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.
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 и для оценки вероятности (если только в системе имеет место ограниченный уровень избыточности). Более подробно FMEA и FMECA представлены в МЭК 60812 [1].
А.3 Анализ диаграммы всех возможных последствий несрабатывания или аварии системы (анализ "дерева неисправностей") (FTA)
FTA представляет собой совокупность приемов качественных или количественных, при помощи которых выявляются методом дедукции, выстраиваются в логическую цепь и представляются в графической форме те условия и факторы, которые могут способствовать определенному нежелательному событию (называемому вершиной событий). Неисправностями или авариями, идентифицируемыми в "дереве", могут быть события, связанные с повреждениями механической конструкции компонента, ошибками персонала или любыми другими событиями, которые влекут за собой нежелательное событие. Начиная с вершины событий выявляются возможные причины или аварийные состояния следующего, более низкого функционального уровня системы. Последующая поэтапная идентификация нежелательного функционирования системы в направлении последовательно снижающихся уровней системы приводит к искомому уровню системы, которым является аварийное состояние компонента. Пример "дерева неисправностей" для аварийного генератора представлен на рисунке А.1. Таблица наиболее распространенных символов "дерева неисправностей" представлена на рисунке А.2.
Рисунок А.1 - Пример "дерева неисправностей"
 | |
| 600 × 625 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок А.2 - Символы "дерева неисправностей"
 | |
| 583 × 621 пикс. Открыть в новом окне | |
Примечание - Символы взяты из МЭК 61025 [2] и использованы на рисунке А.1. (Существуют также альтернативные условные обозначения символов "дерева неисправностей").
FTA предоставляет возможность подхода, который является в высокой степени системным, но в то же время достаточно гибким для того, чтобы обеспечить возможность анализа множества факторов, включая взаимодействия людей и физические явления. Применение подхода по принципу "сверху вниз", неявного по своей методике, концентрирует внимание на тех воздействиях неисправности или аварии, которые имеют непосредственное отношение к вершине событий. Это представляет собой определенное преимущество, несмотря на то, что может стать и причиной утраты тех воздействий, которые являются существенно важными где-нибудь еще. FTA особенно полезен для анализа систем с множеством областей контакта и взаимодействий. Графическое представление приводит к тому, что можно без особого труда понять поведение системы и поведение включенных в него факторов, но поскольку размер "деревьев" зачастую велик, обработка "деревьев неисправностей" может потребовать применения компьютерных систем. Эта отличительная черта также затрудняет проверку "дерева неисправностей".
FTA можно использовать для идентификации опасностей, хотя в первую очередь он используется при оценке риска в качестве инструмента для оценки вероятностей или частот неисправностей и аварий. Более детальные подробности, касающиеся FTA, представлены в МЭК 61025 [2].
А.4 Анализ диаграммы возможных последствий события (анализ "дерева событий") (ЕТА)
ЕТА представляет собой совокупность приемов количественных или качественных, которые используются для идентификации возможных исходов инициирующего события и, если это требуется, их вероятностей. ЕТА широко используется для объектов, характеризующихся особенностями проекта, которые способствуют снижению аварийности и позволяют выявлять последовательности событий, которые, в свою очередь, приводят к появлению определенных последствий инициирующего события. Предполагается, что каждое событие в последовательности представляет собой либо исправность, либо неисправность. Простое "дерево событий" для взрыва пыли с указанными на нем вероятностями представлено на рисунке А.3. Следует отметить, что вероятности на "дереве событий" являются условными вероятностями. Например, вероятность функционирования разбрызгивателя не является вероятностью, полученной на основании испытаний при нормальных условиях, а является вероятностью функционирования в условиях пожара, вызванного взрывом.
Рисунок А.3 - Пример "дерева событий" для взрыва пыли
 | |
| 600 × 688 пикс. Открыть в новом окне | |
ЕТА представляет собой индуктивный тип анализа, в котором основным задаваемым вопросом является "что случится, если ... ?". Он обеспечивает взаимосвязь между функционированием (или отказом) разнообразных смягчающих систем и опасным событием, следующим после того, как происходит единичное инициирующее событие. ЕТА очень полезен при выявлении событий, которые требуют дальнейшего анализа с использованием FТА (то есть вершины событий "деревьев неисправностей"). Для того, чтобы иметь возможность сделать исчерпывающую оценку риска, требуется идентифицировать все потенциальные инициирующие события. При данном методе, тем не менее, всегда существует вероятность упустить из виду некоторые важные инициирующие события. Более того, в случае "деревьев событий" мы имеем дело только с состояниями успеха и отказа. Возникает трудность с включением запаздывающего успеха или возвратных событий.
