Poruchy zariadení a Ľudské chyby

IVIV.

Poruchy versus chybyPoruchy versus chyby

• All failures are faults but not all faults are failures!• Všetky poruchy sú chyby ale nie všetky chyby sú

poruchy!

Chyba – FaultChyba – Fault (STN EN 13306, STN EN ISO 12100-1: poruchový stav) – stav objektu (súčasti), ktorý sa vyznačuje jeho neschopnosťou vykonávať požadovanú funkciu, okrem funkčnej neschopnosti počas preventívnej údržby alebo iných naplánovaných činností alebo v dôsledku výpadku ďalších zdrojov. → stavstav

Porucha – FailurePorucha – Failure – ukončenie schopnosti objektu vykonávať požadovanú funkciu. → udalosť (event)udalosť (event)

• Po poruche je položka v poruchovom stave t.j. má Po poruche je položka v poruchovom stave t.j. má chybu, ktoré môže byť čiastočná alebo celková! chybu, ktoré môže byť čiastočná alebo celková!

• V praxi fault a failure sa používajú akom synonymá!V praxi fault a failure sa používajú akom synonymá!

Príčina

• Porucha z vonkajších príčin - porucha spôsobená nadmerným zaťažením objektu nad dovolené medze zaťaženia. Vzniká nedodržaním prevádzkových podmienok a predpisov pre technickú údržbu, obsluhu a prevádzku. Príčinou sú klimatické, prevádzkové alebo ľudské činitele spojené s prevádzkou a/alebo údržbou.

• Porucha z vnútorných príčin - porucha spôsobená skrytými chybami (pri projektovaní, výrobe, montáži alebo oprave), ku ktorej dôjde aj pri dovolenom zaťažení objektu.

Čas• Náhla porucha - porucha, ktorej vznik nebolo možné predpovedať na

základe predchádzajúcej prehliadky objektu.• Postupná porucha - porucha, ktorej vznik sa dal očakávať.

Závažnosť, t.j. stupeň porušenia

• Čiastočná porucha - porucha, ktorá vznikla preťažením objektu (prekročením povolených medzí zaťaženia objektu v dôsledku kolísania jedného alebo viacerých ukazovateľov), pričom nedošlo k úplnému narušeniu výkonu požadovanej funkcie.

• Úplná (celková) porucha - porucha, ktorá vznikla preťažením objektu, pričom došlo k úplnej strate schopnosti vykonávať požadovanú funkciu.

Kombinovaná porucha

• Havarijná porucha - porucha náhla a úplná, často so závažnými bezpečnostnými, environmentálnymi dôsledkami alebo inými dôsledkami.

• Degradačná porucha - porucha postupná a čiastočná.

 

Príčiny porúchPríčiny porúchokolnosti, ktoré počas konštrukcie, výroby alebo používania viedli k poruche

• Procesy starnutia, opotrebenia (degradácie) a korózie – nezvratné procesy, najčastejšou príčinou degradačných porúch – prejavujú sa ako postupné a čiastočné poruchy.

• Náhodné – krátkodobé preťaženie objektu – s následkom vzniku náhlej poruchy (krehký lom).

• Krátkodobá zmena parametrov prostredia – mimo dovolené ,resp. projektované medze – príčina nesprávneho používania objektu.

• Krátkodobé porušenie pravidiel obsluhy alebo údržby (môže byť náhodné) – príčin nesprávneho používania objektu.

• Chyby pri projektovaní a konštruovaní – konštrukčná príčina poruchy.

• Nedostatky pri výrobe objektu (resp. montáži) – výrobné príčiny porúch.

• Nestabilný zdroj energie – vonkajšie príčiny.• Sekundárne (druhotné) – spôsobené poruchou iného objektu.

Obecný spôsob poruchy Failure Mode /FM

spôsob poruchy zahŕňa príčinu poruchy a popisuje ako poruchy nastala.

