המדריך לאבטחת חסינות מערכות - תכן לניהול מצבים חריגים - תכן לאיבחון החריגות

איבחון גורמי החריגה

כללי

התפעול במצבים חריגים

מניעת טעוית איבחון

אבטחת התמצאות המפעיל

איבחון תקלת חומרה

התאמה לסוג האיום

 

כללי

לאחר שהמכונה התריעה על תקלה, המפעיל נדרש לאתר את הרכיב או הפעולה שגרמו להתרעה. התהליך של איתור תקלות מיועד לזהות את התקלה שגרמה לכשל. במערכות מסויימות קיימת דרישה לאיתור תקלות ברמת המפעיל, תוך זמן קצר.

הנחיה - איתור תקלות מונחה מכונה. התכן צריך להבטיח שהמפעיל יזהה נכונה את גורם האיום.

איבחון ישיר - מבוסס חיישן

איתור תקלות יכול להתאפשר אם קיים מיפוי ישיר מהתנהגות המכלול לגורמי הכשל. מיפוי כזה מתאפשר אם התכן מגדיר חיישנים יעודיים לאיתור גורמי הכשל, מדדים למצב תקין ולמצב כשל, ואמצעים להציג את המצב בפני המפעיל.

הנחיה - העדפת האבחון הישיר. כאשר האיבחון הוא ישיר, ניתן לכלול את המידע על התקלה במסגרת ההתרעה הראשונה. שיטה זו מאפשרת איתור תקלות מהיר ביותר.

איבחון בעקיפין

בעיה קשה יותר היא כאשר מספר רכיבים יכולים להיות הגורמים לאותה ההתרעה. דוגמא לכך היא המצב של ירידת לחץ במיכל. לירידת הלחץ יכולות להיות מספר סיבות, כולל דליפה מהמיכל, דליפה מאחד השסתומים, מצב בלתי צפוי של אחד השסתומים (תקוע במצב פתוח, או במצב סגור) ועוד.

הבעיה של המפעיל היא במצבים בהם הוא אינו יודע לזהות את מקור ההתרעה על סמך מאפייני ההתרעה, כי מעולם לא הוכשר לכך, ולא התנסה בסוג זה של תקלה במידה מספקת על מנת שיזכור אותה. במצבים אלו התהליך של איתור גורם התקלה עלול להיות בלתי יעיל, ולכן איטי מדי (כפי שאירע בתאונת TMI, בעקבות התקלה ברכיב ה-PORV).

הנחיה - עקרון הייצוג החד ערכי. בכדי להבטיח התאוששות מהירה ממצב התקלה, התנהגות המערכת במצב תקלה צריכה לייצג את גורם התקלה באופן חד ערכי. המיפוי מגורם התקלה להתנהגות המערכת צריך להיות הפיך, כלומר, צריך לאפשר הצבעה על גורם התקלה, על סמך התנהגות המערכת.

יישום

חוקי התפעול צריכים להיות ברמת פירוט כזו שיאפשרו בניית מודל של התנהגות המערכת במצב תקלה. מודל כזה יאפשר זיהוי גורם התקלה על סמך מדידת השינויים בפרמטרים של התנהגות המערכת (כגון, מדידות לחץ וטמפרטורה במיכל).

הנחיה - פיתוח וישום מודל התנהגות המערכת במצב תקלה. ניתן ליצור חוקים המתארים את התנהגות המערכת בדרך של ניתוח, בשיטות הנקוטות ב-FMEA, ובעזרת סימולציה.

 עקרון ההנחיה באיתור האיום

במקרים מסויימים, כאשר התקלה היא בלתי צפויה, איתור התקלות מתאפשר רק בתהליך של בדיקות יזומות על ידי המפעיל. לדוגמא, אם מדי פעם המכונה מתנהגת באופן מוזר, חיישני איתור התקלות אינם מזהים בעיה, והאלגוריתמים והסימולציות תוצרי FMEA אינם מצליחים להתאים מודל תקלה להתנהגות המערכת בפועל.

הנחיה - אינטראקציה לבדיקות מונחות מכונה.  המכונה צריכה להנחות את המפעילים לגבי הצורך בהתערבות, לגבי תהליך הבדיקה, לגבי הבדיקות השונות הנדרשות, ולגבי הסקת המסקנות על סמך תוצאות הבדיקות.

עקרון התרגול של תהליכי איתור תקלות

מרבית הזמן, התפעול מתרחש בתרחישים הנורמלים. למפעיל כמעט ואין הזדמנויות להתנסות עם מצבי תקלה. לפיכך, יש חשיבות רבה לגרום לו להתנסות במצב זה בדרך של הדרכה ותרגול. לדוגמא, סימולאטור טיסה יכול לשמש לתרגול איבחון של מצבי תקלה בהם הטייס אינו יכול להתנסות בטיסות רגילות, במטרה להבטיח התמצאות מהירה של הטייס במצב של תקלה אמיתית. תובנה זו היא אחד מהלקחים העיקריים של תאונת מטוס 447 AF בשנת 2009 (הסבר)

הנחיה - תרגול מצבי תקלה יזומים. תכן המכונה צריך לכלול אמצעים ליזום תקלות וירטואליות, לצורך התנסות בתהליכי איתור תקלות.

יישום

הנחיה - מוד תרגול. במוד תרגול, ניתן לאפשר למפעיל ליזום תקלות וירטואליות וללמוד את התנהגות המערכת במצבי התקלה.

הנחיה - הגדרת זמני יעד לאיתור תקלות. מפרטי הדרישות צריכים לכלול הגדרה של זמן סביר לאיתור תקלה בכל מקרה של זיהוי מצב תקלה.

הנחיה - הוכחת עמידה בזמני היעד. נדרש להוכיח בבדיקות עם מפעילים שניתן לעמוד ביעדים שהוגדרו במפרטים.

מידע נוסף בנושא
תכן לאבטחת חסינות מערכות:
אתר זה נערך ומתחוזק על ידי אבי הראל - ארגולייט  למידע נוסף ולמשוב, נא לשלוח אימייל לכתובת  ergolight@gmail.com   דף זה עודכן בתאריך 30/11/2014