечет за собой потери, связанные лишь с ремонтом оборудования.
Таким образом мы можем разбить последствия на 4 группы: А1, А2, В1, В2.
Для каждой группы последствий выбор соответствующей политики производится на основании 3-х шагов:
1. Определение приемлемости/неприемлемости риска, который несут последствия отказа. Далеко не все последствия требуют применения каких-либо действий для снижения их риска путем уменьшения вероятности того или иного вида отказа или изменения уровня их значимости.
2. Поиск действий, которые технически способны уменьшить риск последствий до уровня, который может удовлетворить владельцев или пользователей оборудования. Это так называемый критерий «Технической осуществимости» или «Применимости»?
3. На третьем шаге происходит проверка, снижает ли подобранное действие риск до такой степени и таким образом, что оправдывает все прямые и косвенные затраты на его выполнение. Это критерий «Стоит того?» или критерий «Эффективности».
RCM четко формализует критерии «Технически осуществимо» и «Стоит того» для последствий различных типов. Рассмотрим их по порядку для различных типов действий, начиная с проактивных.
Действия по контролю состояния
Действия по контролю состояния применимы, когда:
1. Cуществует очевидное состояние потенциального отказа. Иными словами, есть критерий (параметр или результат наблюдения) по которому мы можем предсказать приближающийся отказ. Это означает, что между потенциальным и функциональным отказом существует некоторый временной интервал. Его называют Интервал P-F.
2. P-F интервал устойчив
Если он непостоянен, то существует некое минимальное его значение, не равное нулю. Т.е. существует минимальный период времени, между возможностью обнаружения потенциального отказа и его переходом в функциональный отказ.
1. Практически возможно осуществлять контроль состояния элемента с интервалом, меньшим чем длина P-F интервала.
2. Продолжительность Nett P-F интервала (от обнаружения потенциального отказа до наступления функционального отказа) достаточно велика для реализации действий по уменьшению или исключению последствий функционального отказа.
Т.е. есть время не только осуществлять проверку, но и предпринимать (а желательно планировать и подготавливать) действия по снижению последствий.
Критерий эффективности же будет различаться для различных типов последствий.
Действия по контролю состояния стоят того, если:
1. Для последствий типа А1:
Они обеспечивают надежное предупреждение об отказе, которое позволит в необходимое время предпринять действия, чтобы избежать недопустимых последствий для ПБ и ООС.
Иными словами
Снижают недопустимый риск последствий вида отказа до приемлемого уровня.
Речи о их экономической стоимости действий в данном случае не идет.
2. Для последствий типа А2:
За период времени действия по контролю состояния и инициированные ими корректирующие воздействия, включая стоимость простоя ими вызванную, должны стоить меньше, чем финансовый риск операционных и/или не операционных последствий.
Иными словами, программа обслуживания должна быть финансово эффективной и стоить меньше, чем потенциальные потери при ее отсутствии. Особенно это касается не операционных последствий, где нередки случаи, когда стоимость обслуживания по состоянию обходится дороже, чем работа до отказа.
3. Для последствий типа Б1
Определение критериев совпадают с данными для категорий А1, с единственным различием, что в данном случае речь идет о последствиях множественных отказов. Снижается вероятность неосведомленности о приближении неактивности функции защиты, тем самым снижается вероятность множественных отказов.
4. Для последствий типа Б2
Определение критериев совпадают с данными для категорий А1, с единственным различием, что в данном случае речь идет о последствиях множественных отказов. Говоря о стоимости программы обслуживания, мы имеем ввиду действия по контролю состояния и действия по результатам контроля состояния для защитной функции, а говоря о последствиях мы подразумеваем совокупную стоимость потерь при множественном отказе
Действия по планово-предупредительным ремонтам и заменам
Действия по планово-предупредительной замене применимы тогда и только тогда, когда:
1. Существует идентифицируемый срок службы изделия или компонента, по достижению которого происходит резкое увеличение условной вероятности отказа.
Т.е. речь идет о моделях распределения отказов, где есть участок износа.
2. Большинство изделий или компонентов не отказывают до этого срока.
Т.е. условная вероятность отказа на участке хаотичных отказов, предшествующему участку износа, мала или ничтожно мала (для отказов, последствия которых несут серьезный риск в части ПБ и ООС ни один компонент не должен отказать). В некоторых случаях, для уменьшения количества элементов, отказывающих на участке хаотичных отказов, срок может быть уменьшен в несколько раз.
Действия по планово-предупредительному ремонту применимы, когда:
1. Критерий повторяет аналогичный для действий замен.
2. Ремонт в состоянии восстановить исходную или близкую к исходной отказоустойчивость к данному виду отказа.
