RAMS EVU-kurs 14.April 2014

RAMS EVU-kurs 14.April 2014 Ruth Tuven Prosjektstyring, Seksjon RAMS

RAMS prosessen skal legge til rette for at vi planlegger, prosjekterer og bygger infrastruktur som er: sikker pålitelig i forhold til feil designet og bygget med tanke på drift og vedlikehold

RAMS RAMS er en samlet betegnelse for jernbanesystemets egenskap for sikkerhet og tilgjengelighet. Tilgjengelighet, uttrykt som en funksjon av systemets pålitelighet og vedlikeholdbarhet, utgjør tilsammen RAM egenskapene til jernbaneinfrastrukturen.

RAMS RAMS er en samlet betegnelse for jernbanesystemets egenskap for: Sikkerhet og tilgjengelighet. Tilgjengelighet, uttrykkes som en funksjon av systemets pålitelighet og vedlikeholdbarhet. Dette utgjør tilsammen RAM egenskapene til jernbaneinfrastrukturen.

RAMS sin plass Ønsket Ruteplan Jernbanesystemets Kapasitet Valgt Ruteplan Med en gitt: Regularitet (går og kommer toget / innstillinger) Punktlighet (kommer det seint eller tidlig / forsinkelse) Tilgengelig og sikkert Jernbanesystemet Infrastruktur Tog Oppetid Tilgjengelighet (A) Gjensidig påvirkning Sikkerhet (S) Pålitelighet (R) Vedlikeholdbarhet (M) R Reliability A Availability M Maintainability S Safety 6

RAMS i Jernbaneverket RAMS standardens (EN 50126) 14 faser Verifikasjon Fase 1 Konsept Fase 2 Systemdefinisjon Fase 13 Endring og modifikasjon Verifikasjon Fase 3 Risikoanalyse Fase 11 Drift og vedlikehold Fase 12 Overvåking av ytelse Fase 14 Nedmontering og avhending Verifikasjon Fase 4 Systemkrav Validering Fase 10 Systemaksept Verifikasjon Verifikasjon Fase 5 Fordeling av systemkrav Fase 9 Systemvalidering Verifikasjon Verifikasjon Fase 6 Design og implementering Fase 8 Installasjon Verifikasjon Verifikasjon Fase 7 Fabrikasjon

RAMS standardene Totalt jernbanesystem Signalanlegg Programvare EN 50128 EN 50129 EN 50126

EN 50126 Prinsipper Forutsetter at det finnes RAMS krav. Forutsetter et isobasert kvalitetsystem Livsløpsperspektiv fra konsept til avhending. Angir styringskrav til prosjektene mht sikkerhet og kvalitet (prosessen skal struktureres etter rams). I RAM oppgaver er det trafikproduksjon/kostnader som er hovedmotivasjon. I sikkerhetsbetraktninger er hovedmotivasjonen å unngå ulykker og skader.

EN 50126 Formål Oppnå en optimal kombinasjon av RAMS og kostnader Fokus på å gjøre rett vurderinger til rett tid Sporbarhet, hvilke aktører er ansvarlige Legge til rette for revisjon mot krav NB: Standarden stiller ingen eksplisitte krav til prosjektstyring og avvikshåndtering. Dette er forventet håndtert gjennom Jernbanevirksomhetens styringssystem.

Mål og krav

Prosessflyt for tiltakets målformulering

Måltall for punktlighet, regularitet og oppetid NTP 2014 2023 Status 2012 Mål 2017 Mål 2023 Punktlighet for Gardermobanen i pst. 96,2 95,0 95,0 Punktlighet for persontog i pst. 91,2 90,0 90,0 Punktlighet for godstog i pst. 81,0 90,0 90,0 Oppetid i pst 98,8 99,3 99,3 Regularitet for persontog 97,8 99,0 99,2

Fordeling av krav til oppetid

Sikkerhet Utviklingen i antall drepte og alvorlige personskader de siste fem årene vil være en indikator for sikkerhetsnivået på det nasjonale jernbanenettet. Målet er en årlig reduksjon på 4,5 pst. Avsporing Flå 6.november 2006

Kravhåndtering

EN50126 kravutvikling (full) Systemdefinisjon Risikovurderinger + RAM analyser Kravspes EN50126 krever Systemdefinisjon for å utvikle RAM & S krav!

