Article citation info:
Fellner, A., Mańka,
A. Adjust the method of the FMEA to the requirements of the aviation industry. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series
Transport. 2015, 89, 19-25. ISSN: 0209-3324. DOI:
10.20858/sjsutst.2015.89.2.
Andrzej FELLNER[1], Adam MAŃKA[2]
ADJUST THE METHOD OF THE FMEA TO
THE REQUIREMENTS OF THE AVIATION INDUSTRY
Summary. The article presents a summary of
current methods used in aviation and rail transport. It also contains a
proposal to adjust the method of the FMEA to the latest requirements of the
airline industry. The authors suggested tables of indicators Zn, Pr and Dt necessary to implement FMEA
method of risk analysis taking into account current achievements aerospace and
rail safety. Also proposed acceptable limits of the RPN number which allows you
to classify threats.
Keywords: risk analysis, FMEA method,
acceptable limits of the RPN number, air transport, rail
transport
DOSTOSOWANIE METODY FMEA
DO WYMAGAŃ BRANŻY LOTNICZEJ
Streszczenie. W artykule przedstawiono zestawienie
dotychczasowych metod stosowanych w transporcie lotniczym i szynowym. Zawarto
również propozycję dostosowania metody FMEA do najnowszych wymagań branży
lotniczej. Autorzy zaproponowali tabele wskaźników Zn, Pr i Dt
niezbędnych do realizacji analizy ryzyka metodą FMEA, uwzględniając aktualne
osiągnięcia branży lotniczej i szynowej w zakresie bezpieczeństwa.
Zaproponowano również wartości dopuszczalne liczby priorytetowej ryzyka – RPN,
co umożliwia klasyfikację zagrożeń.
Słowa kluczowe: analiza ryzyka, metoda FMEA, RPN dopuszczalne, liczba priorytetowa ryzyka, transport lotniczy, transport szynowy
1. WSTĘP
Bazując na doświadczeniach
branży transportowej, można stwierdzić, że główne cele działań podmiotów
zaangażowanych w transport związane są z podnoszeniem jakości
usług, zwiększaniem bezpieczeństwa i redukcją kosztów. Cele te, niestety,
często wzajemnie się wykluczają, gdyż przykładowo chcąc podnieść
jakość podróży i skrócić jej czas, zwiększa się prędkość przejazdu, co z
kolei powoduje pojawianie się nowych zagrożeń i podnosi koszty eksploatacji
środków transportu. Istnieją jednak metody pozwalające uzyskać jednocześnie
wzrost bezpieczeństwa i redukcję kosztów w transporcie. Jednym z takich
narzędzi jest analiza ryzyka realizowana metodą FMEA. Metoda ta opracowana na
potrzeby wojska i stosowana następnie w branży samochodowej została dostosowana
i wdrożona do powszechnego użytku w transporcie szynowym [3]. Bazując na
wieloletnim doświadczeniu i dobrych praktykach realizacji tej metody,
stwierdzono celowość jej wykorzystania również do branży lotniczej. Wprawdzie
można stwierdzić, że branża lotnicza opracowała i wdrożyła narzędzia do
zarządzania bezpieczeństwem i redukcją zagrożeń, jednak różnorodność
stosowanych metod analizy ryzyka i brak jednolitego podejścia spowodował
trudność w powszechnym wykorzystaniu tego narzędzia do identyfikacji zagrożeń
zarówno technicznych, organizacyjnych, jak i biznesowych.
Powszechne stosowanie w
firmie metody FMEA pozwala na identyfikację najbardziej istotnych zagrożeń i
umożliwia wcześniejsze opracowanie środków zaradczych, tak
aby wyeliminować dane zagrożenie lub przygotować przedsiębiorstwo w taki
sposób, by złagodzić ewentualne skutki jego wystąpienia, redukując w ten sposób
koszty ewentualnych następstw. Oszczędności wynikające ze stosowania analizy
ryzyka wynikają również z możliwości wyznaczenia przez interdyscyplinarną grupę
tych zagrożeń, które wymagają rzeczywistej interwencji bez konieczności
wykazywania działań na rzecz poprawy bezpieczeństwa w każdym aspekcie
działalności firmy.
