مهندسان قابلیت اطمینان از کجا می آیند؟

مهندسان قابلیت اطمینان از کجا می آیند؟ برای پی بردن به این موضوع، لازم است که با تشریح یکسری تعاریف شروع کنیم و بعد از آن می توانیم مهندسی قابلیت اطمینان را بوسیله ی لیست کردن تعدادی از فعالیت هایی که یک مهندس قابلیت اطمینان توانایی انجامشان را دارد تا عملیاتتان را بهبود دهد، تشریح کنیم.

هرچند که من در این مقاله از اصطلاح مهندس قابلیت اطمینان استفاده می کنم اما منظورم هم مهندسی قابلیت اطمینان و هم مهندسی نگهداری و تعمیرات است. در عمل، غالبا مهندسان قابلیت اطمینان و نت، افراد یکسانی هستند، بنابراین مثال ها و مباحث من شامل هر دو موضوع خواهد بود.

تعریف قابلیت اطمینان: احتمال این که یک فرایند، محصول یا فرد، وظیفه اش را در بازه ی زمانی مشخصی انجام دهد، آنجا که عملش مطابق با وضعیت های طراحی شده باشد.

قابلیت اطیمنان معمولا با درصد احتمال بیان می شود. من معتقدم که در تعریف قابلیت اطمینان باید قابلیت اطمینان انسانی نیز گنجانده شود. همچنین قابلیت اطمینان فرایند که در آن منظور کل سیستم است (شامل ماشین ها، تجهیزات، عملیات و فرایندهای مهندسی). قابلیت اطمینان معمولا با میانگین زمان مابین خرابی ها (MTBF) بیان می شود.

قابلیت نگهداشت: سهولت و سرعت عملیات نگهداشت در برگرداندن یک سیستم به وضعیت عملیاتی اصلی اش.

قابلیت نگهداشت باید در هنگام طراحی مد نظر قرار گیرد تا زمان سرویس و تعمیرات را کاهش دهد. قابلیت نگهداشت معمولا با واحد ساعت و با عنوان میانگین زمان تا تعمیر بیان می شود. خروجی یک قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداشت خوب، قابلیت دسترسی است.

قابلیت دسترسی: آمادگی برای استفاده به محض درخواست.

قابلیت دسترسی نوعا به عنوان درصدی از زمان که ماشین یا تجهیز، در زمانی که به آن نیاز است، کار کند، اندازه گیری می شود که مقدار آن می تواند واقعی باشد یا بوسیله ی احتمالات محاسبه شود.

قابلیت دسترسی= زمان آماد/زمان آماد+زمان ناآماد

قابلیت دسترسی= MTBF/MTBF+MTTR

آنچه گفته شد، تعاریف پایه ای قابلیت اطمینان، قابلیت نگهداشت و قابلیت دسترسی بودند. اما آنچه که یک مهندس قابلیت اطمینان انجام می دهد چیست؟ نقش اصلی و حرفه ای مهندس قابلیت اطمینان، ارزیابی و مدیریت ریسک های قابلیت اطمینانی سیستم (فرایند، تولید و افراد) است. برای خیلی ها انجام این عمل بیشتر تمرکز بر دارایی های فیزیکی (ساختمان ها، ماشین ها و تجهیزات) و عده ای دیگر، این عمل در مورد محصول انجام می گیرد. یک مهندس قابلیت اطمینان خوب، نگهداشت بهره ور فراگیر را می شناسد، می تواند از ابزارهای تحلیلی استفاده کند (مثل وایبل، RCA، FTAو مدل سازی قابلیت اطمینان) و در مورد سیستم تولید و محصول تولیدی آن، دانش دارد. تعجب برانگیز نیست که مهندسان قابلیت اطمینان اینقدر خواهان دارند. افراد زیادی با عنوان مهندس قابلیت اطمینان هستند که فقط قسمتی از مهارت های کامل یک مهندس قابلیت اطمینان را انجام می دهند.

بیشتر مباحث مربوط به نقش مهندس قابلیت اطمینان در سه دسته می گنجند. طراحی و بهبود مستمر جهت:

1. کاهش ریسک ها و تلفات

2. مدیریت دارایی ها بر پایه ی چرخه ی عمر (هزینه کلی)

3. همکاری با بهره برداران، مهندسان و کارکنان نت جهت تشکیل یک تیم حل مشکل عملی

به مورد سوم خیلی دقت کنید، زیرا مطالعات اینجانب در بیش از 300 کارخانه در دنیا نشان داد که با سرمایه گذاری در نیروی کار جهت تغییر، شانس موفقیت شما 7 بار بیشتر می شود.

