CC BY
973Надежность, живучесть, безопасность
75
Надежность, живучесть, безопасность
УДК 656.2:658.51
Стандарты Комитета CENELEC как составная часть Международного стандарта железнодорожной промышленности IRIS
В. В. Шматченко, П. А. Плеханов
Петербургский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Радиотехника» pavelplekhanov@gmail.com
Аннотация. Приведена информация о взаимосвязи стандартов Комитета CENELEC и Международного стандарта железнодорожной промышленности IRIS.
Ключевые слова: IRIS; CENELEC; RAMS.
1. Введение
Распоряжением ОАО РЖД [1] утверждены основные направления политики Компании в области стратегического управления качеством потребляемой продукции. В качестве одного из основных инструментов реализации этой политики рассматривается Международный стандарт железнодорожной промышленности IRIS (International Railway Industry Standard), внедрение которого в обязательном порядке должно происходить на предпри-ятиях-поставщиках ОАО РЖД.
Стандарт IRIS [2] создан при поддержке Союза европейской железнодорожной промышленности UNIFE на основе универсального стандарта менеджмента качества ISO 9001 [3] и содержит базовые требования к производителям и поставщикам железнодорожной техники и ее компонентов. IRIS включает базовые требования ISO 9001, а также специфические требования, имеющие отношение к железнодорожной промышленности, по каждому разделу ISO 9001. Кроме того, в IRIS добавлены некоторые компоненты, отсутствующие в ISO 9001, например,
управление проектированием, авторский надзор, RAMS (управление надежностью, готовностью, ремонтопригодностью и безопасностью изделия), LCC (управление стоимостью изделия на протяжении всего жизненного цикла) и другие.
Стандарт IRIS применим в области производства продукции для железнодорожного подвижного состава, а также для систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и имеет перспективы расширения на другие виды деятельности, связанные с железнодорожным транспортом.
2 Стандарт IRIS и стандарты Комитета CENELEC
Одним из ключевых требований IRIS является организация совместной деятельности многих подразделений, чьи интересы затрагиваются в том или ином проекте, в виде многофункциональных групп. При этом стандарт явно ссылается на стандарты Комитета CENELEC [4] или на объекты их регулирования (RAMS/LCC) в следующих своих требованиях:
1) п. 4.2.1 Общие положения;
2) п. 4.2.3 Управление документацией;
3) п. 6.2.2 Компетентность, подготовка и осведомленность персонала;
4) п. 6.2.2.2 Мотивация и вовлечение персонала;
5) п. 6.2.2.3 Подготовка персонала;
76
Надежность, живучесть, безопасность
6) п. 7.3 Проектирование и разработка;
7) п. 7.3.2 Исходные данные для проектирования и разработки;
8) п. 7.3.3 Результаты проектирования и разработки;
9) п. 7.3.4 Анализ проектирования и разработки;
10) п. 7.3.6 Валидация проектирования и разработки;
11) п. 7.3.8 Утверждение проекта;
12) п. 7.7 Управление проектом или разработка новой продукции;
13) п. 7.7.8 Управление рисками и возможностями;
14) п. 7.11 RAMS/LCC.
Фактически связей между требованиями стандарта IRIS и требованиями стандартов CENELEC значительно больше. Таким образом, IRIS подразумевает широкое применение европейских и международных стандартов управления надежностью, готовностью, ремонтопригодностью, безопасностью и стоимостью жизненного цикла.
