قابلیت اطمینان چیست؟

در مورد تفاوت بین نگهداری  و تعمیرات و قابلیت اطمینان (Reliability) باید گفت که قابلیت اطمینان نسبت به نگهداری و تعمیرات یک رویکرد بسیار کلی‌نگر‌تر و بلند مدت‌تر برای مدیریت دارایی‌های فیزیکی است. اما قابلیت اطمینان دقیقا چیست، و چرا درک تفاوت بین آن و دیگر مفاهیم مربوط به نگهداری مهم است؟ ​

استوارت فرگوسن، کارشناس شناخته‌شدهٔ حوزهٔ نگهداری و تعمیرات دربارهٔ مفهوم قابلیت اطمینان می‌گوید: «تاریکی چیست؟ تاریکی را می‌توان فقدان نور دانست. همین تعبیر را به همین شکل برای قابلیت اطمینان نیز می‌توان بکار برد. قابلیت اطمینان چیست؟ قابلیت اطمینان را می‌توان فقدان خاموشی‌های بدون‌برنامه و غیرمترقبهٔ دارایی‌های فیزیکی دانست.»

اگر یک قطعه از تجهیزات به طور غیرمنتظره خراب شود، قابل‌اعتماد و مورد اطمینان نیست. در پایگاه Maintworld مفهوم قابلیت اطمینان به صورت «میزان احتمال این که یک جزء سیستم یا کل سیستم یک وظیفه یا ماموریت مورد نیاز را، که در یک بازهٔ زمانی خاص و تحت شرایط عملیاتی ذکر شده مورد استفاده قرار می‌گیرد، را اجرا کند» تعریف شده ‌است. ​

اساسا، این دو تعریف یک چیز را می‌گویند. یک دارایی یا یک قطعه با درجهٔ بالای قابلیت اطمینان در هر بار استفاده به همان شکلی عمل می‌کند که باید عمل کند.

به عنوان مثال قابلیت اطمینان یک تجهیز برای مدت زمان ۶۰۰ ساعت برای انجام یک کار معین و تحت شرایط مشخص محیطی و مکانی ۰.۷ است.

این یعنی به احتمال ۰.۷ این تجهیز تا مدت زمان ۶۰۰ ساعت فعالیت خراب نمی‌شود و وظیفه خود را به درستی انجام خواهد داد.


قابلیت اطمینان (Reliability) در مقابل  قابلیت دسترسی (Availability)

قبل از این که عمیق‌تر به موضوع چیستی قابلیت اطمینان بپردازیم، بسیار کوتاه این موضوع را روشن خواهیم کرد که اصولاً قابلیت اطمینان چه چیزی نیست.

خیلی‌ها اغلب قابلیت اطمینان و دسترسی‌پذیری را اشتباه می‌گیرند یا از این دو اصطلاح به جای یکدیگر استفاده می‌کنند. قابلیت دسترسی یا دسترسی‌پذیری را می‌توان این‌گونه تعریف کرد: «احتمال این که یک سیستم شکست نخورد و یا زمانی که نیاز به استفاده از آن است تحت تعمیر قرار نگیرد.»

بخش کلیدی این تعریف «زمانی که نیاز به استفاده است» است. همانطور که پیش‌تر گفته شد، یک قطعه از تجهیزات زمانی قابل ‌اعتماد است که از خاموشی برنامه‌ریزی نشده اجتناب کند. این قطعه از تجهیزات ممکن است ۸۰ % در دسترس باشد اما هنوز هم ۱۰۰ % قابل‌اعتماد باشد، زیرا ۲۰ % زمان استراحت از قبل برنامه‌ریزی شده ‌بوده تا همه چیز به آرامی پیش برود. از آنجا که در دسترس بودن برای تعمیر و زمان تعمیر در نظر گرفته می‌شود، دسترسی‌پذیری تنها تابعی از قابلیت اطمینان است. ​


تکامل نگهداری و تعمیرات و قابلیت اطمینان

با گذشت زمان، متخصصان متوجه شده‌اند که طراحی، عملیات، فناوری و فرهنگ سازمانی همگی به شکل قابل‌توجهی بر قابلیت اطمینان تاثیر می‌گذارند. به طور خلاصه، مفهوم قابلیت اطمینان چیزی بیش از نگهداری و تعمیرات را در بر می‌گیرد؛ و به همین دلیل فاصله بین قابلیت اطمینان و شیوه‌های سنتی نگهداری و تعمیرات در گذر زمان افزایش‌یافته است. ​