مثال های عمومی از آنچه که یک مهندس قبلیت اطمینان می تواند انجام دهد شامل موارد زیر است:

· توسعه ی یک برنامه ی قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداشت (R&M) با اهداف قابل اندازه گیری

· آنالیز و ترند داده ها و دیگر اعمال داده کاوی جهت کشف راه حل برای مشکلات مزمن

· مدیریت ریسک دارایی مرتبط با سلامت، ایمنی و محیط زیست (HSE)، تولید، کیفیت، تطابق های تنظیماتی و هزینه

· حضور کامل در طراحی، نصب و خرید دارایی ها (برای دارایی های جدید و تغییرات عمده در دارایی ها). این مورد مهم است زیرا بیش از 90 درصد هزینه ای چرخه ی عمر مربوط به اوایل یک پروژه است.

· همکاری با ارگونومیست ها یا مهندسان صنعتی جهت بهبود قابلیت نگهداشت با استفاده از فاکتورهای انسانی

· اجرای یک مشی تفکر سیستمی (ماشین، تجهیز، کنترل ها، فرایندها، یوتیلیتی ها، ایمنی، محیط زیست، افراد و ...) جهت تضمین قابلیت اطمینان

· پایش تلفات تولید و نت جهت بهبود توان عملیاتی و کاهش هزینه ها (کاهش MTTR، افزایش MTBF و بهبود قابلیت دسترسی).

· مدیریت یک تحلیل FMEA

· پایه گذاری رویه های تست و اجرای تست های قابلیت اطمینان

· انجام محاسبات و اجرای پیش بینی قابلیت نگهداشت

· توسعه و اجرای خصوصیات R&M جهت خرید

· اعمال مفاهیم R&M جهت برآورد کردن الزامات R&Mطراحی

· اجرای مدل سازی قابلیت اطمینان جهت تصمیم گیری تجاری (آنچه باید انجام شود)

· کمک در طراحی یک محصول برای سهولت نگهداشت (سهولت تفکیک کردن تجهیز، استاندارد کردن قطعات، تصحیح اشتباهات و..)

· ارزیابی داده های میدانی برای بهبود R&M

· تعیین اهداف قابلیت نگهداشت برای دارایی ها، محصولات یا اجزایشان

· تهیه یک چک لیست R&M برای خرید دارایی ها

· استفاده از ابزارهای R&M جهت شناسایی قابلیت اطمینان پایین اجزا یا کارها

· استفاده از داده های تاریخچه ای نت، داده های تولید، داده های ایمنی و دیگر منابع جهت رساندن یک استراتژی جامع برای بهبود

· حفاظت از افراد در برابر خروجی های ناخواسته

· راهنمایی در مورد اجرای استراتژی های RCM

· بازبینی الزامات نت پیشنهادی تامین کننده ی تجهیز

· اجرای ارزیابی برای ساخت، فروش، تعمیر، تعویض و طراحی دوباره

· ارزیابی کانسپت طرح های مهندسی اولیه ی کشتی ها، هواپیما ها و وسایل نقلیه زمینی برای R&M عملیاتی.

· توصیه کردن تست ها یا اعتبارسنجی های لازم

· دانش کار با نرم افزارهای قابلیت اطمینان برنامه ریزی و کنترل سیستم ها

· توجه به تاثیر یک نیروی کار مسن، زمان انجام ارزیابی قابلیت نگهداشت

· ارزیابی یک موقعیت و دانش درمورد استفاده یا عدم استفاده از فناوری های نت پیشگویانه، پایش وضعیت، نت مبتنی بر دوره های زمانی یا نت کارکرد تا خرابی

این لیست می تواند همینطور ادامه پیدا کند اما نقاط ضعف و قوت اصطلاح مهندسی قابلیت اطمینان را نیز آشکار می کند. یک نقطه ی قوت آن این است که تمامی جنبه های تاثیرگذار بر دارایی، زمان آماد و آمادگی محصول و همچنین حصول محصولاتی قابل اطمینان و قابل نگهداشت را در نظر می گیرید.

لازمه ی این کار درگیر شدن دیگر بخش های سازمان (نت، بهره برداری، مهندسی، کیفیت، HSE و غیره) و دخالت دادن تکنیک ها و ابزارهای داده ای است که آن سازمان ها استفاده می کنند. از آنجا که یک مهندس قابلیت اطمینان با بخش های زیادی در ارتباط است، دانش ما از این که یک مهندس R&Mکه هست و چه می کند، متغیر است.

برخی کارخانه ها از تکنسین ها یا متخصصان فنی جهت اجرای وظایف R&M مشخصی استفاده می کنند که این برای موارد کف کارگاهی خوب است و تجربه های خوبی را نتیجه می دهد. اما مهم این است که تصویر بزرگی از استراتژی های R&M کل کارخانه و محصول (نقشه ی راه قابلیت اطمینان)، تهیه، مراوده و اجرا شود.

