وبلاگ

در هر جامعه مدرن، مهندسان و مدیران فنی مسؤول برنامه ریزی، طراحی، ساخت و بهره برداری از ساده ترین تا پیچیده ترین سیستم های مهندسی هستند. از كار افتادن این سیستمها موجب وقوع اختلال در سطوح مختلفی میشود و میتواند حتی به عنوان تهدیدی شدید برای جامعه و محیط زیست نیز تلقی شود. از این رو مصرف كنندگان و به طور كلی مردم جامعه انتظار دارند كه سیستمها پایا، اطمینان بخش و ایمن باشند. بنابراین، به عنوان یک پرسش اساسی چنین مطرح است كه قابلیت اطمینان سیستم در طول عمر كاری آینده اش چه میزانی است و ایمنی آن چقدر است؟ این پرسشی است كه بخش هایی از آن را میتوان با ارزشیابی و كمیت سنجی قابلیت اطمینان پاسخ گفت.

شیوه های ارزیابی قابلیت اطمینان از نظر تاریخچه پیدایش، در ابتدا در ارتباط با صنایع هوافضا و كاربردهای نظامی شكل گرفت، ولی سریعاً توسط سایر صنایع، مانند صنایع هسته ای كه تحت فشار شدیدی جهت تضمین ایمنی و قابلیت اطمینان راكتورهای هسته ای در تأمین انرژی الكتریكی میباشند و یا صنایع فرایندی مانند صنایع فولاد و صنایع شیمیایی كه هر ساعت از توقف آنها به علت وقوع معایب، میتواند موجب تحمیل خسارت های بزرگ مالی و جانی و آلودگی محیط زیست شود، مورد توجه و كاربرد قرار گرفت. اگر چه لازم به تذكر است كه در تمام این زمینه ها شاهد وقوع مسایل و مشكلات شدیدی در سال های اخیر بودهایم. از جمله حادثه ای كه در صنایع هوافضا در سال 1986 برای فضاپیمای چلنجر پیش آمد و همچنین حادثه های دیگر مربوط به برخی هواپیماهای تجاری و مسافربری؛ در صنایع هسته ای، حادثه های نیروگاه چرنوبیل (1986) و جزایر سه مایلی (1979)، در تأمین انرژی الكتریكی، خاموشی شهر نیویورك (1977)، در صنایع شیمیایی، حادثه های فیلكسبرو (1974)، سوسو (1976)، بوپال (1984) و بسیاری از حوادث دیگر، كه در تمام این رخدادها، علاوه بر خسارت های سنگین مالی، خسارت های چشمگیر و شدیدی بر سلامتی افراد جامعه و محیط زیست تحمیل شد.