چگونه به این درک مدرن از قابلیت اطمینان رسیدیم؟ بر اساس سند منتشر‌شدهٔ گروه Lifetime Reliability، پیشینهٔ مفهوم قابلیت اطمینان تقریباً به دهه ۱۹۶۰ برمی‌گردد. قبل از این زمان، فرض بر این بود که هر چه یک از قطعه از تجهیزات بیشتر زیر بار عملیاتی باشد احتمال شکست آن بیشتر خواهد بود. اما یک مطالعه در صنعت هوانوردی نشان داد که تنها ۱۱ درصد از شکست‌ها مربوط به سن تجهیزات بودند. این باعث ایجاد تغییر عظیمی در نحوه تفکر خبره‌های نگهداشت دربارهٔ شکست تجهیزات شد. اگر ۸۹ % شکست‌ها به دلایلی غیر از قدیمی بودن تجهیزات رخ می‌داد، این دلایل چه بودند؟ ​

پس از این ایده نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت (condition-based maintenance) آغاز شد، که در آن شکست تجهیزات به جای عمر‌شان‌ با تغییر شرایط‌شان مرتبط می‌شدند. برای اجرای نت مبتنی بر وضعیت باید تحلیل علت ریشه‌ای را انجام داد تا بتوان فهمید که مشکل در کجا رخ می‌دهد که باعث خرابی ماشین‌آلات و تجهیزات می‌شود. ​


نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) چیست؟

نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان (‏RCM) ‏یکی از استراتژی‌های کل‌نگر نگهداری و تعمیرات است که برای بهینه‌سازی برنامه نگهداری و تعمیرات یک سازمان یا تاسیسات اجرا می‌شود. نتیجه نهایی یک برنامه نگهداشت مبتنی بر قابلیت اطمینان در هر مرکزی اجرای یک استراتژی نت خاص بر روی هر یک از دارایی‌های آن مرکز می‌باشد. در این رویکرد استراتژی‌های نگهداری و تعمیرات طوری بهینه‌سازی می‌شوند که بهره‌وری تولید با استفاده از تکنیک‌های نگهداری و تعمیراتِ مقرون‌به‌صرفه حفظ شود. ​

چهار اصل مهم برای برنامه نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان وجود دارد:

  • حفظ عملکرد سیستم، هدف اصلی است
  • شناسایی حالات خرابی‌ای که می‌توانند بر عملکرد سیستم تأثیر بگذارند
  • اولویت بندی خالات خرابی
  • گزینش اقدامات و وظایف کاربردی و موثر برای کنترل حالات خرابی

‌‌‌‌‌نرم افزار نگهداری و تعمیرات پگاه آفتاب

‌‌‌‌نرم افزار نگهداری و تعمیرات پگاه آفتاب


۷ سوالی که برای اجرای نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان باید پرسید

پیاده‌سازی موثر نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان، تاسیسات را به عنوان مجموعه‌ای از سیستم‌های کاربردی بررسی می‌کند، که هر کدام دارای ورودی‌ها و خروجی‌های سهیم در موفقیت آن مرکز هستند. بر اساس استاندارد SAE JA1011 حداقل معیارهای وجود دارند که باید آن‌ها در استراتژی نت مبتنی بر قابلیت اطمینان در نظر داشت.  این معیار‌ها در هفت سوالی که باید برای هر دارایی پرسیده شود خلاصه می‌شوند:

  • ۱. وظایف و استانداردهای مطلوب مربوط به عملکرد هر دارایی چیست؟ (وظایف)
  • ۲. هر دارایی چطور ممکن است در تحقق وظایف خود شکست بخورد؟ (خرابی‌های وظیفه ای)
  • ۳. دلایل هر یک از خرابی های وظیفه‌ای چیست؟ (مدهای خرابی)
  • ۴. چه چیزی باعث ایجاد هر یک از حالت‌های خرابی می‌شود؟ (حالت‌های خرابی)
  • ۵. پیامدهای هر خرابی چیست؟ (اثرات خرابی)
  • ۶. برای پیش‌بینی یا جلوگیری از هر شکست چه کاری می‌توان و / یا باید انجام داد؟ (کارهای پیش اقدامانه و فواصل کارها)
  • ۷.  در صورت عدم یافت یک کار پیش اقدامانه مناسب، چه باید کرد؟ (اقدامات پیش فرض)

