A nem redundáns UPS megoldások gazdasági kockázata

Egyértelmű előnye van egy redundáns szünetmentes áramellátó, azaz UPS rendszernek egy redundancia nélkülivel szemben. Ugyancsak jól érvelhető a független és a párhuzamos redundancia közi különbség a független redundancia javára.

A műszaki emberek értik és érzik a különbségeket, a gazdasági oldal pedig joggal várja el, hogy számszerűen is alá legyen támasztva az egyes rendszerek közti különbség. Annak érdekében, hogy segítsünk kiválasztani a megfelelő rendszert megválaszoljuk, hogy:

• Milyen redundanciájú UPS-re van szükség?
• Mitől, illetve mikor szűnik meg a tápvédelem?
• Mik a nem redundáns védelem kockázatai?
• Mi a helyzet a meghibásodással?
• Mi az UPS élettartam végén jelentkező esemény sorozat?

Milyen redundanciájú UPS-re van szükség?

Tudjuk, vannak olyan alkalmazások, ahol fel sem merül ez a kérdés, hiszen vannak olyan kényes alkalmazások, hogy indoklás nélkül is a legnagyobb biztonságot adó megoldást kell választani, és persze van a másik véglet is, hogy a legegyszerűbb megoldás is elegendő.

A két véglet közötti zóna adja a jelen eszmefuttatás tárgyát. A redundáns és redundancia nélküli UPS megoldások közti különbséget kíséreljük meg a gazdasági kockázat oldaláról számszerűsíteni. Jelen anyagban csak a kettős konverziós statikus UPS-re szűkítjük a gondolatmenetet, nem foglalkozunk a más rendszerű UPS megoldásokkal, azok egy újabb anyag részét képezik, mint ahogy a különböző redundáns megoldások közötti elemzés is.

Redundáns UPS: aktív tartalékkal rendelkező UPS rendszer, ahol az egyik UPS hibája esetén a többi veszi át a fogyasztók tápoldali védelmét.

Nem redundáns UPS: az UPS meghibásodás esetén a fogyasztók védelme tovább nem biztosított.

A fogyasztók szempontjából a kockázatot a tápoldali védelem hiánya jelenti. A védelem hiányában, a táphálózat zavarai miatt vagy a hibájából fogyasztói leállás, forgalom kiesés következhet be.

Számszerűsíthető kárköltségek:

• Forgalom kiesés, profit kiesés – A teljes rendszer újraindulásáig
• Kártérítési kötelezettségek
• Esetleges meghibásodások költségei
• Adatregenerálási költségek

A teljes leállási kár számszerűsítése a felhasználó feladata, ez lesz a későbbi számítás egyik alapeleme.

Mitől, illetve mikor szűnik meg a tápvédelem?

Akkor, ha a védőeszközünk meghibásodik, vagy amikor a karbantartása történik. Redundancia esetén, megfelelő kialakítást feltételezve mindkét esetben megmaradhat a védelem, hiszen a redundáns elem átveszi a másik, hibás vagy karbantartott elem szerepét és a védelmet fenntartja.

Természetesen itt is van egy valós maradék rizikó, hiszen ez a védelem átvétel nem minden meghibásodás esetén lehetséges, de ezt most az egyszerűség kedvéért elhanyagoljuk.

Nemzetközi statisztikák szerint elég gyakori eset, amikor üzemeltetési, kezelési hiba által történik meg a fogyasztók nem szándékolt leállítása. De ezt most nagylelkűen ne vegyük számításba.

Mik a nem redundáns UPS védelem kockázatai

Karbantartás igazán évente kétszer – 1x nagy és 1x kicsi – javasolt, ezért mi ezt vesszük figyelembe a kalkulációban. A karbantartások gyakoriságának csökkentése erősen megnöveli a rendszer-kiesés valószínűségét, például akkumulátor hiba, túlterhelés, stb.

A nagy karbantartást számoljuk 2,5 órával, még a kis karbantartást 1,5 órával alkalmanként. Az időráfordítás a rendszer kiépítettségétől persze erősen függ.

