Instruks for RCM analyse. Jørn Vatn NTNU

Transkript

1 Instruks for RCM analyse Jørn Vatn NTNU

2 Introduksjon Instruksen beskriver gjennomføring av Generisk RCM analyse i Jernbaneverket Dette innebærer beskrivelse av hvordan man gjennom en generisk tilnærming skal finne mest mulig riktig vedlikehold og hvordan dette skal dokumenteres Med generisk menes stor grad av likhet og overførbarhet mellom komponenter og systemer med hensyn til teknisk oppbygging, virkemåte og sviktårsaker 2

3 «Generisk referanse» Denne instruksen (tidl. prosedyren) er blitt benyttet ved etablering av generiske arbeidsrutiner i vedlikeholdsprosjektet i perioden 2002 til 2003 samt ved revisjon av generiske arbeidsrutiner vår 2005 Resultatet av dette arbeidet er dokumentert i dataverktøyet Manifer og betegnes Generisk referanse Det kan bli behov for å videreutvikle generisk referanse 3

4 Instruksen skal benyttes i følgende situasjoner 1. Ved analyse av systemer hvor det ikke eksisterer en generisk referanse 2. Ved analyse av systemer hvor den generiske referansen ikke synes relevant 3. Ved bygging av ny infrastruktur, herunder også ved anskaffelse av nye komponenter eller systemer 4. Som følge av endrede rammebetingelser (for eksempel nye myndighetskrav, økte krav til punktlighet), ny viten om sviktmekanismer, levetider og nye metoder for forebyggende vedlikehold 4

5 Beskrivelse Kap.3.1: Krav til gjennomføring Kap Personellkvalifikasjoner Kap Informasjonsbehov Kap.3.2: Funksjonsnedbryting Kap.3.3: Utstyrsklassifisering 5

6 Beskrivelse, forts Kap.3.4: Risikovurdering Kap.3.4.1: Arbeidsmetodikk ved risikovurdering Kap : Informasjon om utstyr Kap : Beskrivelse av funksjonsfeil Kap : Utstyrsfeil Kap : Faktorer som påvirker konsekvensvurderingen Kap : Risikoklassifisering 6

7 Beskrivelse, forts Kap.3.5: Valg av type vedlikehold Kap.3.5.1: Arbeidsmetodikk ved valg av type vedlikehold Kap : Karakteristikk av utstyrsfeil Kap : Beslutningssti Kap : Vedlikeholdsopplegg 7

8 Funksjonsnedbryting Ved gjennomgang skal det etableres et utstyrs- /objekthierarki Systemet som skal analyseres brytes ned til et nivå der det er mulig å identifisere naturlige vedlikeholdsobjekter (for eksempel Sporvekseldrivmaskin ) Generisk RCM-referanse omfatter følgende hovedsystemer med følgende nummerering: Underbygning Overbygning Elektro høyspent (KL og banestrømforsyning) Elektro lavspent Signal og sikring 8

9 Funksjonsfeilanalyse I JBV sin prosedyre er det ingen eksplisitt funksjonsfeilanalyse (FFA) FFA gjennomføres som en del av FMEA analysen 9

10 Viktige felter i analysen Funksjonsfeil (feilmode på systemnivå) Manglende signalbilde Utstyrsfeil (feilmode på komponentnivå) Avbrent Årsak (feilårsak) Grunnleggende årsak/sviktmekaniske til utstyrsfeilen angis. F.eks. korrosjon, utmatting, slitasje MTBF U (MTBF: Mean Time Between Failure) 10

11 MTBF U i mangel på gode data 1. La n betegne antall enheter du har observert feil for 2. La Y betegne antall år du har observert disse enhetene 3. La X M betegne antall feil du har erfart i denne perioden for disse enhetene og den feilmoden som vurderes 1. X M vil være antall feil med dagens vedlikeholdsregime. 2. Vi skal finne MTBF U uten vedlikehold. 3. Du må derfor også anslå hvor mange feil du ville erfart dersom det ikke ble utført vedlikehold for disse n enhetene 4. Anslå derfor X U til å være antall feil du ville erfart uten forebyggende vedlikehold, X U > X M 5. For å beregne MTBF U benyttes formelen: MTBF U = n Y / X U 11

