Risicobeoordeling van technische systemen. Grondbeginselen van risicoanalyse en managementmethodologie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Het inschatten van de risico's van technische systemen en het nemen van adequate beslissingen is een dagelijkse praktijk, waarbij de juiste beslissing essentieel is en altijd voldoende objectieve consequenties bepa alt, wat niet altijd overeenkomt met een redelijke berekening.

Alle technische systemen die ooit zijn gemaakt, werken op basis van objectieve wetten, voornamelijk fysisch, chemisch, zwaartekracht en sociaal. Het kwalificatieniveau van een specialist, het ontwikkelingsniveau van de theorie en praktijk van risicoanalyse en -management zijn zeker belangrijk, maar weerspiegelen niet altijd objectief de werkelijkheid.

Achtergrond, theorie en kosten van risicobeoordeling

De verscheidenheid aan technische systemen wordt bepaald door de veelheid aan soorten productieactiviteiten, verschillen in industriële faciliteiten, hun relevantie voor de levenssferenmens.

Technologische risicoanalyse houdt rekening met waarschijnlijke negatieve gevolgen:

• falen van technische systemen,
• storingen in technologische processen,
• fouten van servicepersoneel.

Het is logisch om rekening te houden met negatieve effecten op mensen en de natuurlijke omgeving.

Zelfs ongevalvrije werking van industrieën (emissies, lekkage van schadelijke stoffen, onbehandeld afvalwater, enz.) kan leiden tot de noodzaak van risicobeoordeling aan de hand van verschillende parameters en gevolgen.

De menselijke factor bij risicobeoordeling

De resultaten van de toepassing van het technische systeem in de context van het verwachte risico zijn essentieel voor het nemen van weloverwogen beslissingen:

• plaats bepalen;
• ontwerp van productiefaciliteiten;
• transport en opslag van gevaarlijke stoffen en materialen;
• energievoorziening (gas, elektriciteit, perslucht);
• en andere dingen.

Bij het onderzoeken van risico's wordt gebruik gemaakt van formele methoden en algoritmen, er wordt rekening gehouden met verschillende situaties die management en uitvoerend personeel kunnen tegenkomen.

Onzekerheid is een kenmerkende kwaliteit van de toepassing van een technisch systeem. In veel gevallen worden de beslissingen van een specifieke specialist genomen, wat een stempel drukt op de methodiek, het verloop en de resultaten van risicoanalyse.

De omgeving voor het bestaan van technische systemen

Meestal technischsystemen worden gemaakt door mensen. De ideeën van de natuur en de initiatieven van buitenaardse wezens brengen gewoonlijk niet zo'n groot risico met zich mee en vereisen niet zoveel aandacht als de creaties van mensenhanden.

Betrouwbaarheid van technische systemen en het technogene risico van een taak worden bepaald door de reikwijdte ervan. Een huis en zijn technische constructies worden bijvoorbeeld altijd geassocieerd met het gebied, de kenmerken, het klimaat, de invloed van andere technische systemen, menselijke activiteiten, enz.

Natuurlijke fenomenen beïnvloeden technische systemen niet opzettelijk, maar objectief. Mensen hebben misschien geen idee dat als gevolg van hun "redelijke" acties, dit huis of zijn kunstwerken zich in een onvoorziene situatie kunnen bevinden.

Als gevolg van de bouw van een nieuw huis, waardoor de technische constructies van het gebied onder druk komen te staan, kunnen bestaande technische systemen eronder lijden. Als gevolg van een orkaan kan het bijvoorbeeld van een dak afwaaien of ondersteunende constructies beschadigen.

Huizen die zijn gebouwd door specialisten die gewend zijn aan de kenmerken van een bepaald gebied, kunnen aanzienlijke schade aan het gebied veroorzaken, wat met name bijzondere eisen stelt aan de fundering van constructies.

Bediening van het vliegtuig door ervaren piloten op bekende routes zal zeker leiden tot onvoorziene situaties wanneer het bergachtig terrein doorkruist of tijdens de vlucht over gebieden waar de atmosfeer wordt gekenmerkt door drukval, luchtstromingen, enz.