Mi a helyzet a meghibásodással?

A gyártók által megadott MTBF – a meghibásodások közt átlagosan eltelt idő – értékek itt nehezen használhatók. Azt meg ugye senki nem jelentheti ki felelősen, hogy márpedig az ő berendezése nem fog meghibásodni.

Az UPS meghibásodások számosítva

Közelítésképpen induljunk ki a klasszikus kádgörbéből. Annak van egy kezdeti meghibásodások szakasza, ahol a meghibásodás jó esetben lehet nulla, de akár be is következhet, számoljunk csak egy hibával. Tehát az érték 0 és 1 lehet.

Tegyük fel, hogy a középső szakaszban nem lesz meghibásodás, ez ugyan elég optimista megközelítés, de minőségi gyártmányoknál ez többnyire teljesülni szokott.

A harmadik szakasz az élettartam vége, amit a meghibásodások számának megemelkedése jelez. A kérdés itt úgy merül fel, hogy mielőtt lecseréljük az UPS-t hány meghibásodást fogadunk el?

Tapasztalatok szerint legalább egyet, de akár kettőt vagy többet is, ha bizonytalanok vagyunk a csere szükségességében, „spórolás” címszó alatt bevállalunk még meghibásodást. Tehát ebben a szakaszban az érték 1 és 2 lehet.

Összesítve az élettartam során legalább 1 meghibásodással számolnunk kell, de az érték lehet akár 3 is. (Csak a legjobb esettel számolni önbecsapás, ha valaki ezt választja, akkor felesleges ezeket a kockázatokat elemezgetni)

Az UPS meghibásodás által okozott leállási idő

A következő, amit ki kell számolnunk, hogy egy meghibásodás, nem redundáns esetben mennyi idő alatt hárul el. Megint nem könnyű kérdés.

Először is van-e készenlét – garantált x időn belüli megjelenés – a berendezésre. A készenlét külön szolgáltatás, amiért fizetni kell, ha ezt is „megspóroltuk” akkor akár 24 h vagy még több is eltelhet a szerviz megjelenéséig. Készenlét esetén Budapesten a 2-4 órán belüli megjelenés reális.

A hiba detektálása. Egyszerű esetben egy óra, de sajnos extrém esetben, komplex berendezésekről van szó, akár többszöri visszatéréssel is járhat.

A hibajavítás, amit a gyártók MTTR – a javítással eltöltött átlagos idő – értékkel adnak meg általában 2-3 óra, feltétele hogy a tartalék alkatrész a helyszínen van és tudjuk mi a hiba. Ez megint kényes kérdés, mert a felhasználó a tartalék alkatrészen is „spórol”, a szállítótól várja el a készletezést, a szállító viszont mérlegel, mert ez súlyos terhet jelent neki az amúgy is túlzottan az árra koncentráló versenyképesség területén.

Ha nem áll rendelkezésre az alkatrész, akkor akár hetekbe is telhet, amíg beérkezik. Ez különösen igaz lehet egy idősebb, az élettartam vége felé járó UPS esetében, ha az adott típus a gyártónál már kifutott. Sajnos ezen utóbbi lehetőségnek a valós mérlegelése marad el sok esetben a rizikó analízis során!

Összegezve a javítás a legjobb esetben 5 óra a kedvezőtlen esetben akár hetek is lehet, ezt most a kalkuláció miatt vegyük egy hétre.

Leállást okozó táphálózati események

Az utolsó tényező, amit számszerűsítenünk kell, hogy évente hány olyan táphálózati esemény következik be, amely tápvédelem nélkül a fogyasztói rendszerünk leállását okozná? Vigyázat a tapasztalat csal, lehet olyan megfigyelésünk, hogy ez nagyon ritka. Az UNIPEDE által végzett összeurópai felmérés átlagosan évi 360 db ilyen zavart regisztrált.

