یکی از کلیدی‌ترین مشخصه‌های تعیین کننده عملکرد یک دارایی یا سیستمی از دارایی­‌ها قابلیت اطمینان آن است. قابلیت اطمینان یک دارایی از ویژگی­‌های ذاتی آن است. به همین دلیل موثرترین زمان برای افزایش سطح آن دوره‌های ابتدایی عمر یک دارایی، به ویژه دوره طراحی است. اما در بسیاری از موارد به اهمیت تحلیل قابلیت اطمینان در مرحله ابتدایی کمتر بها داده می‌­شود. نتیجه این کم توجهی ریسک و هزینه­‌های بسیار در کل چرخه عمر خواهد بود! بهینه‌ترین راهکار برای پیش­گیری از این مشکلات و به حداکثر رسانی نرخ بازگشت سرمایه، تحلیل گام به گام کارکرد­های مطلوب از دارایی، ریسک­‌ها و نقاط حساس و همچنین راهبردهای نگهداشت و تامین قطعات یدکی دارایی از مرحله طراحی اولیه و مفهومی تا مراحل ساخت و راه‌­اندازی است. این فرایند گام به گام در ادبیات مدیریت دارایی های فیزیکی با نام طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان شناخته می­‌شود.

چگونه طراحی در قابلیت اطمینان موثر است؟

همانطور که اشاره شد هدف اصلی از اجرای تحلیل طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCD) توسعه یک محصول، دارایی یا سیستم برای بهینه‌­ترین حالت قابلیت اطمینان است. به صورت کلی عمده‌ترین عوامل تاثیرگذار بر قابلیت اطمینان یک دارایی موارد زیر است:

– چگونگی طراحی دارایی

– چگونگی ساخت و تولید دارایی

– چگونگی بهره‌­برداری از دارایی

– چگونگی نگهداشت از دارایی

در تحلیل طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان تمرکز اصلی در چگونگی طراحی است. هر چند طراحی مطلوب بر دیگر عوامل نیز تاثیرگذار خواهد بود. به طور کلی طراحی به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم بر قابلیت اطمینان نهایی دارایی تاثیرگذار است. در ادامه به شرح مختصر این نوع تاثیرات پرداخته می‌­شود.

تاثیر مستقیم طراحی بر قابلیت اطمینان

در اجرای طراحی معمولا طراح یا تیم طراحی با مشکلات و ریسک­‌های متنوعی مواجه هستند. مهم‌ترین این ریسک­‌ها که تاثیر مستقیم بر قابلیت اطمینان دارایی خواهند گذاشت عبارتند از:

– بهره‌بردار نهایی دارایی به روشنی خواسته‌های خود از محصول را عنوان نمی­‌کند. به عبارت دیگر کارکردهای مطلوب از دارایی به صورت استاندارد و صریح مشخص نمی‌شود. این موضوع باعث سردرگمی و کاهش کارایی در طراحی می­‌گردد.

– طراح در فهم خواسته‌های بهره‌بردار دچار سو تعبیر می‌­گردد و از اجرای دقیق خواسته­‌ها دور می­‌گردد.

– طراحی بسیار پیچیده و یا بسیار نوآورانه می­‌گردد. در دیگر موارد طراحی استحکام و الزامات کارکرد مداوم را ندارد. در تمام این موارد احتمال خطا و خرابی بالا رفته و کارکرد به سرعت و به تعداد بالا دچار وقفه می‌شود.

– از دیگر مشکلات تحلیل ناقص ریسک­‌ها و تبعات مرتبط با آن‌ها است که عملکرد و بهره‌­وری دارایی در کل چرخه عمر را متاثر می­‌سازد.

در پاسخ به این مشکلات روش تحلیلی طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCD) پاسخ‌های زیر را در اختیار قرار خواهد داد:

– بهره‌بردار باید الزامات کارکردی را به روشنی و به روش استاندارد مشخص کند.

– طراح به صورت روش­مند و کاربردی انتظارات و الزامات بهره‌بردار را ثبت و به تایید ذی‌نفعان برساند.

– طراح با کمک تجربه کاربران و متخصصان نگهداشت پیچیدگی‌­ها و ضعف­‌های طراحی را شناسایی و رفع نماید.

