Probleme an Bord von Apollo XIII
Nachgedruckt aus The New Rational Manager, von Charles H. Kepner und Benjamin B. Tregoe
Princeton Research Press, Princeton, NJ, 1991, 1997.
Die beste Anwendung der Problemanalyse ist die Anwendung, die am besten funktioniert. Es ist keine besondere Tugend, sich sklavisch an jeden Schritt des gesamten Prozesses zu halten, wenn eine kurze, informelle Anwendung der Ideen die Ursache des Problems aufdecken kann. Je länger man die Problemanalyse anwendet, desto geschickter wird man darin, die Teile des Prozesses herauszufiltern, die auf die Probleme zutreffen, mit denen man täglich konfrontiert ist. Wenn man anfängt, Fragen zu stellen wie „Hat sich in letzter Zeit etwas an der Zeitplanung dieses Vorgangs geändert?“ oder „In welchem Stadium befand sich dieser Prozess, kurz bevor Sie das Problem bemerkten?“, hat man den Übergang von einer akademischen Wertschätzung der Techniken der Problemanalyse zur Verinnerlichung ihrer praktischen Rolle bei der täglichen Problemlösung geschafft.
Die Großteil der KT Problemanalyse wird nie zu Papier gebracht.
Dies gilt insbesondere für die verkürzte Anwendung des Verfahrens. Die Schwere eines Problems bestimmt nicht unbedingt die Länge oder Komplexität der Analyse, die zu seiner Lösung erforderlich ist. Einige äußerst schwerwiegende Probleme wurden durch eine verkürzte Anwendung des Verfahrens gelöst. Sie waren so datenarm, dass eine vollständige Anwendung nicht möglich war. Man musste sich auf Fragmente des Prozesses stützen und diese mit fundierten Spekulationen kombinieren, um zu einer wahrscheinlichen Ursache zu gelangen.
Apollo XIII war auf dem Weg zum Mond
Vierundfünfzig Stunden und zweiundfünfzig Minuten nach Beginn der Mission - 205.000 Meilen von der Erde entfernt - war alles in Ordnung. Dann meldete John L. Swigert, Jr. der damalige diensthabende Kommandant: „Houston, wir haben hier ein Problem .... Wir haben eine Unterspannung im Hauptbus B.“ Damit wollte ein Insider sagen, dass die elektrische Spannung am zweiten von zwei Stromerzeugungssystemen abgefallen war und eine Warnleuchte aufleuchtete. Einen Moment später war der Strom wieder da. Swigert berichtete: "Die Spannung sieht gut aus. Und wir hatten einen ziemlich großen Knall in Verbindung mit der Warnung.“ Drei Minuten später, als das Ausmaß des Problems deutlicher wurde, berichtete er: „Ja, wir haben auch eine Main Buss A Unterspannung....,die etwa 25,5 anzeigt. Main B zeigt im Moment nichts an.“
Apollo XIII, die drei Menschen mit unglaublicher Geschwindigkeit zum Mond befördert hatte, verlor rapide an Energie und könnte schon bald zu einem toten Objekt werden. Im Weltraum hatte sich eine Katastrophe ereignet, und niemand war sich sicher, was geschehen war.
NASA-Ingenieure setzen die Problemanalyse in die Praxis um
Vor Ort in Houston setzten die NASA-Ingenieure die Problemanalyse sofort in die Tat um. Sie begannen, die Abweichung anhand der Informationen, die sie als Antwort auf ihre Fragen erhielten, und anhand der Daten, die ihre Überwachungsgeräte anzeigten, zu beschreiben.
Es werden Notfallmaßnahmen ergriffen
Gleichzeitig begannen sie mit einer Reihe von Notfallmaßnahmen, um den Stromverbrauch an Bord von Apollo XIII zu reduzieren. Dreizehn Minuten nach der ersten Meldung meldete Swigert: „Unser O2 Cryo Tank Nummer 2 zeigt Null an... und es sieht für mich so aus, als ob wir etwas... in den Weltraum ablassen... es ist eine Art Gas.“
Was als elektrisches Problem —Spannungsverlust — begonnen hatte, wurde zu einem plötzlichen Sauerstoffverlust im zweiten von zwei Tanks, wobei der Sauerstoff im ersten Tank allmählich abnahm. Da Sauerstoff sowohl bei der Stromerzeugung als auch direkt in lebenserhaltenden Systemen verwendet wurde, konnte die Situation kaum ernster sein.
Ingenieure finden die Ursache und ergreifen Maßnahmen
Obwohl sich damals niemand vorstellen konnte, was die Ursache für das Bersten des Tanks gewesen sein könnte, würde „Auseinanderbrechen von Cryogenic Sauerstoff Tank Nummer 2“ den plötzlichen Spannungsverlust und den anschließenden Druckabfall erklären.
Es wurden weitere Maßnahmen ergriffen, um sowohl Sauerstoff als auch Strom zu sparen. Es wurden eine Reihe von „IST...KÖNNTE SEIN, IST aber NICHT“-Fragen gestellt, um weitere Daten zu erhalten, und es wurde eine Reihe von Systemprüfungen durchgeführt, um die Ursache zu überprüfen. Schließlich wurde festgestellt, dass der Tank Nr. 2 geplatzt war und den gesamten Sauerstoff sowie einen großen Teil des Gases aus dem Tank Nr. 1 durch ein beschädigtes Ventil in den Weltraum abgelassen hatte.
