Posouzení rizik technických systémů. Základy analýzy rizik a metodologie řízení

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Posuzování rizik technických systémů a přijímání adekvátních rozhodnutí je skutečnou každodenní praxí, ve které je zásadní správné rozhodnutí a vždy určuje adekvátně objektivní důsledky, které ne vždy odpovídají rozumné kalkulaci.

Všechny technické systémy, které kdy byly vytvořeny, fungují na základě objektivních zákonů, především fyzikálních, chemických, gravitačních, sociálních. Úroveň kvalifikace specialisty, úroveň rozvoje teorie a praxe analýzy a řízení rizik jsou jistě důležité, ale ne vždy objektivně odrážejí realitu.

Základ, teorie a náklady na hodnocení rizik

Různorodost technických systémů je dána množstvím typů výrobních činností, rozdíly v průmyslových zařízeních, jejich významem pro sféry životačlověk.

Analýza technologických rizik zvažuje pravděpodobné negativní důsledky:

• selhání technických systémů,
• chyby v technologických procesech,
• chyby servisního personálu.

Zvažovat negativní dopady na lidi a přírodní prostředí má smysl.

Dokonce i bezhavarijní provoz průmyslových odvětví (emise, únik škodlivých látek, neupravené odpadní vody atd.) může vést k potřebě posouzení rizik podle různých parametrů a důsledků.

Lidský faktor při hodnocení rizik

Výsledky aplikace technického systému v kontextu očekávaného rizika jsou zásadní pro přijímání informovaných rozhodnutí:

• určit umístění;
• design výrobních zařízení;
• přeprava a skladování nebezpečných látek a materiálů;
• dodávky energie (plyn, elektřina, stlačený vzduch);
• a další věci.

Při studiu rizik se používají formální metody a algoritmy, berou se v úvahu různé situace, se kterými se může řídící a provozní personál setkat.

Nejistota je charakteristická vlastnost aplikace technického systému. V mnoha případech rozhoduje konkrétní specialista, což zanechává otisk na metodologii, průběhu a výsledcích analýzy rizik.

Prostředí pro existenci technických systémů

Obvykle technickésystémy vytvářejí lidé. Nápady přírody a iniciativy mimozemšťanů obvykle nenesou takový podíl rizika a nevyžadují takovou pozornost jako výtvory lidských rukou.

Spolehlivost technických systémů a technogenní riziko úkolu jsou určeny jeho rozsahem. Například dům a jeho inženýrské stavby jsou vždy spojeny s územím, jeho vlastnostmi, klimatem, vlivem jiných technických systémů, lidskou činností atd.

Přírodní jevy neovlivňují technické systémy záměrně, ale objektivně. Lidé možná netuší, že v důsledku jejich „rozumných“činů se tento dům nebo jeho inženýrské stavby mohou nacházet v nepředvídatelné situaci.

V důsledku výstavby nového domu, který zvýší tlak na inženýrské stavby území, mohou utrpět stávající technické systémy. V důsledku hurikánu může například odstřelit střechu nebo poškodit nosné konstrukce.

Domy postavené odborníky zvyklými na vlastnosti určité oblasti mohou způsobit značné poškození oblasti, což klade zvláštní nároky zejména na základy staveb.

Provoz letadla zkušenými piloty na známých tratích jistě povede k nepředvídaným situacím při přeletu horského terénu nebo při letu nad územími, kde je atmosféra charakteristická poklesy tlaku, prouděním vzduchu atd.

Posouzení rizika technických systémů a prostředí jejich „existence“je úkol, jehož relevanceroste každým dnem. A složitost tohoto úkolu je úměrná rychlosti vytváření nových technických systémů a novým možnostem ovlivňování stávajících systémů.

Vznik a vývoj technických systémů

Normální život člověka a výkon mechanismů, které vytvořil, nikdy nepřesáhly rozumnou potřebu a skutečné možnosti.

Auto nahradilo koně a nástup železnice, lodí a letadel změnil infrastrukturu pro přepravu zboží a cestujících. Žádný technický systém nestojí na místě a jeho funkčnost a použitelnost odráží jeho technické možnosti na pozadí aktuálního prostředí a dalších technických systémů.

Jak samotný systém, tak jeho funkčnost jen ve velmi ojedinělých případech je v kompetenci jeho tvůrců, mnohem častěji je překryta činností těch, kteří provozují, opravují, modernizují, doplňují, dokončují výstavbu …

Skutečné příklady rizik v tomto procesu přirozeného vývoje (podle zdroje):

• přírodní jevy;
• lidský faktor;
• technické systémy;
• sociálně-ekonomické prostředí.

Vyvolávají následky různého stupně závažnosti, to znamená, že vytvářejí potřebu „něco udělat“pro zachování požadované funkčnosti a obnovení provozuschopnosti technického systému, který byl ovlivněn přírodním jevem (povodeň, sesuv půdy, zemětřesení, …), která byla poškozena jednáním lidí, zásahem jiného technického systému nebo se ocitla bez „prostředků kexistence“, kdy se socioekonomická situace kolem dramaticky změnila.

Možností, jak ovlivnit současný systém, je mnoho. Rizika vznikají jak tehdy, když člověk nic nedělá, tak když hodnotí stav věcí a přijímá opatření ke zvýšení spolehlivosti technických systémů a snížení rizika způsobeného člověkem.