STN IEC 60812:FMEA

Predčasná činnosť

Nie je v činnosti v predpísanom okamžiku

Neukončil činnosť v predpísanom okamžiku

Porucha v priebehu činnosti

Porucha celistvosti (lom) Chybné uvedenie do prevádzky 

Mechanické obmedzenie alebo zaseknutie

Nezastavuje 

Vibrácie Nenabieha 

Nezostáva v pozícii Nespína 

Neotvára Predčasná činnosť 

Nezatvára Oneskorená činnosť

Porucha v pozícii „otvorené“ Chybný vstup (zvýšený) 

Porucha v pozícii „zavreté“ Chybný vstup (znížený) 

Vnútorná netesnosť Chybný výstup(zvýšený) 

Vonkajšia netesnosť Chybný výstup (znížený) 

Je mimo povolenej tolerancie – nad Strata na vstupe 

Je mimo povolenej tolerancie – pod Strata na výstupe 

Omylom vyvolaná činnosť Skrat (elektrický) 

Prerušovaná činnosť Prerušenie elektrické 

Nesprávna činnosť Zvod (elektrický) 

Chybná indikácia Iné zvláštne podmienky poruchy podľa parametrov systému, prevádzkových podmienok a obmedzení.

Obmedzený prietok

FM:FM: tri skupiny podľa RCMII

Keď schopnosť (spôsobilosť) klesne pod požadovanú úroveň (opotrebenie, nevhodné mazanie, špina, montážne chyby, ľudská chyba).

Keď požadovaná výkonnosť sa zvyšuje nad počiatočnú spôsobilosť (prečerpanie, odstránenie ochranných prvkov).

Keď zariadenie nie je schopné vykonávať, to čo bolo od neho požadované na začiatku (konštrukčné chyby).

Ľudské chybyĽudské chyby – Human error – Human error

73% leteckých nehôd je z dôvodu ľudskej chyby,

90% závažných priemyselných havárií je spôsobených ľudskou chybou.

Spoľahlivosť systémuSpoľahlivosť systému

• Technická spoľahlivosť – je obecná vlastnosť výrobku plniť počas stanovenej doby požadované funkcie pri súčasnom zachovaní parametrov výrobku, daných technickými podmienkami. Je ju možné vyjadriť vlastnosťami ako: bezporuchovosť, životnosť udržiavateľnosť, opraviteľnosť, skladovateľnosť a bezpečnosť.

• Spoľahlivosť človeka - je znakom činnosti človeka, odpovedajúcej dosiahnutiu vopred stanoveného cieľa, priebehu a včasnosti tejto činnosti. Miera spoľahlivosti nie je zistiteľná bez definovania cieľa a priebehu činnosti.

• Spoľahlivosť systému:

Pcs = Pc x Ps

kde: Pcs – pravdepodobnosť bezporuchovej

prevádzky systému, Pc - pravdepodobnosť, že nedôjde

k omylu (chybe) človeka, Ps - pravdepodobnosť bezporuchovej

prevádzky stroja.

• Spoľahlivosť práce človeka možno všeobecne charakterizovať ako pravdepodobnosť prisúdenú niečomu alebo niekomu, alebo tiež ako pravdepodobnosť, že úspešne vykoná prácu alebo stanovené úlohy v danej etape činnosti systému, v priebehu stanoveného intervalu, pri určených požiadavkách na termín splnenia práce.

• Spoľahlivosť človeka:

Pc = Po x Pf x Pps

kde:Po – pravdepodobnosť odbornej (vedomostnej) úrovne,Pf - pravdepodobnosť fyzických dispozícií,Pps - pravdepodobnosť kvality psychických vlastností.

Výrobné činnosti, z hľadiska ľudských činností je možné zatriediť do troch základných kategóriítroch základných kategórií:

• Činnosti založené na pravidlách. Chovanie osoby závisí od zapamätaných alebo napísaných pravidiel. Činnosti založené na pravidlách sa zvyčajne klasifikujú ako činnosti krok za krokom.

• Činnosti založené na zručnosti. Jedná sa o vykonávanie viac-menej podvedomých pravidiel t.j. vykonávanie zapamätanej, okamžitej činnosti na základe výchovy, alebo na základe získanej zručnosti.

