RAMS en Systems Engineering

Toepassen van RAMS engineering is essentieel in de ontwikkeling van duurzame infrastructuur. RAMS staat voor betrouwbaarheid, beschikbaarheid, onderhoudbaarheid en veiligheid (reliability, availability, maintainability and safety). Als we de risico’s voor deze aspecten in kaart brengen en gedurende de levenscyclus in de hand houden, blijven de (maatschappelijke) kosten van infrastructuur beheersbaar. Van der Worp Infra Consult is thuis in alle facetten van RAMS-engineering, zowel in systeemdecompositie en -analyse, als in de toetsing.

Het toepassen van RAMS geeft inzicht in de prestaties van een systeem. Met dit inzicht kunnen we een systeem beheerst ontwikkelen en realiseren. Bovendien is nauwkeurige omschrijving van RAMS-prestaties en faalgedrag belangrijk om een systeem op juiste wijze te kunnen beheren, onderhouden en modificeren.

RAMS-analyse

Er bestaat een relatief groot aantal methoden voor het uitvoeren van RAMS-analyses. Van der Worp Infra Consult heeft ruime ervaring in de toepassing van een combinatie van twee veelgebruikte methoden: FME(C)A) en Foutenboomanalyse. De ervaring leert dat deze combinatie vaak snel een goed resultaat geeft. De benodigde diepgang hierin volgt uit een bepaling van het risicoprofiel.

De eerste stap in een RAMS-analyse is een fysiek-functionele systeemdecompositie. Deze decompositie groeit mee met de detaillering in de ontwerpslagen: hoe gedetailleerder het ontwerp, hoe meer onderdelen er onderscheiden worden. Op het resultaat van de decompositie passen we vervolgens een failure mode, effect (and criticality) analysis toe, de FME(C)A. Zoals de naam impliceert, brengt deze methode in kaart welke faalwijzen er zijn en wat voor effect die kunnen hebben. Hierbij leiden we de faaldefinities (wanneer is er sprake van falen?) af van de vereiste systeemprestaties.

FME(C)A is een kwalitatieve methode. Om te bepalen hoe groot de kans op falen is (kwantitatieve analyse), gebruiken we de foutenboomanalyse, Een foutenboom brengt de verschillende faalwijzen met elkaar in verband: de boom toont de samenhang tussen het falen van de verschillende systeemelementen. Door de afzonderlijke faalkansen te berekenen bepalen we de kans op falen van het complete systeem. Hierbij kunnen we het gewenste risicoprofiel meenemen.

De twee methoden geven samen inzicht in de systeemrobuustheid. Uit de resultaten kunnen we afleiden welk onderhoud minimaal nodig is om aan de prestatie-eisen te kunnen voldoen.

Systems engineering

Om een project navolgbaar en aantoonbaar te realiseren, gebruiken we veelal systems engineering. Dit is een methodiek om een complex vraagstuk af te pellen totdat er overzichtelijke bouwstenen overblijven waaraan meetbare eisen en randvoorwaarden gesteld zijn. Vaak hanteren we hierbij het V-model (zie afbeelding). In de dalende tak wordt het ontwerp vanuit de hoofdeisen steeds verder gedetailleerd en worden nieuwe, aanvullende eisen afgeleid. Dit herhaalt zich net zo lang totdat het ontwerp alle (afgeleide) eisen volledig invult. Vervolgens integreren we de deeloplossingen van het ontwerp in de stijgende tak van de V tot een geheel. Enerzijds verifiëren we hierbij de eisen tussen de verschillende detailniveaus (langs de V omhoog), anderzijds valideren we de tussenresultaten ten opzichte van de ontwerpdecompositie (dwars tussen de beide takken van de V). Zo blijven we steeds controleren of het resultaat voldoet aan de gestelde eisen en randvoorwaarden.

Het toepassen van een geïntegreerd V-model voor systems engineering en RAMS-engineering zorgt ervoor dat RAMS-activiteiten in alle fasen plaatsvinden. In dit model zijn de resultaten van RAMS-analyses op delen van een ontwerp sturend bij het maken van ontwerpkeuzes. Deze aanpak leidt ertoe dat het resultaat aantoonbaar, verifieerbaar en duurzaam voldoet aan gestelde prestatie-eisen. Bovendien nemen we op deze manier het toekomstig te verrichten onderhoud al in de afwegingen bij het ontwerp mee. Hierdoor kan de overgang tussen ontwerp en realisatie enerzijds en gebruik en onderhoud anderzijds veel soepeler plaatsvinden. Deze werkwijze zorgt ook voor een optimalisatie van de kosten in de levenscyclus van het systeem. Toekomstige kosten wegen mee bij het ontwerp door de keuze voor onderhoudsmethode en -frequentie.

Van der Worp Infra Consult past de geïntegreerde systematiek toe in projecten waarbij aspecteisen als beschikbaarheid, betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid bepalende factoren zijn en waar een langetermijnaanpak nodig is.