جدول تحلیل تصمیم‌گیری و آنالیز شکست

در فرآیند تصمیم‌گیری، چه در سطح فردی و چه در سطح سازمانی، بررسی مزایا و معایب هر تصمیم و همچنین تحلیل احتمالات شکست، از جمله روش‌های کلیدی برای افزایش احتمال موفقیت هستند. در این مقاله، به بررسی دو موضوع اصلی می‌پردازیم: جدول مزایا و معایب تصمیم و جدول آنالیز شکست. این دو ابزار به ما کمک می‌کنند تا تصمیمات بهتری بگیریم و ریسک‌های احتمالی را بهتر مدیریت کنیم.

۱. جدول مزایا و معایب تصمیم

جدول مزایا و معایب یکی از ساده‌ترین و در عین حال مؤثرترین ابزارها برای ارزیابی تصمیمات است. این جدول به ما کمک می‌کند تا با لیست کردن نقاط قوت و ضعف هر گزینه، دید بهتری نسبت به پیامدهای آن داشته باشیم.

ساختار جدول مزایا و معایب

| مزایا | معایب |

|------------------------------------|------------------------------------|

| افزایش سودآوری | هزینه‌های اولیه بالا |

| بهبود رضایت مشتری | زمان‌بر بودن اجرا |

| کاهش ریسک‌های عملیاتی| نیاز به آموزش پرسنل |

| ایجاد مزیت رقابتی | احتمال مقاومت کارکنان |

مثال کاربردی

فرض کنید یک شرکت قصد دارد یک نرم‌افزار جدید برای مدیریت پروژه‌های خود خریداری کند. جدول مزایا و معایب این تصمیم می‌تواند به شرح زیر باشد:

| مزایا | معایب |

|------------------------------------|------------------------------------|

| افزایش بهره‌وری تیم | هزینه‌های بالای خرید و نگهداری |

| بهبود هماهنگی بین بخش‌ها | نیاز به زمان برای آموزش کارکنان |

| کاهش خطاهای انسانی | احتمال عدم تطابق با نیازهای فعلی |

با استفاده از این جدول، مدیران می‌توانند به راحتی تصمیم بگیرند که آیا مزایای این نرم‌افزار بر معایب آن غلبه می‌کند یا خیر.

۲. جدول آنالیز شکست (Failure Analysis)

آنالیز شکست یا تحلیل علل شکست، روشی است که به ما کمک می‌کند تا دلایل احتمالی شکست یک تصمیم یا پروژه را شناسایی کرده و راه‌حل‌هایی برای جلوگیری از آن ارائه دهیم. این روش به ویژه در پروژه‌های پیچیده و پرریسک بسیار مفید است.

ساختار جدول آنالیز شکست

| علت احتمالی شکست | تأثیر احتمالی | راه‌حل‌های پیشنهادی |

|------------------------------------|------------------------------------|------------------------------------|

| کمبود منابع مالی | توقف پروژه | جذب سرمایه‌گذاران جدید |

| عدم همکاری تیم | تأخیر در اجرا | برگزاری جلسات تیمی و بهبود ارتباطات |

| تغییرات بازار | کاهش سودآوری | انعطاف‌پذیری در استراتژی‌ها |

مثال کاربردی

فرض کنید یک استارت‌آپ قصد دارد یک محصول جدید به بازار عرضه کند. جدول آنالیز شکست برای این تصمیم می‌تواند به شرح زیر باشد:

| علت احتمالی شکست | تأثیر احتمالی | راه‌حل‌های پیشنهادی |

|------------------------------------|------------------------------------|------------------------------------|

| عدم استقبال بازار | کاهش فروش و ضرر مالی | انجام تحقیقات بازار قبل از launch |

| مشکلات فنی در تولید | تأخیر در عرضه محصول | استخدام نیروهای متخصص فنی |

| رقابت شدید | از دست دادن سهم بازار | ایجاد مزیت رقابتی منحصربه‌فرد |

با استفاده از این جدول، تیم مدیریت می‌تواند ریسک‌های احتمالی را شناسایی کرده و اقدامات پیشگیرانه را برنامه‌ریزی کند.

