هندسة الموثوقية

هندسة الموثوقية هي فرع من هندسة النظم يركز على قدرة المعدات على العمل دون أعطال. تُعرَّف الموثوقية بأنها احتمال أن يؤدي منتج أو نظام أو خدمة وظيفته المقصودة بكفاءة خلال فترة زمنية محددة، أو أن يعمل في بيئة محددة دون أعطال. ^{[ 1 ]} ترتبط الموثوقية ارتباطًا وثيقًا بالتوافر ، والذي يُوصف عادةً بأنه قدرة مكون أو نظام على العمل في لحظة أو فترة زمنية محددة.

تُعرَّف دالة الموثوقية نظريًا بأنها احتمال النجاح . عمليًا، تُحسب باستخدام تقنيات مختلفة، وتتراوح قيمتها بين 0 و1، حيث يشير 0 إلى انعدام احتمال النجاح، بينما يشير 1 إلى نجاح مؤكد. يُقدَّر هذا الاحتمال من خلال تحليل تفصيلي (فيزياء الأعطال)، أو مجموعات بيانات سابقة، أو من خلال اختبارات الموثوقية ونمذجة الموثوقية. غالبًا ما تُعرَّف التوافر ، وقابلية الاختبار ، وقابلية الصيانة ، والصيانة كجزء من "هندسة الموثوقية" في برامج الموثوقية. غالبًا ما تلعب الموثوقية دورًا حيويًا في فعالية التكلفة للأنظمة ككل.

يتناول هندسة الموثوقية التنبؤ بمستويات عالية من عدم اليقين الهندسي ومخاطر الفشل خلال دورة حياة المنتج، والوقاية منها، وإدارتها. ورغم أن المعايير العشوائية تُحدد الموثوقية وتؤثر فيها، إلا أن تحقيقها لا يقتصر على الرياضيات والإحصاء فقط. ^[²^]^[³^] "تركز معظم المناهج والمراجع في هذا المجال على هذه الجوانب، متجاهلةً حقيقة أن نطاقات عدم اليقين تُبطل إلى حد كبير فعالية الأساليب الكمية للتنبؤ والقياس." ^[⁴^] فعلى سبيل المثال، من السهل تمثيل "احتمالية الفشل" برمز أو قيمة في معادلة، لكن من شبه المستحيل التنبؤ بحجمها الحقيقي عمليًا، نظرًا لتعدد متغيراتها بشكل كبير ، لذا فإن امتلاك معادلة للموثوقية لا يُغني عن امتلاك قياس تنبؤي دقيق لها.

ترتبط هندسة الموثوقية ارتباطًا وثيقًا بهندسة الجودة ، وهندسة السلامة ، وسلامة الأنظمة ، إذ تستخدم جميعها أساليب مشتركة في تحليلها، وقد تتطلب مدخلات من بعضها البعض. ويمكن القول إن النظام يجب أن يكون آمنًا بشكل موثوق.

يركز هندسة الموثوقية على تكاليف الأعطال الناجمة عن توقف النظام، وتكاليف قطع الغيار، ومعدات الإصلاح، والموظفين، وتكاليف مطالبات الضمان. ^{[ 5 ]}

تاريخ

يعود أصل كلمة " الموثوقية " إلى عام 1816، وقد ورد ذكرها لأول مرة على لسان الشاعر صموئيل تايلور كولريدج . ^{[ 6 ]} قبل الحرب العالمية الثانية، ارتبط المصطلح في الغالب بإمكانية التكرار ؛ إذ كان يُعتبر الاختبار (في أي فرع من فروع العلوم) "موثوقًا" إذا تم الحصول على النتائج نفسها بشكل متكرر. في عشرينيات القرن العشرين، روّج الدكتور والتر أ. شيوهارت في مختبرات بيل لتحسين المنتجات من خلال استخدام التحكم الإحصائي في العمليات ، ^[⁷^] في نفس الفترة التي كان يعمل فيها والودي ويبول على النماذج الإحصائية للإجهاد. وقد سار تطوير هندسة الموثوقية في ذلك الوقت على مسار موازٍ للجودة. أما الاستخدام الحديث لكلمة "الموثوقية" فقد عرّفه الجيش الأمريكي في أربعينيات القرن العشرين، ليصف منتجًا يعمل عند توقعه ولمدة محددة.

