Harjoitustyön palaute

Transkriptio

1 Kolmas päivä, 3.9 ap, harjoitustehtävän palaute turvallisuuskriittisen systeemin suunnittelu suunnitteluprosessin vaiheita, ihmisten huomioonottaminen, V&V processi turvallisuuden osoittaminen turvallisuusseloste, mikä on riittävä, suunnittelun turvallisuuskulttuuri elinjakson huomioonottaminen teollisuuslaitoksen elinvaiheita, haasteet eri vaiheissa, johtamisjärjestelän mukauttaminen, ip, turvallisuustutkimuksen suuntaukset klassinen turvallisuustekniikka, resilience engineering, safety indicators, cyber security, turvallisuuden ymmärtämys turvallisuusjohtamisen haasteet riittävä turvallisuus, systeemkien kompleksisuus, working to rule or to safety,huolellisuus tehokkuus, eri balanssien varmistaminen organisaatiossa katse tulevaisuuteen odottamattomien uhkien halintaa, resilience engineering, polycentric control, antifragility, systeemipraktikon tehtävä esseetehtävä

2 Harjoitustyön palaute Keskustelusta toimitusjohtajalta pitää saada täydellinen tuki hankeelle yksikkö, jolla on suora raportointikanava toimitusjohtajalle yksikön suuruus riippuu yrityksen koosta jo viiden sadan henkilön yritys edellyttää pienen ryhmän muodostamista ryhmän ensimmäinen työ olisi riski-inventaarion tekemistä koko yrityksestä kannattaa muodostaa verkostoa, johon osallistuvat sopivat henkilöt yrityksen eri yksiköistä kannattaa lähteä liikkeelle tehtävistä missä nopea edistymista voidaan odottaa tuoteriskit pitää myös ottaa huomioon koulutusta voidaan käynnistää seminaarilla, johon osallistuvat toimitusjohtajan lisäksi eri yksiköiden päälliköt ja sopiva määra avainhenkilöitä kaikista yksiköistä

3 Turvallisuuskriittisen systeemin suunnittelu Design a safe car drive a car safely Systeemille asetettavat vaatimukset? Turvallisuusperiaatteiden käyttäminen Systeemin jakaaminen osasysteemeihin ja edelleen komponenteihin Osasysteemien suunnittelu ja komponenttien valinta Asteittainen komponenttien ja osasysteemien integrointi ja testaus (V&V) Kelpoistamissuunnitelman laatiminen ja käyttäminen

4 Systeemille asetettavat vaatimukset Suunnitteluperustan luominen mitkä tapahtumaketjut laitoksen pitää hallita (suunnittelua ohjaavat tilanteet) alkutapahtumat vältettävät onnettomuudet mahdolliset päästörajoitukset rajoittavat altistumiset turvallisuusjärjestelmille asetettavat vaatimukset ihminen-koneliitännälle asetettavat vaatimukset valmiussuunnitelmalle asetettavat vaatimukset Osasysteemit ja niiden liitännät Komponenteille asetettavat vaatimukset

5 Vaatimusten hallinta Hierarkiat abstrakti konkreettinen systeemi osasysteemit komponentit Toiminnalliset vaatimukset Ei-toiminnalliset vaatimukset Hallinnan tukijärjestelmät tietokanta (nimikkeet, attribuutit, kytkennät,... ) täydellisyys, johdonmukaisuus, oikeellisuus vaatimusten toiminnallisuuden tarkastaminen automatisoitu koodin generointi dokumentoinnin generointi

6 Suunnittelun eteneminen

7 Modularisointi ja integrointi

8 Ihmisten huomioonottaminen Inhimilliset virheet onnettomuuksien aiheuttajina aktiiviset virheet piilevät virheet Virheiden syyt huonoa suunnittelua puutteellista koulutusta puutteellinen valvonta tehoton kommunikointi epätietoisuutta rooleista ja vastuista HSE (2009). Reducing error and influencing behaviour,

9 Human factors

10 Virhetyypit

11 Qualification, validation and verification Kelpoistus Kelpoistuksella (qualification) tarkoitetaan prosessia, jonka perusteella osoitetaan kyky täyttää määritellyt vaatimukset (vastaa ISO 9000:n pätevöintiprosessia). Kelpuutus Kelpuutuksella (validation) tarkoitetaan objektiiviseen näyttöön perustuvaa varmistumista siitä, että tiettyä käyttöä tai soveltamista koskevat vaatimukset on täytetty. Todentaminen Todentamisella (verification) tarkoitetaan objektiiviseen näyttöön perustuvaa varmistumista siitä, että määritellyt vaatimukset on täytetty.

