Безопасность технологического оборудования. Терминология ИСО/МЭК и стандартов РФ

Безопасность обеспечивают путем снижения уровня риска до до- пустимого значения (допустимый риск). Допустимый риск представляет собой оптимальный баланс между безопасностью и требованиями, ко- торым должны удовлетворять продукция, процесс или услуга, а также такими факторами, как выгодность для пользователя, эффективность затрат, обычаи и пр. Другими словами допустимый риск не должен приводить к возможности появления опасных ситуаций, приводящих к возникновению отказов в процессе эксплуатации продукции [21].

Технический регламент ТР ТС 010/2011 предполагает использо- вание методов оценки надежности, применяемых и при анализе тех- нических рисков:

1. Анализ причин/следствий – комбинация ETA и FTA. Одним из вариантов этого метода является подход, предложенный в 1999 г. на Европейской конференции по безопасности и получивший название

«галстук-бабочка» (Bow-Tie approach), (рис. 8.1). На этом рисунке по- казан графический прием размещения схем деревьев отказов и собы- тий, давший название этому методу.

Рис. 8.1. Графическая иллюстрация метода «галстук-бабочка»

2. Анализ динамических деревьев неисправностей (DFTA). Мето- дика анализа древ неисправностей развивалась в сторону учета дина- мических свойств анализируемых систем и вначале сводилась к до- бавлению к традиционным операторам (И, ИЛИ, НЕ, исключая ИЛИ) та- ких операторов, как «приоритетное И». При этом осуществлялся учет функциональных и вероятностных зависимостей элементов и загру-

женности резервных элементов. Современные методы анализа DFTA более широко используют результаты так называемого Марковского моделирования. Первый программный комплекс для анализа динами- ческих деревьев неисправностей разработан в университете штата Вирджиния, США, профессором Дж.Б. Дуганом (J.B. Dugan).

3. Двоичные диаграммы решений (Binary-Decision Diagrams – BDD). Их чаще применяют для анализа сложных логических функций, реализованных в микроэлектронных устройствах, являются графиче- скими аналогами аналитических методов ортогонализации. Применя- ется функциональный анализ отказов.

В рамках АВПО функциональные блок-схемы позволяют осуще- ствлять проектный анализ влияния отдельных компонентов на показа- тели стоимости разрабатываемых систем. Этот метод чаще использу- ется для разработки критериев оценки эффективности или человеко- машинного интерфейса.

Изложенные методики и подходы могут с успехом применяться при написании программного обеспечения к современным станкам с ЧПУ в программном модуле с открытым кодом под названием САПР ЧПУ «Тиграс» (Технологическая интерактивная графическая система¹), а также при проектировании дорожных машин и подъемно-транспорт- ного оборудования. Для оценки рисков рекомендуется использовать ГОСТы из дополнительного списка литературы (см. с. 117). В нем при- ведены новые российские и соответствующие им международные стандарты по менеджменту риска.

Нормативная документация по менеджменту рисков учтена при составлении Программного комплекса автоматизированного структур- но-логического моделирования и расчета надежности и безопасности систем АРБИТР (ПК АСМ СЗМА). ПК Арбитр² помогает разработчикам снизить появление рисков при проектировании нового и модернизации устаревшего оборудования. Среди многих полезных его функций сле- дует выделить пункты, рекомендуемые для расчета дорожных, техно- логических машин и оборудования:

– расчет коэф. готовности, средней наработки на отказ, среднего времени восстановления и вероятности безотказной работы восста- навливаемых систем;

– расчет показателей готовности смешанных систем, состоящих из восстанавливаемых и невосстанавливаемых элементов;

– расчет значимости разных вкладов элементов исследуемых систем;

¹См. URL: https://tigras.ru/ (дата обращения: 07.12.2017).

²См. URL: www.szma.com/pkasm.shtml (дата обращения: 07.12.2017).

– приближенный расчет вероятностных характеристик системы;

– структурный и автоматический учет отказов групп элементов по общей причине (модели альфа-фактора, бета-фактора и др.);

– учет различных видов зависимостей и множественных со- стояний элементов, представляемых с помощью групп несовмест- ных событий;

– учет числа циклических (мостиковых) связей между элемента- ми СФЦ;

– логико-статистическое моделирование вероятных показателей систем.

Анализ безопасности, надежности и рисков отказов в работе технологического оборудования при помощи отечественных про- граммных средств позволит повысить надежность и безопасность из- делий машиностроения, а также конкурентоспособность машино- строительных предприятий.