خلال الحرب العالمية الثانية، نشأت العديد من مشكلات الموثوقية من عدم موثوقية المعدات الإلكترونية المتوفرة آنذاك، ومن الإجهاد. في عام ١٩٤٥، نشر إم. إيه. مينر بحثًا رائدًا بعنوان "التلف التراكمي الناتج عن الإجهاد" في إحدى مجلات الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME). كان أحد التطبيقات الرئيسية لهندسة الموثوقية في المجال العسكري هو صمامات التفريغ المستخدمة في أنظمة الرادار وغيرها من الأجهزة الإلكترونية، حيث أثبتت موثوقيتها أنها بالغة الصعوبة والتكلفة. أنشأ معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) جمعية الموثوقية في عام ١٩٤٨. وفي عام ١٩٥٠، شكلت وزارة الدفاع الأمريكية فريقًا يُسمى "المجموعة الاستشارية المعنية بموثوقية المعدات الإلكترونية" (AGREE) لدراسة أساليب تحسين موثوقية المعدات العسكرية. ^{[ ٨ ]} وقد أوصت هذه المجموعة بثلاث طرق عمل رئيسية:

تحسين موثوقية المكونات.
وضع متطلبات الجودة والموثوقية للموردين.
اجمع البيانات الميدانية وابحث عن الأسباب الجذرية للأعطال.

في ستينيات القرن العشرين، ازداد التركيز على اختبارات الموثوقية على مستوى المكونات والأنظمة. وفي ذلك الوقت، تم وضع المعيار العسكري الشهير MIL-STD-781. وفي الفترة نفسها تقريبًا، نشرت شركة RCA الدليل العسكري 217 ، الذي كان يُستخدم على نطاق واسع للتنبؤ بمعدلات فشل المكونات الإلكترونية. ومع مرور الوقت، تراجع التركيز على موثوقية المكونات والبحوث التجريبية (مثل MIL-STD-217) تدريجيًا، وبدأ استخدام مناهج أكثر عملية، كتلك المستخدمة في الصناعات الاستهلاكية. في ثمانينيات القرن العشرين، ازداد استخدام أشباه الموصلات الصلبة في أجهزة التلفاز. كما زاد استخدام أشباه الموصلات في السيارات بشكل ملحوظ، مع وجود مجموعة متنوعة من الحواسيب الصغيرة تحت غطاء المحرك وفي لوحة القيادة. وطورت أنظمة تكييف الهواء الكبيرة وحدات تحكم إلكترونية، وكذلك أفران الميكروويف ومجموعة متنوعة من الأجهزة الأخرى. وبدأت أنظمة الاتصالات في اعتماد الإلكترونيات لاستبدال أنظمة التبديل الميكانيكية القديمة. وأصدرت شركة Bellcore أول منهجية للتنبؤ بمخاطر استهلاك الطاقة في مجال الاتصالات، وطورت جمعية مهندسي السيارات (SAE) وثيقة مماثلة، SAE870050، لتطبيقات السيارات. لقد تطورت طبيعة التنبؤات خلال العقد، وأصبح من الواضح أن تعقيد الرقاقة لم يكن العامل الوحيد الذي يحدد معدلات فشل الدوائر المتكاملة (ICs).

نشر كام وونغ ورقة بحثية تشكك في منحنى حوض الاستحمام ^{[ 9 ]} - انظر أيضًا الصيانة المرتكزة على الموثوقية . خلال هذا العقد، انخفض معدل فشل العديد من المكونات بمقدار عشرة أضعاف. وأصبحت البرمجيات عنصرًا أساسيًا في موثوقية الأنظمة. وبحلول التسعينيات، تسارعت وتيرة تطوير الدوائر المتكاملة. وانتشر استخدام الحواسيب الصغيرة المستقلة على نطاق واسع، وساهم سوق الحواسيب الشخصية في الحفاظ على كثافة الدوائر المتكاملة وفقًا لقانون مور، حيث تضاعفت كل 18 شهرًا تقريبًا. وشهد هندسة الموثوقية تحولًا ملحوظًا مع توجهها نحو فهم فيزياء الفشل . واستمرت معدلات فشل المكونات في الانخفاض، لكن المشكلات على مستوى النظام أصبحت أكثر بروزًا. وازدادت أهمية التفكير النظمي . بالنسبة للبرمجيات، تم تطوير نموذج نضج القدرات (CMM )، الذي قدم منهجًا نوعيًا أكثر للموثوقية. وأضاف معيار ISO 9000 مقاييس الموثوقية إلى قسم التصميم والتطوير في عملية الاعتماد.

