Leder: Toyotasagen: Et lærestykke i funktionel sikkerhed

Af Rolf Ask Clausen, fredag 19. mar 2010 kl. 07:00

På overfladen ligner Toyotas grimme oplevelser i USA en bilfabrikant, som er kommet i modvind efter at have glemt sit eget kvalitetsmantra.

Toyota har været frontløber for Lean-begrebet og for principper som Genchi Genbutsu - om at gå hen, hvor problemet er, for at forstå det og finde løsninger. Toyota har været en af verdens økonomisk set mest veldrevne virksomheder med en rekordlang række af positive regnskaber.

Men billedet er skiftet på bare et halvt år. Først var der en Lexus, som løb løbsk og sørgeligt slog en familie ihjel. Derefter en længere række af episoder med løbske biler. Så en noget lokalpatriotisk præget høring i det amerikanske senat, hvorunder kritikere påviste, at Toyotas biler har designproblemer i den elektroniske speeder. Og nu har advokatfirmaer og forbrugerorganisationer med helt deres egne interesser lugtet blod.

Skræller man disse slagsmål af, kommer man imidlertid ind til en teknologisk mere væsentlig kerne: Digitaliseringen af bilerne og drive-by-wire. I hundrede år har man styret motorernes ydelse med simple mekaniske stang- eller kabeltræk og en fjeder på karburatoren. Falder stangen af, lukker fjederen for gassen - og der er ikke mange eksempler på, at det er gået galt. Sandsynligheden for fejl er ekstremt lille.

Det seneste tiår er mekanik imidlertid under udskiftning med sensorer i speederpedalen, en servo på motorens lufttilførsel, ledninger og en styrecomputer for at raffinere bilens køredynamik og miljøbelastning. I elbiler er skiftet helt nødvendigt. Derved har man øget udfaldsrummet for fejl med populært sagt n dimensioner, og man er ude i raffineret kombinatorik, når man skal redegøre for alle de situationer, softwaren skal opfange og reagere korrekt på. Der stilles helt andre krav til produktdesignet, end blot at softwaren fungerer i normale situationer.

Præcis samme sted har flyindustrien været. I en lang periode var Airbus alene om fly-by-wire og først for relativt nylig kom Boeing med. Og på jernbaneområdet har man forladt hundrede års tradition om simple fjederbelastede relæer, som går på 'rød', når strømmen svigter. Derfor blev styringen til Københavns metro udsat for en helt usædvanlig streng test - rå mishandling gennem såkaldt fault injection med 50.000 påførte fejlsignaler - før den fik sin velsignelse.

I alle disse systemer, som der kun bliver flere af, skal der være relevante og sikre nødstop. Der skal være 'funktionel sikkerhed'. Skal man designe funktionel sikkerhed, som kan evalueres, bliver processen nødt til at følge en standard. På industriområdet har der i ca. ti år ligget en standard, IEC 61508, mens bilområdet endnu ikke har modnet sin.

Danmark har kun spinkel bilindustri og ingen på bilsikkerheds-elektronik, så Toyotasagen er mest direkte relevant for forbrugerne. Men kigger man videre end til bildomænet, så er det iøjnefaldende, at skiftet til elektroniske styringer med software sker hele vejen rundt. Da der er liv og lemmer på spil, fordrer situationen en helt anden kritisk bevågenhed og informativ opmærksomhed fra myndighederne.



19. mar 2010 kl 10:17

Knud Tønder

Toyota er frontløber for LEAN

Det må bero på en stavefejl, når man mener at Toyotas måde er LEAN - der skulle vel have stået LOAN, de kalder jo alle bilerne tilbage.

I øvrigt har dette intet med LEAN, som handler om produktionskvalitet, at gøre.
Her er problemet manglende kvalitet i udviklingen, og denne mangel kan ikke undskyldes, da vi taler om menneskeliv når produktet fejler.
Havde man her gjort arbejdet korrekt, havde man via DFMEA og FTA fundet frem til en sandsynlighed for fejl måske svarende til 20 defekter per million produkter. Denne sandsynlighed kan man leve med i langt de fleste situationer, men aldrig når det handler om liv.
Da man ikke kan garantere, at ingen vil fejle, må man indbygge redundante systemer, som tager over i fejlsituationer. Dette har man ikke gjort - man har tværtimod bundet alt op på denne elektronik som er årsagen, hvilket medfører, at når brugeren oplever fejlen kunne han i gode systemer blot have taget nøglen ud af tændingen og bilen ville automatisk gå i stå - men her beslutter softwaren, at denne handling, at trække nøgle eller key-card ud, må være en fejlhandling og systemet overruler denne simple og logiske handling.