Begreper, prinsipper, metoder og strategier for RAM vurderinger 21

RAMS fase 4 og 5 Etablere funksjonskrav med bakgrunn i gjennomførte RAM og kostnadsanalyser. Her skal det gjøres analyser på RAM. Pålitelighet til komponenter og delsystemer skal vurderes Systemets evne til vedlikehold skal vurderes. Her er det viktig at erfaring og kunnskap om drift og vedlikehold av komponenter og systemer blir benyttet på en konstruktiv måte inn i analysearbeidet. 22 22

RAM analyse Kvalitativ analyse Benytte kunnskapen og erfaringene man har til å si noe om pålitelighet til systemer og tilgang og evne til vedlikehold Kvantitativ analyse Fordele feilrater i kombinasjon med erfaring knyttet til reparasjonstid for delsystemene og verifisere om det er mulig å oppnå kravet til oppetid til systemet 23 23

RAM krav Tre viktige forutsetninger for RAM analysen Trafikale krav / Rutemodell Krav til Oppetid Vedlikeholdsmodell 24

RAM krav Med trafikale krav forstås: Kapasitet (antall togavganger pr tidsenhet, antall passasjerer, toglengder) Største tillatte hastighet Togtyper (gods og persontog) Aksellaster 25

RAM krav Rutemodell/tilbudskonsept skal i tillegg uttrykke: Togfrekvens over døgnet for de ulike togtyper Driftstid for de ulike togtyper, og tider mellom toggang som normalt vil kunne brukes til forebyggende vedlikehold. Forventet antall årlige togtimer på strekningen 26

RAM krav Oppetid er av Jernbaneverket brukt for å beskrive forsinkelsesnivået Beregningsformel for oppetid: (Antall planlagte togtimer Antall forsinkelsestimer) x 100 Antall planlagte togtimer 27

MTBF DEFINISJONER: MTBF Gjennomsnittlig tid mellom feil (Mean Time Between Failure) MTTF Gjennomsnittlig tid til feil (Mean Time To Failure) MDT Gjennomsnittlig nedetid (Mean Down Time) MRT Gjennomsnittlig reparasjonstid (Mean Repair Time) MLD Gjennomsnittlig logistisk forsinkelse (Mean Logistic Delay 28

RAM analysen Tre trinn: 1) Vedlikeholdsanalyse vurdere om vi har nok tid til forebyggende vedlikehold 2) Feilmodeanalyse hva kan feile og hvor ofte 3) Konsekvensanalyse effekten av feil på togfremføringen

1 1 Innhent informasjon fra overordnet konsept 1 3 Etablere overordnet modell for forebyggende vedlikehold 1 2 Innhent trafikale krav inkludert rutemodell NEI endre vedlikeholdsmodell 1 4 Kan vedlikeholdsmodell gjennomføres gitt trafikale krav? NEI endre konsept og/eller ruteplan

RAM krav Vedlikeholdsmodell: Krav om framtidig forebyggende vedlikehold skal innarbeides gjennom en overordnet vedlikeholdsmodell Denne modellen skal vurderes opp mot rutemodell for å verifisere om det er mulig å gjennomføre forebyggende vedlikehold uten å påvirke rutemodellen negativt. 32

RAM krav For strekningen defineres: Aktuelle vedlikeholdsaktiviteter Hvor mye tid hver vedlikeholdsaktivitet krever Hvor ofte vedlikeholdsaktivitetene utføres Konsekvens (ett eller begge spor stengt) 33

RAM krav Vedlikeholdsplanen skal i utgangspunktet basere seg på følgende forutsetninger: 1. Årlig generisk vedlikehold skal utføres i trafikkfrie perioder i driftsdøgnet 2. Større vedlikeholdsoppgaver som ikke er en del av de årlige kontrollene, skal utføres i planlagte togfrie perioder 34

