Turvallisuuteen liittyvien ohjausjärjestelmien hyvien suunnittelukäytäntöjen vertailu

Tiivistelmä

Ohjelmoitaviin elektronisiin järjestelmiin liittyneistä ja tapaturmiin johtaneista syistä jopa 40 % johtuu turvallisuusvaatimusten määrittelyvaiheessa tehdyistä virheistä. Koska ohjelmoitavien ohjausjärjestelmien elinkaaren alkupäässä tehdään paljon virheitä, jotka voivat johtaa tapaturmiin, on tärkeää löytää hyviä menetelmiä ja tekniikoita virheiden välttämiseksi.

Tutkimuksen tavoitteena on soveltaa ja yhdistää uudella tavalla tunnettuja menetelmiä ohjelmoitavien ohjausjärjestelmien ja niihin liittyvien teollisten järjestelmien riskien arviointiin ja turvallisuusvaatimusten määrittelyyn. Työ toteutetaan käyttämällä round robin testiä, haastatteluita, työpajoja ja case-tutkimusta. Round robin testissä olleet tekniikat luokitellaan mitattavissa olevien suureiden mukaan (tehokkuus, objektiivisuus, toteuttamiskelpoisuus). Testimateriaalin tuottamisessa ja arvioinnissa tehdään pohjoismaista yhteistyötä. Tulosten pohjalta luotua uutta menettelytapaa riskien arviointiin ja vaatimusmäärittelyyn testataan yrityksissä.

Hankkeen yhtenä tuloksena demonstroidaan uusi riskin arvioinnin ja vaatimusmäärittelyn menettelytapa. Tulokset esitetään julkisessa raportissa ja avoimen seminaarin muodossa. Hankkeen tulokset ovat käytettävissä v. 2015 loppuun mennessä ja niitä voidaan hyödyntää mm. koneteollisuuden aloilla sekä turvallisuuteen liittyviä ohjelmoitavia ohjausjärjestelmiä suunnittelevissa yrityksissä.

Hankkeen vastuuhenkilö

Timo Malm

Tiedote

Turvariskit ja kustannukset kohti tasapainoa

Teknologian tutkimuskeskus VTT laati pohjoismaisten kumppaniensa
kanssa ohjeet turvallisuusohjausjärjestelmien riskin suuruuden
arviointiin. Ohjeet auttavat yrityksiä sovittamaan kustannukset ja
turvallisuusvaatimukset. Hankkeessa kehitettiin Excel-työkalu,
jolla voidaan hienosäätää riskitasoa, muuttamatta alkuperäisen
riskin arvioinnin muuttujia. Työsuojelurahasto tuki hanketta.

 

Hankkeen loppuraportin havainnot eri menetelmistä auttavat
optimoimaan turvallisuusteknisiä toimenpiteitä. VTT toteutti
hankkeen norjalaisen Trondheimin teknillisen yliopiston ja
ruotsalaisen Boråsin teknillisen instituutin sekä Sundcon Oy:n
kanssa.

Virheistä 40 % määrittelyvaiheessa

Turvallisuusohjausjärjestelmien määrä kasvaa, kun automaatio
lisääntyy. Turvatoimintojen luotettavuuteen on viralliset
luokittelut, ja vaadittava turvataso päätetään riskin
arvioinnilla.

Väärä riskiluokittelu esimerkiksi turvalaitteiden tason
valinnassa voi aiheuttaa vaaroja. Liian korkeat
turvallisuusvaatimukset taas johtavat liian kalliisiin
järjestelmiin.

Tutkimukset osoittavat, että ohjelmoitavien elektronisten
järjestelmien tapaturmista jopa 40 prosenttia on aiheutunut
turvallisuusvaatimusten määrittelyvaiheessa. Siksi tässä hankkeessa
haettiin hyviä menetelmiä, joilla voisi välttää ohjelmoitavien
ohjausjärjestelmien elinkaaren alkupään virheet.

Tavoitteena oli pienentää kustannuksia alentamalla liian
korkeita turvallisuuden suoritustasoja ja toisaalta välttää
tapaturmia kohdistamalla turvallisuuden suoritusvaatimuksia aiempaa
paremmin.

Oma turvaorganisaatio suosituin

Kyselytutkimuksella saatiin käsityksiä riskin arviointiin
tarvittavista menetelmistä ja voimavaroista. Kyselyn mukaan riskin
arvioinnissa joka toinen yritys käyttää omaa
turvallisuusorganisaatiotaan, lähes yhtä moni käyttää myös
suunnittelijoita ja joka neljäs ulkopuolista asiantuntijaa.

Lisäksi alihankkijoista joka viides arvioi omat järjestelmänsä.
Riskin arviointiin arvioitiin kuluvan viitisen prosenttia
suunnittelusta. Rajattuun nettikyselyyn saatiin Suomesta, Ruotsista
ja Norjasta72 vastausta.

Kyselyyn vastanneilta yrityksiltä saatiin yli 20 ajatusta muun
muassa palautetiedon hyödyntämisestä turvallisuussuunnittelussa ja
järjestelmien monimutkaisuuden vertailusta.

Luokitustasot näkyvät euroina

Kun ohjausta muutettiin tavallisesta turvalliseksi, se lisäsi
voimavarojen tarvetta peräti 120 prosenttia. Kun turvavaatimuksia
yhä nostettiin luokitustasolla, lisävoimavaroja tarvittiin 80
prosenttia. Oikean turvallisuustason valinta on siis tärkeä
taloudellinen päätös.

Hankinnoista päättäjä hyötyy näistä tiedoista, kun arvioi
turvallisuutta parantavien vaihtoehtojen tarpeita ja
kustannuksia.

Pienet riskit piilossa

Pienehköjen riskien suuruuden arviointi on vaikeaa ja menetelmät
tuottavat erilaisia tuloksia. Luultavasti useimmissa järjestelmissä
pienen riskin tapauksia pitäisi olla enemmän kuin korkean riskin
tapauksia. Jos jakauma on erilainen, kannattaa etsiä esikuvia
tapauksiin.

Toisaalta monien standardien riskin suuruutta arvioivat
menetelmät korostavat riskin vakavuutta. Jos riskiä pienennetään
esimerkiksi turvalaitteilla, mutta ei vaikuteta vakavuusmuuttujiin,
menetelmien mukaan riskin suuruus ei olennaisesti pienene. Jos
tässä tapauksessa jätetään riski pois listalta, sen uudelleen
löytäminen muutostöissä vaikeutunee.

Toimittaja
Hannu Kaskinen

Aineisto

Julkaisut Timo Malm, Outi Venho-Ahonen, Marita Hietikko, Tor Stålhane, Charlotte de Bésche & Johan Hedberg: From risks to requirements – Comparing the assignment of functional safety requirements. 72 sivua. VTT Technology 241, VTT 2015. ISBN 978-951-38-8384-3, ISSN-L 2242-1211, ISSN 2242-122X (online), http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-38-8384-3 http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2015/T241.pdf Avaa

Timo Malm, Tor Stålhane, Charlotte de Bésche, Outi Venho-Ahonen & Marita Hietikko: From risks to requirements – a round robin test. 8th International Conference on the Safety of Industrial Automated Systems. 18.-20.11.2015. Königswinter, Germany. 9 p. http://www.dguv.de/medien/ifa/en/vera/SIAS_2015_proceedings.pdf Avaa

Tiivistelmä Avaa