Управление рисками системный анализ и моделирование

•обеспечивать как можно большую свободу мышления участников и высказывания ими новых идей;

•приветствовать любые идеи, даже если вначале они кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей производятся позднее);

•не допускать критики любой идеи, не объявлять ее ложной и не прекращать обсуждение;

•желательно высказывать как можно больше идей, особенно нетривиальных.

В зависимости от принятых правил и жесткости их выполнения различают прямую «мозговую атаку», метод обмена мнениями и другие виды коллективного обсуждения идей и вариантов принятия решений.

Впоследнее время стараются ввести правила, помогающие сформировать некоторую систему идей, т.е. предлагается, например, считать наиболее ценными те из них, которые связаны с ранее высказанными и представляют собой их развитие и обобщение. Участникам не разрешается зачитывать списки предложений, которые они подготовили заранее. В то же время, чтобы предварительно нацелить участника на обсуждаемый вопрос, при организации сессий «коллективной генерации идей» заранее или перед началом сессии участникам представляется

некоторая предварительная информация об обсуждаемой проблеме в письменной или устной форме. Подобием таких сессий можно считать разного рода совещания, заседания научных советов по проблемам, заседания специально создаваемых временных комиссий и другие собрания компетентных специалистов [8].

•Чек-листы

Для идентификации рисков часто используются чек-листы, которые представляют собой заранее разработанные (на основании прошлого опыта, предыдущей оценки) списки рисков или источников опасности. Данный список оформляется в виде анкеты, и проводится опрос среди сотрудников предприятия или экспертов в этой области. Основная цель составления чек-листа – учесть все возможные риски, которые могут возникнуть, и подсказать опрашиваемым области для выявления рисков.

Заполняя чек-лист, эксперт может отметить галочкой все возможные риски, характерные для данного процесса, а может более подробно их сформулировать применительно к рассматриваемому объекту или процессу.

91

Пример чек-листа для выявления производственных рисков приведен ниже.

Возможности реализации

–отказ, поломка технических устройств и приспособлений

–поломки технических устройств и приспособлений с образованием разлетающихся частей, деталей

–обрушения, обвалы конструкций

–несоответствующее качество продукции, полуфабрикатов на входе или выходе процесса

–несоответствующее качество сырья

–разгерметизация (порыв, утечка) с возможным выбросом или сбросом токсичных, радиоактивных веществ

–отклонение параметров процесса от установленных (давление, температура, скорость вращения, уровень, концентрация и т.д.)

–возгорание, взрыв

–износ оборудования, коррозия

–механическое повреждение

–попадание посторонних частиц, жидкостей, газов

–несоблюдение процедур при проведении пуска-остановки оборудования

–несоблюдение процедур при проведении ремонтных работ

–несрабатывание систем управления

–природные угрозы: затопление, удар молнии, землетрясение, ураган, снегопад и т.д.

–иные угрозы: террористический акт, аварии на других промышленных объектах и т.д.

–другие виды угроз

•SWOT-aнализ

Представляет собой анализ сильных и слабых сторон, возможностей и угроз. Цель проведения анализа – оценить потенциал и окружение. Потенциал процесса, объекта или проекта, выраженный в виде его сильных и слабых сторон, позволяет оценить разрывы между содержанием и возможностями. Оценка окружения (внешней среды) показывает, какие благоприятные возможности предоставляет и какими опасностями угрожает внешняя среда. Матрица SWOT-aнализа представлена на рис. 3.3.

92

• Предварительный анализ опасностей

Представляет собой индуктивный метод анализа, задачей которого является идентификация опасностей, опасных ситуаций и событий, которые могут причинить вред данной деятельности, объекту или системе. Чаще всего его принято проводить на ранней стадии разработки проекта, когда мало информации по деталям конструкции и рабочим процедурам, и зачастую он может быть предшественником последующих исследований. Кроме того, данный метод может оказаться полезным в тех случаях, когда анализируются существующие системы или устанавливаются приоритеты опасностей.

При проведении предварительного анализа опасностей, или рисков, вырабатывается перечень опасностей и опасных ситуаций общего характера посредством рассмотрения следующих характеристик:

а) используемые или производимые материалы и их способность вступать в реакцию;

б) применяемое оборудование; в) условия окружающей среды; г) схема расположения;

д) области контакта и взаимодействия между компонентами системы и т.д.