أدى توسع شبكة الإنترنت العالمية إلى ظهور تحديات جديدة تتعلق بالأمن والثقة. فقد حلّت وفرة المعلومات ذات القيمة المشكوك فيها محلّ مشكلة نقص المعلومات الموثوقة. وأصبح بالإمكان مناقشة مشاكل موثوقية المنتجات لدى المستهلكين عبر الإنترنت في الوقت الفعلي باستخدام البيانات. وتمثل التقنيات الحديثة، مثل الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة ( MEMS ) وأجهزة تحديد المواقع المحمولة (GPS ) والأجهزة المحمولة التي تجمع بين الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر، تحدياتٍ أمام الحفاظ على الموثوقية. واستمرت مدة تطوير المنتجات في التقلص خلال هذا العقد، فأصبح ما كان يُنجز في ثلاث سنوات يُنجز في 18 شهرًا فقط. وهذا يعني ضرورة ربط أدوات ومهام الموثوقية ارتباطًا وثيقًا بعملية التطوير نفسها. وباتت الموثوقية، في نواحٍ عديدة، جزءًا لا يتجزأ من الحياة اليومية وتوقعات المستهلكين.

ملخص

الموثوقية هي احتمال قيام المنتج بأداء وظيفته المقصودة في ظل ظروف تشغيل محددة بطريقة تلبي أو تتجاوز توقعات العملاء. ^{[ 10 ]}

موضوعي

أهداف هندسة الموثوقية، مرتبة تنازليًا حسب الأولوية، هي: ^{[ 11 ]}

تطبيق المعرفة الهندسية والتقنيات المتخصصة لمنع أو تقليل احتمالية أو تكرار الأعطال.
تحديد وتصحيح أسباب الإخفاقات التي تحدث رغم الجهود المبذولة لمنعها.
لتحديد طرق التعامل مع حالات الفشل التي تحدث، إذا لم يتم تصحيح أسبابها.
تطبيق أساليب تقدير الموثوقية المحتملة للتصاميم الجديدة، وتحليل بيانات الموثوقية.

يكمن سبب التركيز على هذا الجانب في كونه الطريقة الأكثر فعالية للعمل، من حيث تقليل التكاليف وإنتاج منتجات موثوقة. ولذلك، فإن المهارات الأساسية المطلوبة هي القدرة على فهم وتوقع الأسباب المحتملة للأعطال، ومعرفة كيفية منعها. كما من الضروري معرفة الأساليب المستخدمة في تحليل التصاميم والبيانات.

النطاق والتقنيات

تتطلب هندسة الموثوقية للأنظمة المعقدة منهجًا نظاميًا مختلفًا وأكثر تفصيلًا مقارنةً بالأنظمة غير المعقدة. وقد تشمل هندسة الموثوقية في هذه الحالة ما يلي:

تحليل جاهزية النظام وجاهزية المهمة وتخصيص متطلبات الموثوقية والصيانة ذات الصلة
تحليل فشل النظام الوظيفي وتحديد المتطلبات المشتقة
تحليل موثوقية التصميم المتأصل (للنظام) وتحديد المتطلبات المشتقة لتصميم كل من الأجهزة والبرامج
تصميم تشخيص النظام
أنظمة مقاومة للأعطال (على سبيل المثال، عن طريق التكرار)
الصيانة التنبؤية والوقائية (مثل الصيانة التي تركز على الموثوقية)
العوامل البشرية / التفاعل البشري / الأخطاء البشرية
الأعطال الناجمة عن التصنيع والتجميع (تأثيرها على جودة وموثوقية "الساعة الصفر" المكتشفة)
الأعطال الناجمة عن الصيانة
الأعطال الناجمة عن النقل
الأعطال الناجمة عن التخزين
استخدم دراسات (الأحمال)، وتحليل إجهاد المكونات، ومواصفات المتطلبات المشتقة
أعطال البرمجيات (المنهجية)
اختبار الأعطال / الموثوقية (والمتطلبات المشتقة منه)
مراقبة الأعطال الميدانية والإجراءات التصحيحية
تخزين قطع الغيار (التحكم في التوافر)
الوثائق الفنية، وتحليل التحذيرات والتنبيهات
جمع البيانات والمعلومات/تنظيمها (إنشاء سجل مخاطر تطوير الموثوقية العامة ونظام FRACAS )
هندسة الفوضى