تحلیل حالت و اثرات شکست (FMEA)

تحلیل حالت و اثرات شکست (FMEA) که در بسیاری از انتشارات به صورت جمع (Failure Modes) نیز آورده می‌شود، یکی از اولین تکنیک‌های بسیار ساختاریافته و سیستماتیک برای تحلیل شکست است. این روش در اواخر دهه ۱۹۵۰ توسط مهندسان قابلیت اطمینان توسعه یافت تا مشکلات ناشی از خرابی‌های سیستم‌های نظامی را بررسی کنند. FMEA اغلب به عنوان اولین گام در مطالعه قابلیت اطمینان سیستم استفاده می‌شود. این روش شامل بررسی اجزاء، مجموعه‌ها و زیرسیستم‌های مختلف برای شناسایی حالت‌های شکست، علل و اثرات آن‌ها است. برای هر جزء، حالت‌های شکست و اثرات ناشی از آن‌ها بر بقیه سیستم در یک برگه کار FMEA ثبت می‌شود. انواع مختلفی از این برگه‌های کار وجود دارد. FMEA می‌تواند یک تحلیل کیفی باشد، اما اگر با مدل‌های ریاضی نرخ شکست و پایگاه داده‌های آماری نسبت حالت‌های شکست ترکیب شود، می‌تواند به صورت کمی نیز انجام شود.

انواع مختلف تحلیل FMEA

انواع مختلفی از تحلیل‌های FMEA وجود دارد، از جمله:

- FMEA عملکردی

- FMEA طراحی

- FMEA فرآیند

- برنامه کنترل

- PFMEA

گاهی اوقات FMEA به FMECA (تحلیل حالت، اثرات و بحرانی‌ت شکست) گسترش می‌یابد تا نشان دهد که تحلیل بحرانی‌ت نیز انجام شده است.

FMEA یک تحلیل استقرایی (منطق پیش‌رو) از شکست‌های تک نقطه‌ای است و یکی از وظایف اصلی در مهندسی قابلیت اطمینان، مهندسی ایمنی و مهندسی کیفیت محسوب می‌شود.

یک فعالیت موفق FMEA به شناسایی حالت‌های شکست بالقوه بر اساس تجربه با محصولات و فرآیندهای مشابه یا بر اساس منطق فیزیکی شکست کمک می‌کند. این روش به طور گسترده در صنایع توسعه و تولید در مراحل مختلف چرخه عمر محصول استفاده می‌شود. تحلیل اثرات به مطالعه پیامدهای این شکست‌ها در سطوح مختلف سیستم می‌پردازد.

تحلیل عملکردی

تحلیل‌های عملکردی به عنوان ورودی برای تعیین حالت‌های شکست صحیح در تمام سطوح سیستم، چه برای FMEA عملکردی و چه برای FMEA قطعات سخت‌افزاری، مورد نیاز هستند. FMEA برای ساختاردهی به کاهش ریسک بر اساس کاهش شدت اثرات شکست یا کاهش احتمال وقوع شکست یا هر دو استفاده می‌شود. در اصل، FMEA یک تحلیل استقرایی کامل است، اما احتمال شکست تنها با درک مکانیزم شکست قابل تخمین یا کاهش است. در حالت ایده‌آل، این احتمال باید با حذف علل (ریشه‌ای) شکست به "غیرممکن بودن وقوع" کاهش یابد. بنابراین، مهم است که در FMEA اطلاعات مناسبی درباره علل شکست (تحلیل قیاسی) گنجانده شود.

Failure mode and effects analysis

FMECA یک ابزار طراحی است که برای تحلیل سیستماتیک خرابی‌های فرضی اجزاء و شناسایی اثرات ناشی از آن‌ها بر عملکرد سیستم استفاده می‌شود. این تحلیل گاهی به عنوان ترکیبی از دو زیرتحلیل شناخته می‌شود: اولی تحلیل حالت و اثرات شکست (FMEA) و دومی تحلیل بحرانی‌ت (CA). توسعه موفق یک FMEA مستلزم این است که تحلیلگر تمام حالت‌های شکست مهم برای هر عنصر یا جزء در سیستم را در نظر بگیرد. FMEAها می‌توانند در سطح سیستم، زیرسیستم، مجموعه، زیرمجموعه یا قطعه انجام شوند. FMECA باید به عنوان یک سند زنده در طول توسعه طراحی سخت‌افزار در نظر گرفته شود و همزمان با طراحی برنامه‌ریزی و تکمیل شود. اگر به موقع انجام شود، FMECA می‌تواند به هدایت تصمیمات طراحی کمک کند. مفید بودن FMECA به عنوان یک ابزار طراحی و در فرآیند تصمیم‌گیری به اثربخشی و زمان‌بندی شناسایی مشکلات طراحی بستگی دارد. زمان‌بندی احتمالاً مهم‌ترین عامل است. در بدترین حالت، FMECA اگر پس از ساخت سخت‌افزار انجام شود، ارزش کمی برای فرآیند تصمیم‌گیری طراحی خواهد داشت. در حالی که FMECA تمام حالت‌های شکست قطعات را شناسایی می‌کند، مزیت اصلی آن شناسایی زودهنگام تمام حالت‌های شکست بحرانی و فاجعه‌بار زیرسیستم یا سیستم است تا بتوان آن‌ها را از طریق اصلاح طراحی در اولین مرحله از تلاش‌های توسعه حذف یا به حداقل رساند. بنابراین، FMECA باید در سطح سیستم به محض در دسترس بودن اطلاعات طراحی اولیه انجام شود و با پیشرفت طراحی جزئیات، به سطوح پایین‌تر گسترش یابد.