• Činnosti založené na vedomostiach. Predstavujú chovanie, ktoré je založené na plánovaní činností inej osoby.

Prejavom zlyhania človeka je jeho chyba, či už systematická alebo náhodná, úmyselná alebo neúmyselná.

Ľudské chybyĽudské chyby a RCMII a RCMII

Ľudské chyby je možné začleniť z hľadiska vzťahu medzi človekom a strojom podľa štyroch základných faktorov:

• Antropometrické faktory

• Zmyslové faktory

• Fyziologické faktory

• Psychologické faktory.Chyba človeka sa definuje ako nesplnenie stanovenej úlohy (alebo vykonanie zakázanej činnosti), ktoré môže byť príčinou poruchy zariadenia alebo narušenia normálneho chodu plánovaných operácií.

Prejavy ľudskej chybyPrejavy ľudskej chyby

• úloha nie je vykonaná správne,• deklarovanie splnenie krokov úlohy, ktoré

neboli vykonané,• vynechanie krokov úlohy,• chyba v postupnosti vykonaných krokov

danej úlohy,• chyba vo vykonaní požadovanej úlohy,• nedodržanie požadovaného termínu pri

vykonaní danej úlohy.

Antropometrické faktoryAntropometrické faktory sú tie, ktoré sa týkajú veľkosti (rozmerov) alebo sily

operátora resp. údržbára.

Chyby vzniknú ak osoba (alebo časť jej tela napr. ruka alebo rameno):

• nevie sa jednoducho dostať do priestoru, kde má niečo vykonať,

• nevie niečo dosiahnuť,• nemá dostatočnú silu niečo zdvihnúť alebo presunúť.

Výskyt ľudskej chyby z týchto dôvodov nie je primárnou príčinou poruchy zariadenia, príčinou je špatná konštrukcia prvku (zariadenia) a vznik ľudskej chyby je len dôsledkom tejto chyby napr. konštrukčného riešenia bez zohľadnenia ergonomických aspektov.

Zmyslové faktoryZmyslové faktory

sa sústreďujú na možnosti ako ľahko, prístupne, môžu ľudia na pracovisku počuť, vidieť, cítiť resp. zacítiť zápachy okolo seba. Vhodné umiestnenie signalizačných, alebo zvukových prvkov pri práci operátora, napr. v hlučných prevádzkach, je podstatnou záležitosťou umožňujúcou predchádzať vzniku napr. závislých porúch. V tomto prípade taktiež platí, že vznik poruchy nie je  dôsledkom ľudskej chyby i keď môže zapríčiniť vznik ďalších porúch. Opatrením na minimalizáciu týchto chýb je vhodné konštrukčné riešenie pre ten ktorý konkrétny prípad (napr. zviditeľnenie signalizačných zariadení, zníženie hlučnosti v prevádzke a pod.).

Fyziologické faktoryFyziologické faktory predstavujú stresy, v dôsledku ktorých okolité prostredie

vplýva na znižovanie výkonnosti človeka. Patria sem napr. vysoká alebo nízka teplota na pracovisku, vysoká hlučnosť alebo nepríjemne znejúci zvuk, vysoká vlhkosť, vysoké vibrácie, vystavenie sa vplyvu chemických alebo toxických látok, monotónna práca trvajúca veľmi dlho – pričom výsledkom môže byť najmä fyzické alebo mentálne poškodenie.

• Jediný spôsob ako odstrániť tieto stresy je určiť a následne eliminovať ich príčinu (ochrana proti horúčave, stanovenie väčšieho počtu prestávok pri monotónnej práci a pod). Aj tu si treba uvedomiť, že vznik poruchy nemá prvotnú príčinu v ľudskej chybe.

• Medzi ďalšie stresové faktory okolitého prostredia patria aj nevyhovujúce organizačné podmienky ako napr. príliš vysoké pracovné nároky, alebo nízka úroveň vedenia.