تتطلب هندسة الموثوقية الفعالة فهم أساسيات آليات الفشل ، الأمر الذي يتطلب الخبرة والمهارات الهندسية الواسعة والمعرفة الجيدة من العديد من المجالات الهندسية الخاصة المختلفة، ^{[ 12 ]} على سبيل المثال:

التعريفات

يمكن تعريف الموثوقية بالطرق التالية:

فكرة أن شيئًا ما مناسب لغرض معين
قدرة عنصر مصمم أو منتج أو مُصان على الأداء على النحو المطلوب
قدرة مجموعة من العناصر المصممة أو المنتجة أو التي تتم صيانتها على الأداء على النحو المطلوب
مقاومة عنصر ما للفشل
احتمالية قيام عنصر ما بأداء وظيفة مطلوبة في ظل ظروف محددة
متانة الجسم

أساسيات تقييم الموثوقية

تُستخدم العديد من التقنيات الهندسية في تقييمات مخاطر الموثوقية ، مثل مخططات الموثوقية، وتحليل المخاطر ، وتحليل أنماط الفشل وتأثيراتها (FMEA)، ^{[ 13 ]} وتحليل شجرة الأعطال (FTA)، والصيانة المرتكزة على الموثوقية ، وحسابات الأحمال (الاحتمالية) وإجهاد المواد والتآكل، وتحليل الإجهاد والزحف (الاحتمالي)، وتحليل الأخطاء البشرية، وتحليل عيوب التصنيع، واختبارات الموثوقية، وغيرها. يجب إجراء هذه التحليلات بدقة وعناية فائقة بالتفاصيل لضمان فعاليتها. ونظرًا لكثرة تقنيات الموثوقية، وتكلفتها، واختلاف درجات الموثوقية المطلوبة باختلاف الظروف، فإن معظم المشاريع تُعدّ خطة برنامج موثوقية لتحديد مهام الموثوقية ( متطلبات بيان العمل (SoW)) التي سيتم تنفيذها لهذا النظام تحديدًا.

تماشياً مع إعداد دراسات السلامة ، كما هو الحال في معيار ARP4761 على سبيل المثال ، يهدف تقييم الموثوقية إلى توفير مجموعة قوية من الأدلة النوعية والكمية التي تثبت أن استخدام مكون أو نظام ما لن يرتبط بمخاطر غير مقبولة. وتتمثل الخطوات الأساسية التي يجب اتخاذها ^{[ 14 ]} فيما يلي:

تحديد "مخاطر" عدم الموثوقية ذات الصلة بشكل كامل، على سبيل المثال الظروف المحتملة، والأحداث، والأخطاء البشرية، وأنماط الفشل، والتفاعلات، وآليات الفشل، والأسباب الجذرية، من خلال تحليل أو اختبارات محددة.
قم بتقييم المخاطر المرتبطة بالنظام، من خلال تحليل أو اختبار محدد.
اقترح إجراءات تخفيف المخاطر، مثل المتطلبات ، وتغييرات التصميم، ومنطق الكشف، والصيانة، والتدريب، والتي من خلالها يمكن خفض المخاطر والسيطرة عليها عند مستوى مقبول.
تحديد أفضل إجراءات التخفيف والتوصل إلى اتفاق بشأن مستويات المخاطر النهائية والمقبولة، ربما بناءً على تحليل التكلفة/الفائدة.

يكمن الخطر هنا في احتمالية وقوع حادثة الفشل (السيناريو) وشدتها. ويمكن النظر إلى شدة الحادثة من منظور سلامة النظام أو من منظور جاهزيته. ويمكن اعتبار موثوقية السلامة محورًا مختلفًا تمامًا عن موثوقية جاهزية النظام. وقد تتعارض الجاهزية والسلامة ديناميكيًا، إذ إن إبقاء النظام جاهزًا بشكل مفرط قد يكون غير آمن. كما أن إجبار نظام هندسي على الوصول إلى حالة آمنة بسرعة كبيرة قد يؤدي إلى إنذارات خاطئة تعيق جاهزية النظام .

