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A prueba de fallos

En ingeniería , un sistema a prueba de fallos es una característica o práctica de diseño que, en caso de falla de la característica de diseño, responde inherentemente de una manera que causará un daño mínimo o nulo a otros equipos, al medio ambiente o a las personas. A diferencia de la seguridad inherente a un peligro particular, que un sistema sea "a prueba de fallos" no significa que el fallo sea naturalmente intrascendente, sino que el diseño del sistema previene o mitiga las consecuencias inseguras del fallo del sistema. Si un sistema "a prueba de fallos" falla, sigue siendo al menos tan seguro como antes del fallo. [1] [2] Dado que son posibles muchos tipos de fallos, el análisis de modos de fallo y efectos se utiliza para examinar situaciones de fallo y recomendar diseños y procedimientos de seguridad. [3]

Algunos sistemas nunca pueden ser a prueba de fallos, ya que se necesita disponibilidad continua. Para estas situaciones se utilizan redundancia , tolerancia a fallos o planes de contingencia (por ejemplo, múltiples motores controlados independientemente y alimentados por combustible). [4]

Ejemplos

Mecánico o físico

Válvula de control de globo con actuador neumático de diafragma. Este tipo de válvula puede diseñarse para que falle de forma segura mediante la presión del resorte si se pierde el aire de accionamiento.

Algunos ejemplos incluyen:

Señales de semáforo de ferrocarril. "Alto" o "precaución" es un brazo horizontal, "Autorizado para continuar" es un brazo de señal que se encuentra 45 grados hacia arriba, por lo que una falla en el cable de accionamiento libera el brazo de señal y lo pone a salvo por gravedad.

Eléctrico o electrónico

Algunos ejemplos incluyen:

Seguridad procesal

Un avión enciende sus postcombustión para mantener la potencia máxima durante un aterrizaje detenido a bordo de un portaaviones . Si el aterrizaje detenido falla, el avión puede despegar de nuevo sin problemas.

Además de los dispositivos y sistemas físicos, se pueden crear procedimientos de seguridad para que, si un procedimiento no se lleva a cabo o se lleva a cabo de forma incorrecta, no se produzca ninguna acción peligrosa. Por ejemplo:

Otra terminología

Los dispositivos a prueba de fallos (a prueba de tontos ) también se conocen como dispositivos poka-yoke . Poka-yoke , un término japonés , fue acuñado por Shigeo Shingo , un experto en calidad. [11] [12] "Seguro a prueba de fallos" se refiere a diseños de ingeniería civil como el proyecto Room for the River en los Países Bajos y el Plan Thames Estuary 2100 [13] [14] que incorporan estrategias de adaptación flexibles o adaptación al cambio climático que prevén y limitan los daños en caso de que ocurran eventos severos como inundaciones de 500 años. [15]

A prueba de fallos y a prueba de fallos

Los conceptos de seguridad a prueba de fallos y de protección frente a fallos son distintos. La seguridad a prueba de fallos significa que un dispositivo no pondrá en peligro vidas ni propiedades cuando falle. La seguridad a prueba de fallos, también llamada protección frente a fallos, significa que el acceso o los datos no caerán en manos equivocadas en caso de fallo de seguridad. A veces, los enfoques sugieren soluciones opuestas. Por ejemplo, si un edificio se incendia, los sistemas a prueba de fallos desbloquearían las puertas para garantizar una evacuación rápida y permitir el ingreso de los bomberos, mientras que los sistemas a prueba de fallos bloquearían las puertas para evitar el acceso no autorizado al edificio.

Lo opuesto de fail-closed se llama fail-open .

Fallo operativo activo

El sistema de operación activa en caso de fallo puede instalarse en sistemas que tengan un alto grado de redundancia, de modo que se pueda tolerar un único fallo en cualquier parte del sistema (operación activa en caso de fallo) y se pueda detectar un segundo fallo, momento en el que el sistema se apagará automáticamente (desacoplamiento, operación pasiva en caso de fallo). Una forma de lograrlo es tener instalados tres sistemas idénticos y una lógica de control que detecte las discrepancias. Un ejemplo de esto son muchos sistemas de aeronaves, entre ellos los sistemas de navegación inercial y los tubos de Pitot .