En simpel løsning er altså at indbygge en kontakt, som føreren kan slukke for elektronikken på.


19. mar 2010 kl 11:33

Michael Eriksen

Re: Toyota er frontløber for LEAN

Da man ikke kan garantere, at ingen vil fejle, må man indbygge redundante systemer, som tager over i fejlsituationer. Dette har man ikke gjort - man har tværtimod bundet alt op på denne elektronik som er årsagen, hvilket medfører, at når brugeren oplever fejlen kunne han i gode systemer blot have taget nøglen ud af tændingen og bilen ville automatisk gå i stå -

Sikke en gang sludder og vrøvl fra enden til anden.

Hvis speederen svigter og hænger, er der MASSER af redundante systemer, det tager over:
1) Hydrauliske bremser kan stoppe bilen ved egen kraft alene. Se nu den video: http://www.product-reviews.net...one/

Det hydrauliske bremsesystem er opdelt i to redundante kredse.

Der er en fuld-mekanisk parkeringsbremse, alene kabeltrukket, der ganske vist kun at stoppe bilen uden motoren trækker.

2) Man kan ophæve effekten af en "låst" speeder ved at sætte bilen i frigear (igen - så se dog den video).

3) man kan slukke for bilen med startknappen UDEN at miste servoforstærker på bremserne (fordi vacuumcylinderen er afkoblet fra resten at systemet), uden at ratlås slår til og uden fx. havariblink ikke kan aktiveres. Igen, se den video.

Og så påstår nogen at bilfabrikkerne ikke gør noget mht. redundant sikkerhed?


19. mar 2010 kl 11:58

Knud Tønder

Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

Ja det troede jeg jo også først, og spurgte mig selv, hvor de pågældende ikke blot havde sat i frigear eller slukket med nøglen..
Jeg har så efterfølgende læst, at man havde fordsøgt at trække key-block (det er vel en eller anden form for nøgle) uden at det havde nogen effekt (det viser sig, at så længe bilen er i bevægelse, så kan man ikke slukke, da dette vil slukke for ABS-, ESP-, ASR-, Air Bag-systemer og mange flere sikkerhedfunktioner.
Man kan heller ikke sætte alle biler i frigear, sålænge bilen bevæger sig; har bilen et sekventielt eller automatisk gear, kan man ikke flytte skifteren før bilen er stoppet eller under en foruddefineret max-hastighed - sådan er min Audi A2 ihvertfald.
Jeg er dog helt sikker på at førerne i de fejlramte biler har forsøgt at bremse bilerne ned - dette er jo den naturlige reaktion for alle - men i de biler der er forulykket, har der altid været et elektronisk system mellem bremsepedal og det hydrauliske system (vel en del af esp og ABS).
Uanset hvad den bagvedliggende årsag er, der er ikke redundante systemer nok, når folk kan komme i en situation, hvor de ikke kan bremse bilen ned - det kan Toyota eller andre producenter ikke løbe fra.


19. mar 2010 kl 12:05

Michael Eriksen

Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

har bilen et sekventielt eller automatisk gear, kan man ikke flytte skifteren før bilen er stoppet...

Se nu bare den video.


19. mar 2010 kl 12:10

Tom Ringtved

Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

Hvis speederen svigter og hænger, er der MASSER af redundante systemer, det tager over:

I de video'er du nævner er der jo lagt op til at en fejl SKAL være mekanisk....
kunne man forestille sig at hvis grunden til at speederen "hænger" ikke er mekanisk, men ligger i at software'n hænger, så kunne samme software forhindre bremse og tænding i at virke ??


19. mar 2010 kl 12:16

Michael Eriksen

Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

I de video'er du nævner er der jo lagt op til at en fejl SKAL være mekanisk....

