پارادایم شیفت: از مهندسی نگهداری به مهندسی قابلیت اطمینان

نویسنده: جلال راعی

چرا باید از مهندسی نگهداری به مهندسی قابلیت اطمینان تغییر پارادایم داد؟

پارادایم چیست؟

بی گمان هر کس که اولین بار به واژه پارادایم (Paradigm) بر می خورد، این سئوال در ذهنش نقش می بندد که پارادایم چیست؟ اولین بار واژه پارادایم را توماس کوهن در کتاب ساختار انقلاب‌های علمی به کار برد. کوهن پارادایم را دستگاه مختصات فکری و استدلالی تعریف کرد که بر مبنای نظریه‌ها، قوانین و معادلات در داخل آن معنا یافته، به پرسش‌ها پاسخ داده و پدیده‌ها را توصیف می‌کند. اگر پارادایمی نتواند به پرسش‌های جدید پاسخ مناسب و استدلالی بدهد، در این جا است که دستگاه معرفتی جدید به تدریج تکوین یافته و پارادایم نوین شکل می‌گیرد. این مفهوم به مرور از فلسفه علم به سایر علوم و رشته‌ها راه پیدا کرد.

نگهداری چیست؟

یکی از مفاهیمی که در حین و پس از انقلاب صنعتی پدید آمد و سیر تکاملی آن هنوز ادامه دارد واژه Maintenance یا نگهداری و در ترجمه رایج فارسی تعمیر و نگهداری است. هر چند مناقشه در واژه گزینی فارسی آن پابر جا است. چرا باید به جای تک واژه Maintenance از واژه مرکب فارسی تعمیر و نگهداری استفاده کرد؟ نگهداری در خود هم تعمیر را دارد و هم این که به واژه تعمیر، repair گفته می‌شود.

با این حال، نگهداری مجموعه‌ای از فعالیت‌ها را بر روی قلمی (محصول/سیستم) تعریف می‌کند تا آن را در وضعیت مشخصی حفظ کرده یا آن را به وضعیت مشخصی توان‌یابی کند (بیرولینی: 18).

این مقدمه برای ورود به بحث و تبیین عنوان تا حدی ضرورت داشت. تا خواندگان با نویسنده به یک ادبیات مشترک برسند و یا دست کم مراد و مقصود این نوشته را دریابند.

مهندسی نگهداری

مهندسی نگهداری رشته‌ای است که در راستای آمادگی تجهیزات/سیستم‌ها و به طور کلی دارایی‌های فیزیکی برای بهره‌برداری مقرون به صرفه می‌پردازد.

با تحولات فناورانه در ماشین آلات و سیستم‌ها، مهندسی نگهداری لاجرم تغییر می‌یابد. این تغییر بیشتر جنبه تکاملی دارد تا به نیازهای صنایع پاسخ دهد. تحولات فناورانه برای کاربران آن راحتی و سهولت را به ارمغان آورده است اما در خیلی از موارد این سهولت بیرونی حکایت از پیچیدگی و درهم تنیدگی درونی سیستم‌های مختلف را به دنبال داشته است.

تشخیص وقوع خرابی سیستم‌های پیچیده و عواقب وقوع خرابی از دست دادن آنها بهای زیادی (بهای تمام شده برای اکتساب آنها) به همراه دارد. این امر اهمیت نگهداری و مهندسی نگهداری را بیش از پیش مشخص می‌سازد.

قابلیت نگهداری

نگهداری از قابلیت نگهداری متولد می‌شود. قابلیت نگهداری خاستگاهی در طراحی و تکوین قلم (محصول/سیستم) دارد، یعنی از آغاز چرخه عمر محصول. قابلیت نگهداری ویژگی قلم است که به این صورت بیان می‌شود: احتمال این که نگهداری پیشگیرانه یا تعمیر قلم با استفاده از روش‌های اجرایی و منابع معین (سطح مهارت کارکنان، قطعات یدکی، امکانات آزمون و غیره) در بازه زمانی بیان شده، انجام گیرد (بیرولینی، همان). قابلیت نگهداری جنبه‌های نگهداری آسان، زمان نگهداری کوتاه، هزینه نگهداری پایین، افزایش زمان بین خرابی‌ها، تعیین روش‌های نگهداری و … را در بر می‌گیرد.

کشورهایی که کارخانه را به مثابه فناوری وارد نموده‌اند و همچنین در طراحی و تکوین محصول/سیستم نقشی نداشته و یا نقش کمتری ایفا کرده‌اند و بیشتر در بهره برداری و نگهداری چرخه عمر محصول دخیل بوده‌اند، با این رشته آشنایی اندکی دارند. درک ناقص از قابلیت نگهداری در مرحله طراحی و تکوین یک محصول/سیستم پیچیده خود را در بازنگری برنامه‌ها و تدوین روش‌های نگهداری نشان خواهد داد. بنابر برخی از دلایل زیر، هیچ برنامه و روش نگهداری از آغاز کامل نیست، هر چند توسط کارخانه سازنده تدوین شده باشد:

• شرایط بهره برداری مختلف
• مهارت و دانش کاربران
• کارایی و اثربخشی برنامه فعلی
• تغییرات و تحولات فناوری