12 Safety principles Safety reserves robustness, resilience, defence in depth, safety barriers, safety margins, fail-safe, single failure criterion Information and control experience feedback, human factors engineering, operating procedures, system usability, operational interfaces, safety automation, risk communication, precaution Demonstrability inherently safe, proven design, simplicity, quality assurance and control, inspections and reviews, verification and validation, safety case, inspectability and maintainability Optimisation continuous improvements, safety quantification, rest risks, human reliability, cost and benefit analysis, ALARA, BAT, substitution principle, risk informed regulation, safety integrity levels, risk homeostasis Organisational principles standards, guidelines, emergency plans, crisis management, safety management, safety culture, management of the unexpected N. Möller, S. O. Hansson (2008). Principles of engineering safety: risk and uncertainty reduction. Rel.Eng. & Sys.Saf 93(6). J. H. Saleh, K. B. Marais, F. M. Favaró (2014). System safety principles: A multidisciplinary engineering perspective, J.Loss Prevention in the Process Industries, 29, pp

13 Turvallisuuden osoittaminen Vaatimusten täyttäminen suunnitteluprosessin hyvyys tuotteiden ja osatuotteiden laatu Väittämät deterministinen vaatimus i on täytetty probabilistinen vaatimus j on täytetty Todisteet rakenteelliset (määrättyjä suunnitteluvirheita on vältetty) empiiriset (osajärjestelmän ja/tai komponentin testaus) Päätöksenteko hyväksytty (siirrytään seuraavaan väittämään) ei hyväksytty (argumentit siitä, miksi ei hyväksytty)

14 Turvallisuusseloste (safety case) Turvallisuusseloste on mukautettu elinkaaren vaiheeseen ja kuvaa erityisesti tunnistetut turvallisuusuhat tunnistetut systeemien, rakenteiden ja komponenttien mahdolliset vikaantumismekanismit käytetyt turvallisuusperiaatteet ja miten niitä on huomioitu laitoksen suunnittelussa ja käytössä miten normaalit käyttöolosuhteet ja mahdolliset virhetilanteet on analysoitu ja huomioonotettu miten jätteiden käsittely on hoidettu turvallisuushallinnan perusteet esim. miehitys, käyttöja kunnossapidon ehdot sekä valmiusjärjestelyt HSE, Office for Nuclear Regulation (2013). The purpose, scope, and content of safety cases, NS-TAST-GD-051 Revision 3

15 Turvallisuusselosteelle asetettavat vaatimukset ymmärrettävä laitos sekä sen suunnitteluperusteet, käyttö ja ylläpito pätevä kaikki käyttötilanteet ja mahdolliset muutokset on kuvattu täydellinen riskit on käsitelty ALARP periaatteen mukaisesti osoitettavissa todisteilla vaatimukset ja oletukset on dokumentoitu ja voimassa robustinen syvyyspuolustus ja riittävät marginaalit ovat voimassa integroitu liitynnät ulkoisiin tapahtumiin on identifioitu ja käsitelty tasapainoinen tietämystä on käytetty ja epävarmuudet on käsitelty tulevaisuuteen katsova arvioidaan uuden tietämyksen saapuessa ja pidetään päivitettynä

16 BEL V, BfS, CSN, ISTec, ONR, SSM, STUK (2013). Licensing of safety critical software for nuclear reactors Common position of seven European nuclear regulators and authorised technical support organisations,

17 Uusien laitosten turvallisuus Evolutionar revolutionar tuttujen konseptien raameissa OK isoja muutoksia johtanevat tarpeeseen uusia suuria vaatimusten osioita suunnitteluprosessin arviointi todennäköisesti toisi paljon uutta miettimistä thorium polttoainekierto mahdollinen, mutta edellyttäisi paljon uutta tutkittavaa ennenkuin Suomeen tuodaan täysin uutta teknologia pitää saada kunnollinen referenssi jossakin