في تعريف الحد الأدنى ، تشمل خطورة الأعطال تكلفة قطع الغيار، وساعات العمل، والخدمات اللوجستية، والأضرار (الأعطال الثانوية)، وتوقف الآلات الذي قد يتسبب في خسائر إنتاجية. ويمكن أن يشمل تعريف أكثر شمولاً للعطل إصابة الأفراد، أو بتر أطرافهم، أو وفاتهم داخل النظام (كما في حوادث المناجم، والحوادث الصناعية، وأعطال مكوك الفضاء)، وكذلك بالنسبة للمارة الأبرياء (كما في سكان مدن مثل بوبال، ولوف كانال، وتشرنوبيل، وسينداي، وغيرهم من ضحايا زلزال وتسونامي توهوكو عام 2011) - في هذه الحالة، يصبح هندسة الموثوقية بمثابة سلامة النظام. ويُحدد ما هو مقبول من قبل الجهة الإدارية أو العملاء أو المجتمعات المتضررة. أما المخاطر المتبقية فهي المخاطر التي تتبقى بعد انتهاء جميع أنشطة الموثوقية، وتشمل المخاطر غير المحددة - وبالتالي لا يمكن قياسها كمياً بشكل كامل.

إنّ تعقيد الأنظمة التقنية، كتحسينات التصميم والمواد، وعمليات الفحص المخططة، والتصميم المحكم، وأنظمة النسخ الاحتياطي، يقلل المخاطر ويزيد التكلفة. ويمكن خفض المخاطر إلى أدنى مستوى ممكن عمليًا (ALARA) أو إلى أدنى مستوى ممكن عمليًا (ALAPA).

خطة برنامج الموثوقية والتوافر

إن تطبيق برنامج موثوقية ليس مجرد شراء برنامج؛ ولا يقتصر على قائمة بنود يجب إنجازها لضمان موثوقية المنتجات والعمليات. بل هو نظام معقد قائم على التعلم والمعرفة، وفريد من نوعه، خاص بالمنتجات والعمليات. ويحظى بدعم القيادة، ويستند إلى المهارات التي يطورها الفريق، ويُدمج في عمليات الأعمال، ويُنفذ باتباع ممارسات عمل قياسية مُثبتة. ^{[ 15 ]}

تُستخدم خطة برنامج الموثوقية لتوثيق أفضل الممارسات (المهام، والأساليب، والأدوات، والتحليلات، والاختبارات) المطلوبة لنظام فرعي معين، بالإضافة إلى توضيح متطلبات العميل لتقييم الموثوقية. بالنسبة للأنظمة المعقدة واسعة النطاق، ينبغي أن تكون خطة برنامج الموثوقية وثيقة منفصلة . يُعد تحديد الموارد البشرية والميزانيات اللازمة للاختبارات والمهام الأخرى أمرًا بالغ الأهمية لنجاح البرنامج. وبشكل عام، يتطلب برنامج فعال للأنظمة المعقدة حجمًا كبيرًا من العمل.

تُعدّ خطة برنامج الموثوقية أساسية لتحقيق مستويات عالية من الموثوقية، وقابلية الاختبار، وسهولة الصيانة ، وبالتالي ضمان جاهزية النظام . تُوضع هذه الخطة في المراحل الأولى من تطوير النظام وتُحسّن باستمرار طوال دورة حياته. وهي لا تُحدد فقط مهام مهندس الموثوقية، بل تُحدد أيضًا مهام الجهات المعنية الأخرى . يجب أن تحظى خطة برنامج الموثوقية الفعّالة بموافقة الإدارة العليا للبرنامج، المسؤولة عن تخصيص الموارد الكافية لتنفيذها.