هر برنامه نگهداری نیاز به بازنگری دارد و بازنگری مستلزم دانش قابلیت نگهداری است. قابلیت نگهداری از زیر شاخه‌های مهندسی قابلیت اطمینان است. همچنین با پیچیده‌تر شدن محصولات/سیستم‌ها روش فعلی نگهداری قادر به آمادگی آنها برای بهره برداری نیست. از این رو پیش‌بینی خرابی و روش‌های تشخیصی باید به کار گرفته شوند. این امر مستلزم ورود به دانش مهندسی قابلیت اطمینان می‌باشد. مهندسی قابلیت اطمینان با تمرکز بر تحلیل مبتنی بر ریسک تجهیزات/سیستم حیاتی، پایه‌ای مناسب برای گردآوری الزامات استفاده از دارایی و هزینه‌های تعمیر و نگهداری است.

تمایز مهندسی قابلیت اطمینان با مهندسی نگهداری

مهندسی قابلیت اطمینان چه کاری انجام می‌دهد؟ مهندسی قابلیت اطمینان چه تفاوتی با مهندسی نگهداری دارد؟

وظیفه مهندسی قابلیت اطمینان جلوگیری از خرابی است. این یک وظیفه استراتژیک است. وظایف مهندسی قابلیت اطمینان به شرح زیر است:

• روش‌های تحلیل را برای تعیین قابلیت اطمینان اجزا، تجهیزات و فرآیندها ایجاد و توسعه می‌دهد.
• داده‌ها را جمع آوری و تحلیل می‌کند.
• نمودارها، نقشه‌ها، محاسبات و گزارش‌ها را برای تعریف مشکلات قابلیت اطمینان و ارائه توصیه‌هایی برای بهبود تهیه می‌کند.
• تحلیل مشکلات قابلیت اطمینان را انجام می‌دهد.
• برای تعیین رویکرد قابلیت اطمینان مورد نیاز برای یک موقعیت خاص، با در نظر گرفتن محدودیت‌های هزینه برای زمان کارکرد/ازکارافتادگی تجهیزات، هزینه‌های تعمیر/تعویض و وزن، اندازه و در دسترس بودن مواد/تجهیزات، را بررسی می‌کند.
• مزیت‌های هزینه جایگزین‌ها را تعیین می‌کند.
• برنامه‌های عملیاتی را ایجاد می‌کند که مطابق با خواسته‌های داخلی/خارجی مشتری برای فرآیندها/تجهیزات قابل اعتماد باشد، تا از وقوع خرابی جلوگیری شود.

وظیفه مهندسی نگهداری این است که به سرعت خرابی را به وضعیت قابل اجرا بازگرداند. این یک وظیفه تاکتیکی است. وظایف مهندسی نگهداری به شرح زیر است:

• اطلاعات تحلیل را برای تعمیر سریع تجهیزات ایجاد و توسعه می‌دهد.
• داده‌های خرابی را به دست می‌آورد.

برنامه‌های نگهداری را برای بازگرداندن تجهیزات به شرایط عملیاتی در حداقل زمان آماده می‌کند.

• نمودارها، نقشه‌ها و الزامات قطعات یدکی را برای برنامه‌ریزان تعمیر و نگهداری تهیه می‌کند.
• توصیه‌هایی برای بهبود چرخه تعمیر ارائه می‌کند.
• پیش‌بینی‌های سطح نیروی انسانی را برای سرپرستان فراهم می‌کند.

نتیجه گیری

تعمیر و نگهداری به طور سنتی به عنوان یک رابطه فنی یک به یک با تجهیزات عمل می‌کند. مثل زمانی که یک تجهیز خراب می‌شود. اما فرهنگ قابلیت اطمینان، شامل مواردی است که ماشین آلات با آن تعامل دارند، مانند: فناوری، فرهنگ، طراحی و استراتژی نگهداری.

با افزایش سرعت انقلاب صنعتی 4.0، گسترش فرهنگ مبتنی بر قابلیت اطمینان آسان‌تر خواهد شد. دانش ارائه شده توسط ماشین‌های متصل و داده‌های هوشمند به سیستم‌ها اجازه می‌دهد تا به یک حالت تعمیر و نگهداری واقعاً پیش‌بینی‌کننده حرکت کنند، جایی که “نگهداری” واکنشی در گذشته باقی مانده و کار برنامه‌ریزی‌شده، فعال و متمرکز بر قابلیت اطمینان است.

هدف مهندسی قابلیت اطمینان دستیابی به رویکردی جامع‌تر است که به علل ریشه‌ای وقوع خرابی می‌پردازد و راه‌حل‌های بلندمدتی برای مهار آنها ایجاد می‌کند. به طور خلاصه، افرادی که مسئول مراقبت و افزایش عمر مفید دارایی‌های فیزیکی هستند، تفکر خود را از یک ذهنیت واکنشی به سمت یک ذهنیت کنشی تغییر می‌دهند.

بنابراین تغییر پارادایم از مهندسی نگهداری به مهندسی قابلیت اطمینان اجتناب ناپذیر است و در برخی کشورها بخش مهندسی نگهداری به مهندسی قابلیت اطمینان تغییر یافت و یا مهندسی قابلیت اطمینان به بخش مهندسی نگهداری اضافه شده است.