تحلیل عملکردی

تحلیل ممکن است در سطح عملکردی انجام شود تا زمانی که طراحی به اندازه کافی بالغ شود تا سخت‌افزار خاصی که عملکردها را انجام می‌دهد شناسایی شود؛ سپس تحلیل باید به سطح سخت‌افزاری گسترش یابد. هنگام انجام FMECA در سطح سخت‌افزاری، سخت‌افزارهای رابط در نظر گرفته می‌شوند که در محدوده مشخصات خود عمل می‌کنند. علاوه بر این، هر خرابی قطعه فرضی به عنوان تنها خرابی در سیستم در نظر گرفته می‌شود (یعنی یک تحلیل شکست تک‌گانه است). علاوه بر FMEAهایی که روی سیستم‌ها برای ارزیابی تأثیر خرابی‌های سطح پایین بر عملکرد سیستم انجام می‌شوند، چندین FMEA دیگر نیز انجام می‌شود. توجه ویژه‌ای به رابط‌های بین سیستم‌ها و در واقع به تمام رابط‌های عملکردی می‌شود. هدف از این FMEAها اطمینان از این است که آسیب‌های فیزیکی و/یا عملکردی غیرقابل بازگشت در نتیجه خرابی‌ها در یکی از واحدهای رابط به سایر واحدها منتشر نشود. این تحلیل‌ها تا سطح قطعه برای مدارهایی که مستقیماً با واحدهای دیگر رابط دارند انجام می‌شود. FMEA می‌تواند بدون تحلیل بحرانی‌ت (CA) انجام شود، اما CA مستلزم این است که FMEA قبلاً خرابی‌های بحرانی سطح سیستم را شناسایی کرده باشد. هنگامی که هر دو مرحله انجام شود، کل فرآیند FMECA نامیده می‌شود.

قواعد پایه

قواعد پایه هر FMEA شامل مجموعه‌ای از رویه‌های انتخاب‌شده پروژه، فرضیاتی که تحلیل بر اساس آن‌ها انجام می‌شود، سخت‌افزاری که در تحلیل گنجانده شده یا از آن حذف شده و دلایل این حذف‌ها است. قواعد پایه همچنین سطح تحلیل، وضعیت پایه سخت‌افزار و معیارهای موفقیت سیستم و ماموریت را توصیف می‌کنند. هر تلاشی باید برای تعریف تمام قواعد پایه قبل از شروع FMEA انجام شود؛ با این حال، قواعد پایه ممکن است در طول تحلیل گسترش و روشن‌تر شوند. یک مجموعه معمول از قواعد پایه (فرضیات) به شرح زیر است:

• - تنها یک حالت شکست در هر زمان وجود دارد.
• - تمام ورودی‌ها (از جمله دستورات نرم‌افزاری) به آیتم مورد تحلیل حاضر و در مقادیر اسمی هستند.
• - تمام مواد مصرفی به مقدار کافی موجود هستند.
• - توان اسمی در دسترس است.

مزایا

مزایای اصلی حاصل از اجرای صحیح FMECA به شرح زیر است:

• - ارائه یک روش مستند برای انتخاب طراحی با احتمال بالای موفقیت عملیاتی و ایمنی.
• - یک روش مستند و یکنواخت برای ارزیابی مکانیزم‌های شکست بالقوه، حالت‌های شکست و تأثیر آن‌ها بر عملکرد سیستم، که منجر به یک لیست از حالت‌های شکست رتبه‌بندی شده بر اساس جدیت تأثیر سیستم و احتمال وقوع آن‌ها می‌شود.
• - شناسایی زودهنگام نقاط شکست تک‌گانه (SFPS) و مشکلات رابط سیستم، که ممکن است برای موفقیت ماموریت و/یا ایمنی حیاتی باشند. همچنین این روشی برای تأیید این است که سوئیچینگ بین عناصر افزونه توسط خرابی‌های فرضی تک‌گانه به خطر نمی‌افتد.
• - یک روش مؤثر برای ارزیابی تأثیر تغییرات پیشنهادی در طراحی و/یا رویه‌های عملیاتی بر موفقیت ماموریت و ایمنی.
• - مبنایی برای رویه‌های عیب‌یابی در پرواز و برای قرار دادن دستگاه‌های نظارت بر عملکرد و تشخیص خرابی.
• - معیارهایی برای برنامه‌ریزی زودهنگام آزمایش‌ها.