Celem i efektem analizy
ryzyka jest zatem:
• poprawa bezpieczeństwa;
• ciągła identyfikacja zagrożeń;
• możliwość przeznaczenia
odpowiednich środków na redukcję tych najbardziej istotnych zagrożeń;
• możliwość zarządzania ryzykiem na
etapie planowania, projektowania i realizacji projektu;
• edukacja i podniesienie
świadomości personelu dotyczącego zagrożeń;
• możliwość porównania stanu
aktualnego zagrożeń do poprzednich okresów,
w których prowadzono analizy ryzyka;
• możliwość porównania ryzyka w
różnych jednostkach;
• dowód formalny brania pod uwagę
różnych zagrożeń i realizacji faktycznych działań na rzecz zwiększenia
bezpieczeństwa.
2. METODY ANALIZY
RYZYKA STOSOWANE W TRANSPORCIE
Inżynieria bezpieczeństwa
dopracowała się wielu metod analizy ryzyka. Generalnie, metody te dzieli się na
metody jakościowe i ilościowe. Metody jakościowe posługują się opisem słownym
zagrożenia, natomiast praktyka stosowania analizy ryzyka w transporcie wymusiła
potrzebę podejmowania decyzji na podstawie danych ilościowych. Z tego powodu
wykorzystuje się metody ilościowe, które jako minimum biorą pod uwagę skutek –
konsekwencje ewentualnego zdarzenia i prawdopodobieństwo jego wystąpienia lub
częstotliwość zachodzących podobnych przypadków. Metoda FMEA jednak
wykorzystuje jeszcze jeden wskaźnik, tj. możliwość detekcji lub zapobiegania.
Wskaźnik ten bardzo dobrze nawiązuje do faktu częstego stosowania metod
wykrywania nieprawidłowości, np. przez kontrolę optyczną lub automatyczną. Na rysunku
1 przedstawiono typowe metody znane w branży kolejowej i branży lotniczej.
Rys. 1. Metody analizy ryzyka znane w branży kolejowej (po lewej) i
lotniczej (po prawej)
3. DOSTOSOWANIE METODY FMEA DO ANALIZY RYZYKA W TRANSPORCIE LOTNICZYM
Spośród wskazanych metod w branży kolejowej powszechnie wykorzystuje się metodę FMEA, która po dostosowaniu do specyfiki branży i stosowaniu licznych dobrych praktyk wypracowanych na przestrzeni ostatnich lat pozwala na efektywną redukcję zagrożeń dla zdrowia i życia ludzkiego, funkcjonowania systemu transportowego oraz ryzyka biznesowego. Analiza wymagań prawnych w zakresie analizy ryzyka w branży lotniczej wykazała potrzebę „identyfikowania faktycznych i potencjalnych zagrożeń” oraz wymóg „przygotowania i wdrożenia działań zaradczych” [11], co zapewnia stosowanie metody FMEA zgodnie z założonymi dobrymi praktykami. Branża lotnicza wymaga również jednoczesnego stosowania metod reaktywnych, opierających się na analizie zaistniałych zdarzeń, metod proaktywnych i predykcyjnych. Wymóg ten można zrealizować, wprowadzając do procedury zarządzania ryzykiem konieczność uwzględnienia w procesie identyfikacji i analizy ryzyka metodą FMEA informacji zawartych w analizie zdarzeń lotniczych, rejestrze zagrożeń, systemie SDCPS (Safety Data Collection and Processing System) oraz informacji wynikających z przeglądów i audytów bezpieczeństwa. Podkreślić należy, że metoda analizy ryzyka FMEA może być wykorzystana również do analizy znaczenia zmiany (technicznej, organizacyjnej lub eksploatacyjnej) w branży lotniczej.
