Ansvarlig: Professor Mary Ann Lundteigen, mary.a.lundteigen@ntnu.no

TTK2 blir fra høsten 2024 endret fra Design og analyse for funksjonell sikkerhet til Pålitelighetsanalyse av sikkerhetsfunksjoner. Endringen reflekterer at fokuset i modulen blir mer spisset.

På kybernetikk lærer man å lage styringssystemer for mange ulike anvendelser. For noen av disse anvendelsene kan svikt i styringssystemene medføre ulykker som omfatter skade på mennesker og miljø. Et eksempel er dynamisk posisjoneringssystem som ved feil kan medføre kraftig akselerasjon mot en kai eller nærliggende fartøy. Et annet eksempel er et reguleringssystem i et CO2 lagringsanlegg som ikke stopper tilførsel til en lagertank selv om trykket øker over det tanken tåler. Det er i disse tilfellene vi har behov for sikkerhetsfunksjoner som kan oppdage farlige situasjoner og utføre aksjoner som forhindrer at ulykker skjer eller begrenser omfanget. Slike sikkerhetsfunksjoner plasseres ofte i egne kontrollere og med sin egen instrumentering.

Når sikkerhet er et tema, så stiller myndighetene krav til både de som designer og de som har fått installert sikkerhetssystemer. Et av disse kravene er å ha kontroll med påliteligheten. Pålitelighetsanalyse er derfor en helt sentral del av designutvikling og i bruk av systemer som har betydning for sikkerhet.

Men dere spør dere kanskje: Jaha, men er pålitelighetsanalyse relevant for oss som går på kybernetikk? Min erfaring er at mange med kybernetikkbakgrunn vil ha noe med pålitelighetsanalyse å gjøre. Kanskje skal selskapet ditt oppnå en sertifisering og der leier inn noen eksperter for å gjøre pålitelighetsanalysen som er påkrevd da. Ekspertene vil stille spørsmål om mange detaljer som har betydning for påliteligheten og de vil komme med en rapport der de presenterer resultatet sitt. Da er det jo fint å ha en basis-kunnskap om hvorfor de spør om det de spør om og hva resultatene de presenterer faktisk betyr.

I temaet vil vi ha fokus på å lære metoder for å utføre pålitelighetsanalyse. Emnet bygger på tematikk belyst i TTK 4175 Instrumenteringssystemer og sikkerhet, men her tas det grundigere slik at det ikke er en forutsetning å ha gjennomført det nevnte faget: Tema som dekkes er:

• Hva er sikkerhetsfunksjoner innenfor ulike type anvendelser og hvilke krav stilles til de? Her bruker vi eksempler som er relevant utfra deltagernes fokus i fordypningsprosjektet.
• Hvilke mål for pålitelighet brukes for sikkerhetsfunksjoner
• Pålitelighetsanalysemetoder (hver metode blir mest sannsynlig en egen forelesning/seminar) - hva kjennetegner de, hvordan brukes de, og hva er eventuelt forskjellene?:
  • Pålitelighetsblokkskjema
  • Feiltreanalyse (FTA)
  • Markov analyse
• Pålitelighetsdata - hva er det? Hva inngår? Hvordan bestemmes det:
  • Forstå innhold i datahåndbøker
  • Bruke FMEDA til å utvikle feilrate for en komponent.

Eksempler hentes primært fra Boka «Reliability of Safety-Critical Systems» tilgjengelig online via https://bibsys-almaprimo.hosted.exlibrisgroup.com/permalink/f/13q4kuj/BIBSYS_ILS71524868890002201 men merk at det er et veldig avgrenset del av denne boka vi dekker i emnet!.

Det legges opp til at studentene lager enkel kode (i Python) for å implementere eksempler på sikkerhetsfunksjoner vi har belyst i seminarene.

På muntlig eksamen som er muntlig og individuell blir man over 20-25 minutter spurt ut om følgende:

• Hvordan man har utført koding eller koding gjort sammen med noen andre som tar emnet med. Det er ikke kritisk at all kode fungerer perfekt, det er like viktig å identifisere hvorfor noe ikke virket som tiltenkt.
• Å besvare spørsmål som blir plukket fra en liste som studentene får på forhånd (ca 30-40 spørsmål hentet fra teorien som er gjennomgått).