Psychologické faktoryPsychologické faktory

Podľa Reasona (1991)je ich možné členiť na úmyselné a neúmyselné. Medzi neúmyselné patria tie, ktoré sa vyskytnú, ak osoba vykonáva úlohu nesprávne („robí svoju prácu zle“). Medzi úmyselné chyby patria tie, ak je človek prinútený niečo urobiť, ale to čo robí je nevhodné, čiže úmyselne „robí zlú prácu“.

Členenie úmyselných a neúmyselných chýbČlenenie úmyselných a neúmyselných chýb

CHYBA

Úmyselnéčinnosti

Omyl

Zlyhanie pamäte

Chyba

Neúmyselnéčinnosti

Porušenie (príkazov)

Chyby vyplývajúce z nedodržania pravidiel: Vynechanie overených pravidiel a ich nahradenie špatnými.

Chyby vyplývajú cez nedostatku vedomostí: Nevhodné správanie pri nových, netradičných situáciách.

Chyby vyplývajúce z nedodržania pravidiel: Vynechanie overených pravidiel a ich nahradenie špatnými.

Chyby vyplývajú cez nedostatku vedomostí: Nevhodné správanie pri nových, netradičných situáciách.

Porušenia bežných povinností.Výnimočné porušenia.Sabotážne činnosti.

Porušenia bežných povinností.Výnimočné porušenia.Sabotážne činnosti.

Chyby z nepozornosti:Smerovanie plánovanej činnosti nesprávne alebo špatným postupom.

Chyby z nepozornosti:Smerovanie plánovanej činnosti nesprávne alebo špatným postupom.

Pamäťové chyby:Vynechanie krokov v plánovanej postupnosti udalostí.

Pamäťové chyby:Vynechanie krokov v plánovanej postupnosti udalostí.

Zhodnotenie

nie všetky ľudské chyby sú nevyhnutne vinou daného človeka (napr. stanovenie nevhodných pravidiel),

ľudské chyby sú často príčinou poruchy zariadení, čo smeruje k poškodeniu zariadenia počas ich užívania. Tento fakt je potrebné zohľadniť najmä v procese RCM, definovaní spôsobov porúch a ich dôsledkov,

v priemyselnej oblasti je nutné mať pochopenie pre ľudské chyby pri snahe ich odstrániť musia sa vytvoriť podmienky pre ich identifikáciu a dosiahnutie požadovaných výsledkov

Nie stratégia obviňovania, ale pochopenia !Nie stratégia obviňovania, ale pochopenia !

MetódyMetódy

• THERP (Technique for Human Error Rate Prediction),

• SLIM (Success Likelihood Index Method),

• HRC (Human Cognitive Reliability),

• CREAM (Cognitive Reliability and Error Analysis Method). 

STRESSTRES

• Je pojem na opísanie toho, ako organizmus reaguje na nároky a požiadavky prostredia (bez ohľadu na príjemné alebo nepríjemné zmeny).

Stres má 2 základné zložky:• Stresové podnety (stresory), ktoré

spôsobujú stres• Reakcia na stres teda na stresové

podnety.

Meranie stresu (meranie napätia):• Zmena krvného tlaku, rýchlosť tepu, zmena

výkonnosti,....Prejavy stresu – psychologické a fyziologické reakcie:• Potenie• Sucho v ústach• Zvýšená srdcová činnosť• Úzkosť/obavy• Únava• Strach.

STRESSTRES

bez stresu stredne veľký stres intenzívny stres

Bod zlomu

výk

on

Vedomý racionálny spôsob vyrovnania sa s úzkosťou a jej prameňmi.

Tri spôsoby zvládania:• Zameranie sa na zmenu, resp. odstránenie

vonkajších podmienok vyvolávajúcich stres (action coping).

• Zameranie sa na zmenu, resp. odstránenie vnútorných podmienok zapríčiňujúcich stres – eliminácia negatívnych emócií (cognitive coping).

• Zameranie sa na zmenu významu danej situácie pre jedinca, prehodnotenie situácia (symptom directed coping).

Zvládanie STRESU – „coping“Zvládanie STRESU – „coping“