12 Levetidsforløp Levetidsforløpet skal benyttes i fastsettelse av vedlikeholdstype i forbindelse med RCM-beslutningstre Levetid i denne sammenheng er knyttet til de enkelte utstyrsenhetenes funksjoner og utstyrsfeil, og må ikke forveksles med økonomisk levetid som gjelder for systemer Hensikten med å beskrive levetidsforløpet er å skille mellom slitasje- / aldringsfeil og tilfeldige feil For slitasje/ -aldringsfeil er det også viktig å skille mellom feil som har liten spredning (markert økning) og feil med stor spredning. 12

13 Levetids-forløp Kode Forklaring Illustrasjon Typisk utstyr Tilfeldig feiling T Antall svikt per tidsenhet er konstant. Svikt per tidsenhet Tid Ofte finnes denne svikttypen hos elektroniske komponenter Uforutsigbar alder U Antall svikt per tidsenhet er økende med alderen, og svikttidspunktet inntreffer med stor spredning. Svikt per tidsenhet Tid - Forutsigbar alder F Antall svikt per tidsenhet er økende med alderen, og svikttidspunktet inntreffer med liten spredning. Svikt per tidsenhet Tid Mekaniske komponenter

14 Code Description Failure characteristic OGF Observable, gradual failure progression. It is possible to detect the failure prior to failure. OFF ADT AUT RF Observable fast failure progression. The Point P is the first point in time where it is possible to reveal an emerging failure. When the failure progression exceeds a limiting value, a failure (F) occurs. This model is often referred to as the PF-model. Aging, defined point of time for an increasing hazard rate, z(t). In the Weibull model, we assume an aging parameter ( ) in the order 3 to 4, Aging, undefined point of time for increasing hazard rate. In the Weibull model, we assume an aging parameter ( ) in the order 2. The hazard rate is time independent (random failures, aging parameter 1). This is typical for components where a failure is caused by external shocks, e.g., for some electrical components. Failure progression Critical failure progression P PFinterval F Failure Time Skjema for levetidsforløp er videreutviklet av NSB Dette skjemaet er vist til venstre Her tas også inn forhold for tilstandskontroll JBV har ikke innarbeid dette skjemaet (per dags dato)

15 Flere felter i forhold til «modell» C1 C2 Initierende hendelse f C TOPP hendelse C3 C4 C5 C6 Primærfeil eller feilsituasjon Barriere som vedlikeholdes Andre barrierer Konsekvensreduserende barrierer

16 Topphendelse Sikkerhet (TH-S) Kode Forklaring Konsekvensklasse* AVS Avsporing K5 STT Sammenstøt tog tog K6 STO Sammenstøt tog objekt K5 BRA Brann K5 PSP Passasjer skadet på plattform K4 PLO Personer skadet ved PLO K5 PSS Personer skadet i og ved spor K5 AVE Avsporing med ekstra stor konsekvens K6 Ingen konsekvens K1 * = «worst case», se p KK 16

17 Topphendelse Punktlighet (TH-P) Kode FST SAF MAN B MAN S Forklaring Full stopp Sakte fart Manuell togfremføring blokkstrekning Manuell togfremføring stasjon Ingen konsekvens 17

18 P TH-S og P TH-P Det skal angis sannsynlighet for at gitt utstyrsfeil leder til angitt topphendelse mht sikkerhet, punktlighet og (Miljø & verdisikring) Hvis f eks gitt utstyrsfeil i 1 av 1000 tilfeller leder til angitt topphendelse for sikkerhet, er P TH-S = =