با نت مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) به اهداف خود برسید

نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان، وظایف عملکردی سازمان را که بسیار مهم هستند، شناسایی می‌کند و سپس به دنبال بهینه‌سازی استراتژی‌های نگهداری و تعمیرات خود برای به حداقل رساندن خرابی سیستم و در نهایت افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن تجهیزات می‌رود. بحرانی‌ترین دارایی‌ها آن‌هایی هستند که اغلب با شکست مواجه می‌شوند و یا در صورت بروز خرابی عواقب و پیامد‌های بزرگی به دنبال خود دارند. با این استراتژی نگهداری و تعمیرات، در عین زیر‌نظر گرفته شدن عملکرد تجهیزات حالت‌های احتمالی خرابی و پیامدهای آن‌ها شناسایی می‌شوند. هم‌چنین به وسیلهٔ این استراتژی می‌توان تکنیک‌های مقرون به صرفه نگهداری و تعمیرات که احتمال خرابی را به حداقل می‌رسانند را تعیین کرد و سپس به صورت کلی و در سراسر سازمان موثرترین تکنیک‌ها برای بهبود قابلیت اطمینان اتخاذ ‌شوند. ​

مزایا

اجرای RCM قابلیت دسترسی (دسترسی‌پذیری) تجهیزات را افزایش و هزینه‌های نگهداشت و منابع را کاهش می‌دهد. هم‌چنین از دیگر مزایای نت مبتنی بر قابلیت اطمینان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مقرون به صرفه بودن: نت مبتنی بر قابل اطمینان با به حداقل رساندن کارهای معمولِ غیرضروری نگهداشت موجب کاهش هزینه‌ها می‌شود. هم‌چنین نشان داده شده است که اگر RCM با نت پیشگیرانه ترکیب شود، حجم کار‌ها تا ۷۰ درصد کاهش پیدا می‌کند.
  • کار گروهی بهتر: نت مبتنی بر قابلیت اطمینان دارای یک رویکرد گروهی برای انجام اقدامات نگهداشت است. وقتی همه در تجزیه و تحلیل مشکلات و تصمیم گیری مشارکت داشته باشند، ارتباط و همکاری بین بخش‌ها و تیم‌ها نیز بهبود می یابد.
  • بهبود عملکرد دارایی (تجهیز): نت مبتنی بر قابلیت اطمینان همچنین موجب حذف تعمیرات اساسی غیر‌ضروری و کاهش خاموشی‌ تجهیزات می‌شود.  همچنین RCM به تشخیص و شناسایی سریع‌تر خرابی کمک می‌کند.
  • افزایش انگیزه کارکنان: هنگامی که کارکنان درگیر بکار بردن RCM در عملیات نگهداشت می‌شوند، درک بهتری از دارایی‌ها در زمینه عملکرد خود پیدا می‌کنند. این امر انگیزهٔ آن‌ها را برای برعهده گرفتن مشکلات نگهداشت و راهکارهای حل مسائل بیشتر می‌کند.
  • ایمنی بهتر و یکپارچگی محیطی: نت مبتنی بر قابلیت اطمینان دنبال درک پیامد‌های هر حالت خرابی است و اقدامات پیشگیرانهٔ لازم را برای جلوگیری از بروز این خرابی‌ها است. فرایند اولویت‌بندی نگهداری و تعمیرات علاوه بر کم کردن از خرابی‌ها، دسترسی‌پذیری وسایل حفاظتی لازم را نیز افزایش می‌دهد.

برای درک سودمندی نت مبتنی بر قابلیت اطمینان به این مثال توجه کنید. مرکز پرواز مارشال سازمان ناسا با اجرای استراتژی RCM توانست از محل کاهش هزینه‌ها نگهداشت، بهبود ایمنی محیط کار و افزایش عمر دارایی‌های فیزیکی بیش از سیصد هزار دلار صرفه‌جویی مالی کند. این برنامه همچنین به مرکز امکان داد تا مصرف انرژی خود را به حداقل برساند و تأثیرات زیست محیطی مصرف انرژی را کاهش دهد.

