Ключови изводи
Кратък отговор: Надеждността и резервирането са два различни начина да се направи система доверяема. Надеждността е свързана с това компонентите сами по себе си да отказват по-рядко, да се подобри присъщата доверяемост, така че отказите да са по-редки.
Резервирането е свързано с осигуряване на резерв, дублиращ компонент или пътека, така че когато една част се повреди, друга да поеме и системата да продължи да работи. Надеждността намалява вероятността от отказ; резервирането намалява последствията от такъв отказ.
Те са допълващи се: можете да направите система по-доверяема чрез подобряване на нейните компоненти, чрез добавяне на резерви, или чрез и двете. За основния показател вижте честота на отказите спрямо MTBF.
Надеждността, в този контекст, означава да направите компонент или система присъщо да отказват по-рядко, да подобрите доверяемостта на самото нещо така, че отказите да станат по-редки.
Повишавате надеждността чрез използване на по-добри компоненти, здрав дизайн, адекватни граници, добри материали и поддръжка, която поддържа активите в здравословно състояние (святът на честота на отказите и MTBF).
По-надежден компонент има по-ниска честота на отказите и по-дълго средно време между отказите (MTBF), просто се чупи по-рядко. Надеждността атакува вероятността от отказ директно: направете всеки елемент по-доверяем и системата ще отказва по-рядко.
Това е основният подход към доверяемостта: изграждайте и поддържайте неща, които не се чупят. Но има лимит: нито един компонент не е перфектно надежден и повишаването на присъщата надеждност непрекъснато става скъпо.
След определена точка намаляването на шанса за отказ струва повече, отколкото си заслужава, и тогава другият подход, резервирането, става ценен.
Резервирането е свързано с осигуряване на резерв така, че системата да оцелее при отказ, вместо да се опитва да предотврати самия отказ.
Вместо (или в допълнение към) да направите компонент по-надежден, добавяте дубликат, втори компонент, паралелна пътека, в резервна единица, така че ако единият се повреди, другият поема и системата продължава да функционира.
Резервирането не прави отделния компонент по-малко склонен към отказ; то гарантира, че един отделен отказ няма да съсипе системата.
Редундантен набор от помпи, при който резервната помпа стартира, когато служебната помпа се повреди, поддържа процеса работещ през отказ на помпа, който иначе би го спрял.
Резервирането атакува последствията от отказа, а не неговата вероятност: отказите все още се случват на ниво компонент, но системата ги толерира.
Затова резервирането може да повиши надеждността на системата драматично дори с обикновени компоненти: два паралелни компонента, всеки поотделно ненадежден, заедно могат да бъдат много по-доверяеми от всеки един сам по себе си, защото и двата трябва да се провалят едновременно, за да се провали системата.
Чистото разграничение е какво намалява всяко от тях: надеждността намалява шанса за отказ (направете компонента да отказва по-рядко), резервирането намалява последствията от отказа (оцеляване при възникване на отказа).
Те оперират на различни нива: надеждността на ниво компонент (самото нещо), резервирането на ниво система (архитектурата около него).
Ключово прозрение е, че резервирането подобрява надеждността на системата, без да подобрява който и да е отделен компонент: като организирате компонентите така, че един да може да се повреди без системата да спре, правите системата доверяема дори когато нейните части не са особено такива.
Затова те са допълващи се, а не конкуриращи се. Можете да търсите доверяемост чрез подобряване на компонентите (надеждност), чрез добавяне на резерви (резервиране), или чрез и двете, а правилната смес зависи от разходите и критичността.
Надеждността често е по-евтина на единица доверяемост до определена степен; след това резервирането купува системна доверяемост, която по-нататъшното подобряване на надеждността на компонентите не би могло да осигури на достъпна цена.
Критична помпена функция трябва да бъде силно доверяема. Два подхода. Подходът на надеждността: инсталирайте една единична много висококачествена, здраво проектирана помпа и я поддържайте старателно, снижавайки нейния коефициент на отказ до възможно най-ниска стойност.
Това прави помпата рядко отказваща, но това е една помпа, така че когато тя се повреди (а в даден момент ще се повреди), функцията спира.
Подходът с резервиране: инсталирайте две обикновени помпи в режим „служебна, резервна“, така че ако работещата помпа се повреди, резервната да стартира автоматично и функцията да продължи. Нито една от помпите не е изключителна, но системата оцелява при един отказ на помпа.