Т.е. следующий цикл восстановления или ремонта должен произойти через приблизительно тот же интервал времени.
Действия по планово-предупредительным ремонтам и заменам стоят того, когда:
Для последствий типа А1:
Они снижают вероятность вида отказа до приемлемого уровня.
Для последствий типа А2:
Стоимость планово-предупредительных ремонтов и замен за период времени меньше, чем финансовый риск операционных и/или не операционных последствий за это же период.
Причем при данном расчете необходимо понимать, что средняя наработка до отказа будет в ряде случаев существенно меньше назначенного срока службы.
В некоторых случаях ни одно из действий по контролю состояния или ремонтам и заменам на основании календаря или на работки не в состоянии удовлетворить оба критерия сразу. В таких случаях рассматривается комбинация этих действий и оценивается соответствие критериям их сочетания.
В случае, если не удается подобрать ни одного проактивного действия или их комбинации, удовлетворяющих критериям применимости и эффективности, 7-й шаг RCM предлагает выбрать одно их действий «по умолчанию».
Действия по поиску отказов
Действия по поиску отказов (функциональному тестированию) применимы, когда:
1. Действия по поиску отказов не увеличивают существенно вероятность отказа защитной функции.
Это относится, например, к случаям, когда вероятность вида отказа скрытой функции напрямую зависит от количества ее срабатываний.
2. Действия по поиску отказов возможно проводить без существенного увеличения вероятности множественного отказа.
Этот критерий относится, например, к случаям, когда необходимо проверять срабатывания защитных устройств по превышению некоторых параметров. Например, тестирование ABS автомобиля.
3. Выполнение регулярных действий по поиску отказов физически возможно.
Это критерий относится, например, к случаям, когда проверка функции невозможна без разрушения защитного устройства или нет физического доступа к нему.
4. Действия по поиску отказов практически целесообразно проводить с требуемым интервалом.
Данный критерий отсекает случаи, когда интервал, обеспечивающий необходимую готовность защитной функции излишне велик, либо чересчур мал и непрактичен.
Действия по поиску отказов стоят того, когда они позволяют обеспечить такую готовность защитной функции, которая гарантирует приемлемую вероятность множественного отказа.
Перепроектирование, единоразовые изменения и эксплуатация до отказа
В случае, если ни одно из действий, которые можно проводить на запланированной основе, не удовлетворяют описанным выше критериям, RCM регламентирует обязательные единоразовые изменения в технологии, эксплуатации или конструкции оборудования, инструкциях и т.п. для отказов, связанных с неприемлемыми рисками в части безопасности и/или экологии. Для отказов с операционными или неоперационными последствиями эти изменения должны быть рассмотрены с точки зрения экономической эффективности. Обоснованию необходимости перепроектирования посвящена отдельная диаграмма принятия решений, описание и разбор которой выходит за рамки данной статьи.
В случае отсутствия экономической целесообразности или возможности внести изменения для видов отказов с операционными и неоперационными последствиями предлагаемым решением будет эксплуатация до отказа.
Два подхода к выбору политики обслуживания
В рамках методологии RCM описано 2 подхода к процессу выбора политики обслуживания относительно вида отказа.
1. Строгий
В рамках этого подхода после определения типа последствий подбираются все возможные виды политик, которые удовлетворяют критериям применимости и эффективности, а затем из них выбирается наиболее экономически рентабельная.
Подход являются всеобъемлющим и гарантирует снижение всех рисков к допустимому уровню причем максимально бюджетным образом. Минусом его является достаточно большая трудоемкость.
2. На основании диаграмм принятия решений
В рамках этого подхода принимается допущение, что одни типы политик финансово эффективнее других (например, действия по контролю состояния заведомо эффективнее запланированных ремонтов или замен, а ремонт эффективнее замены). Строится иерархия финансовой эффективности политик обслуживания. Так же принимается как догма тот факт, что если действие эффективно борется с последствиями по ПБ и ООС, то оно так же эффективно и для операционных и неоперационных последствий.
В результате этого подхода рабочая группа рассматривает не все возможные комбинации действий, а затем выбирает наиболее экономически эффективное, а следует четкому порядку, определенному иерархией. И переходит к следующему уровню, только если предыдущий не удовлетворил какой-либо критерий.
Ниже приведен фрагмент одной из подобных диаграмм на основании стандарта SAE JA1012.
Для каждой группы последствий (А1, А2, В1, В2) определяется своя иерархия политик, поэтому в диаграммах так же присутствуют вопросы, которые позволяют определить тип последствий.
Этот подход позволяет проводить анализ существенно быстрее и не терять консервативного подхода. Однако, результат не всегда бывает максимально финансово эффективным.