يمكن أيضًا استخدام خطة برنامج الموثوقية لتقييم وتحسين جاهزية النظام من خلال التركيز على زيادة قابلية الاختبار والصيانة، وليس على الموثوقية نفسها. يُعد تحسين قابلية الصيانة أسهل عمومًا من تحسين الموثوقية، كما أن تقديرات قابلية الصيانة (معدلات الإصلاح) تكون عادةً أكثر دقة. مع ذلك، ونظرًا لأن الشكوك في تقديرات الموثوقية تكون كبيرة جدًا في معظم الحالات، فمن المرجح أن تُهيمن على حساب الجاهزية (مشكلة عدم اليقين في التنبؤ)، حتى عندما تكون مستويات قابلية الصيانة عالية جدًا. عندما لا تكون الموثوقية تحت السيطرة، قد تنشأ مشكلات أكثر تعقيدًا، مثل نقص القوى العاملة (فنيي الصيانة/قدرات خدمة العملاء)، وتوفر قطع الغيار، والتأخيرات اللوجستية، ونقص مرافق الإصلاح، وتكاليف التحديث الشاملة وإدارة التكوين المعقدة، وغيرها. قد تتفاقم مشكلة عدم الموثوقية أيضًا بسبب "تأثير الدومينو" الناتج عن الأعطال الناجمة عن الصيانة بعد الإصلاحات. لذلك، فإن التركيز على قابلية الصيانة فقط غير كافٍ. إذا تم منع الأعطال، فلن تكون أي من المشكلات الأخرى ذات أهمية، وبالتالي تُعتبر الموثوقية عمومًا أهم عنصر في الجاهزية. يجب تقييم الموثوقية وتحسينها فيما يتعلق بكل من التوافر والتكلفة الإجمالية للملكية ، وذلك بسبب تكلفة قطع الغيار، وساعات عمل الصيانة، وتكاليف النقل والتخزين، ومخاطر تقادم القطع، وغيرها. ولكن، كما اكتشفت جنرال موتورز وتويوتا متأخرًا، تشمل التكلفة الإجمالية للملكية أيضًا تكاليف المسؤولية اللاحقة عندما لا تُراعي حسابات الموثوقية بشكل كافٍ أو دقيق المخاطر الجسدية التي يتعرض لها العملاء. غالبًا ما يكون من الضروري إيجاد توازن بين هذين العاملين. قد تكون هناك نسبة قصوى بين التوافر وتكلفة الملكية. يجب أيضًا مراعاة قابلية اختبار النظام في الخطة، لأنها الرابط بين الموثوقية وسهولة الصيانة. يمكن لاستراتيجية الصيانة أن تؤثر على موثوقية النظام (على سبيل المثال، من خلال الصيانة الوقائية و/أو التنبؤية )، على الرغم من أنها لا تستطيع أبدًا رفعها فوق مستوى الموثوقية الكامنة.

ينبغي أن تتضمن خطة الموثوقية استراتيجية واضحة للتحكم في التوافر. ويعتمد تحديد ما إذا كان التوافر وحده أو تكلفة الملكية معًا أكثر أهمية على استخدام النظام. فعلى سبيل المثال، يُسمح عادةً لنظام يُمثل حلقة وصل حيوية في نظام إنتاجي - كمنصة نفطية ضخمة - بتكلفة ملكية مرتفعة جدًا إذا كانت هذه التكلفة تُترجم إلى زيادة طفيفة في التوافر، إذ أن تعطل المنصة يُؤدي إلى خسارة فادحة في الإيرادات قد تتجاوز بسهولة تكلفة الملكية المرتفعة. ويجب أن تتناول خطة الموثوقية السليمة دائمًا تحليل RAMT في سياقه الكامل. ويشير RAMT إلى الموثوقية والتوافر وقابلية الصيانة وقابلية الاختبار، وذلك في ضوء احتياجات العميل.

متطلبات الموثوقية

في أي نظام، تتمثل إحدى أولى مهام هندسة الموثوقية في تحديد متطلبات الموثوقية والصيانة بدقة، انطلاقًا من احتياجات التوافر الإجمالية ، والأهم من ذلك، استنادًا إلى تحليل دقيق لأعطال التصميم أو نتائج اختبارات النماذج الأولية. ينبغي أن تقيد المتطلبات الواضحة (القابلة للتصميم وفقًا لها) المصممين من تصميم عناصر/بنى/واجهات/أنظمة غير موثوقة. لا يُعدّ الاكتفاء بتحديد أهداف التوافر أو الموثوقية أو قابلية الاختبار أو الصيانة (مثل الحد الأقصى لمعدلات الفشل) مناسبًا. هذا فهم خاطئ شائع لهندسة متطلبات الموثوقية. تتناول متطلبات الموثوقية النظام نفسه، بما في ذلك متطلبات الاختبار والتقييم، والمهام والوثائق المرتبطة بها. تُدرج متطلبات الموثوقية في مواصفات متطلبات النظام أو النظام الفرعي المناسبة، وخطط الاختبار، وبيانات العقد. يُعدّ وضع متطلبات مناسبة على مستوى أدنى أمرًا بالغ الأهمية. ^{[ 16 ]}