– طراح با مدل‌سازی و شبیه­‌سازی دقیق دارایی در حال کار تمامی جوانب و ریسک­‌های عملیاتی را به خوبی شناسایی و برطرف سازد.

تاثیر غیر مستقیم طراحی بر قابلیت اطمینان

علاوه بر تاخیر مستقیم طراحی بر قابلیت اطمینان، به­‌صورت غیر مستقیم نیز طراحی در دیگر ویژگی‌­های دارایی در مراحل ساخت و بهره‌برداری و نگهداشت آن نیز تاثیرگذار خواهد بود.

در ساخت: مواد مطلوب و روش دقیق ساخت و همچنین فرایند تسهیل شده سرهم کردن اجزای دارایی در مرحله طراحی تعیین می­‌گردد.

در بهره‌برداری: بهره‌برداری ایمن و آسان از یک دارایی به سرعت آموزش کاربران و همچنین انتخاب راهکارهای پیشگیری از اشتباهات آنان بستگی دارد. این ویژگی­‌ها نیز در مرحله طراحی تعیین می­‌شوند.

در نگهداشت: تعمیرپذیری (Maintainability) از شاخص‌­های اصلی تاثیرگذار در بهبود شاخص­ دسترسی پذیری (Availability) دارایی است. راهکارهای تعیین شده برای شناسایی و پیشگیری از خرابی­‌ها، تشخیص سریع عیب و رفع بدون مشکل خرابی از ویژگی‌­های ذاتی یک دارایی است که در طراحی می‌­توان به آن پرداخت.

در تاب آوری: در جهان امروز فراتر از قابلیت اطمینان، به تاب آوری ذاتی یک دارایی در مقابل انواع پدیده‌های طبیعی و غیر طبیعی نیز توجه می­‌شود. بیشترین امکان افزایش سطح تاب آوری دارایی نیز در مرحله طراحی میسر است.

اهداف اصلی در طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان

روش طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCD) که ریشه در اصول روش نگهداشت مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) دارد، در پی پاسخگویی به الزمات کارکردی و قابلیت اطمینان در مرحله طراحی است. برای این کار شناسایی و بهره‌گیری از اجزای قابلیت اطمینان و فراهم آوری شرایط نگهداشت و بازرسی بهینه مورد توجه قرار گرفته است. در نتیجه بهبود در دسترسی‌پذیری و به حداقل رسانی الزامات نگهداشت، قابلیت اطمینان بالا و هزینه­‌های چرخه عمر بهینه از نتایج اصلی بهره‌گیری از این روش است. به صورت اولیه هدف از اجرای این تحلیل عبارت است از:

1. یکپارچه‌سازی الزامات بهره‌­برداری و نگهداشت در مرحله طراحی، شامل راهبردهای نگهداشت پیشگویانه و نگهداشت پیشگیرانه
2. پیاده‌سازی یک رویکرد سیستماتیک برای به حداکثر رسانی دسترسی‌پذیری دارایی با افزایش سطح قابلیت اطمینان، بهره‌برداری‌پذیری و تعمیرپذیری
3. پیاده­‌سازی یک ساختار تصمیم­‌گیری بر اساس حساسیت برای بهینه کردن فراوانی (Redundancy) دارایی و مدیریت موجود دارایی و قطعات یدکی

فرایند اجرای طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCD)

یک سیستم، از مجموعه­‌ای از تجهیزات یکپارچه شده تشکیل می­‌گردد که این اجزا در کنار هم یک کارکرد اصلی و اولیه را در اختیار بهره‌بردار قرار می‌­دهند. در این نوع سیستم­‌ها هر کدام از اجزا برای حفظ یکپارچگی کلی سیستم لازم هستند اما بعضی از اجزا نسبت به دیگران حساسیت بیشتری دارند. در این اجزا سطح بالایی از قابلیت اطمینان و در نظر گرفتن ساختارهای موازی در طراحی تضمین کننده عملکرد در انواع سناریوهای خرابی است. به همین صورت راهبردهای نگهداشت و مدیریت موجودی قطعات یدکی نیز در این نوع از اجزا متفاوت است. به طور مثال توربین در یک سیستم نیروگاهی یکی از اجزای حیاتی است. در طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان این اجزا شناسایی شده و تلاش می­‌شود با استفاده از روش­‌های شبیه‌سازی و مدیریت ریسک­‌ها و خرابی­‌های گلوگاهی، راهبردهای نگهداشت مبتنی بر قابلیت اطمینان و مدیریت قطعات یدکی سطح مطلوبی از قابلیت اطمینان را برای طول مدت بهره‌برداری از سیستم تضمین کرد.