19 KONSEKVENSKLASSER K1 Ufarlig K2 Farlig K3 Alvorlig K4 Kritisk K5 Meget kritisk K6 Katastrofal Sikkerhet Førstehjelps -skade Fraværsskade (inntil 4 mndr) Fraværsskade (Inntil 1 år) Alvorlig skade (fare for uførhet) 1 drept (Eller skade med varig uførhet) 10 drepte (2 og flere drepte) Punktlighet Ved gjennomføring av generiske analyser skal konsekvensen mht punktlighet alltid settes lik K6 dersom utstyrsfeilen kan få betydning for punktligheten. Eventuell justering skal foretas i lokale tilpasninger, se Prosedyre i 1B-Ve-Prosedyrer, prosesskart og maler. Miljø & verdisikring Inntil kr og/eller ingen miljøskader kr og/eller små miljøskader kr mill og/eller betydelige miljøskader kr mill og/eller alvorlige og langvarige miljøskader kr mill og/eller svært alvorlige og langvarige miljøskader Mer enn kr. 200 mill. og/eller perma-nente miljøskader

20 Vurdering av frekvens

21 Anbefalinger, P KK og P IH Sikkerhet Punktlighet Miljø & Verdisikring P IH =P TH S P IH =P TH P P IH = P TH M&V P KK =0.1 P IH =1.0 P IH =1.0 21

22 I relasjon til «barrieremodell» 1/MTBF U P IH P KK C1 C2 Rød lyspære svikter fc Kollisjon Tog-Tog C3 C4 C5 C6 Utbrent pære Forebyggende utskifting Retningsstilling "blokk" ATC Togledelse Togledelse: Varsling, kan få redusert farten 22

23 Vurdering av risiko 4 Ekstremt høy og helt uakseptabel risiko. Forebyggende vedlikehold eller redesign påkrevd. 3 Uakseptabelt risikonivå. Forebyggende vedlikehold eller redesign påkrevd. 2 1 Akseptabelt risikonivå. Forebyggende vedlikeholdsaksjon skal tilordnes. (Nytte kost vurderinger bør gjennomføres ved lokale analyser). Lavt risikonivå. Kan velge planlagt korrektivt vedlikehold dersom det ikke er åpenbart at en forebyggende vedlikeholdsaksjon er lønnsom. Ved tvil tilordnes forebyggende vedlikehold (som eventuelt kan fjernes i forbindelse med lokale analyser) 0 Kategori 0: Neglisjerbart risikonivå. Ingen eksplisitt vurdering påkrevd.

24 Risikomatrisen mht. Sikkerhet for «delstrekning» Frekvenskategori Konsekvens Pr. år K1 K2 K3 K4 K5 K6 F6 > F5 (10-1) F4 (1-0.1) F3 ( ) F2 ( ) F1 ( ) F0 (<0.0001)

25 Risikomatrisen mht punktlighet for «delstrekning» Frekvenskategori Konsekvens Pr. år K1 K2 K3 K4 K5 K6 F6 > F5 (10-1) F4 (1-0.1) F3 ( ) F2 ( ) F1 ( ) F0 (<0.0001)

26 Risikomatrisen mht miljø og verdisikring for «delstrekning» Frekvenskategori Konsekvens Pr. År K1 K2 K3 K4 K5 K6 F6 > F5 (10-1) F4 (1-0.1) F3 ( ) F2 ( ) F1 ( ) F0 (<0.0001)

27 Myndighetsnivå Myndighetsnivå settes til H(Høyt) for risikonivå 3 og 4 med hensyn til sikkerhet og L(Lavt) for risikonivå 0, 1 og 2 Myndighetsnivå er viktig for prosessen med lokale tilpasninger 27

28 Type planlagt vedlikehold Type vedlikehold Planlagt korrektivt vedlikehold Planlagt overhaling/utskifting Tilstandsstyrt vedlikehold PKV PO TK-V TK-F TK-M TK-K Forklaring Vedlikehold som er planlagt utført etter utstyrsfeil har inntruffet Rutinemessig utskifting/overhaling av utstyret for å forhindre at utstyrsfeil inntreffer. Gjentas med faste intervaller (kalendertid eller driftstid) Periodisk visuell tilstandsvurdering med formål å bestemme om tilstandstyrt reparasjon er nødvendig. Periodisk funksjonstest med formål å avdekke om funksjonsfeil har inntruffet. Periodisk tilstandsmålinger med formål å bestemme om tilstandstyrt reparasjon er nødvendig. Kontinuerlige tilstandsmålinger med formål å avdekke begynnende feiltilstander, og fastsette når tilstandstyrte reparasjoner er nødvendig

29 Beslutningstre (logikk)