安全性分析

安全性可靠性简介
安全性与其它工程专业之间的关系
专业
NORMAL FUNCTIONS
SAFETY FUNCTIONS
维修性工程
Ensures hardware status Maintainability
and availability. Engineering
测试性工程 Test Engineering
产品具有保持其功能/性能的能力，不出现问题，不发生故障，为用户 所用，即为可靠
•笔记本电脑正常环境下可连续工作30000个小时； •汽车在城市路况下可以无故障行驶5万公里； •核电站主要设备在正常情况下，达到40年的寿命，年可利用率达到97%；
可靠性定义：产品在规定条件下，规定时间内，完成规定功能的能力， 即为可靠性。（三规定，一能力）
安全性可靠性简介
安全性与其它工程专业之间的关系
专业
NORMAL FUNCTIONS
SAFETY FUNCTIONS
制造工程 Production Engineering
Determines most economical and best means of producing the product in accordance with approved designs.
安全性分析基本流程
安全性可靠性简介
软件安全性工作
安全性可靠性简介
主要内容
1
安全性、可靠性简介
2
安全性分析方法介绍
3
安全性分析实例及相关工具
安全性分析方法介绍
安全性分析常用方法
Preliminary Hazard Analysis (PHA) Functional Hazard Assessment（FHA） Failure Modes and Effects Analysis（FMEA） Hazard and Operability Study（HAZOP） Dependence Diagram（DD） Fault Tree Analysis（FTA） Event Tree Analysis（ETA） Markov Analysis（MA） Common Cause Analysis（CCA）→ CMA，ZSA，PRA Probabilistic Risk Assessment（PRA） Probabilistic Safety Assessment（PSA） Sneak Circuit Analysis（SCA） Energy Trace
S-安全性
• 关注人、产品和环 境的安全，降低安 全性事故可能性， 减少或避免事故影 响
安全性可靠性简介
什么是安全？ 安全 Fra bibliotekafeSource：IEC 61508
• 不存在不可接受的风险(不发生可能造成人员伤亡、职业病、设备损坏、财产损失或环境损害的
状态)
伤害 Harm
• 由于对财产或环境的破坏而导致的直接或间接地对人体健康的损害或对人身的损伤
• 事故严重性等级 （Ⅰ至Ⅳ级） • 事故可能性等级（A、B、C、D、E） • 风险矩阵
事故严重性等级 事故可能性等级
A（频繁）
B（很可能） C（有时）
D（极少） E（不可能）
Ⅰ（灾难的） 1A 1B 1C 1D 1E
Ⅱ（严重的） 2A 2B 2C 2D 2E
Ⅲ（轻度的） 3A 3B 3C 3D 3E
产品（现场） 保障
Product (Field) Support
Maintains liaison between customer and producing company.
Ensures that operating status can be determined, minimizes wear-out failures through preventative maintenance, and provides safe maintenance access and procedures. Participates in analyzing proposed maintenance procedures and equipment for safety aspects.
在什么时候开展？ 开展什么？
方案阶段
安全性管理
研制阶段
安全性设计分析
生产阶段
安全性验证
使用阶段
安全性信息
安全性可靠性简介
安全性设计、分析和验证工作总体流程
安全性可靠性简介
产品生命周期各个阶段安全性分析工作流程
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安全性可靠性简介
（可 供靠 参性 考工 ）作
的 开 展
maintenance, repair, testing, and other proposed tasks to minimize human error, provide safe operating conditions, and to prevent fatigue. Makes procedural analysis.
安全性可靠性理论基础
安全性可靠性简介
基础理论
宏观：系统学、 概率论、统计学
微观：计算机、机械、 电子、力学、物理学等
交叉性学科
工程应用理论
S&R系统工程、S&R设 计分析技术、S&R试验 评估技术、管理等
设计研发＋安全性可靠性→安全性可靠性人员
安全性可靠性简介
安全性度量参数
事故率PA 安全可靠度RS 损失率PL 风险评价
Evaluates hardware and procedures to determine whether they are safe in operation, whether additional safeguards are necessary. Determines whether equipment has any dangerous characteristics or has dangerous energy levels or failure modes. Evaluates effects of adverse environments on safety.