Die drei Männer kehrten erfolgreich zur Erde zurück, aber nur mit knapper Not. Wäre die Ursache noch viel länger unbekannt geblieben, hätten sie nicht mehr genug Sauerstoff zum Überleben gehabt.
Was war also die Grundursacher?
Es dauerte Wochen, bis die Ursache für dieses Problem durch Tests und Experimente am Boden gefunden wurde. Zwei Wochen vor dem Start hatte ein Bodenteam bei einer Countdown-Demonstration flüssigen Sauerstoff in die Tanks eingeleitet. Nach dem Test hatten sie Schwierigkeiten, den Sauerstoff aus dem Tank Nr. 2 zu bekommen. Sie hatten eine Heizung im Inneren des Tanks aktiviert, um einen Teil des flüssigen Sauerstoffs zu verdampfen und so einen Druck zu erzeugen, der den Sauerstoff herausdrückte. Sie hatten die Heizung acht Stunden lang eingeschaltet, länger als jemals zuvor. Obwohl ein Schutzschalter vorgesehen war, um die Heizung auszuschalten, bevor sie zu heiß wurde, war der Schalter in der EIN-Stellung durchgebrannt, weil die Bodencrew ihn an eine 65-Volt-Stromversorgung angeschlossen hatte, anstatt an die bei Apollo XIII verwendete 28-Volt-Stromversorgung. Später, während des Fluges, schaltete die Besatzung die Heizung kurz ein, um eine genaue Mengenmessung zu erhalten. Der durch die Sicherung ausgelöste Schalter führte dazu, dass der Sauerstoff im Tank überhitzte, der Innendruck enorm anstieg und die Kuppel sowie einen Großteil der Verbindungsrohre ins All sprengte.
Das Bodenpersonal in Houston hatte keine Zeit, eine vollständige Liste aller Besonderheiten und Veränderungen zu erstellen, die sie beobachten konnten. Stattdessen fragten sie: „Welche Veränderung könnte den plötzlichen Totalausfall der Stromerzeugung verursachen?“ Die Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr zu den Brennstoffzellen würde diesen Effekt haben. Sie wussten, welche Brennstoffzellen ausgefallen waren, als Swigert meldete, dass der Tank Nummer zwei Null anzeigte.
Mit dem, was bekannt war, die Ursache testen
Sie überprüften die Ursache — dass der Tank Nummer zwei gerissen war — und stellten fest, dass dies die in der Spezifikation beschriebenen Daten erklären würde. Es würde auch den Knall erklären, der zum Zeitpunkt der ersten Unterspannungsanzeige gemeldet wurde, ein Zittern von Apollo XIII, das von Mitgliedern der Flugbesatzung gespürt wurde, und das Entweichen von „etwas... in den Weltraum“. Dies erklärte sowohl die IST-Daten, die sie gesammelt hatten, als auch die IST-NICHT Informationen, die aus ihren Überwachungsaktivitäten hervorgegangen waren. Noch wichtiger ist, dass sie einen plötzlichen, totalen Ausfall des Systems erklärten.
Für die NASA Ingenieure war diese Ursache nur schwer zu akzeptieren
Sie hatten uneingeschränktes Vertrauen in die Apollo-Ausrüstung, da sie wussten, dass es sich um das Beste handelte, was man sich ausdenken konnte. Die Vorstellung, dass ein Sauerstofftank in den Tiefen des Weltraums aufplatzen könnte, war nicht glaubwürdig. All dies wurde durch ihre Erfahrung gerechtfertigt. Ohne den Pfusch am Boden zwei Wochen vor dem Start wäre der Tank genau so zum Mond und zurück geflogen, wie er entworfen und gebaut worden war. Die Ingenieure in Houston hielten jedoch trotz ihrer Ungläubigkeit an der Problemanalyse fest und glaubten, dass die von ihnen durchgeführte Ursachenforschung die richtige Antwort geliefert hatte. Tatsächlich konnten sie diese Ursache in Rekordzeit nachweisen. Was die Besatzung rettete, war ihr Wissen über die Systeme von Apollo XIII und darüber, was genau die Art des plötzlichen Versagens, das aufgetreten war, verursachen konnte.
Ein analytischer Ansatz für unternehmenskritische Probleme
In einem Fall wie diesem wird die Problemanalyse durch zwei Faktoren erschwert: Sekundäreffekte und Panik. Ein plötzliches Versagen in einem komplexen System verursacht in der Regel weitere Abweichungen, die die ursprüngliche Abweichung verdecken können. Der Schock eines plötzlichen Ausfalls löst oft Panik aus, was eine sorgfältige Überprüfung und Nutzung der Fakten noch schwieriger macht. Eine disziplinierte und systematische Untersuchung ist in jedem Fall schwierig, aber Disziplin ist besonders wichtig, wenn in hohem Tempo nach der Ursache gesucht wird und es keine Möglichkeit gibt, alle Daten zu sammeln, die für die Untersuchung optimal wären.
Bei dem NASA-Vorfall ermöglichte ein systematischer Ansatz einem Team von Menschen, als eine Einheit zusammenzuarbeiten, obwohl sie fast eine Viertelmillion Meilen von der Abweichung entfernt waren. Für die Ingenieure der NASA Houston war diese Ursache nur schwer zu akzeptieren.