93

Реализация данного метода завершается определением возможностей аварии, качественной оценкой величины возможного вреда или ущерба здоровью, который мог быть нанесен, и идентификацией возможных исправительных мер. Метод должен корректироваться на стадиях проектирования, изготовления и испытания для обнаружения новых опасностей, внесения поправок и его совершенствования. Полученные результаты могут быть представлены различными способами, например в виде таблиц и «деревьев» [3].

• Анализ видов и последствий отказов (FMEA)

Метод FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) – «Анализ характе-

ра и последствий отказов» (часто его также называют «Анализ потенциальных несоответствий и их последствий») появился в США в середине 60-х годов и был использован впервые при разработке проекта космического корабля «Аполлон», а затем в медицине и ядерной технике. В 80-е годы метод получил дальнейшее развитие под названием FMEA и нашел применение также в автомобильной и других отраслях промышленного производства США, а затем в Европе и Японии. В некоторых областях промышленного производства метод стал основой обеспечения качества. В ФРГ метод нормирован стандартом ДИН 25448.

Данный метод – один из наиболее эффективных методов аналитической оценки результатов конструкторской деятельности, процессов (в том числе и испытаний) на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как ее создание и подготовка к производству. Важнейшей задачей этого метода является прогнозирование дефектов и предупреждение их появления на этапе создания новой техники на основе теории проб и ошибок.

FMEA представляет собой метод, при помощи которого систематически идентифицируются последствия каждого отдельного компонента аварийных состояний. Это индуктивный метод, который основан на вопросе «что случится, если... ?». Непременной отличительной чертой в любом FMEA является рассмотрение каждого основного компонента/части системы на предмет того, каким образом он достигает аварийного состояния и как это влияет на аварийное состояние системы. Как правило, анализ является описательным и организуется в форме составления таблицы или рабочего листа, предназначенного для информации. FMEA, безусловно, относится к аварийным состояниям компонента системы, причинным факторам и воздействиям этого состояния на систему в целом и представляет их в удобной форме.

94

Наиболее часто метод FMEA применяют:

–при разработке новых изделий;

–разработке новых материалов и методов;

–изменении продукции, процесса или операции;

–новых условиях применения существующей продукции;

–недостаточных возможностях технологического процесса;

–ограниченных возможностях контроля;

–ограниченных возможностях контроля;

–использовании новых установок, машин или инструментов;

–высокой доле брака;

–возникновении риска загрязнения окружающей среды, нарушении норм техники безопасности;

–существенных изменениях организации работы.

На этапе создания процессов методом FMEA решаются задачи:

–принятие решений о пригодности альтернативных процессов

иоборудования при предварительном планировании и определении лучших из них;

–обнаружение «слабых» мест и принятие мер по их устранению при планировании производства;

–подготовка серийного производства;

–исправление процессов серийного производства, которые оказываются нестабильными или неспособными.

Этот метод определяет технический уровень продукции с точки зрения предотвращения ошибок, т.е. выявления потенциальных ошибок

и оценки тяжести последствий для заказчика (внешней стороны), а также устранение ошибок или уменьшение степени их влияния на качество. Анализ конструкции основан на теоретических знаниях и информации о прошлом опыте. Анализ проходит параллельно самому процессу разработки, придает ему документированную форму и обобщает все поиски и рассуждения в процессе разработки. Снижение риска появления ошибок, которые вызывают неудовлетворенность потребителя и потерю у него интереса к продукции, является важнейшим элементом для сохранения конкурентоспособности.

При конструировании методом FMEA решаются следующие задачи:

–получение сведений о риске альтернативных вариантов;

–определение «слабых» мест конструкций и нахождение мер по их устранению;

95

– сокращение дорогостоящих экспериментов.