در زمانی که مدیریت خودرو را بر عهده داشتم، این کار توسط مهندس ساخت انجام می شد، که در آن R&M در شرح وظایفش لحاظ می شد (مسئول توان عملیاتی، حذف تنگناها و افزایش توان عملیاتی). به دلیل عمق دانش و تجربه ی لازم برای این شغل، خیلی از شرکت ها آگهی استخدام برای مهندس قابلیت اطمینان در یک تخصص خاص می زنند (مانند برق، مکانیک، هسته ای، پزشکی، معدن و غیره. ورای مهارت ها و دانش اصلی R&M(مفاهیم، ابزارها و فنون)، تجربه ی عملی زیادی برای این شغل لازم است.

پس برگردیم به سوال نخست: مهندسان قابلیت اطمینان از کجا می آیند؟

یک مهندس قابلیت اطمینان ایده آل نیاز است که:

1. یک سابقه ی قوی مهندسی داشته باشد

2. یک سابقه ی کلی خوب در R&M داشته باشد

3. تجربه ی کار عملی داشته باشد

حالا، زمانی که شما یک مهندس فارغ التحصیل از دانشگاه را استخدام می کنید ، تنها یکی از مورد بالا را دریافت می کنید. اگر که شما از یک شخص با تجربه ی کارخانه ای (اما نه یک مهندس) استفاده کنید، باز هم شما تنها یکی از سه مورد بالا را دریافت می کنید. برخی سازمان هان گروهی از مهندسان را در R&Mآموزش می دهند چون تعداد زیادی مهندس قابلیت اطمینان موجود نیست و آن گروه پیش از آن دو مورد از سه مورد بالا را شروع کرده اند.

یک مورد قابل ذکر، دانشکده ی مهندسی در دانشگاه تنزاس (UT) و مرکز قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداشت آن (RMC) است که کلاس های آموزشی ای برای مهندسان و تکنسین ها یا متخصصان ارائه می کنند تا این کمبود را در خودشان جبران کنند. RMC در سال 1996 جهت آموزش و تجربه ی قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداشت پیشرفته درون جوامع آکادمیک و صنعتی تاسیس شد.

مدل UT-RMC بر تهیه ی هم دانش و هم تجربه تمرکز دارد. کلید آن در دانستن این است که هم چه کاری باید انجام شود و هم چطور انجام شود. (اجرای واقعی مهارت ها یا وظایف).

"این مهم نیست که چه می دانید اما مهم است که شما کاری می خواهید با آن دانش انجام دهید. اعمال قابلیت تحلیل، حل مشکل، اعمال و اجرا است که حرفه ی R&Mرا با ارزش می کند.

در مورد R&M، صنعت و دانشگاه کجا همدیگر را ملاقات می کنند؟

زمانیکه تصمیم گرفتید حرفه ی مهندسی قابلیت اطمینان را دنبال کنید، باید بدانید که می خواهید توانایی انجام چه کاری را داشته باشید. برای مثال:

· اگر که شما در زمینه ی مدیریت، کار می کنید و این موضوع حرفه ی شما را پیشرفته می کند، پس باید بدنبال یک گرفتن مدرک باشید.

· اگر که شما یک تکنسین با مهارت بالا هستید و می خواهید تصمیمات با ریسک بالا در R&M بگیرید، پس باید بدنبال گرفتن یک مدرک باشید و در ابزارهای تحیل انتخاب متخصص شوید.

· اگر که شما یک مهندس، تکنسین یا فرد فنی ماهر هستید و نیاز به دانش R&M دارید و می خواهید اطلاعات و آموزش بیش تری دریافت کنید، پس باید حرفه ای شدن را برگزینید. یک گواهینامه دریافت کنید که هم کلاس عملی داشته باشد و هم تئوری داشته باشد. اگر که شما به دنبال یک سابقه ی R&M گسترده هستید یا می خواهید بطور عمقی در یک ناحیه ی بخصوص آموزش ببینید، تصمیم حرفه ای بگیرید.

من هیچ گاه به اندازه ی الان ندیدم که صنعت این قدر متقاضی دانش و مهندسی R&M باشد. همزمان، دانشجویان بیشتری نیز متوجه فرصت های موجود در یادگیری و داشتن تجربه ی RME شده اند. دوره ی قابلیت نگهداشت برگزار شده در بهار سال 2013 (برای مدرک مقدماتی RME) 112 دانشجو داشت. همچنین، در می 2013، حدود 10% از فارغ التحصیلان دانشکده ی مهندسی ، یک مدرک مقدماتی RME همراه با مدرک کارشناسی خود را در رشته ی مهندسی کسب خواهند کرد.

نویسنده: دکتر کلاوس ام بلیچ

دکتر کلاوس بلج، مدیر مرکز قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداشت (دانشکده ی مهندسی) و پروفسور محقق (مهندسی صنعتی و سیستم ها) در دانشگاه تنزاس است. وی بیش از 30 سال تجربه در زمینه های مختلف ساخت دارد.