Conducts laboratory and Field tests of parts, subassemblies, equipment, and systems to determine whether their performance meets contractual requirements.
Ensures equipment will operate successfully for specific periods under
stipulated conditions.
Performs failure modes and effects criticality analysis (FMECA) and failure rate predictions quantifying probability of failure. Performs tests, as necessary, to supplement analytical data. Reviews trouble and failure reports for safety connotations.
Assists customer on safety problems encountered in the field. Constitutes the major channel for feedback of field information on performance, hazards, accidents, and near misses.
Ensures that personnel involved in system development, production, and operation are trained to the levels necessary for safe accomplishment of their tasks.
安全性可靠性简介
质量与安全性可靠性关系
传统质量关观
现代质量特性
•性能特性
•制造阶段 •工艺保证
性能特性 专门特性
经济性
•统计检验
现代质量观
可安 维 保测 靠全 修 障试 性性 性 性性
寿命 周期 费用
时间性
适应性
安全性可靠性不同于质量
•由设计决定
效能
•与设计、工艺、使用相关
•研究对象是失效/故障
安全性分析工作介绍
袁劲涛 2012.06
主要内容
1
安全性、可靠性简介
2
安全性分析方法介绍
3
安全性分析实例及相关工具
RAMS
安全性可靠性简介
R-可靠性
• 研究失效/故障发生、 发展和预防，确保 产品实现功能和性 能
A-可用性
• 在一定的外部资源 条件下，确保使用 阶段的“可靠性”
M-维修 性
• 通过维修，保持和 恢复其在使用中的 可靠性
危险 Hazard
• 伤害的潜在根源，包括着火/爆炸/有毒物释放等
风险 Risk
• 对一个特定危险事件出现的概率和结果的估量
允许风险
•根据当今社会的水准，在给定的范围内能够接受的风险
残余风险
•采取防护措施以后仍存在的风险
安全性可靠性简介
什么是可靠？
产品的属性：功能、性能、失效/故障
Ⅳ（轻微的） 4A 4B 4C 4D 4E
可靠性度量参数
可靠度R 不可靠度（失效概率）F 失效率λ MTTF/MTBF MTTR 可用度A
安全性可靠性简介
安全性可靠性简介
安全性工作的开展
谁来开展？
产品设计单位 产品生产单位 零部件供应商 维修单位
针对什么开展？
产品设计－系统，成件，组件，零部件 产品工艺－生产，装配 产品信息－故障信息，使用信息 其它－备件、运输…
人素工程 Human (Factors) Engineering
可靠性工程 Reliability Engineering
Ensures optimal integration of human, machine, and environment.
Analyses human machine interface for operation,
均衡
•识别危险，降低风险
安全性可靠性简介
安全性、可靠性的内涵和外延
RMS、RAMS、RMTSS、六性、七性等
提高、 保持 性能 功能； 实现 效能
降低 寿命 周期 费用
安全性可靠性简介
安全性与其它工程专业之间的关系
专业
NORMAL FUNCTIONS SAFETY FUNCTIONS
工程设计 Design Engineering
Ensures that designed safety is not degraded by poor workmanship and unauthorized production process changes.
工业安全 Industrial Safety
Ensures that company personnel are not injured nor company property damaged by accidents.
Provides advice/information on accident prevention for industrial processes and procedures.
培训/训练 Training
Improves technical and managerial capabilities of company and user personnel.
Design equipment and system to meet contractual specifications for Mission.
Analyses safest designs and procedures. Ensures that safety requirements in end product item specifications and codes are met. Incorporates safety requirements for subcontractors and vendors in specifications and drawings.