Het beoordelen van het risico van technische systemen en de omgeving van hun "bestaan" is een taak waarvan de relevantiegroeit elke dag. En de complexiteit van deze taak is evenredig met de snelheid van het creëren van nieuwe technische systemen en nieuwe opties om bestaande systemen te beïnvloeden.

De opkomst en ontwikkeling van technische systemen

Het normale leven van een persoon en de prestaties van de mechanismen die hij heeft gecreëerd, zijn nooit verder gegaan dan redelijke behoefte en reële mogelijkheden.

De auto verving het paard en de komst van de spoorweg, schepen en vliegtuigen veranderden de infrastructuur voor het vervoer van goederen en passagiers. Geen enkel technisch systeem staat stil, en de functionaliteit en toepasbaarheid weerspiegelt zijn technische mogelijkheden tegen de achtergrond van de huidige omgeving en andere technische systemen.

Zowel het systeem zelf als de functionaliteit ervan vallen slechts in zeer zeldzame gevallen binnen de competentie van de makers, veel vaker wordt het gesuperponeerd door de activiteiten van degenen die werken, repareren, moderniseren, aanvullen, complete constructie …

Echte voorbeelden van risico's in dit natuurlijke ontwikkelingsproces (per bron):

• natuurverschijnselen;
• menselijke factor;
• technische systemen;
• sociaal-economische omgeving.

Ze veroorzaken de gevolgen van verschillende gradaties van ernst, dat wil zeggen, ze vormen de noodzaak om "iets te doen" om de vereiste functionaliteit te behouden en de werking te herstellen van een technisch systeem dat is aangetast door een natuurlijk fenomeen (overstroming, aardverschuiving, aardbeving, …), die werd beschadigd door de acties van mensen, de impact van een ander technisch systeem, of zonder “middelen ombestaan”, toen de sociaal-economische situatie rondom drastisch veranderde.

Er zijn veel opties om het huidige systeem te beïnvloeden. Risico's ontstaan zowel wanneer een persoon niets doet, als wanneer hij de stand van zaken beoordeelt en maatregelen neemt om de betrouwbaarheid van technische systemen te vergroten en door de mens veroorzaakte risico's te verminderen.

Vooruitgang in systemen en de ontwikkeling van risicobeoordelingstheorie

Wetenschappelijke en technologische vooruitgang heeft er lang toe geleid dat een persoon bewust een wetenschappelijke basis begon te vormen op het gebied van risicoanalyse en -beoordeling. Wetenschappers hebben lang beweerd dat "Risico's en gevaren in de ontwikkeling van de beschaving waren, zijn en zullen zijn … je zult moeten wennen aan het idee van de noodzaak om onder deze last te leven … dit betekent slechts één ding: de mensheid moet leren hoe ze dit risico en dit gevaar kan minimaliseren."

Meestal worden methoden voor risicoanalyse opgevat als:

• statistieken;
• waar voor je geld;
• expertevaluaties;
• analyse;
• analogie (gebruik van analogen);
• financiële duurzaamheid;
• impactanalyse;
• gecombineerde opties.

Het werkt, maar niet altijd. Het huidige stadium in de ontwikkeling van het publieke bewustzijn, het aantal en de complexiteit van bestaande technische systemen is zo groot dat het vaak moeilijk is om te praten over de echt gekwalificeerde invloed van een persoon op een bepaald systeem, wat niet leidt tot de opkomst van een nieuwe risico of reëel gevaar.

Het is echter ontwikkelingrisicoanalyse- en beoordelingsmethodologieën, de accumulatie van statistische gegevens en feitelijk experimenteel materiaal tijdens het gebruik hebben ertoe geleid dat de betrouwbaarheid van technische systemen en risicobeoordeling onmisbare componenten zijn geworden, zowel bij het creëren van nieuwe systemen als bij de ontwikkeling van bestaande systemen.

Zelfontwikkelende systemen in statica

Het is vaak vreemd om te horen dat het basisontwerp van een vliegtuig of oceaanstomer in de vorige eeuw is gemaakt. Maar om vandaag een radicaal nieuw vliegtuig of lijnvliegtuig te maken, is absurd, en op dit moment zou geen enkele gekwalificeerde specialist iets compleet nieuws bieden.