Punto de seguridad

Durante la Guerra Fría , el término "punto de seguridad" se utilizaba para designar el punto de no retorno de los bombarderos nucleares del Mando Aéreo Estratégico estadounidense , justo fuera del espacio aéreo soviético. En caso de recibir una orden de ataque, los bombarderos debían permanecer en el punto de seguridad y esperar una segunda orden de confirmación; hasta que no recibieran una, no armarían sus bombas ni seguirían adelante. [16] El objetivo era evitar que cualquier fallo del sistema de mando estadounidense provocara una guerra nuclear. Este sentido del término entró en el léxico popular estadounidense con la publicación de la novela Fail-Safe en 1962 .

(Otros sistemas de control de comando de guerra nuclear han utilizado el esquema opuesto, "fallo letal" , que requiere una prueba continua o regular de que no se ha producido un primer ataque enemigo para impedir el lanzamiento de un ataque nuclear).

Véase también

Referencias

  1. ^ "A prueba de fallos". AudioEnglich.net. Consultado el 31 de diciembre de 2009.
  2. ^ p. ej. , David B. Rutherford Jr., ¿Qué quiere decir con que es a prueba de fallos? . Conferencia de tránsito rápido de 1990
  3. ^ Fuerza V: La historia de la disuasión aérea británica, por Andrew Brookes. Jane's Publishing Co Ltd; Primera edición 1 de enero de 1982, ISBN  0710602383 , pág. 144.
  4. ^ Bornschlegl, Susanne (2012). Ready for SIL 4: Modular Computers for Safety-Critical Mobile Applications [Preparados para SIL 4: ordenadores modulares para aplicaciones móviles críticas para la seguridad]. MEN Mikro Elektronik. Archivado desde el original (pdf) el 2019-06-09 . Consultado el 2015-09-21 .
  5. ^ Wragg, David W. (1973). Diccionario de aviación (primera edición). Osprey. pág. 127. ISBN 9780850451634.
  6. ^ Bornschlegl, Susanne (2012). Ready for SIL 4: Modular Computers for Safety-Critical Mobile Applications [Preparados para SIL 4: ordenadores modulares para aplicaciones móviles críticas para la seguridad]. MEN Mikro Elektronik. Archivado desde el original (pdf) el 2019-06-09 . Consultado el 2015-09-21 .
  7. ^ "P2138 DTC Correlación de voltaje D/E del sensor/interruptor de posición del acelerador/pedal". www.obd-codes.com .
  8. ^ Manual sobre dispositivos uniformes de control del tráfico, Administración Federal de Carreteras, 2003
  9. ^ "Cuando el fallo no es una opción: la evolución de los actuadores a prueba de fallos". KMC Controls. 29 de octubre de 2015. Consultado el 12 de abril de 2021 .
  10. ^ Harris, Tom (29 de agosto de 2002). "Cómo funcionan los portaaviones". HowStuffWorks, Inc. Consultado el 20 de octubre de 2007 .
  11. ^ Shingo, Shigeo; Andrew P. Dillon (1989). Un estudio del sistema de producción de Toyota desde un punto de vista de ingeniería industrial. Portland, Oregon: Productivity Press. p. 22. ISBN 0-915299-17-8 . OCLC  19740349 
  12. ^ John R. Grout, Brian T. Downs. "Un breve tutorial sobre prevención de errores, Poka-Yoke y ZQC", MistakeProofing.com Archivado el 19 de marzo de 2016 en Wayback Machine.
  13. ^ "Plan Thames Estuary 2100" (PDF) . Agencia Ambiental del Reino Unido. Noviembre de 2012. Archivado desde el original (PDF) el 2012-12-10 . Consultado el 20 de marzo de 2013 .
  14. ^ "Estuario del Támesis 2100 (TE2100)". Agencia Ambiental del Reino Unido . Consultado el 20 de marzo de 2013 .
  15. ^ Jennifer Weeks (20 de marzo de 2013). «El experto en adaptación Paul Kirshen propone un nuevo paradigma para los ingenieros civiles: 'seguro para fallar', no 'a prueba de fallas'». The Daily Climate . Archivado desde el original el 13 de mayo de 2013. Consultado el 20 de marzo de 2013 .
  16. ^ "a prueba de fallos". Dictionary.com . Consultado el 7 de noviembre de 2021 .