لا يكفي الاكتفاء بتوفير أهداف كمية دنيا (مثل متوسط الوقت بين الأعطال أو معدلات الفشل) لأسباب عديدة. أحدها هو أن التحقق الكامل (المتعلق بالصحة وإمكانية التحقق بمرور الوقت) من تخصيص الموثوقية الكمي (مواصفات المتطلبات) على المستويات الأدنى للأنظمة المعقدة لا يمكن (غالبًا) نتيجةً لـ: (1) كون المتطلبات احتمالية، (2) ارتفاع مستوى عدم اليقين بشكل كبير عند إثبات الامتثال لجميع هذه المتطلبات الاحتمالية، و(3) كون الموثوقية دالة للوقت، ولا تتوفر تقديرات دقيقة لرقم الموثوقية (الاحتمالي) لكل عنصر إلا في مراحل متأخرة جدًا من المشروع، وأحيانًا حتى بعد سنوات عديدة من الاستخدام الفعلي. قارن هذه المشكلة بإعادة التوازن المستمرة، على سبيل المثال، لمتطلبات كتلة النظام على المستوى الأدنى في تطوير الطائرات، وهو ما يُعد في حد ذاته مشروعًا ضخمًا. لاحظ أنه في هذه الحالة، لا تختلف الكتل إلا بنسبة مئوية محددة، ولا تعتمد على الزمن، والبيانات غير احتمالية ومتاحة بالفعل في نماذج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD). أما فيما يتعلق بالموثوقية، فقد تتغير مستويات عدم الموثوقية (معدلات الفشل) بعوامل تصل إلى عقود (مضاعفات العدد 10) نتيجة انحرافات طفيفة جدًا في التصميم أو العملية أو أي عامل آخر. ^{[ 17 ]} غالبًا ما تكون هذه المعلومات غير متاحة دون وجود شكوك كبيرة خلال مرحلة التطوير. وهذا ما يجعل حل مشكلة التخصيص هذه شبه مستحيل بطريقة مفيدة وعملية وصحيحة لا تؤدي إلى تحديد مفرط أو ناقص. لذلك، ثمة حاجة إلى نهج عملي، على سبيل المثال: استخدام مستويات/فئات عامة من المتطلبات الكمية تعتمد فقط على شدة آثار الفشل. كما أن التحقق من صحة النتائج مهمة ذاتية أكثر بكثير من أي نوع آخر من المتطلبات. وتُعد معايير الموثوقية (الكمية) - من حيث متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) - أكثر معايير التصميم غموضًا في أي تصميم.

علاوة على ذلك، ينبغي أن توجه متطلبات تصميم الموثوقية تصميم النظام (أو الجزء) لدمج خصائص تمنع حدوث الأعطال، أو تحد من عواقبها من الأساس. لن يساعد هذا في التنبؤات فحسب، بل سيجنب أيضًا تشتيت الجهد الهندسي وتحويله إلى عمل محاسبي. يجب أن تكون متطلبات التصميم دقيقة بما يكفي ليتمكن المصمم من تصميم النظام وفقًا لها، وأن يثبت - من خلال التحليل أو الاختبار - تحقيق هذه المتطلبات، وإن أمكن، ضمن مستوى ثقة محدد. ينبغي أن تكون أي متطلبات موثوقية مفصلة، ويمكن استخلاصها من تحليل الأعطال (تحليل الإجهاد والتعب باستخدام العناصر المحدودة، تحليل مخاطر الموثوقية، تحليل شجرة الأعطال، تحليل أنماط وتأثيرات الأعطال، تحليل العوامل البشرية، تحليل المخاطر الوظيفية، إلخ) أو أي نوع من اختبارات الموثوقية. كما يلزم تحديد متطلبات لاختبارات التحقق (مثل إجهادات التحميل الزائد المطلوبة) والوقت اللازم للاختبار. لاستخلاص هذه المتطلبات بفعالية، ينبغي استخدام منطق تقييم المخاطر وتخفيفها القائم على هندسة النظم . يجب إنشاء أنظمة سجلات مخاطر قوية تحتوي على معلومات تفصيلية حول أسباب وكيفية فشل الأنظمة. تُستخلص المتطلبات وتُتابع بهذه الطريقة. ينبغي أن تُوجّه متطلبات التصميم العملية هذه عملية التصميم، ولا تُستخدم فقط لأغراض التحقق. تُستخلص هذه المتطلبات (التي غالبًا ما تكون قيودًا تصميمية) من تحليل الأعطال أو الاختبارات الأولية. يُعدّ فهم هذا الاختلاف، مقارنةً بمواصفات المتطلبات الكمية (اللوجستية) البحتة (مثل معدل الفشل/متوسط الوقت بين الأعطال المستهدف)، أمرًا بالغ الأهمية في تطوير أنظمة ناجحة (معقدة). ^{[ 18 ]}