Эти европейские стандарты (некоторые из них приобрели статус международных), а также документы, оформленные в виде технических отчетов и проектов стандартов, в рамках общепринятого процесса гармонизации начинают все шире использоваться также на национальном уровне по всему миру:
- EN 50126-1 Railway applications -The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS). - Part 1: Generic RAMS process (Железнодорожные приложения - Определение и подтверждение выполнения требований по надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности. -Часть 1: Типовой процесс RAMS);
- EN 50126-2 Railway applications -The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS). - Part 2: Guide to the application of EN 50126-1 for safety (Железнодорожные приложения - Определение и подтверждение выполнения требований по надежности, готовности, ремонтопригодности и
безопасности - Часть 2: Руководство по применению EN 50126-1 для безопасности);
- EN 50126-3 Railway applications -The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS) - Part 3: Guide to the application of EN 50126-1 for rolling stock RAM (Железнодорожные приложения - Определение и подтверждение выполнения требований по надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности. - Часть 3: Руководство по применению EN 50126-1 для RAM подвижного состава);
- EN 50126-4 Railway applications -The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS). - Part 4: Functional Safety - Elec-trical/Electronic/Programmable electronic systems (Железнодорожные приложения -Определение и подтверждение выполнения требований по надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности. -Часть 4: Функциональная безопасность -Электрические / электронные / программируемые электронные системы);
- EN 50126-5 Railway applications -The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS). - Part 5: Functional Safety - Software (Железнодорожные приложения -Определение и подтверждение выполнения требований по надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности. - Часть 5: Программное обеспечение);
- EN 50128 Railway applications -Communication, signalling and processing systems - Software for railway control and protection systems (Железнодорожные приложения - Системы связи, сигнализации и обработки данных - Программное обеспечение для систем железнодорожного управления и блокировки);
- EN 50129 Railway applications -Communication, signalling and processing systems - Safety related electronic systems for signaling (Железнодорожные приложения -Системы связи, сигнализации и обработки данных - Безопасные электронные системы сигнализации);
Надежность, живучесть, безопасность
77
- EN 50506-1 Railway applications -Communication, signalling and processing systems - Application Guide for EN 50129. - Part 1: Cross-acceptance (Железнодорожные приложения - Системы связи, сигнализации и обработки данных - Руководство по применению EN 50129. - Часть 1: Перекрестная приемка);
- EN 50506-2 Railway applications -Communication, signalling and processing systems - Application Guide for EN 50129. -Part 2: Safety assurance (Железнодорожные приложения - Системы связи, сигнализации и обработки данных - Руководство по применению EN 50129. - Часть 2: Гарантия безопасности);
- EN 50159 Railway applications - Communication, signalling and processing systems - Safety-related communication in closed transmission systems (Железнодорожные приложения - Системы связи, сигнализации и обработки данных - Безопасная передача данных в системах связи);
- EN 50451 Railway applications - Systematic allocation of safety integrity requirements (Железнодорожные приложения -Систематическое распределение требований по полноте безопасности).
Кроме того, в IRIS часто упоминается управление стоимостью жизненного цикла, для чего может использоваться, например, следующий стандарт: IEC 60300-3-3 Dependability management. - Part 3-3: Application guide - Life cycle costing (Управление гарантоспособностью. Часть 3-3: Руководство по применению - Определение стоимости жизненного цикла).
На рис. 1 представлена предусмотренная стандартами CENELEC структура ответственности за обеспечение безопасности со стороны железнодорожной администрации (например, ОАО РЖД) и поставщиков железнодорожной техники, а на рис. 2 - связь неисправностей, ошибок и отказов.
Рис. 1 Ответственность за обеспечение безопасности
Рис. 2 Связь неисправностей, ошибок и отказов
Для постановки целей по безопасности может быть использован принцип минимальной эндогенной смертности MEM (Minimum Endogenous Mortality), в соответствии с которым вероятность гибели человека от действия железнодорожного транспорта не должна превышать вероятности гибели человека в самом жизнеспособном возрасте (14-20 лет) в силу естественных причин (рис. 3).
78
Надежность, живучесть, безопасность
надежности, готовности, ремонтопригодности и технической поддержки).
Аудитор безопасности выполняет независимые проверки (аудиты), обеспечивающие безопасность изделия в процессах его создания и при его применении. Примером работы аудитора является аудит системы FRACAS (Failure Reporting And Corrective Actions System - Система отчетности об отказах и корректирующих действиях), при проведении которого могут быть заданы следующие вопросы:
1. Что произойдет, если оператор обнаружит отказ при испытаниях нового поезда?
2. Кто принимает решение о том, что это опасный отказ?
3. Предусмотрены ли эти полномочия в плане безопасности?
4. Как осуществляется регистрация отказа?
