ประสิทธิภาพของเครื่องมือวัดที่ใช้ทำงานในระบบความปลอดภัยที่แสดงในรูประดับของระบบป้องกันอันตราย Safety Integrity Level (SIL) ดูได้จากวิธีไหน

เราใช้ตัวกลางดูประสิทธิภาพหรือออกแบบของระบบที่เกี่ยวข้องนี้ ผ่านการคำนวนทางสถิติ โดยที่กระบวนผลิตจะเริ่มสนใจจากมีอยู่ของระบบนี้ ก็ต่อเมื่อมีความจำเป็นที่ต้องใช้งานแต่ไม่สามารถใช้งานได้ เราเรียกเหตุการณ์นี้ว่า Probability of failure on demand หรือ ความน่าจะเป็นที่ระบบจะไม่สามารถใช้งานได้เมื่อถึงเหตุการณ์ที่จำเป็น

ในการคำนวนความน่าจะเป็นนั้น อันที่จริงจะไม่มีหน่วยในการคำนวน เพราะเป็นจำนวนโอกาสต่อด้วยจำนวนทั้งหมด แต่ทั้งนี้ ความต้องการใช้ระบบความปลอดภัยโดยเครื่องมือวัดในกระบวนการผลิตนั้นจะขึ้นอยู่กับความถี่ของอุบัติเหตุ accident หรืออุบัติการณ์ incident ที่เกิดในกระบวนการผลิต โดยเหตุการณ์ที่ว่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นทุกวันแต่อาจจะเกิดขึ้นเป็นรายปี หรือหลายๆปีจะเกิดขึ้นซักครั้งหนึ่ง เราเรียกความถี่ของเหตุการณ์ประเภทนี้ว่า Low Demand Mode

จากที่กล่าวนี้ทำให้สามารถแบ่งความน่าจะเป็นที่ระบบจะไม่สามารถใช้งานได้เมื่อถึงเหตุการณ์ที่จำเป็น หรือ Probability of failure on demand นั้นแบ่งออกได้เป็น

• ถ้าใช้กับระบบที่มีโอกาสเกิดอันตรายเป็น รายปี เช่น กระบวนการผลิต process production เรียกความถี่นี้ว่า Low Demand Mode ค่าความน่าจะเป็นจะใช้คำว่า Probability of failure on demand average (PFDavg)
• ถ้าใช้กับระบบที่มีโอกาสเกิดอันตรายได้บ่อยขึ้น ไม่สามารถตรวจเจอได้ทันถ้ารอการตรวจสอบระบบโดยมือ Manual Proof Test Interval (PTI) แต่ก็ไม่ได้บ่อยจนขนาดที่ต้องการระบบตรวจวัดวัตโนมัติ Automatic Diagnostic Interval (ADI) และก็ไม่ได้มีอันตรายอยู่ตลอดเวลา เรียกความถี่เช่นนี้ว่า High Demand Mode ซึ่งจะใช้ค่าความน่าจะเป็นว่า Probability of failure per hour (PFH)
• และถ้าใข้กับระบบที่มีโอกาสเกิดอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นบ่อยมาก หรืออันตรายนั้นมีอยู่ตลอดเวลา และถ้าเกิดระบบป้องกันอันตรายด้วยเครื่องมือวัดเสียหายขึ้นความอันตรายจะเกิดขึ้นทันที เรียกลักษณะความถี่แบบนี้ว่า Continuous Demand Mode ค่าความน่าจะเป็นจะใช้คำว่า Probability of failure per hour (PFH) เหมือนกัน

ตามที่กล่าวข้างต้นว่าระดับของระบบป้องกันอันตรายหรือ Safety Integrity Level (SIL) จะมีค่าระดับจาก 1 จนถึง 4 ถ้านำมาแสดงในค่าความน่าจะเป็นจะแสดงได้ดังนี้

ถึงตรงนี้จะเห็นว่าค่าระดับของระบบป้องกันอันตรายหรือ Safety Integrity Level (SIL) มาจากการคำนวนความน่าจะเป็นนั้นเอง

แต่นั้นยังไม่ใข่ทั้งหมดของระบบป้องกันอันตรายด้วยเครื่องมือวัดหรือ Safety Instrumented System (SIS) เพราะยังจะต้องทำให้ผู้ใช้งานมีความมั่นใจได้ว่าระบบจะเป็นไปตามที่ออกแบบไว้ตลอดช่วงอายุการใช้งาน ซึ่งเรียกการจัดการทั้งหมดนี้ว่า Safety Lifecycle (SLC)

วิธีการคำนวนหาค่าความน่าจะเป็นที่ระบบจะไม่สามารถใช้งานได้เมื่อถึงเหตุการณ์ที่จำเป็นโดยเฉลี่ย หรือ Probability of failure on demand

ในการคำนวนนี้ มีสมมุติฐานที่ต้องที่เป็นข้อกำหนดดังต่อไปนี้

1. สมการใช้ได้กับองค์ประกอบเดี่ยวเท่านั้น single component
2. ค่าอัตราการเสื่อมหรือเสีย failure rate เป็นค่าคงที่ constant failure rate ไม่ขึ้นกับเวลา
3. สมการข้างล่างนี้ยังไม่รวมถึง อุปกรณ์ที่มีความสามารถที่ตรวจสอบความผิดปกติได้โดยอัตโนมัติ

โดยแทนค่าหน่วย ดังนี้

• ค่าอัตราการเสื่อมหรือ failure rate (l) หน่วย ชั่วโมง^-1
• ช่วงเวลาจากการเริ่มต้นใช้งานองค์ประกอบนั้นจนถึงหยุดเพื่อทำการทดสอบ Interval Time (t) หน่วย ชั่วโมง
• โอกาสจะเจอความผิดปกติในช่วงทดสอบ proof test coverage ค่าอยู่ระหว่าง 0 – 1
• และอายุการใช้งานขององค์ประกอบตลอดอายุการใช้งาน Life Time หน่วย ชั่วโมง