Pokrok v systémech a vývoj teorie hodnocení rizik

Vědecký a technologický pokrok již dlouho vedl k tomu, že si člověk vědomě začal tvořit vědecký základ v oblasti analýzy a hodnocení rizik. Vědci dlouho tvrdili, že „Rizika a nebezpečí ve vývoji civilizace byla, jsou a budou… budete si muset zvyknout na myšlenku potřeby žít pod tímto břemenem… to znamená jediné věc: lidstvo se musí naučit, jak toto riziko a nebezpečí minimalizovat."

Metody analýzy rizik jsou obvykle chápány jako:

• statistics;
• hodnota za peníze;
• expertní hodnocení;
• analytics;
• analogie (použití analogů);
• finanční udržitelnost;
• analýza dopadu;
• kombinované možnosti.

Funguje to, ale ne vždy. Současná etapa vývoje veřejného povědomí, množství a složitost existujících technických systémů je tak velká, že je často obtížné hovořit o skutečném kvalifikovaném vlivu člověka na konkrétní systém, který nezpůsobí vznik nového riziko nebo skutečné nebezpečí.

Je to však vývojmetodologie analýzy a hodnocení rizik, shromažďování statistických údajů a aktuálního experimentálního materiálu během provozu vedly k tomu, že spolehlivost technických systémů a hodnocení rizik se staly nepostradatelnými součástmi jak při vytváření nových systémů, tak při vývoji stávajících.

Samovyvojové systémy ve statice

Často je zvláštní slyšet, že základní design letadla nebo zaoceánského parníku byl vytvořen v minulém století. Ale vytvořit dnes radikálně nové letadlo nebo parník od nuly je absurdní a v tomto okamžiku by ani jeden kvalifikovaný specialista nenabídl nic úplně nového.

Znalosti z minulého století, stejně jako teoretický vývoj Archiméda, jsou zásadně užitečné. Budují moderní chápání věcí a jejich funkčnosti. To je normální a přirozené. A funguje, poskytuje vědomé řízení rizik, poskytuje matematický aparát pro určení spolehlivosti konkrétního systému, pro posouzení rizika nepředvídané situace a jejích důsledků.

Zcela jiný scénář dávají systémy, které se stávají nedílnou součástí lidského života, navíc jsou neustále vylepšovány masou lidí. Je tak obtížné posuzovat rizika, provádět analýzy a předvídat vývoj internetu, webových zdrojů, programů. Tyto technické systémy nefungují tak, jak zamýšlel autor (vývojový tým).

Samostatně se vyvíjející systémy v dynamice

Programovací jazyk dnes není aplikací, kterou jeho tvůrci plánovali v době implementace, vydání nových verzí. Programátor používá programovací jazyk v rámci své kompetence a zkušeností. Nejméně ho zajímají myšlenky tvůrců jazyka.

Chyba vývojáře nástroje však může poškodit systém, který programátor pomocí tohoto nástroje vytvořil. Nejčastěji uživatel takového systému způsobí škodu tím, že jej použije jinak, než zamýšlel programátor.

Tyto okolnosti vedou k akcím, které mají zabránit negativnímu dopadu systému bez účasti jeho tvůrce, a ještě více bez účasti vývojáře nástroje. V této souvislosti má hodnocení rizik technických systémů jiný význam:

• existuje nástroj pro vytvoření technického systému;
• existuje systém vytvořený pomocí nástroje;
• existuje mnoho aplikací systému v různých oblastech;
• existuje mnoho implementací přizpůsobení funkčnosti systému;
• problémem je vybrat optimální přizpůsobení a jeho zpětný vliv na systém a nástroj pro jeho vytvoření.

Zjednodušeně řečeno, znalosti některých specialistů se proměnily v technický systém, takto se oddělily od tvůrce. Tyto znalosti byly aplikovány v praxi a získaly mnoho možností využití, což obnášelo nejen nové poznatky, ale i konkrétní nové implementace systému. Nové znalosti se oddělily od svých vývojářů a vytvořily důvod pro to, aby byly shromážděny za účelem analýzy a hodnocení, aby měly zpětný dopad na systém.

Redundantní systémy pro lepší spolehlivost

Bezpečnost aSpolehlivost byla vždy klíčovým pojmem při navrhování a používání jakéhokoli systému. Úroveň a míra odpovědnosti systému navíc zpravidla nehraje zvláštní roli. Větší význam má studie spolehlivosti a rizika neredundantního technického systému.

Ropná rafinérie a konvenční vodovodní kohoutek jsou zcela odlišné systémy, ale studie bezpečnosti, spolehlivosti a rizika neredundantního technického systému je relevantní v obou případech.

Rezervovat systém jako celek nebo část jeho specifického prvku není vždy vhodné a často je v podstatě jednoduše nemožné.

Rezervace však lze provést různými způsoby. Některé prvky systémů lze jednoduše zcela změnit a to bude ideální řešení. Některé systémy je jednoduše potřeba nahradit novými na základě zkušeností s předchozími modely, ale nemusí být nutně homogenní.

Systémová teorie, hodnocení rizik a metodologie řízení nebyly od svého počátku nikdy dogmatem. Jako systémy znalostí založené na zkušenostech, statistikách a intuici specialistů představují dynamický potenciál, který se uplatňuje v každé situaci individuálním způsobem.