Eksempel 35

Eksempel Spor og Aktivitet Tid [t] Int. [år] Nedetid [t/år] Spor 1 og 2 stengt [t/år] Sporpakking 48 4 12 12 Kun ett spor stengt [t/år] underbygning Sporveksel pakking 16 4 4 4 Skinnesliping 48 4 12 0 12 Generiske arbeidsrutiner 60 1 60 60 G VUL kontroll av sporet 48 4 12 12 KL og KL kontroll 152 1 152 152 strømforsyning Generiske arbeidsrutiner el installasjoner 92 1 92 92 Signal og Generiske arbeidsrutiner 60 1 60 60 kommunikasjon Total Sum 404 392 12 36

Eksempel I tabellen nedenfor er det foreslått å innføre: fast skille mellom spor sidestilte KL master i tunellen for å kunne oppnå dette Dersom dette lar seg gjennomføre vil estimatet for antall timer der begge spor må være stengt gå ned fra 392 timer i året til 12. 37

Eksempel Aktivitet Tid [t] Int. [år] Nedetid [t/år] Før tiltak Spor 1 og 2 stengt [t/år] Før tiltak Kun ett spor stengt [t/år] Mulige konsekvensreduserende tiltak Etter tiltak Spor 1 og 2 stengt [t/år] Etter tiltak Kun ett spor stengt [t/år] Spor og underbygning KL og Sporpakking 48 4 12 12 Fast skille mellom spor Sporveksel pakking 16 4 4 4 Fast skille mellom 4 spor Skinnesliping 48 4 12 0 12 Ikke nødvendig 12 Generiske arbeidsrutiner G VUL kontroll av sporet 60 1 60 60 Fast skille mellom spor 48 4 12 12 Ingen 12 KL kontroll 152 1 152 152 Sidestilte KL master 152 12 60 Strøm forsyning Generiske arbeidsrutiner elinstallasjoner 92 1 92 92 Fast skille mellom spor 92 Signal og kommunikasjon Generiske arbeidsrutiner 60 1 60 60 Fast skille mellom spor Total Sum 404 392 12 12 392 38 60

1 5 Etabler overordnede RAM krav: Trafikale/rutemodell Overordnet vedlikeholdsmodell Akseptkriterier for forsinkelser 2 1 Etabler overordnet systemdefinisjon for RAM analyse i tidligfaser NEI endre vedlikeholdsmodell, og/eller systembeskrivelse, og/eller aksepter mer forsinkelse 2 2 Overordnet RAM analyse i tidligfase Vil RAM krav bli nådd? NEI endre konsept og/eller ruteplan 3 1 Etabler systemdefinisjon i detaljplanfasen NEI endre vedlikeholdsmodell, og/eller systembeskrivelse, og/eller aksepter mer forsinkelse 3 2 Overordnet RAM analyse i detaljplan. Vil RAM krav bli nådd? NEI endre konsept og/eller ruteplan 3 3 Etabler detaljerte RAM krav til objekter og vedlikeholdsmodell

Utføres i to steg: RAM analyse 1. Det utføres en Bottom up feilmodeanalyse som identifiserer alle aktuelle feilmodi for objekter/systemer/delsystemer på strekningen. Analysen innhenter informasjon om feilrater, konsekvenser av feil, reparasjonstid og deteksjonsmetode for feilene 40

Systemdefinisjon Overbygning: Ballast Sviller Befestigelse Skinner Signalanlegg: Sikringsanlegg Linjeblokk Veisikringsanlegg (Planoverganger) Fjernstyringsanlegg Skiftestillverk Lavspenningsanlegg: Batteri Belysning Lysarmatur Reservestrømsanlegg Manøvermaskin Underbygning: Fyllinger Stikkrenner Grøfter Tunneler Bruer Snøoverbygg Kontaktledningsanlegg: Fundamenter Ledninger Kabler Master Utliggere Åk Teleanlegg: Alarmsystem Automatisk værstasjon Blokktelefon Brannvernanlegg GSM R Høytaleranlegg Fiberkabel Kamera Nødtelefon i tunnel 41

Eksempelstrekning IL X S4 S6 SF4 S1 S3 S5 S2 SF1 SF3 SF2 SPV1 SPV2 42

IL X S4 S6 SF4 S1 S3 S5 S2 SF1 SF3 SF2 SPV1 SPV2 Objekt Feilmodus MTTF MLD MRT Deteksjon Signal 3 A 100000 1 0,5 Tog Signal 3 B 80000 1 1 Alarm 4 3