Ezt vehetjük a legrosszabb esetnek. A legjobbat nem javasolt 10 alá venni, bármennyire is csábít a vélt tapasztalat, ezt a számot a saját statisztikánk is alátámasztja. Tudni kell még, hogy a hálózati zavarok mennyisége időben és földrajzi területenként változó.

Kezdjünk el számolni, csak a legjobb és legrosszabb esetet számolva és 10 év élettartamra!

Évi táphálózati esemény követés:

• Legjobb eset: 10 / év = 8760 / 10 = 876 h
• Rossz eset: 360 / év = 8760 / 360 = 24,3 h

Leállási idő = javítási idő + karbantartási idő:

• Legjobb eset: 1 x 5 + 10 x (2,5 + 1,5) = 45 h,
• Rossz eset: 3 x 168 + 10 x (2,5 + 1,5) = 544 h

Leállások száma = leállási idő / táphálózati esemény

• Legjobb eset: 45 h / 876 = 0,051
• Rossz eset: 544 h / 24,3 = 22,4

A számok a két végletet mutatják egy egyszerű egyenletes eloszlási megközelítésen keresztül. A legjobb esetet hajlanánk elfogadni és kijelenteni nem lesz leállás, a legrosszabbat egyértelműen túlzásnak érezzük.

De mit tekinthetünk életszerűnek?

• Gyakorlatban az UPS élettartama során szinte biztosan be fog következni egy fogyasztói rendszer leállás, bármily csekélynek is látszik a valószínűsége,lásd élettartam végi esemény sorozat. Életszerű a legjobb esetként is egy leállással számolni.
• A másik számolt véglet elég pesszimista, a valós tapasztalatok természetesen nem támasztják alá. Ebben az esetben jelentős szerepet játszik a berendezések minősége és a felhasználó „spórolási” viselkedése. Mint pesszimista maximum a 2-4 db leállás lehet életszerű.

Egyes UPS meghibásodások külső táphálózati zavar nélkül is fogyasztói leállást okozhatnak, nem beszélve a kezelői hibákról.

Az UPS élettartam végén jelentkező esemény sorozat

Jellemző eset, hogy a meghibásodás után a szerviz jelzi az üzemeltetőnek, mert ugye a korábbi jelzéseket senki nem vette komolyan, hogy a javítás ilyen-olyan nagy összegbe kerül, de arra nincs garancia – a berendezés ugyanis elöregedett – hogy rövid időn belül nem fog újra súlyosan meghibásodni.

Tehát csere javasolt. A gyors javítás sem biztos, hogy teljesíthető, korábban írtuk miért. Egy új berendezés beállítása viszont hosszabb időt is igénybe vehet, vevői döntés elhúzódása, szállítási határidő, installáció. Tehát az időben, megelőzésképpen végrehajtott csere, megóvhat bennünket egy hosszas, kiszámíthatatlan következményű leállástól.

Végül kanyarodjunk vissza az elején taglalt kárköltségekre. Az optimista és a pesszimista esetet is számolni kell.

• Optimista eset, ha „csak” egy egyszerű fogyasztói leállás fordul elő összesen: Optimista kárköltség = Ko
• Pesszimista eset: bonyolult, nagy költségű, akár kártérítést is hordozó eset is előadódhat: Pesszimista kárköltség = Kp

Tehát az össze kárköltség az UPS élettartama során az 1x Ko és 4x Kp véglet között lesz valahol, a megítélési érték ezek valamilyen szórás szerint képzett átlaga lehet.

Összegezve

Nos, ha mindezeket a kalkulációkat elvégeztük és sikerült magunkat az önbecsapástól megóvni, akkor van egy átlagos kárköltségünk, amit már szembe lehet állítani egy redundáns UPS-megoldás szóló megoldáshoz képesti többletköltségével.

A fenti gondolatmenet egyik célja az, hogy néhány olyan gyakorlati oldalra, összefüggésre rávilágítsak, amelyek befolyásolják a valós kockázatokat. Másrészt a teljesen légből kapott, érzések illetve tévhitek mentén megfogalmazott kijelentések ellenében, ha nem többet, de egy mankót nyújtsak.