Realizacja analizy ryzyka metodą FMEA według wytycznych wynikających z wymagań normy [3] uzupełnionych dobrymi praktykami branży transportowej zawiera w sobie:
·
identyfikację
zagrożeń, a ich zestawienie generuje rejestr zagrożeń;
·
klasyfikację
zagrożeń;
·
wskazanie
aktualnych środków bezpieczeństwa;
·
wartościowanie
ryzyka na podstawie trzech wskaźników: znaczenia lub skutku zdarzenia,
prawdopodobieństwa jego wystąpienia i możliwości wcześniejszej detekcji, lub
zapobiegania;
·
konieczność
określenia działań zapobiegawczych lub korygujących dla zagrożeń, których
wartość RPN (Risck Prioryty Number) wskazuje na
przekroczenie wartości dopuszczalnej ryzyka. Działania te będą stanowić środki
bezpieczeństwa, które po ich zastosowaniu i kontroli realizacji będą
stanowić środki nadzoru ryzyka, które staną się wymogami bezpieczeństwa.
Schemat postępowania w przypadku wykorzystania metody FMEA do identyfikacji i oceny ryzyka metodą FEMA przedstawiono na rysunku 2.
Rys. 2. Schemat postępowania dla analizy ryzyka przy wykorzystaniu metody FMEA
Przedstawiony na rysunku 2 schemat postępowania zakłada wykorzystanie przez interdyscyplinarną grupę ds. analizy ryzyka tabel, w których zawarto opis słowny dla poszczególnych wartości (w skali od 1 do 10) znaczenia zagrożenia (skutków), prawdopodobieństwa wystąpienia i detekcji. Niezbędne jest jednak dostosowanie opisu zagrożeń w tych tabelach do realiów branży lotniczej. Możliwe jest wykorzystanie do tego celu opisów zawartych w dokumencie [10], który dla branży lotniczej proponuje wartości w zakresie od 1 do 5 dla prawdopodobieństwa oraz oznaczenia od A do E dla skutków. Dlatego też, aby umożliwić uzyskanie końcowej wartości RPN, zaproponowano przelicznik przedstawiony na rysunku 3 wraz z dodaniem dodatkowej tabeli, dotyczącej możliwości detekcji i zapobiegania.
Rys. 3. Propozycja
modyfikacji wartości prawdopodobieństwa i znaczenia zdarzenia
oraz dodania dodatkowej tabeli określającej detekcję (na bazie [3])
Chcąc stosować metodę FMEA w branży lotniczej, niezbędne jest określenie wartości RPN dopuszczalnej. Optymalną wartość RPNdop najlepiej wyznaczyć na podstawie doświadczeń z praktycznej i wieloletniej analizy ryzyka, jednak wstępnie proponuje się wykorzystać wartości wskazane na podstawie przeliczeń przedstawionych na rysunku 4.
Rys. 4. Sposób wstępnego szacowania wartości RPN dopuszczalnej dla branży lotniczej
Uzyskane wartości RPN zapobiegawcze wynoszą 120 i RPN korygujące 155, co jest zbliżone do wartości stosowanych w branży kolejowej (120 i 150).
4. WNIOSKI
Na podstawie przeprowadzonej analizy można wyciągnąć następujące wnioski i określić kierunku dalszych prac:
· Istnieje wiele
obszarów w branży transportowej, w których możliwe jest wzajemne wykorzystanie
wiedzy i doświadczenia w zakresie analizy ryzyka;
· W zakresie analizy
ryzyka możliwe jest wykorzystanie doświadczeń i dobrych praktyk stosowania
metody FMEA wraz z jej dostosowaniem do specyficznych wymagań branży lotniczej;
· Zapewnienie
jakości
i niezawodności oraz bezpieczeństwa technicznego środków transportu i ich
elementów zapewniają bliźniacze standardy IRIS i AS9100 wraz z analizą FMEA i RAMS;
· Konieczność
walidacji zaproponowanych wartości RPNdop na bazie wielu
analiz ryzyka prowadzonych dla zagrożeń w transporcie lotniczym;
· Opracowanie tabel
dotyczących znaczenia, prawdopodobieństwa i detekcji (zapobiegania) z opisem
adekwatnym dla transportu lotniczego.