این رخدادها به ویژه فشار فزایندهای برای لزوم توجه به ارزیابی قابلیت اطمینان، ایمنی و احتمال خطر ایجاد كرده است. در اینجا اساساً دو بحث مطرح است: یكی تحت عنوان مخاطره كه صرفاً از نظر شدت قابل تقسیم بندی میباشد و دیگری تحت عنوان ریسك كه علاوه بر شدت خطر احتمال وقوع آن را نیز مورد توجه قرار میدهد. شیوه های ارزیابی قابلیت اطمینان اصولاً بر محور ارزیابی احتمال خطر استوار است و لذا هر دو جنبه شامل شدت خطر و همچنین احتمال وقوع آن به حساب می آیند. این شیوه ها كاربردهای وسیعی یافته است و در تمام زمینه های دیگر كه اثرات اقتصادی و اجتماعی بر نقص عملكرد مترتب است، مورد استفاده قرار میگیرد كه از جمله صنایع انرژی، صنایع شیمیایی، صنایع فولاد، شیشه، صنایع اتومبیل و نظایر آنها را میتوان نام برد.
روشن است كه عموم مهندسان باید از مفاهیم اساسی و بنیادی كاربرد شیوه های ارزیابی قابلیت اطمینان آگاه باشند؛ زیرا كه قوانین امروز، طراحان، تأمین كنندگان مواد و تجهیزات و نیز پیمانكاران و سازندگان را مسؤول خسارتهای وارده بر مصرف كنندگان، به سبب بروز معایب میشناسد. البته لازم به ذكر است كه ارزیابی قابلیت اطمینان بحث چندان جدیدی نیست، زیرا كه مهندسان همواره به طراحی، ساخت و بهره برداری سیستمهایی كه نسبتاً عاری از اشكالات و معایب باشد، علاقمند بوده اند. سابق بر این، قابلیت اطمینان بر مبنای تحلیلهای كیفی از سوابق و تجربیات در طراحی و بهره برداری حاصل میشد، ولی این روش همیشه به عنوان قضاوت مهندسی مورد تردید و غیر قابل اتكا و نامناسب بوده است.
قابلیت اطمینان ، یک مشخصه ذاتی از هر سیستم است و لذا یكی از پارامترهای طراحی محسوب میشود كه همواره باید در طی فرایند طراحی به عنوان یكی از معیارهای مهم آن مورد توجه قرار گیرد. بنابراین برای حصول این امر، نیاز به كمیت سنجی قابلیت اطمینان میباشد. مفاهیم كیفی مانند این كه “این سیستم دچار از كار افتادگی نخواهد شد” و یا “این سیستم بسیار قابل اطمینان است” و یا این كه “سیستم (الف) قابل اطمینان تر از سیستم (ب) است”، به هیچ وجه معنای تكنیكیِ قابل ارزیابی را به دست نمیدهند. اگر چه از سمت دیگر، این هم یک اشتباه است كه قضاوتهای مهندسی را صرفاً با اعداد و ارقام مبینِ قابلیت اطمینان جایگزین نمود. زیرا در نهایت، این قضاوتها هستند كه مبنای انجام عملی را تشكیل میدهند. علاوه بر این، توجه شود كه شاخص های عددی قابلیت اطمینان برای نشان دادن این است كه:
1- چگونه یک سیستم از كار می افتد؟
2- عواقب از كار افتادن سیستم چیست؟
3- ارتباط میان كیفیت و هزینه سرمایه گذاری و مسایل اقتصادی چگونه است؟
با وجود این آگاهی ها، میتوان به طرحهایی كه توجیه اقتصادی بهتری داشته باشند و از نظر مشخصات تكنیكی و بهره برداری مناسب تر هستند، دست یافت. ارزیابی های كمی به ویژه در ارتباط با دو هدف ( ۱) و ( ۲) در بالا، میتواند به كار برود:
– ارزیابی عملكردهای گذشته
– پیش بینی عملكردهای آینده
ارزیابی عملكردهای گذشته، به دفعات توسط بسیاری از شركت ها و مؤسساتی كه پیش بینی عملكرد آینده در برنامه كارشان نیست هم صورت میگیرد. محاسن ارزیابی عملكردهای گذشته عبارتند از:
– شناخت نواحی ضعیفی كه نیاز به تقویت و یا اصلاح دارد؛
– شناخت روند علمی رخدادها و حوادث؛
– تعیین شاخص برای حالت موجود كه مبنایی برای هدایت به مقادیر قابل قبول در آینده قرار گیرد؛
– فراهم شدن شرایط، برای تحلیل حساسیت پارامترهای طراحی.
پیش بینی عملكرد آینده، نیاز به ارزیابی عملكردهای گذشته است و لذا ضرورتاً اطلاعات آماری مورد نیاز میباشد. پیش بینی مشخصات عملكرد یک سیستم، محاسن ذیل را در بردارد:
– چگونگی عملكرد انتظاری مشخص میشود؛
– منافع انتخاب طرح های مختلف تعیین میشود؛
– تأثیر سیاست های نگهداری و كاربری معلوم میشود.