هندسة الوثوقية
الوثوقية مقابل الجودة (Six Sigma)

هندسة الوثوقية هي جزء هندسي متخصص في هندسة الأنظمة. عملية هندسة الأنظمة هي عملية اكتشاف تختلف تمامًا عن عملية التصنيع. تركز عملية التصنيع على الأنشطة المتكررة التي تحقق مخرجات عالية الجودة بأقل تكلفة ووقت. يجب أن تبدأ عملية هندسة الأنظمة باكتشاف مشكلة حقيقية (محتملة) تحتاج إلى حل. أكبر فشل يمكن تحقيقه في هندسة الأنظمة هو إيجاد حل أنيق للمشكلة الخاطئة (أو من حيث الوثوقية: «توفير حلول أنيقة للأسباب الجذرية الخطأ لفشل النظام»).
مصطلح الاستخدام اليومي «جودة المنتج» يُعتبَر على أنه يعني درجة امتيازه المتأصلة. في الصناعة، يتم استخدام تعريف أكثر دقة للجودة «المطابقة للمتطلبات أو المواصفات في بداية الاستخدام». بافتراض أن مواصفات المنتج النهائي تلتقط بشكل كاف المتطلبات الأصلية واحتياجات العميل / النظام، يمكن قياس مستوى الجودة على أنه جزء من وحدات المنتج التي يتم شحنها والتي تلبي المواصفات.
قد يؤثر تباين هذا الإخراج الثابت على الجودة والوثوقية، ولكن هذه ليست الصورة الإجمالية. قد تلعب المزيد من الجوانب المتأصلة دورًا، وفي بعض الحالات، قد لا يتم قياسها أو التحكم فيها بسهولة بأي وسيلة. على المستوى الجزئي قد تتفاوت التغيرات في المواد المجهرية مثل الشقوق الدقيقة التي لا يمكن تجنبها والشوائب الكيميائية مع مرور الوقت (بسبب «التحميل» الفيزيائي أو الكيميائي) لتصبح عيوبا جسيمية. على مستوى النظام، قد تلعب الفشل المنهجي دورًا مهيمنًا (على سبيل المثال، أخطاء المتطلبات أو البرامج أو مترجم البرامج أو عيوب التصميم).
علاوة على ذلك، بالنسبة للأنظمة الأكثر تعقيدًا، ينبغي التشكيك في ما إذا كانت المتطلبات المستمدة أو ذات المستوى الأدنى ومواصفات المنتج ذات الصلة صالحة وصحيحة بالفعل؟ هل سيؤدي ذلك إلى فشل سابق لأوانه بسبب البلى المفرط، والتعب، والتآكل، وتراكم الحطام، أو مسائل أخرى مثل الفشل الناجم عن الصيانة؟ هل هناك أي تفاعلات على مستوى النظام (كما تم بحثه على سبيل المثال تحليل شجرة الأخطاء)؟ كم من هذه الأنظمة لا تزال تلبي وظيفتها وتفي بالاحتياجات بعد أسبوع من التشغيل؟ ما هي خسائر الأداء التي حدثت؟ هل حدث فشل كامل في النظام؟ ماذا يحدث بعد انتهاء فترة الضمان لسنة واحدة؟ وماذا يحدث بعد 50 عامًا (عمر مشترك للطائرات والقطارات والأنظمة النووية وما إلى ذلك)؟ وهنا يأتي دور «الوثوقية». فهذه القضايا أكثر تعقيدًا ولا يمكن التحكم فيها إلا بطريقة «جودة» قياسية (ستة سيغما). انهم بحاجة إلى نهج هندسة النظم.
الجودة هي لقطة في بداية الحياة وترتبط بشكل أساسي بالتحكم في مواصفات المنتج الأقل مستوى. ويشمل ذلك العيوب الزمنية-صفر حيث أفلتت أخطاء التصنيع من مراقبة الجودة النهائية. نظريًا، يمكن وصف مستوى الجودة بجزء واحد من المنتجات المعيبة. تعد الوثوقية (كجزء من هندسة الأنظمة) أكثر من حساب مستمر للقدرات التشغيلية، في كثير من الأحيان على مدى سنوات عديدة. من الناحية النظرية، سوف تفشل جميع البنود على مدى فترة لا حصر لها من الزمن. ويشار إلى العيوب التي تظهر بمرور الوقت بأنها تداعيات الوثوقية. لوصف الاعتمادية تداعيات هناك حاجة إلى نموذج الاحتمال الذي يصف جزء الكسر مع مرور الوقت. هذا هو المعروف باسم نموذج توزيع الحياة. قد تكون بعض مشكلات الوثوقية هذه ناتجة عن مشكلات التصميم المتأصلة، والتي قد تكون موجودة على الرغم من توافق المنتج مع المواصفات. حتى العناصر التي يتم إنتاجها بشكل مثالي قد تفشل بمرور الوقت بسبب وجود آلية فشل واحدة أو أكثر (على سبيل المثال، بسبب خطأ بشري أو عوامل ميكانيكية وكهربائية وكيميائية). يمكن أيضًا أن تتأثر مشكلات الوثوقية هذه بمستويات مقبولة من التباين أثناء الإنتاج الأولي.