ЕТА может быть использован как для идентификации опасности, так и для вероятностной оценки последовательности событий, влекущих за собой опасные ситуации.
А.5 Предварительный анализ опасности (РНА)
РНА 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, он может оказаться полезным в тех случаях, когда анализируются существующие системы или устанавливаются приоритеты опасностей, где обстоятельства препятствуют использованию более обширной совокупности технических приемов.
При проведении РНА вырабатывается перечень опасностей и опасных ситуаций общего характера посредством рассмотрения таких характеристик, как:
а) используемые или производимые материалы и их способность вступать в реакцию;
б) применяемое оборудование;
в) условия окружающей среды;
г) схема расположения;
е) области контакта и взаимодействия между компонентами системы и т.д.
Реализация данного метода завершается определением возможностей аварии, качественной оценкой величины возможного вреда или ущерба здоровью, который мог быть нанесен, и идентификацией возможных исправительных мер. РНА 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".
А.6 Оценка влияния на надежность человеческого фактора (HRA)
А.6.1 Общие положения
Оценка связана с влиянием человеческого фактора, а именно операторов и обслуживающего персонала, на работу системы и может быть использована для оценки воздействия ошибок персонала на безопасность и производительность.
Многие процессы содержат потенциальные возможности для ошибок персонала, в особенности в тех случаях, когда время, которым располагает оператор для принятия решений, ограничено. Вероятность того, что проблемы будут развиваться негативным образом, зачастую мала. Иногда действия со стороны персонала ограничиваются возможностью предотвращения начальной неисправности, прогрессирующей в направлении аварии.
При помощи HRA идентифицируются разнообразные типы ошибочных действий, которые могут иметь место, в том числе следующие:
а) ошибка по оплошности, недосмотр, выразившийся в невыполнении требуемого действия;
б) ошибка несоответствия, которая может предусматривать:
1) положение, когда требуемое действие выполняется несоответствующим образом;
2) действие, выполняемое слишком большим или слишком малым усилием либо без требуемой точности;
3) действие, выполняемое в неподходящее для него время;
4) действие (или действия), выполняемое в неправильной очередности;
в) лишнее действие, ненужное действие, выполняемое вместо требуемого действия или в дополнение к нему.
В результате HRA выявляются действия, которые могут воссоздать предшествующие ошибки.
Методология HRA является смешанной дисциплиной, в которой заняты исследователи и практики, являющиеся, как правило, специалистами в сферах либо теории и практики надежности, либо психологии и человеческих факторов.
Важность HRA была проиллюстрирована различными авариями, в которых критические ошибки человека способствовали катастрофической последовательности событий. Такого рода аварии являются предостережением от оценок риска, которые концентрируют внимание исключительно на механической конструкции и программных средствах в системе. Они иллюстрируют опасность игнорирования ошибок персонала. Более того, HRA являются полезными при рассмотрении ошибок, снижающих производительность, и при выявлении тех путей, которыми эти ошибки и другие неисправности (механической конструкции и программного обеспечения) могут быть "воспроизведены" людьми, операторами и обслуживающим персоналом.
HRA может включать в себя следующие этапы:
1) анализ задачи;
2) выявление ошибки персонала;
3) количественное определение влияния на надежность человеческого фактора.
Анализ задачи и выявление ошибки персонала необходимо начинать на стадии концепции и на ранних этапах проектирования и разработки. Они должны модернизироваться на более поздних стадиях развития системы.
А.6.2 Анализ задачи (ТА)
Целью ТА в процессе HRA является подробное описание и определение характера задачи, подлежащей анализу, для выявления ошибки персонала и/или количественной оценки влияния на надежность человека. Анализ задачи может также проводиться для других целей, таких как оценка взаимодействия человека с машиной или планирование процедуры.
А.6.3 Выявление ошибки персонала (HEI)
На данном этапе идентифицируются и описываются возможные ошибочные действия при исполнении задачи. Выявление ошибки персонала может включать выявление возможных последствий и причин ошибочных действий, а также предложение мер по снижению вероятности этой ошибки, совершенствованию перспектив для исправления и/или уменьшению последствий ошибочных действий. Результаты HEI, таким образом, обеспечивают ценный вклад в управление риском даже в том случае, если не проводится никакая количественная оценка.