18 Elinjakson huomioonottaminen

19 Turvallisuustutkimuksen suuntaukset resilience engineering etsitään sellaista joka toimii safety indicators leading and lagging indicators cyber security taistelu älykästa vihollista vastaan turvallisuuden ymmärtämys mallit ja niiden kehittäminen

20 E.Hollnagel, D. Woods, N. Leveson, eds. (2006). Resilience engineering, Ashgate.

21 Turvallisuusindikaattorit KPI, key performance indicators Leading and lagging indicators mitkä ovat mitattavissa olevat asiat, jotka kertovat turvallisuudesta? mitkä näistä kertovat jotain tulevasta turvallisuudesta? Nykyhetken tilasuureet! mitkä ovat tärkeät ja vähemmän tärkeät? voidaanko tärkeät yhdistää kokonaisarvosanaksi? K. Øien, I.B. Utne, I.A. Herrera (2011). Building Safety indicators: Part 1 Theoretical foundation, Safety Science, 49, K. Øien, I.B. Utne, R.K. Tinmannsvik, S. Massaiu (2011). Building Safety indicators: Part 2 Application, practices and results, Safety Science, 49, Trond Kongsvik, Petter Almklov, Jørn Fenstad (2010). Organisational safety indicators: Some conceptual considerations and a supplementary qualitative approach, Safety Science

22 Indikaattorit MTOI-mallin avulla Henkilökunta (ammattitaitoinen, osaava, motivoitunut) koulutusmenot, kokemusvuosia, kyselytutkimus Laitos (hyvin suunniteltu ja ylläpidetty) PRA tulos, parannusinvestoinnit, kunnossapitoaktiviteetit Organisaatio (riittävät resurssit, toimiva johtamisjärjestelmä, toimiva turvallisuustyö) benchmarkit, kyselytutkimukset Informaatiojärjestelmä (kattava, toimiva) auditointien pöytäkirjat, kyselytutkimus

23 Polycentrinen ohjaus Kompleksisuuden hyväksyminen ja hyödyntäminen ohjausten hajoittaminen löyhäksi verkoksi ristiriitojen tunnistaminen ja ratkaiseminen Luovutaan tavoitteesta mallintaa riskejä tarkasti epävarmuudet ovat joka tapauksessa suuret mitkä ovat ne pienemmät kokonaisuudet, joita voidaan mallintaa?

24 Security (gates, guards, guns, geeks) Pääsy laitokseen Materiaalien ja esineiden vieminen laitokselle Ydinmateriaalin käsittely laitoksella Cyber security informaation varastaminen (piirrustuksia, systeemikuvauksia, turvallisuusseloste) häirintä (henkilötietokannat, valvontajärjestelmät, automaatiojärjestelmät) kiristystä (uhkavaatimuksia) sabotaasit (turvallisuusjärjestelmät)

25 Cyber security Uusi ala turvallisuustutkimuksessa security: ei yksinomaan taistelua luontoa vastaan, vaan älykästä vihollista vastaan Tapahtumia maailmassa Davis Besse Stuxnet Älykäs vihollinen, kysymyksiä ja johtopäätöksiä? hyökkäyksen laatu? resurssit ja osaaminen? todelliset tavoitteet? Suojautumisen periaatteet defense in depth miten tunnistetaan tunkeutumista? D. Dudenhoeffer, K. Mrabit, J. Hilliard, M. Rowland (2015). Gates, guards, guns and geeks: The changing face of nuclear security and the IAEA's leading role in promoting computer security for nuclear facilities, NPIC & HMIT 2015, Charlotte, NC, February 22-26, 2015.