معایب

البته نت مبتنی بر قابلیت اطمینان اشکالاتی نیز دارد. هزینه‌های اولیه اجرای RCM زیاد است. انجام تجزیه و تحلیل این استراتژی نت مستلزم آن است که تیم‌ها از همان شروع کار بر روی زمان، پول و منابع قابل توجهی سرمایه‌گذاری کنند. هم‌چنین بازگشت سرمایه ممکن است کندتر از آنچه مدیران می‌خواهند باشد. هم‌چنین نت مبتنی بر قابلیت اطمینان هزینه کل مالکیت و نگهداشت یک دارایی را در نظر نمی‌گیرد.

دومین عیب عمده RCM این است که به طور همزمان همه انواع دیگر استراتژی‌های نگهداری و تعمیرات و البته مشکلات هر کدام را دربرمی‌گیرد.

به عنوان مثال، فرض کنید که شما برای یک تجهیز خاص استراتژی نت کارکرد تا خرابی (Run to Failure) را انتخاب می‌کنید و به همین خاطر هر لحظه با خطر یک خاموشی برنامه‌ریزی‌نشده و خرابی غیرمترقبه روبرو هستید. در این‌جا ممکن است روش RCM در مقایسه با اجرای استراتژی‌هایی چون نت پیشگیرانه یا پیشگویانه گران باشند. با این حال، اکثر کارشناسان معتقدند که RCM در بلند‌مدت مقرون‌به صرفه‌تر از دیگر استراتژی‌های نت است.


۷ مرحله پیاده‌سازی نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان

چندین روش مختلف برای اجرای نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان وجود دارد که در ۷ مرحله زیر خلاصه شده‌اند. ​

مرحله ۱: انتخاب تجهیزات برای تحلیل RCM

گام اول انتخاب تجهیزات برای تحلیل نت مبتنی بر قابلیت اطمینان است. تجهیزات انتخاب‌شده باید از نظر تاثیرشان بر عملیات، هزینه‌های قبلی تعمیر، و هزینه‌های قبلی نت پیشگیرانه‌شان، بسیار مهم باشند.

مرحله ۲: تعیین مرزها و عملکرد سیستم‌هایی که شامل تجهیزات انتخاب‌شده هستند

تجهیزات به سیستمی تعلق دارند که وظیفه‌ای حیاتی را انجام می‌دهد. سیستم می‌تواند بزرگ یا کوچک باشد، اما عملکرد سیستم، و ورودی‌ها و خروجی‌های آن، باید شناخته شود. برای مثال، وظیفه سیستم تسمه‌نقاله حمل و نقل کالا است. ورودی‌های آن کالا و انرژی مکانیکی هستند که به نقاله نیرو می‌دهند، در حالی که خروجی‌های آن کالاهایی در نقطه‌ای دیگر هستند. در این مورد، موتور الکتریکیِ تامین‌کننده انرژی مکانیکی به عنوان بخشی از یک سیستم متفاوت در نظر گرفته می‌شود. ​

مرحله ۳: تعریف حالاتی که در آن سیستم می‌تواند شکست بخورد (‏حالت‌های خرابی)

در مرحله ۳، هدف، لیست کردن تمام روش‌هایی است که عملکرد سیستم می‌تواند با شکست مواجه شود. به عنوان مثال، تسمه‌نقاله ممکن است به دلیل ناتوانی در حمل و نقل کالا از یک سر به سر دیگر، و یا حمل کالاها با سرعتی ناکافی، شکست بخورد. ​

مرحله ۴: شناسایی علل ریشه‌ای بروز حالات خرابی

با کمک اپراتورها، تکنسین‌های با تجربه، کارشناسان RCM و کارشناسان تجهیزات می‌توان علل ریشه‌ای هر یک از حالت‌های خرابی را شناسایی کرد. علل ریشه‌ای برای خرابی تسمه‌نقاله می‌تواند شامل نبود روانکاری بر روی غلتک‌ها، نقص یک یاتاقان یا یک تسمهٔ شل‌شده باشد. ​

