| Zuverlässigkeit und Sicherheit technischer Systeme | |||||||||||||
| Zuverlässigkeits- und Sicherheitsplanung im Lebenszyklus technischer Systeme | |||||||||||||
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| Hauptziele | Grundsätzliche Aufgaben | ||||||
| Evaluation | |||||||
| optimiertes Design | |||||||
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Hersteller |
Systemzuverlässigkeits- und Sicherheitsanalysen | ||||||
| Risikoanalysen | |||||||
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Behörde |
akzeptierte Risiken | |||||
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Optimierung von Design, Betrieb und Unterhalt |
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zuverlässig verfügbar sicher |
Zuverlässigkeits- und Sicherheitsnachweis | ||||||
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Betreiber |
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| minimale Kosten | |||||||
Die Zuverlässigkeits- und Sicherheitsplanung umfasst im einzelnen folgende Tätigkeiten:
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Bewerten von Systemvarianten in der Evaluations- und Konzeptphase |
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Risikoanalyse: Gefahrenanalyse, Risikodefinition, Risikobewertung, Festlegen von Akzeptanzkriterien |
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Systemanalysen und Optimierung der Systemstruktur (Redundanz, Schutzeinrichtungen, Diagnose, Instandhaltbarkeit), Betriebsabläufe (bei Störungen und Notfallsituationen), Ergonomie/ Bedienung, Ersatzteillagerhaltung, Logistik |
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Spezifizieren bzw. Umsetzen der Anforderungen an die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Systems |
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Nachweis der geforderten Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit vor der Inbetriebsetzung durch probabilistische Analysen und/oder deterministischen Methoden (Konformität mit Sicherheitsnormen und Vorschriften) |
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Nachweis der geforderten Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit mit statistischen Methoden aus der Betriebserfahrung und/oder Lebensdauerprüfungen |
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Entwicklung wirtschaftlicher Unterhaltsmethoden und Erstellen des Wartungsplans |
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Erstellen eines Kostenmodells für Investitions-, Betriebs- und Unterhaltskosten zur Bewertung von System-, Einsatz- und Instandhaltungsvarianten (Life Cycle Costing) |
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Erstellen eines Sicherheitsplans für Notfallsituationen, Ereignis-Rückmeldungen und die Massnahmenplanung |
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Erstellen eines Störungs- und Notfallplans: Untersuchen von Störungsszenarien, Festlegen von Betriebsabläufen und Rückfallebenen bei Störungen, Systemausfällen und Unfällen. Erstellen von Checklisten und Anweisungen. |
Kurze (nicht-mathematische) Begriffserklärungen
Lebensdauer, Ausfallsicherheit, Verfügbarkeit...
Nicht immer ist klar, was damit gemeint ist.
Die Begriffe rund um Zuverlässigkeit und Sicherheit werden oft missverständlich
benützt. Hier eine kurze Erklärung, die keinen Anspruch auf Exaktheit erhebt,
dafür aber hoffentlich allgemein verständlich ist. Die Beschreibungen sind
konform mit den gängigen Normen.
RAMS: Reliability, Availability, Maintainability, Safety (Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit, Sicherheit)
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RAMS Begriffe, typische Fragestellungen und gebräuchliche Kenngrössen |
Bewegen Sie den Mauszeiger über die Begriffe | |||
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Risiko
Risiko
berücksichtigt zusätzlich zur Sicherheit das Ausmass von sicherheitsgefährdenden Ausfällen und gewichtet nach der Akzeptanz Sind die Folgen für Mensch und Umwelt tolerierbar, akzeptabel, unerwünscht, inakzeptal, ... ? Eintretenshäufigkeit x Schadenausmass
Brauchbarkeitsdauer
Brauchbarkeitsdauer
ist die geplante Nutzungsdauer eines Systems oder einer Komponente während der die spezifizierte Zuverlässigkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit unter den definierten Instandhaltungsmassnahmen erfüllt sind Wie lange ist das System/ die Komponente (wirtschaftlich) instandhaltbar, sind Ersatzteile beschaffbar, etc. ?
Einsatzdauer in Jahren, |
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Sicherheit (S)
Sicherheit (S)
ist definiert wie Zuverlässigkeit, jedoch bezüglich sicherheitsgefährdender Ausfälle Wieviel gefährliche/ kritische/... Ausfälle ?
Wie bei Zuverlässigkeit:
Verfügbarkeit (A)
Verfügbarkeit (A)
berücksichtigt zusätzlich zur Zuverlässigkeit die Ausfalldauer sowie die präventive Wartung Wie gross ist die Chance, dass das System gerade dann funktioniert wenn verlangt ? Verhältnis von verfügbarer Betriebszeit zur betrachteten Missionszeit (eine Wahrscheinlichkeit)
(Nichtverfügbarkeit ist das Komplement: |
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Zuverlässigkeit (R)
Zuverlässigkeit (R)
ist assoziiert mit Ausfallfreiheit im Betrieb (kein Versagen von Funktionen oder Komponenten) Wieviel Störungen, Unterbrüche, Reparaturen, etc. ?
Anzahl Ausfälle pro Zeiteinheit, z.B. pro Jahr (Ausfallrate)
Instandhaltbarkeit (M)
Instandhaltbarkeit (M)
ist ein wichtiger Einflussfaktor auf die Verfügbarkeit und die Wartungskosten Bauteile einfach tauschbar, reparierbar, prüfbar, etc. ? Mittlere Reparaturdauer, Wartungsintervalle, Wartungszeiten, etc.
Instandhaltung
Instandhaltung
umfasst alle Massnahmen zur Erhaltung und Wiederherstellung des Normalzustzandes |
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