De kennis van de vorige eeuw, zoals de theoretische ontwikkelingen van Archimedes, is fundamenteel nuttig. Ze bouwen een modern begrip van dingen en hun functionaliteit op. Dit is normaal en natuurlijk. En het werkt, zorgt voor bewust risicobeheer, biedt een wiskundig apparaat om de betrouwbaarheid van een bepaald systeem te bepalen, om het risico van een onvoorziene situatie en de gevolgen ervan in te schatten.

Een heel ander scenario wordt gegeven door systemen die een integraal onderdeel worden van het menselijk leven en bovendien voortdurend worden verbeterd door een massa mensen. Het is zo moeilijk om risico's te beoordelen, analyses uit te voeren en de ontwikkeling van internet, webbronnen en programma's te voorspellen. Deze technische systemen werken niet zoals bedoeld door de auteur (ontwikkelteam).

Zelfontwikkelende systemen in dynamiek

Een programmeertaal van vandaag is niet de applicatie die de makers hadden gepland op het moment van implementatie, de release van nieuwe versies. De programmeur gebruikt de programmeertaal binnen zijn competentie en ervaring. Hij is het minst geïnteresseerd in de ideeën van de makers van de taal.

Maar een fout gemaakt door de ontwikkelaar van een tool kan schade toebrengen aan het systeem dat de programmeur met die tool heeft gemaakt. Meestal zal de gebruiker van een dergelijk systeem schade aanrichten door het anders te gebruiken dan de programmeur bedoelde.

Deze omstandigheden leiden tot acties om de negatieve impact van het systeem te voorkomen zonder de medewerking van de maker, en nog meer zonder de deelname van de toolontwikkelaar. In deze context krijgt risicobeoordeling van technische systemen een andere betekenis:

• er is een tool om een technisch systeem te maken;
• er is een systeem gemaakt door middel van een tool;
• er zijn veel toepassingen van het systeem op verschillende gebieden;
• er zijn veel implementaties om de functionaliteit van het systeem aan te passen;
• er is een probleem bij het kiezen van de optimale aanpassing en het omgekeerde effect op het systeem en de tool voor het maken ervan.

Om het simpel te zeggen, de kennis van sommige specialisten is veranderd in een technisch systeem, zo is het gescheiden van de maker. Deze kennis is in de praktijk toegepast en heeft veel gebruiksmogelijkheden gekregen, wat niet alleen nieuwe kennis met zich meebracht, maar ook specifieke nieuwe implementaties van het systeem. De nieuwe kennis is gescheiden van de ontwikkelaars en heeft een reden gecreëerd om deze te bundelen voor analyse en evaluatie om weer een impact te hebben op het systeem.

Redundante systemen voor verbeterde betrouwbaarheid

Veiligheid enBetrouwbaarheid is altijd een sleutelbegrip geweest bij het ontwerp en het gebruik van elk systeem. Bovendien speelt het niveau en de mate van verantwoordelijkheid van het systeem in de regel geen bijzondere rol. De studie van de betrouwbaarheid en het risico van een niet-redundant technisch systeem is van groter belang.

Een olieraffinaderij en een conventionele waterkraan zijn totaal verschillende systemen, maar de studie van de veiligheid, betrouwbaarheid en risico's van een niet-redundant technisch systeem is in beide gevallen relevant.

Het systeem als geheel of een deel van zijn specifieke element reserveren is niet altijd aan te raden, en vaak gewoonweg onmogelijk.

Maar reserveren kan op verschillende manieren. Sommige elementen van de systemen kunnen eenvoudig volledig worden gewijzigd en dit is de ideale oplossing. Sommige systemen moeten gewoon worden vervangen door nieuwe op basis van ervaring met eerdere modellen, maar niet noodzakelijk homogeen.

Systeemtheorie, risicobeoordeling en managementmethodologie zijn sinds het begin nooit een dogma geweest. Als kennissystemen gebaseerd op ervaring, statistieken en de intuïtie van specialisten vertegenwoordigen ze een dynamisch potentieel dat in elke situatie op een individuele manier wordt toegepast.