Konieczne jest rozpowszechnienie metody FMEA dla jej powszechnego wykorzystania w szczególności dla zagrożeń operacyjnych jak i zagrożeń wynikających z wprowadzanych zmian lub planowanych inwestycji i ich wpływu na bezpieczeństwo ludzi, mienia i środowiska naturalnego.
References
1.
Koźmiński
A.K., W. Piotrowski. 2001. Zarządzanie.
Teoria i praktyka. Warszawa: PWN. [In Polish: Management.
Theory and practice].
2.
PN-EN
60812. Techniki analizy nieuszkadzalności systemów – procedura analizy rodzajów i
skutków uszkodzeń- Analysis techniques for system reliability – Procedure for failure mode and effect analysis (FMEA).
3.
Huber Zbigniew. 2007. Kawa na ławę - Analiza FMEA procesu. Gliwice: Złote Myśli Sp. z o.o. ISBN: 978-83-7582-029-4. [In Polish:
Coffee on the table - FMEA process].
4.
Rozporządzenie
Komisji (WE) NR 352/2009 z dnia 24 kwietnia 2009 r. w sprawie przyjęcia
wspólnej metody oceny bezpieczeństwa w zakresie wyceny i oceny ryzyka, o której
mowa w art. 6 ust. 3 lit. a) dyrektywy 2004/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady.
[In Polish: Commission Regulation (EC) No 352/2009 of
24 April 2009. On the adoption of a common safety method for assessing the
valuation and risk assessment referred to in Art. 6 paragraph. 3 point a) of
Directive 2004/49 / EC of the European Parliament and of the Council].
5.
Romanowska-Słomka
I., A. Słomka. 2008. Ryzyko zawodowe.
Procedury, metody, zagrożenia. Wrocław: Ośrodek Szkolenia PIP. [In
Polish: Occupational risk. Procedures,
methods, threats].
6.
Rozporządzenie
Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych
przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (Dz. U. z
1997 r. Nr 129, poz. 844 z późn. zm.). [In Polish: Minister
of Labour and Social Policy of 26 September 1997. On
general safety and health at work].
7.
Norma
PN-N 18002:2000. System zarządzania bezpieczeństwem i higiena pracy. Ogólne wytyczne do oceny
ryzyka zawodowego. [In Polish: The PN-N 18002: 2000. System safety management and occupational health.
General guidelines for risk assessment].
8.
Borysiewicz
Mieczysław, Andrzej Furtek, Sławomir Potempski. 2000.
Poradnik metod ocen ryzyka związanego z
niebezpiecznymi instalacjami procesowymi. Otwock-Świerk: Instytut Energii Atomowej. [In Polish: Explained methods of risk assessment for
hazardous process systems].
9.
Skorupski
Jacek. 2011. Wybrane zagadnienia sterowania
obiektami latającymi (praca zbiorowa). Metody
analizy ryzyka w sterowaniu ruchem lotniczym. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza
Politechniki Rzeszowskiej. ISBN
978-83-7199-653-5. [In Polish: Selected
issues of control flying objects (collective work). Risk analysis in air traffic control].
10. DOC 9859 - PODRĘCZNIK ZARZĄDZANIA BEZPIECZEŃSTWEM –
SMSM. 2015. [In Polish: DOC 9859 - SAFETY MANAGEMENT MANUAL – SMSM. 2015.].
11. ICAO Convention on International Civil Aviation –
Annex 19 Safety management. July
2013.
Received 08.06.2015;
accepted in revised form 25.09.2015
Scientific Journal of Silesian University of
Technology. Series Transport is licensed under a Creative Commons Attribution
4.0 International License