5. Направлено ли соответствующее уведомление Поставщику?
6. Какие действия предприняты Поставщиком по существу уведомления?
7. Задействована ли у Поставщика Система отчетности об отказах?
8. Учтен ли соответствующий ремонт в системе управления конфигурациями?
9. Направлено ли соответствующее уведомление локомотивным бригадам?
и т. д.
ТАБЛИЦА Показатели RAMS
Область RAMS Показатель Размерность
1 2 3
Надежность (Reliability) Интенсивность отказов Количество отказов за единицу времени, расстояния, цикл эксплуатации
Среднеожидаемое время работы (долговечность) Время, расстояние, циклы эксплуатации
Для невосстанавливаемых компонентов: - среднее время до отказа - средний пробег до отказа Время, расстояние, циклы эксплуатации
Для невосстанавливаемых компонентов: - среднее время между отказами - средний пробег между отказами Время, расстояние, циклы эксплуатации
Вероятность отказа Безразмерная величина
Вероятность успешной работы Безразмерная величина
Рис. 3 Принцип минимальной эндогенной смертности
С учетом уровня минимальной эндогенной смертности устанавливается вероятность гибели человека от действия железнодорожного транспорта в течение года, равная 10-5. Это понятная для граждан Европейского Союза величина, и примерно такие же требования предъявляются ко всем другим видам транспорта.
3. Показатели RAMS и аудит безопасности
В таблице приведены предусмотренные стандартами CENELEC показатели RAMS с указанием их размерности. Выражения для расчета этих показателей приведены в международном стандарте IEC 61703 Mathematical expressions for reliability, availability, maintainability and maintenance support terms (Математические выражения для терминов в области
Надежность, живучесть, безопасность
79
Окончание таблицы
1 2 3
Готовность (Availability) Готовность - собственная - достижимая - эксплуатационная Безразмерная величина
Коэффициент использования подвижного состава Безразмерная величина
Степень соблюдения графиков работ по обслуживанию Безразмерная величина
Ремонто- пригодность (Maintainability) Среднеожидаемое время простоя Время, расстояние, циклы эксплуатации
Среднеожидаемый промежуток между обслуживаниями Время, расстояние, циклы эксплуатации
Среднеожидаемый промежуток между ремонтами (профилактическими или восстановительными) Время, расстояние, циклы эксплуатации
Среднее время обслуживания Время (человеко-часы)
Среднее время ремонта (профилактического или восстановительного) Время (человеко-часы)
Среднеожидаемое время ремонта Время
Интенсивность ложных отказов Количество в единицу времени
Задержки управления и обеспечения материалами Время
Вероятность наличия запасных частей на складе Безразмерная величина
Область возможных отказов Безразмерная величина
Ремонтное покрытие области отказов Безразмерная величина
Безопасность (Safety) Среднее время между опасными отказами Время, расстояние, циклы эксплуатации
Интенсивность опасных отказов Величина, обратная времени
Вероятность безопасного функционирования Безразмерная величина
Время восстановления к безопасному состоянию Время
4 Заключение
В настоящей статье тезисно приведена информация о том, какими нормативными документами должны регламентироваться вопросы обеспечения надежности, готовности, ремонтопригодности и безопасности (RAMS) при внедрении их на пред-приятиях-производителях; информация о поставщиках железнодорожной техники и ее компонентов Международного стандарта железнодорожной промышленности IRIS, а также о показателях RAMS. Основу таких документов составляют стандарты Комитета CENELEC, большинство ко-
торых приобрели статус международных и национальных стандартов во многих странах мира.
Библиографический список
1. Распоряжение ОАО РЖД от 17.09.2009 г. № 1943р «Об утверждении основных направлений политики ОАО РЖД в области стратегического управления качеством продукции, потребляемой ОАО РЖД.
2. IRIS International Railway Industry Standard - English Revision 02.1 (UNIFE, 2012).
3. ISO 9001:2008 Quality management systems - Requirements.
4. http://www.cenelec.eu.
_______________________________________________________________________e
В XXI веке на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» _______________защищено 27 кандидатских диссертаций.____________________