از لیست فوق، شناسایی زودهنگام SFPS، ورودی به رویه‌های عیب‌یابی و قرار دادن دستگاه‌های نظارت بر عملکرد/تشخیص خرابی احتمالاً مهم‌ترین مزایای FMECA هستند. علاوه بر این، رویه‌های FMECA ساده و مستقیم هستند و امکان ارزیابی منظم طراحی را فراهم می‌کنند.

اصطلاحات پایه

موارد زیر برخی از اصطلاحات پایه FMEA را پوشش می‌دهد:

- شکست:

از دست دادن یک عملکرد تحت شرایط مشخص.

- حالت شکست:

روش خاص یا نحوه وقوع یک شکست از نظر شکست عملکرد آیتم (که می‌تواند یک جزء یا (زیر)سیستم باشد) تحت بررسی؛ این حالت به طور کلی نحوه وقوع شکست را توصیف می‌کند. این حالت حداقل باید به وضوح یک حالت پایانی شکست آیتم (یا عملکرد در مورد FMEA عملکردی) را توصیف کند. این حالت نتیجه مکانیزم شکست (علت حالت شکست) است. به عنوان مثال؛ یک محور کاملاً شکسته، یک محور تغییر شکل یافته یا یک تماس الکتریکی کاملاً باز یا کاملاً بسته هر کدام یک حالت شکست جداگانه هستند.

- علت و/یا مکانیزم شکست:

نقص در الزامات، طراحی، فرآیند، کنترل کیفیت، دستکاری یا کاربرد قطعه، که علت اصلی یا دنباله‌ای از عللی است که یک فرآیند (مکانیزم) را آغاز می‌کند و به یک حالت شکست در طول زمان مشخص منجر می‌شود. یک حالت شکست ممکن است چندین علت داشته باشد. به عنوان مثال؛ "خستگی یا خوردگی یک تیر ساختاری" یا "خوردگی فرسایشی در یک تماس الکتریکی" یک مکانیزم شکست است و به خودی خود (احتمالاً) یک حالت شکست نیست. حالت شکست مرتبط (حالت پایانی) "شکست کامل تیر ساختاری" یا "یک تماس الکتریکی باز" است. علت اولیه ممکن است "کاربرد نادرست لایه محافظ خوردگی (رنگ)" و/یا "ورودی ارتعاش (غیرعادی) از یک سیستم دیگر (احتمالاً خراب)" باشد.

- اثر شکست:

پیامدهای فوری یک شکست بر عملکرد، عملکرد یا وضعیت برخی از آیتم‌ها.

- سطوح فرورفتگی (فهرست مواد یا تجزیه عملکردی):

یک شناسه برای سطح سیستم و در نتیجه پیچیدگی آیتم. پیچیدگی با نزدیک شدن سطوح به یکدیگر افزایش می‌یابد.

- اثر محلی:

اثر شکست که به آیتم تحت تحلیل اعمال می‌شود.

- اثر سطح بالاتر بعدی:

اثر شکست که در سطح فرورفتگی بالاتر بعدی اعمال می‌شود.

- اثر نهایی:

اثر شکست در بالاترین سطح فرورفتگی یا کل سیستم.

- تشخیص:

روش تشخیص حالت شکست توسط تعمیرکار، اپراتور یا سیستم تشخیص داخلی، از جمله دوره خواب تخمینی (در صورت وجود).

- احتمال:

احتمال وقوع شکست.

- عدد اولویت ریسک (RPN):

شدت (رویداد) احتمال (وقوع رویداد) تشخیص (احتمال اینکه رویداد قبل از آگاهی کاربر تشخیص داده نشود).

- شدت:

پیامدهای یک حالت شکست. شدت بدترین پیامد بالقوه یک شکست را در نظر می‌گیرد، که توسط میزان آسیب، خسارت به اموال، آسیب به سیستم و/یا زمان از دست رفته برای تعمیر شکست تعیین می‌شود.

- توضیحات/کاهش ریسک/اقدامات:

اطلاعات اضافی، از جمله اقدامات پیشنهادی برای کاهش ریسک یا توجیه سطح ریسک یا سناریو.