مرحله ۵: ارزیابی اثرات خرابی

در این مرحله، اثرات هر حالت خرابی در نظر گرفته می‌شود. خرابی تجهیزات ممکن است ایمنی، عملیات و دیگر تجهیزات را تحت‌تاثیر قرار دهد. حساسیت هر یک از این حالت‌های خرابی نیز می‌تواند در نظر گرفته شود. ​

تکنیک‌های توصیه‌شده مختلفی وجود دارند که برای ارائه یک رویکرد سیستماتیک در این مرحله مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موارد عبارتند از:

  • حالت‌های خرابی  و تجزیه و تحلیل اثرات  (FMEA)
  • خرابی، حالات خرابی، اثرات و تجزیه و تحلیل نقاط بحرانی
  • مطالعات عملیات و خطر  (HAZOPS)
  • تجزیه و تحلیل درخت خطا  (FTA)
  • بازرسی مبتنی بر ریسک (RBI)

​مهم‌ترین حالت‌های خرابی در نتیجه تحلیل سیستماتیک تعیین خواهند شد. از خودتان سوالاتی مانند «آیا این حالت خرابی پیامدهایی مرتبط با ایمنی دارد؟» یا « آیا این حالت خرابی منجر به قطع کامل یا جزئی عملیات تولید می‌شود؟» بپرسید. پاسخ شما مهم‌ترین حالت‌های خرابی که باید برای تحلیل بیشتر اولویت‌بندی شوند را مشخص خواهد کرد. مهم‌تر اینکه، حالت‌های خرابی که حفظ شده‌اند تنها شامل آن‌هایی هستند که احتمال وقوع آنها در شرایط عملیاتی واقعی وجود دارد.

مرحله ۶: انتخاب یک تاکتیک نگهداری و تعمیرات برای هر حالت خرابی

در این مرحله، مناسب‌ترین تاکتیک نگهداشت برای هر حالت خرابی تعیین می‌شود. تاکتیک نگهداشتی که انتخاب می‌شود باید از نظر فنی و اقتصادی امکان‌پذیر باشد.

نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت زمانی انتخاب می‌شود که تشخیص حالت خرابی از نظر فنی و اقتصادی امکان‌پذیر باشد.

نت پیشگیرانهٔ مبتنی بر زمان یا میزان استفاده زمانی انتخاب می‌شود که از نظر فنی و اقتصادی امکان کاهش خطر خرابی با استفاده از این روش وجود داشته باشد.

برای حالات خرابی‌ای که نت مبتنی بر وضعیت یا پیشگیرانهٔ رضایت‌بخشی ندارند، باید یک طراحی مجدد سیستم برای حذف یا اصلاح حالت خرابی در نظر گرفته شود.

حالت‌های خرابی‌ای که در مرحله ۶ مهم تشخیص داده نشدند، ممکن است در این مرحله، به عنوان گزینه‌هایی مناسب برای برنامه نت کارکرد تا خرابی (Run to Failur) شناخته شوند. ​

مرحله ۷: پیاده‌سازی و سپس مرور منظم استراتژی نگهداشت انتخاب‌شده

نکته مهم این است که روش RCM تنها در صورتی مفید خواهد بود که توصیه‌های نگهداری و تعمیرات آن به اجرا گذاشته شود. هنگامی که این کار انجام شد، مهم است که توصیه‌ها به طور مداوم بازبینی و با یافتن اطلاعات اضافی تجدید شوند.


اثرات نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان

از آنجا که محصول نهایی تحلیل RCM که به خوبی اجرا شده باشد این است که یک استراتژی نگهداری و تعمیرات مناسب برای هر قطعه از تجهیزات انتخاب خواهد شد، تاثیر آن بهبود کلی قابلیت اطمینان می‌باشد. هدف از نت مبتنی بر قابلیت اطمینان کاهش هزینه‌ها، بهبود ایمنی و از بین بردن وظایفی از نگهداشت است که برای قطعه مشخصی از متجهیزات کارآ یا مناسب نیستند. پیاده‌سازی فرایند‌های RCM به شما این امکان را می‌دهد که که از یک ذهنیت تک‌بعدی که می‌تواند منجر به هدررفت زمان و منابع با ارزش شما شود، اجتناب کنید. ​