Nej, det er fløjtende ligegyldigt om motoren får fuld gas fra en mekanisk pedal (der i øvrigt ikke er mekanisk, men elektronisk) eller en softwarefejl i ECU'en. Effekten er den samme - fuld gas - og bremser, gearvælger og stopsystem er uafhængigt af ECU'en.


19. mar 2010 kl 12:19

Lars Sørensen

Sjovt nok er det kun i Amerika...

...der ser ud til at være problemer med japanske biler.
I en tysk nyhedsudsendelse (jeg mener det var på N-TV) blev deres korrespondent spurgt om dette og svarede derpå at han mente chaufføren "bare har taget fejl af gas og bremser - amerikanerne kan ikke køre bil" Det sagde han 2-3 gange.


19. mar 2010 kl 12:32

Knud Tønder

Re: Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

Har set video, hvor man test/demonstrerer på en fejlfri bil.
Hvormange af disse virker stadig, når det elektriske system fejler.
Damen, der sandsynligvis er betalt af Toyota, viser du kan trykke stopknappen, der afbryder elektronikken - af sikkerhedshensyn går det signal ned til en computer, som kontrollerer, at sikkerhedssystemerne ikke slukkes medens bilen kører -
Hun viser også, at man kan sætte den i frigear, men hun aktiverer en elektrisk kontakt, der giver signal til samme computer.
Hun viser at bilen kan bremses, når computeren virker korrekt, ikke når den er defekt.
Så disse videoer viser ikke noget.


19. mar 2010 kl 12:51

Ebbe Tranberg

Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

J... sålænge bilen bevæger sig; har bilen et sekventielt eller automatisk gear, kan man ikke flytte skifteren før bilen er stoppet eller under en foruddefineret max-hastighed - sådan er min Audi A2 ihvertfald.
...

I min Lupo 3L kunne jeg da sagtens sætte den i N under kørsel? Den kunne bare ikke finde ud af at ramme det rigtige gear uden hoppen når jeg satte den i D igen.


19. mar 2010 kl 12:51

Jens Madsen

Hvordan skal det synes?

Elektronik, kan nemt laves mere sikkert, end mekaniske systemer. Problemet er, at systemerne ofte er uoverskuelige, og derfor ikke muligt at "syne" for en 3.part.

En mulighed, kunne være at kræve standarder opfyldes, som IEC 61508. Men er det at følge en standard, tilstrækkeligt til at opnå højeste sikkerhed? Hvordan skal vi sikre os, at standarden forstås korrekt? Hvordan skal vi sikre os, at producenten har fulgt standarden, og dermed loven?

Hvis et produkt ændres - f.eks. ved en softwareopgradering - hvordan skal vi så sikre os, at standarden stadigt opfyldes? Kan vi acceptere, at det er muligt at uploade nye versioner, der måske sætter en bremse ud af kraft? Eller, skal hver udgave af softwaren til syn?


19. mar 2010 kl 12:56

Dennis Krøger

Re: Toyota er frontløber for LEAN

I øvrigt har dette intet med LEAN, som handler om produktionskvalitet, at gøre.

LEAN handler om at undgå spild og effektivisere forretningprocesser.

Forbedret kvalitet er "bare" en af måderne at undgå spild på.


19. mar 2010 kl 13:08

Knud Tønder

Re: Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

I min Audi, hvor man har indbygget sikkerhed mod at ødelægge gearkassen, skal bremsen aktiveres og farten ned på en rimelig hastghed, før jeg får lov at skifte til frigear - det kan gøres når jeg triller langsomt hen mod et kryds.
Dette har medført, at mange har fået repareret gearkassen selvom det var bremselyskontakten, der var problemet (bremselys kontakten giver signal om, at bremsen trædes ned).
Hvorom alt er, der er i dag koblet så mange forskellige ekstra sikkerheder ind, at sikkerheden imod at nogle af disse funktioner modvirker hinanden er blevet for uoverskuelig.


19. mar 2010 kl 14:38

Tom Ringtved

Re: Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

I de video'er du nævner er der jo lagt op til at en fejl SKAL være mekanisk....

Nej, det er fløjtende ligegyldigt om motoren får fuld gas fra en mekanisk pedal (der i øvrigt ikke er mekanisk, men elektronisk) eller en softwarefejl i ECU'en. Effekten er den samme - fuld gas - og bremser, gearvælger og stopsystem er uafhængigt af ECU'en.