IL X S4 S6 SF4 S1 S3 S5 S2 SF1 SF3 SF2 SPV1 SPV2 Objekt Feilmodus MTTF MLD MRT Deteksjon Spv 2 A 100000 5 4 Alarm 4 6

FMEA Objekt Feilmodus MTTF MLD MRT Deteksjon S1 A 100000 1 0,5 Tog S1 B 80000 1 1 Alarm S2 A 100000 1 0,5 Tog S2 B 80000 1 1 Alarm S3 A 100000 1 0,5 Tog S3 B 80000 1 1 Alarm S4 A 100000 1 0,5 Tog S4 B 80000 1 1 Alarm S5 A 100000 1 0,5 Tog S5 B 80000 1 1 Alarm S6 A 100000 1 0,5 Tog 47

RAM analyse 2. Det utføres en konsekvensanalyse, som med utgangspunkt i feilmodeanalysen, beregner gjennomsnittlig forventet bidrag til årlige forsinkelsestimer fra hvert system/delsystem/objekt på strekningen. Ved å summere disse bidragene får man det totale gjennomsnittlige årlige bidraget fra infrastrukturen på strekningen. Dette tallet kan sammenlignes med det overordnede akseptkriteriet for forsinkelsestimer 3 2 Detaljert RAManalyse i Detaljplanfasen. Vil RAM mål bli nådd? 48

Konsekvensanalyse Objekt Feilmodus Konsekvens Forsinkelser S1 A Saktekjøring 5 min/tog S1 B Saktekjøring 5 min/tog S2 A Saktekjøring 5 min/tog S2 B Saktekjøring 5 min/tog S3 A Alternativ togvei med kryssing på neste 10 min/tog stasjon S3 B Alternativ togvei med kryssing på neste 10 min/tog stasjon S4 A Alternativ togvei med kryssing på neste 10 min/tog stasjon S4 B Alternativ togvei med kryssing på neste 10 min/tog stasjon S5 A Alternativ togvei med kryssing på neste 10 min/tog stasjon S5 B Alternativ togvei med kryssing på neste stasjon 10 min/tog 49

Akseptabelt eller ikke? Tildelte forsinkelsestimer: 73 Underbygning Overbygning KL Signal GSM R 28 timer 17 timer 11 timer 22 timer 5 timer SUM: 83 timer 51

Akseptabelt eller ikke? Dersom summen overstiger akseptkriteriet må det vurderes å innføre tiltak. Her kan det finnes mange muligheter, eksempelvis: Bruk av bedre komponenter slik at MTTF øker Mer intensivt forebyggende vedlikehold slik at det MTTF øker En slik endring betyr at vedlikeholdsmodellen må oppdateres Endringer i plassering av personell og reservedeler slik at MLD blir mindre. Dette vil også kreve at vedlikeholdsmodellen oppdateres Endring i konsept, eksempelvis innføring av omkjøringsmuligheter slik at forsinkelsene ved feil blir mindre 52

Oppgaver Utfør oppgave 1 4 i utlevert oppgavetekst

Oppsummert hva oppnår vi? Vi får identifisert de trafikale kravene som ligger til grunn for det som skal prosjekteres og bygges Vi får etablert en rutemodell som tar høyde for trafikkutviklingen frem i tid Vi starter tidlig å identifisere behovet for forebyggende vedlikehold og hvorvidt dette lar seg utføre i henhold til rutemodellen som er gitt 54

Oppsummert hva oppnår vi? Vi etablerer en prosess som tvinger oss til å tenke frem gode effektive tiltak for å gjøre vedlikehold i tilknytning til trafikkert spor Vi får identifisert MTTF verdier på systemer og komponenter som kan inngå i kravspesifikasjonen til leverandørene Vi får identifisert krav til reparasjonstid overfor leverenadørene våre Vi får identifisert krav til beredskap mht utrykningstid for feilretting og logistikk for reservedeler overfor infrastruktureier 55

Velfungerende Jernbanesystem