Neuer Ansatz erforderlich, um größere „Systemausfälle“wie Stromausfälle, Subprime-Hypothekenkrise und Ölpest im Golf zu verhindern

Neuer Ansatz erforderlich, um größere „Systemausfälle“wie Stromausfälle, Subprime-Hypothekenkrise und Ölpest im Golf zu verhindern
Neuer Ansatz erforderlich, um größere „Systemausfälle“wie Stromausfälle, Subprime-Hypothekenkrise und Ölpest im Golf zu verhindern
Anonim

Ein Forscher der Purdue University schlägt die Entwicklung eines neuen interdisziplinären Ansatzes zur Analyse und Vermeidung systemischer Ausfälle in komplexen Systemen vor, die bei Katastrophen eine Rolle spielen, die von großen Stromausfällen bis zur Katastrophe von BP Deepwater Horizon und der Subprime-Hypothekenkrise reichen.

"Die auffälligen Ähnlichkeiten bei solchen Katastrophen erfordern eine breitere Perspektive, um solche Fehler besser zu verstehen", sagte Venkat Venkatasubramanian, Professor für Chemieingenieurwesen. „In der Geschichte der Systemausfälle haben einige Katastrophen als Weckrufe gedient.Der Unfall in der Chemiefabrik Flixborough im Vereinigten Königreich im Jahr 1974, bei dem bei einer Explosion in einer Fabrik von Nypro UK 26 Menschen ums Leben kamen, war ein solcher Fall."

Weitere solche großen Katastrophen, sagte er, sind ein Unfall von Union Carbide im Jahr 1984 in Bhopal, Indien, bei dem mehr als 2.000 Menschen ums Leben kamen und mehr als 100.000 verletzt wurden, und der Ausfall einer von Occidental betriebenen Ölplattform im Jahr 1988 Petroleum in der Nordsee, das zu 167 Todesfällen und Verlusten von etwa 2 Milliarden US-Dollar führte.

"Solche Systemausfälle sind nicht auf die chemische und petrochemische Industrie beschränkt", sagte Venkatasubramanian. „Der Stromausfall im Nordosten im Jahr 2003 und ein kürzlich erfolgter massiver Rückruf von Arzneimitteln sind beides systemische Fehlschläge

Die Notwendigkeit eines neuen fachübergreifenden Rahmens, um solche systemischen Fehler anzugehen, wurde in einem Artikel vorgestellt, der in der Januarausgabe 2011 des AIChE Journal erschien.

"Wir müssen alle Katastrophen aus einer gemeinsamen systemtechnischen Perspektive untersuchen, damit man die Gemeinsamkeiten sowie die Unterschiede gründlich verstehen kann, um solche Systeme in Zukunft besser zu entwerfen und zu kontrollieren", sagte Venkatasubramanian. „Auch hier spielen Universitäten eine wichtige Rolle bei der Schaffung und Verbreitung von Wissen über das Management abnormaler Ereignisse in komplexen technischen Systemen und deren Auswirkungen auf die Öffentlichkeit und die Unternehmenspolitik.“

Solche Studien müssen, sagte er, mit Experten der öffentlichen Politik durchgeführt werden, damit die wissenschaftlichen und technischen Lehren in wirksame Richtlinien und Vorschriften umgesetzt werden.

"Systemausfälle treten normalerweise aufgrund von Fragilität in komplexen Systemen auf", sagte Venkatasubramanian. „Moderne technologische Fortschritte schaffen eine schnell wachsende Zahl komplexer technischer Systeme, Prozesse und Produkte, die erhebliche Herausforderungen bei der Gewährleistung ihrer ordnungsgemäßen Konstruktion, Analyse, Kontrolle, Sicherheit und Verw altung für einen erfolgreichen Betrieb über ihren Lebenszyklus hinweg darstellen."

Das schiere Ausmaß und die Komplexität der Interaktionen zwischen Elementen, einschließlich Menschen, in solchen Systemen von Systemen machen sie zerbrechlich.

"Insbesondere die nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen einer großen Anzahl voneinander abhängiger Komponenten und der Umwelt können zu dem führen, was wir als 'emergentes' Verh alten bezeichnen", sagte Venkatasubramanian. „Mit anderen Worten, das Verh alten des Ganzen unterscheidet sich von der Summe seiner Teile und kann schwierig vorherzusehen und zu kontrollieren sein. Hinzu kommen menschliche Fehler, Geräteausfälle und dysfunktionale Interaktionen zwischen Komponenten und Subsystemen, die systemische Risiken noch verstärken wahrscheinlich, wenn man nicht die ganze Zeit wachsam ist."

Postmortem-Untersuchungen haben gezeigt, dass größere Katastrophen selten aufgrund eines einzigen Ausfalls von Ausrüstung oder Personal auftreten. Stattdessen seien normalerweise Schichten von Ausfällen von Geräten, Systemen, Prozessen, Vorschriften und Menschen schuld, sagte er.

Oft, sagte Venkatasubramanian, liegt die Verantwortung für einen Unfall bei der obersten Ebene der Unternehmensleitung und einer schlechten Unternehmenskultur in Bezug auf Sicherheit.

"Professor Venkatasubramanian's Artikel in AIChE diskutiert die überraschenden Gemeinsamkeiten systemischer Fehler, die zu Katastrophen wie der Ölpest im Golf von Mexiko führen, und skizziert eine Rolle, die akademische Institutionen spielen können, um zu verhindern, dass solche zerstörerischen Ereignisse im Zukunft", sagte John W. Bickham, Direktor des Purdue Center for the Environment und Professor am Department of Forestry and Natural Resources. "Das hochgradig interdisziplinäre Gebiet des Systems Engineering wird eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Richtlinien und Verfahren spielen, die die Umwelt und die menschliche Gesundheit und Sicherheit in Zukunft schützen können."

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