مراحل و فعالیت‌­های اصلی در پیاده‌سازی یک برنامه RCD در جدول زیر نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود، در هر مرحله از طراحی، گروه RCD با مشارکت خبرگان مهندسی، بهره‌برداری و نگهداشت و دیگر بخش‌­های مرتبط همچون بازرسی و ایمنی تشکیل شده و در گام به گام طراحی مهم‌ترین ریسک‌­های هر مرحله را با استفاده از روش‌­های استاندارد تحلیل می­‌کنند. این تحلیل­‌ها منتج به توسعه راهبردهای نگهداشت و دستورالعمل‌های استاندارد بهره‌برداری بر مبنای اجرای تحلیل‌­های نگهداشت مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) و ورودی‌های سیستم­‌های اطلاعاتی مدیریت دارایی‌ها (CMMS/EAM) می‌گردد.

ساختار گروه طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCD)

پیاده‌سازی طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان همچون دیگر تحلیل­‌های خانواده قابلیت اطمینان یک کار گروهی است. در این تحلیل مشارکت متخصصان سازمان از بخش­‌های مختلف مرتبط با پروژه طراحی و ساخت که تضمین کننده کیفیت کار و پیاده‌سازی دقیق آن هستند، لازم است. همچون تحلیل RCM در این فرایند نیز حضور یک کارشناس مسلط به فرایند با نام یکپارچه‌ساز ضروری است. یکپارچه‌ساز وظیفه پیشبرد مراحل کار و مدیریت و تسهیلگری جلسات کارگاه‌­های RCD را بر عهده دارد. در کنار یکپارچه‌ساز حضور طراح، تیم مهندسی و ساخت، مسئول و بهره‌برداری از سیستم و همچنین تیم نگهداشت دارایی‌­های سیستم نیز ضروری است. حضور افراد آگاه و با تجربه از خارج سازمان، همچون سازمان­‌های تامین کننده تجهیزات، می­‌تواند به افزایش دقت و اثربخشی تحلیل­‌ها کمک کند.

دستاوردهای طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCD)

با تکمیل نقش‌های ساخت برای هر پروژه، می­‌توان از رویکرد RCD برای شناسایی ریسک­‌ها در سطح سیستم و اجزای حساس بهره گرفت. برای اینکار استفاده از ابزارهای کاربردی همچون FMEA و RCM پیشنهاد می­‌شود. در این پروسه نقاط ضعف کارکردهای سیستم و تجهیزات حساس آن شناسایی می­‌گردد. و به صورت کلی تصمیم­‌گیری‌های مهندسی با نگاه به مدیریت قابلیت اطمینان و هزینه‌­ها در زمان بهره‌برداری و نگهداشت اصلاح می­‌گردند. از دیگر دستاوردهای بهره‌گیری از این روش می­‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

– طراحی بر مبنای تمامی کارکردهای مطلوب ذی‌نفعان

– مشارکت ذی‌نفعان در مراحل طراحی، ساخت و بهره‌برداری از پروژه

– طراحی یکپارچه و مطلوب، با تکیه بر مدل‌سازی و شبیه‌سازی مبتنی بر قابلیت اطمینان

– تضمین آمادگی برای بهره‌برداری و کارایی در انتقال بین مراحل طراحی و به ویژه بهره‌­وری زمان و هزینه در انتقال به دوره راه‌­اندازی

– کاهش موارد لازم برای تغییر در تمامی مراحل

– تهیه اسناد بهره‌برداری و نگهداشت در دوره طراحی

– شفافیت و به حداقل‌­رسانی اعمال نظرات شخصی

– تدوین و اجرای برنامه­‌های نگهداشت و همچنین برنامه­‌های مدیریت قطعات یدکی حساس در ابتدای شروع به کار سیستم