وبالتالي، ترتبط الجودة بالتصنيع، كما ترتبط الوثوقية بدرجة أكبر بالتثبت من صحة النظام الفرعي أو متطلبات العناصر الأقل (النظام أو جزء منه) وحلول التصميم المتأصلة ودورة الحياة. عادة ما تكون العناصر التي لا تتوافق مع مواصفات (أي) للمنتج أسوأ من حيث الوثوقية (متوسط وقت الفشل أقل)، ولكن هذا لا يجب أن يكون هو الحال دائمًا. إن القياس الكمي الرياضي الكامل (في النماذج الإحصائية) لهذه العلاقة المشتركة أمرًا صعبًا جدًا أو حتى مستحيل عمليا. في الحالات التي يمكن فيها تقليل اختلافات التصنيع بشكل فعال، قد يكون من المفيد استخدام ستة أدوات سيغما لإيجاد حلول عملية مثالية يمكن أن تزيد من الوثوقية. قد تساعد ستة سيغما أيضًا في تصميم منتجات أكثر فاعليةً في حالات الفشل الناجمة عن التصنيع.
وعلى النقيض من حلول Six Sigma، يتم العثور على حلول هندسية موثوقة بشكل عام من خلال التركيز على تصميم (نظام) وليس على عملية التصنيع. توجد الحلول بطرق مختلفة، مثل تبسيط نظام يسمح بفهم المزيد من آليات الفشل. إجراء حسابات مفصلة لمستويات الإجهاد المادية مما يسمح بتحديد عوامل السلامة المناسبة ؛ العثور على ظروف تحميل النظام غير طبيعية ممكنة واستخدام ذلك لزيادة متانة التصميم لتصنيع آليات الإخفاق ذات الصلة بالفرق. علاوة على ذلك، تستخدم هندسة الاعتمادية حلول على مستوى النظام، مثل تصميم أنظمة متكررة ومقاومة للخطأ في المواقف ذات احتياجات التوفر العالية (انظر هندسة الوثوقية مقابل هندسة السلامة أعلاه).
Six Sigma هي أيضا أكثر كميا (على أساس القياس). تم بناء جوهر Six-Sigma على الأبحاث التجريبية والتحليل الإحصائي (على سبيل المثال لإيجاد وظائف النقل) من المعلمات القابلة للقياس مباشرة. هذا لا يمكن ترجمته عمليًا لمعظم مشكلات الوثوقية، حيث لا يمكن الوثوقية (الموثوقة) نظرًا لكونها دالة للوقت (قد تكون أوقات العمل كبيرة)، خاصةً أثناء متطلبات المواصفات وعبارات التصميم، حيث تكون هندسة الوثوقية الأكثر كفاءة. إن التحديد الكامل للاعتمادية في هذه المرحلة بالغ الصعوبة أو التكلفة (بسبب كمية الاختبار المطلوبة). كما أنه قد يعزز إدارة إعادة النشاط (في انتظار إخفاق فشل النظام قبل اتخاذ القرار). علاوة على ذلك، كما هو موضح في هذه الصفحة، من المرجح أن تأتي مشكلات الوثوقية من عدة أسباب مختلفة (على سبيل المثال، الفشل المتأصل، الخطأ البشري، الفشل النظامي) بما في ذلك العيوب الناجمة عن التصنيع.
ملاحظة: «العيب» في المؤلفات الستة سيغما / الجودة ليس هو نفسه مثل «الفشل» (فشل المجال | الخ كسر العنصر) في الوثوقية. يشير عيب Six Sigma / جودة بشكل عام إلى عدم المطابقة مع المتطلب (مثل الوظيفة الأساسية أو البعد الرئيسي). ومع ذلك، يمكن أن تفشل العناصر بمرور الوقت، حتى لو تم الوفاء بهذه المتطلبات. لا تهتم الجودة عمومًا بطرح السؤال المهم «هل المتطلبات فعلية صحيحة؟»، في حين أن الوثوقية هي.
داخل الكيان، يجب على الإدارات ذات الصلة بالجودة (أي الاهتمام بالصناعة)، و Six Sigma (أي مراقبة العمليات ذات الصلة)، والوثوقية (تصميم المنتج) أن تقدم مدخلات لبعضها البعض لتغطية المخاطر الكاملة بشكل أكثر كفاءة.