FMEA конструкции помогает процессу разработки, понижая риск отказов за счет:

–помощи при объективной оценке требований и альтернатив конструкции;

–помощи в начальной разработке требований для изготовления

исборки;

–повышения вероятности того, что виды потенциальных отказов и их последствия для действия системы и транспортного средства будут рассмотрены в процессе конструирования/разработки;

–предоставления дополнительной информации в помощь при пла-

нировании глубокого и эффективного испытания конструкции

ипрограмм развития;

–разработки списка видов потенциальных отказов, ранжированных соответственно их влиянию на «потребителя», чем устанавливается система приоритетовдля улучшения конструкции и программ испытаний;

–создания открытой формы для рекомендаций и прослеживания действий, снижающих риск;

–обеспечения рекомендаций для будущего, помогающих при анализе совокупности требований, оценивании изменений конструкции

ипри разработке перспективных конструкций.

Структура FMEA содержит известные элементы методик структурирования, анализа и оценки вместе с перечнем мероприятий и обязательными контрольными нормативами. FMEA представляет собой подход по принципу «снизу вверх» и рассматривает последствия аварийных состояний компонента по принципу «одно за один раз». Этот метод способен переработать достаточное количество данных, прежде чем стать затруднительным для реализации. Кроме того, результаты могут быть легко перепроверены другим человеком, знакомым с системой.

Главными недостатками метода являются избыточность, исключение из рассмотрения восстановительно-ремонтных действий и сосредоточение на авариях единственного компонента.

FMEA может распространяться на выполнение того, что называется «Анализом видов отказов, функционирования и критичности (FMECA)». При FMECA каждый выявленный отказ ранжируется в соответствии с вероятностью его возникновения и серьезностью его последствий. Схема проведения анализа FMEA представлена на рис. 3.4.

96

Рис. 3.4. Схема проведения анализа FMEA

97

FMEA и FMECA обеспечивают вклад в анализ такого рода, как анализ «дерева неисправностей» (анализ диаграммы всех возможных последствий несрабатывания или аварии системы). Наряду с применением по отношению к компонентам системы FMEA и FMECA могут использоваться и по отношению к ошибке человека; они могут использоваться как для идентификации опасности, так идля оценки вероятности.

Данный анализ основан на методе структурированной «мозговой атаки». Группе опытных специалистов, знакомых с анализируемыми процессами, руководителям аналитической группы предлагается задавать вопросы и ставить проблемы, связанные с рассматриваемой конструкцией (например, в химической промышленности это вопросы о блокировках, утечках, коррозии, вибрации, частичных выходах из строя (неполадках), событиях вне предприятия).

FMEA-анализ включает два основных этапа:

1)этап построения компонентной, структурной, функциональной

ипотоковой моделей объекта анализа (например, моделей построенных с использованием методов IDEF-0);

2)этап исследования моделей, при котором определяются:

–потенциальные дефекты для каждого из элементов компонентной модели объекта; такие дефекты обычно связаны или с отказом функционального элемента (его разрушением, поломкой и т.д.), или с неправильным выполнением элементом его полезных функций (отказом по точности, производительности и т.д.), или с вредными функциями элемента;

вкачестве первого шага рекомендуется перепроверка предыдущего FMEA-анализа или анализ проблем, возникших за время гарантийного срока; необходимо также рассматривать потенциальные дефекты, которые могут возникнуть при транспортировке, хранении, а также при изменении внешних условий (влажность, давление, температура);

–потенциальные причины дефектов; для их выявления могут быть использованы диаграммы Ишикавы, которые строятся для каждой из функций объекта, связанных с появлением дефектов;

–потенциальные последствия дефектов для потребителя; поскольку каждый из рассматриваемых дефектов может вызвать цепочку отка-

зов в объекте, при анализе последствий используются структурная

ипотоковая модели объекта;

–возможности контроля появления дефектов; определяется, может ли дефект быть выявленным до наступления последствий в результате предусмотренных в объекте мер по контролю, диагностике, самодиагностике и др.;

98

– параметр тяжести последствий для потребителя S; это экспертная оценка, проставляемая обычно по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта влекут юридическую ответственность (табл. 3.2);

– параметр частоты возникновения дефекта O; это – также экспертная оценка, проставляемая по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется, когда оценка частоты возникновения составляет 1/4

ивыше (табл. 3.3);

–параметр вероятности не обнаружения дефекта D; как и предыдущие параметры, он является 10-балльной экспертной оценкой; наивысший балл проставляется для «скрытых» дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий (табл. 3.4);

99

Таблица 3 . 3