RAMS en Systems Engineering

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

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

RAMS-analyse

Er bestaat een relatief groot aantal methoden voor het uitvoeren van RAMS-analyses. Van de Worp Infra Consult heeft ruime ervaring in de toepassing van een combinatie van twee veelgebruikte methoden: FME(C)A) en de foutenboomanalyse. De ervaring leert dat deze combinatie over het algemeen het beste resultaat geeft. De te hanteren diepgang volgt uit een bepaling van het risicoprofiel van het object of systeem.

Een RAMS-analyse begint met 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 wordt een failure mode, effect (and criticality) analysis toegepast, de FME(C)A. Zoals de naam impliceert, brengt deze methode in kaart welke faalwijzen er zijn en wat voor effect die kunnen hebben. De faaldefinities (wanneer is er sprake van falen?) worden afgeleid van de vereiste systeemprestaties.

FME(C)A is een kwalitatieve methode. Om te bepalen hoe groot de kans op falen is (kwantitatieve analyse), wordt de foutenboomanalyse gebruikt. 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, wordt de kans op falen van het complete systeem vastgesteld. Hierbij kan het gewenste risicoprofiel worden meegenomen.

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

Systems engineering

Om een project navolgbaar en aantoonbaar te realiseren, wordt veelal gebruikgemaakt van systems engineering. Dit is een methodiek om een complex vraagstuk af te pellen totdat er overzichtelijke bouwstenen overblijven waaraan meetbare eisen en randvoorwaarden gesteld kunnen worden. Vaak wordt hierbij het V-model gehanteerd (zie afbeelding). In de dalende tak wordt het ontwerp vanuit de hoofdeisen steeds verder gedetailleerd en worden nieuwe, aanvullende eisen afgeleid, net zo lang totdat het ontwerp alle (afgeleide) eisen volledig invult. Vervolgens worden de deeloplossingen van het ontwerp in de stijgende tak van de V geïntegreerd tot een geheel. Enerzijds worden hierbij de eisen tussen de verschillende detailniveaus geverifieerd (langs de V omhoog), anderzijds worden de tussenresultaten gevalideerd ten opzichte van de ontwerpdecompositie (dwars tussen de beide takken van de V). Zo wordt steeds gecontroleerd 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 wordt op deze manier het toekomstig te verrichten onderhoud al in de afwegingen bij het ontwerp meegenomen, waardoor de overgang tussen ontwerp en realisatie enerzijds en gebruik en onderhoud anderzijds veel soepeler kan 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 wordt gevraagd.