Det er altså ikke ligegyldigt om fejlen er opstået fordi ECU'en "hænger", eller der er tale om en mekanisk fejl. Bremser, gear og tændingssystem er jo afhængigt af samme ECU.
Og jo... der er skam mekanik i speederen... ellers havde du ikke en pedal at træde på.
Og den nævnte video er jo optaget med en fejlfri bil, så videoen siger jo ikke noget som helst.

Jeg har set 4 forskellige forklaring på den berømte speeder fejl:
1) den plastic der er indsat i pedalen og skal yde friktion for at føreren får en fornemmelse af en "rigtig" kabel/fjeder trukket speeder, har sat sig fast.
2) pedalen kan komme for langt ned og sætte sig fast i/under de sidevejs støttepinde, hvis den samtidigt får en sidevejs kraft
3) måtten sidder i vejen
4) SW fejl.

de 3 af disse scenarier er mekaniske fejl og må være utroligt nemme at identificere. Men eftersom jeg ikke har set nogen entydig forklaring, kunne jeg mistænke ECU'en - HW eller SW - for at være synderen.


19. mar 2010 kl 15:03

Michael Eriksen

Re: Re: Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

Det er altså ikke ligegyldigt om fejlen er opstået fordi ECU'en "hænger", eller der er tale om en mekanisk fejl. Bremser, gear og tændingssystem er jo afhængigt af samme ECU.
Og jo... der er skam mekanik i speederen... ellers havde du ikke en pedal at træde på.

Nu er der altså forskel på en fysisk enhed (en pedal) og en funktionalitet (mekanisk, elektronisk). Speederen i de omtalte biler er elektronisk, selvom man jokker på en fysisk enhed.

ECU'en tager sig IKKE af andet end engine control. Den tager sig ikke af gear, abs, trådløse dørlåse osv osv. Du får det til at lyde som om, der kun sidder en computer i en bil. Der sidder mellem 10 og 50 i moderne biler.

Og de kører IKKE Windows :-)


19. mar 2010 kl 17:24

avatar

Thomas Krøyer

Re: Re: Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

Man kan ALTID sætte en autogear i N for neutral, hvilket limousine chauffører f.eks lære ved at lad rulle modstanden stop billen og så træde på bremsen.

Men er det ikke en underleverandør der har levret Speeder delen? –det sagde Toyota selv, ikke at det fritager dem fra et ansvar, men at fejlen ligger hos producenten. Og Toyota tester også deres elektronik inden det kommer på gaden, bla. med lyn og en slags rader der bombarder elektronikken med ”magnetisk støj”.

Men problemet er at mange fejl ikke kan opdages før at biler kommer ud at køre. Ang. Fly må det ikke ske, men skulle man følge samme procedure ville billerne koste en hel del mere og køre omkring 5 år før de må sælges.
Toyota er nok bare de første vi har set, men der bliver så den først bilproducent der lære fra problemet og kommer videre.



19. mar 2010 kl 17:52

Rasmus Andersen

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Toyota er frontløber for LEAN

Og de kører IKKE Windows :-)

Formel1 biler gør, men de skal jo også kun køre i 2 timer ad gangen ;)


19. mar 2010 kl 20:58

Jens Arne Hansen

Næste skridt?


Nu har vi så set bilindustrien løbe ind i børnesygdomme med funktionel sikkerhed fordi man har erstattet gamle mekaniske systemer med digital teknologi.

Så hvor bliver det næste sted hvor vi kommer til at opleve dette?

Måske vores generation, når vi bliver gamle, vil komme til at opleve robotter til ældrepleje eller kirurgi der pludselig foretager sig et eller andet helt uventet?


21. mar 2010 kl 07:46

Peter Hansen

Re: Næste skridt?

digital teknologi

Det er nok noget vi skal vænne os til selvom det er træls når det ikke virker.


21. mar 2010 kl 15:47

Jens Madsen

Re: Re: Næste skridt?

Måske vores generation, når vi bliver gamle, vil komme til at opleve robotter til ældrepleje eller kirurgi der pludselig foretager sig et eller andet helt uventet?

Mennesker, kan også gøre noget uventet. Og mekanik.

Problemet ved digital teknologi, er at det uventede ofte skyldes programmeringsfejl, og det betyder, at det gøres igen og igen.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.