26 Turvallisuustutkimuksen haasteet Mallit ja erityisesti organisaatioiden ja ihmisten malleja Odottamattomat tapahtumat Systeemien monimutkaisuuden hallinta Erilaisten uhkien vertaaminen toisiinsa Eettiset näkökohdat Yhteiskunnan odotukset

27 Turvallisuusjohtamisen haasteet Mikä turvallisuus? Mitä riittää? Turvallisuus kontra tehokkuus? Pienet todennäköisyydet ja isot kustannukset (konservatiivisuus päätöksissä) Mitä tiedetään ettei tiedetä Mitä ei tiedetä ettei tiedetä (mustat joutsenet * ) Uskoa että XYZ on turvallinen, mutta kuitenkin jaksaa kyseenalaistaa sitä * Nassim Nicholas Taleb(2010). The Black Swan: The Impact of the Highly Improbable

28 Turvallisuustyön edistäjät Läheltä piti tilanteista saadaan kokemuksia mistä voidaan oppia Ongelmista pitää pystyä keskustelemaan ilman syyttämistä Uusiin uhkiin suhtaudutaan vakavasti Turvallisuutta rakennetaan systeemeihin Ihmisten toimivat vastuullisesti Turvallisuudesta keskustellan

29 Tuottavuuden ja turvallisuuden tasapaino turvallisuus vararikko balanssiviiva katastrofi tuottavuus James Reason (1997). Managing the risks of organizational accidents, Ashgate.

30 Epäsymmetriset kustannukset pysäyttää jatkaa tarpeellinen pysähdys turha pysähdys c_11 0 c_12 3 k_1 1,5 c_21 90 c_22 0 k_2 45,0 p 0,5 p_bal 0,03226

31 Working to rule, or working safely? Ohjeita ei aina seurata! ohje mahdollisesti ei sovi tilanteeseen, mutta ennalta mietityt toimenpiteet ovat tavallisesti parempia kuin pelkkä improvisointi ohjetyypit tavoitteet on määritelty prosessi on määritelty toimenpiteet on määritelty (if... then... ) yleinen suhtautuminen ohjeisiin jos tehdään ohjeiden mukaan homma ei tule tehtyä ohjeita pitää aina noudattaa jos ohjeita noudattaa, ei tule haukkuja Andrew Hale, David Borys (2013). Working to rule, or working safely? Part 1: A state of art review, Safety Science, Vol.55, p Andrew Hale, David Borys (2013). Working to rule, or working safely? Part 2: The management of safety rules, Safety Science, Vol.55, p

32 Huomioonotettavia balansseja kokonaisuus yksityiskohdat traditiot uusitutuminen väliaikainen kestävä prosessi tuote samanlaisuus moninaisuus kilpailu yhteistyö valvonta luottamus huolellisuus tehokkuus suunnitella etukäteen toimia tilanteen ehdoilla

33 Huolellisuus tehokkuus K.B. Marais, J.H. Saleh, (2008). Conceptualizing and communicating organizational risk dynamics in the thoroughness efficiency space, Reliability Engineering and System Safety, 93,

34 Katse tulevaisuuteen Systeemit kasvavat ja tulevat entistä monimutkaisemmiksi Yhteiskunnan riskien sietokyky pienenee Ilmastomuutos tuonee mukanaan uusia uhkia Riskihallinnan työkaluja (mallit, tietokannat) paranevat

35 The theory of risk homeostasis Gerald J. S. Wilde (2001), Target Risk 2: A New Psychology of Safety and Health

36 What does safe look and feel like? Ray A. Mentzer, Jiaqi Zhang, Wei Xu, M. Sam Mannan (2014). What does safe look and feel like? Journal of Loss Prevention inthe Process Industries

37 Esseetehtävä Noin 10 sivua valitusta aiheesta, 18.9 mennessä. keskisuuren yrityksen turvallisuusjohtamisen rungon suunnittelu suunnittele saman yrityksen tapahtumien analysointiohjetta firmasi toimitusjohtaja on esittänyt 20% säästöohjelma, mitä hänen pitäisi ottaa huomion turvallisuuden kannalta viranomaisvaatimukset ydinvoima-alalla Suomessa ja Ruotsissa merkittävän onnettomuuden (Zeebrügge, Bhopal, Challenger,... ) tapahtumat ja analyysi organisaation turvallisuusorientoituneen tilasuuremallin hahmotelma hahmottele indikaattoreita organisaation avainsuoritteille valitse itse sopiva aihe kurssin alueelta