Wahrscheinliche Fehler in unbewiesenen Systemen

"Alle Menschen sind fehleranfällig;"

—John Locke

Während sich der letzte Abschnitt mit Komponentenausfällen in Systemen befasst, die seit einiger Zeit erfolgreich betrieben werden, konzentriert sich dieser Abschnitt auf die Probleme, die fabrikneue Systeme plagen.

In diesem Fall sind die Ausfallarten im Allgemeinen nicht alterungsbedingt, sondern beziehen sich auf Fehler in Konstruktion und Montage, die durch den Menschen verursacht werden.

Verkabelungsprobleme

In diesem Fall sind schlechte Verbindungen normalerweise auf Montagefehler zurückzuführen, z. B. auf einen falschen Anschluss oder eine schlechte Steckerfertigung.

Kurzgeschlossene Ausfälle werden ebenfalls beobachtet, beinhalten jedoch normalerweise Fehlanschlüsse (Leiter wurden versehentlich an Erdungspunkten angeschlossen) oder Drähte, die unter den Gehäuseabdeckungen eingeklemmt sind.

Ein weiteres kabelbezogenes Problem bei neuen Systemen ist die elektrostatische oder elektromagnetische Interferenz zwischen verschiedenen Stromkreisen durch die Nähe der Kabel.

Diese Art von Problem entsteht leicht durch zu enges Verlegen von Kabelsätzen (insbesondere durch Verlegen von Signalkabeln in der Nähe von Stromleitern) und ist mit Prüfgeräten meist sehr schwer zu identifizieren und zu lokalisieren.

Probleme mit der Stromversorgung

Durchgebrannte Sicherungen und ausgelöste Schutzschalter sind wahrscheinliche Fehlerquellen, insbesondere wenn das fragliche Projekt eine Ergänzung zu einem bereits funktionierenden System ist.

Die Lasten können höher sein als erwartet, was zu einer Überlastung und einem nachfolgenden Ausfall der Netzteile führt.

Defekte Komponenten

Bei einem neu zusammengesetzten System sind die Fehlerwahrscheinlichkeiten von Komponenten nicht so vorhersehbar wie bei einem Betriebssystem, das mit zunehmendem Alter ausfällt.

Alle Art der Komponente – aktiv oder passiv – kann mit ungefähr gleicher Wahrscheinlichkeit „out of the box“ als defekt oder von ungenauem Wert befunden werden, abgesehen von spezifischen Empfindlichkeiten beim Versand (z. B. zerbrechliche Vakuumröhren oder elektrostatisch empfindliche Halbleiterkomponenten).

Darüber hinaus sind diese Arten von Ausfällen nicht immer so leicht durch Anblick oder Geruch zu erkennen wie alters- oder vorübergehende Ausfälle.

Unsachgemäße Systemkonfiguration

In großen Systemen mit mikroprozessorbasierten Komponenten treten zunehmend Probleme bei der „Programmierung“ auf, die Nicht-Mikroprozessor-Systeme in Form von falschen Zeitverzögerungsrelaiseinstellungen, Endschalterkalibrierungen und Trommelschaltersequenzen plagen können.

Komplexe Komponenten mit Konfigurations-„Jumpern“ oder Schaltern zum Steuerverhalten werden möglicherweise nicht richtig „programmiert“.

Komponenten können in einem neuen System außerhalb ihrer tolerierbaren Bereiche verwendet werden. Es können beispielsweise Widerstände mit zu geringer Leistung oder zu großer Toleranz eingebaut sein.

Sensoren, Instrumente und Kontrollmechanismen sind möglicherweise nicht kalibriert oder auf die falschen Bereiche kalibriert.

Designfehler

Am schwierigsten zu lokalisieren und am langsamsten zu erkennen (insbesondere vom Chefdesigner) ist das Problem von Designfehlern, bei denen das System einfach nicht funktioniert, weil es nicht kann Funktion wie vorgesehen.

Dies kann so trivial sein, wie der Konstrukteur die falschen Komponenten in einem System spezifiziert, oder so grundlegend wie ein System, das aufgrund unzulänglicher Physikkenntnisse des Konstrukteurs nicht funktioniert.

Ich habe einmal gesehen, wie ein Turbinensteuerungssystem installiert wurde, das einen Niederdruckschalter an der Schmierölleitung verwendet, um die Turbine abzuschalten, wenn der Öldruck auf ein unzureichendes Niveau abfällt.

Der Öldruck für die Schmierung wurde von einer von der Turbine angetriebenen Ölpumpe geliefert. Nach der Installation weigerte sich die Turbine zu starten.

Wieso den? Denn als sie angehalten wurde, drehte sich die Ölpumpe nicht, sodass kein Öldruck vorhanden war, um die Turbine zu schmieren.

Der Ölmangelschalter hat diesen Zustand erkannt und das Steuersystem hielt die Turbine im Abschaltmodus und verhinderte so ein Starten.

Dies ist ein klassisches Beispiel für einen Konstruktionsfehler, der nur durch eine Änderung der Systemlogik behoben werden konnte.

Während sich die meisten Konstruktionsfehler früh im Betriebsleben des Systems manifestieren, bleiben einige verborgen, bis genau die richtigen Bedingungen vorliegen, um den Fehler auszulösen.

Diese Art von Fehlern ist am schwierigsten aufzudecken, da der Troubleshooter normalerweise die Möglichkeit eines Konstruktionsfehlers übersieht, da das System als „bewährt“ angenommen wird.

Das Beispiel des Turbinenschmiersystems war ein Konstruktionsfehler, der beim Start nicht zu ignorieren war.

Ein Beispiel für einen „versteckten“ Konstruktionsfehler könnte ein fehlerhaftes Notkühlsystem für eine Maschine sein, das so konstruiert ist, dass es inaktiv bleibt, bis bestimmte anormale Bedingungen erreicht sind – Bedingungen, die während der Lebensdauer des Systems möglicherweise nie auftreten.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt für grundlegende Fehlerbehebungsstrategien
• Arbeitsblatt zur grundlegenden Fehlersuche im Schaltkreis