Най-доверяемото решение често комбинира и двете: две сравнително надеждни помпи в резервна конфигурация; всяка отказва рядко (надеждност), а отказът на една не спира функцията (резервиране).
Надеждността намали честотата на отказите; резервирането гарантира, че отказът е оцелим. Заедно те доставят доверяемост, която нито едно от двете не би постигнало само на същата цена.
Решението между инвестиране в надеждност, резервиране или и двете се определя от критичността и разходите. За некритичен актив, чийто отказ се поема лесно, умерена надеждност и липса на резерви може да са достатъчни.
За критичен актив, чиито отказ е катастрофален или чието технологично спиране е крайно скъпо, искате както висока надеждност (така че да отказва рядко), така и резервиране (така че отказът да е оцелим); комбинацията дава най-висока доверяемост.
Има и случаи, в които резервирането е единственият практичен път към необходимата доверяемост, защото повишаването на надеждността на един компонент до достатъчно високо ниво е невъзможно или финансово неизгодно, там паралелната излишност от обикновени компоненти осигурява системна доверяемост, която нито един отделен компонент би могъл да постигне.
Инженерната преценка е да се претеглят разходите за по-надеждни компоненти спрямо разходите за резервни такива и спрямо последствията от отказ, и да се избере смесът, който доставя изискваната доверяемост най-икономично.
Критичните системи обикновено се нуждаят и от двете; изкуството е в баланса.
И надеждността, и резервирането защитават фактора наличност от OEE, но по различни начини. По-високата надеждност на компонентите увеличава MTBF и намалява честотата на отказите, които причиняват непланирани престои, най-голямата загуба на наличност.
Резервирането защитава наличността по различен начин, като гарантира, че отказ на компонент не спира системата, то предотвратява отказът да стане престой изобщо, въпреки че компонентът е отказал.
Така един резервиран критичен актив може да поддържа висока наличност въпреки индивидуалните откази на компоненти, защото резервът го държи в работа.
Затова резервирането взаимодейства и с експлоатация до отказ: резервен компонент често е добър кандидат за експлоатация до отказ, точно защото неговият индивидуален отказ е оцелим.
Заедно надеждността и резервирането са двата инженерни лоста за защита на наличността зад OEE: по-малко откази и оцеляване при възникналите откази.
Fabrico измерва наличността, която надеждността и резервирането са проектирани да защитават, и разкрива къде всяко от двете си заслужава инвестицията.
Неговите данни за престои и надеждност показват кои активи действително причиняват най-големите загуби на OEE, казвайки ви къде по-висока надеждност или резервиране биха защитили наличността най-много, и дали резервните системи наистина поддържат наличността при откази на компоненти или дали скрит проблем с обща причина саботира резервирането.
Той обосновава инженерството на доверяемостта върху реалното въздействие върху наличността. Запазете демонстрация, за да видите къде надеждността и резервирането се изплащат във наличността.
Надеждността означава да направите компонент или система да отказват по-рядко, като подобрите тяхната присъща доверяемост. Резервирането означава осигуряване на резерв, така че системата да продължи да работи, когато компонентът се повреди. Надеждността намалява шанса за отказ; резервирането намалява последствията от него.
Резервирането подобрява надеждността на системата, без да прави който и да е отделен компонент по-надежден, като организира компонентите така, че един да може да се повреди без системата да спре. Два паралелни компонента, всеки поотделно ненадежден, заедно могат да бъдат много по-доверяеми, защото и двата трябва да се провалят едновременно, за да се провали системата.
Зависи от критичността и разходите. Некритичните активи може да имат нужда само от умерена надеждност. Критичните активи често се нуждаят и от двете: висока надеждност, за да отказват рядко, и резервирането, за да бъде отказът оцелим. Резервирането понякога е единственият достъпен път към много висока доверяемост.
Отказ по обща причина е когато резервните компоненти споделят причина, едно и също захранване, една и съща конструктивна грешка, същата среда, която ги сваля заедно и обезсилва резервирането. Ефективното резервиране изисква резервите да не споделят единна точка на провал с първичния.
И двете защитават наличността. По-високата надеждност повишава MTBF и намалява честотата на отказите, които причиняват непланирани престои. Резервирането предотвратява отказ на компонент да спре системата изобщо, поддържайки наличността въпреки отказа. Заедно те са инженерните лостове за наличността в OEE.
Вход
Блог