تتناول متطلبات الصيانة تكاليف الإصلاحات ووقت الإصلاح. أما متطلبات قابلية الاختبار (لا ينبغي الخلط بينها وبين متطلبات الاختبار) فتربط بين الموثوقية وقابلية الصيانة، وينبغي أن تتناول إمكانية اكتشاف أنماط الأعطال (على مستوى نظام معين)، ومستويات العزل، وإنشاء أدوات التشخيص (الإجراءات).

كما ذُكر سابقًا، ينبغي على مهندسي الموثوقية أيضًا مراعاة متطلبات مهام الموثوقية المختلفة وتوثيقها خلال مراحل تطوير النظام واختباره وإنتاجه وتشغيله. تُحدد هذه المتطلبات عادةً في بيان نطاق العمل التعاقدي، وتعتمد على مدى المرونة التي يرغب العميل في منحها للمقاول. تشمل مهام الموثوقية تحليلات وتخطيطًا وإبلاغًا عن الأعطال. يعتمد اختيار المهام على أهمية النظام وتكلفته. قد يتطلب النظام الحرج للسلامة عملية رسمية للإبلاغ عن الأعطال ومراجعتها طوال فترة التطوير، بينما قد يعتمد النظام غير الحرج على تقارير الاختبار النهائية. تُوثق مهام برنامج الموثوقية الأكثر شيوعًا في معايير برامج الموثوقية، مثل MIL-STD-785 وIEEE 1332. يُعد تحليل الإبلاغ عن الأعطال وأنظمة الإجراءات التصحيحية نهجًا شائعًا لمراقبة موثوقية المنتج/العملية.

ثقافة الموثوقية / الأخطاء البشرية / العوامل البشرية

في الواقع، يمكن إرجاع معظم حالات الفشل إلى نوع من أنواع الخطأ البشري ، على سبيل المثال في:

القرارات الإدارية (مثل الميزانية والتوقيت والمهام المطلوبة)
هندسة النظم: دراسات الاستخدام (حالات التحميل)
هندسة النظم: تحليل المتطلبات / تحديدها
هندسة النظم: التحكم في التكوين
الافتراضات
الحسابات / المحاكاة / تحليل العناصر المحدودة
تصميم
رسومات التصميم
الاختبار (مثل إعدادات الحمل غير الصحيحة أو قياس الفشل)
التحليل الإحصائي
تصنيع
ضبط الجودة
صيانة
كتيبات الصيانة
تمرين
تصنيف المعلومات وترتيبها
تقديم ملاحظات حول المعلومات الميدانية (مثل المعلومات غير الصحيحة أو الغامضة للغاية)
إلخ.

مع ذلك، يتمتع البشر بقدرة فائقة على اكتشاف هذه الأعطال وتصحيحها والارتجال عند حدوث حالات غير طبيعية. لذا، قد لا تكون السياسات التي تستبعد تمامًا التدخل البشري في عمليات التصميم والإنتاج لتحسين الموثوقية فعّالة. فبعض المهام يُجيد البشر أداءها، وبعضها الآخر يُجيد الآلات أداءه. ^{[ 19 ]}

علاوة على ذلك، قد تُسهم الأخطاء البشرية في الإدارة، وتنظيم البيانات والمعلومات، أو سوء استخدام العناصر، في عدم الموثوقية. وهذا هو السبب الرئيسي وراء عدم إمكانية تحقيق مستويات عالية من الموثوقية للأنظمة المعقدة إلا باتباع عملية هندسة أنظمة متينة ، مع التخطيط والتنفيذ السليمين لمهام التحقق والتدقيق. ويشمل ذلك أيضًا التنظيم الدقيق لمشاركة البيانات والمعلومات، وخلق "ثقافة موثوقية"، تمامًا كما أن وجود "ثقافة سلامة" أمر بالغ الأهمية في تطوير الأنظمة الحساسة للسلامة.

التنبؤ بالموثوقية وتحسينها

يجمع التنبؤ بالموثوقية بين ما يلي:

إنشاء نموذج موثوقية مناسب (انظر المزيد في هذه الصفحة)
تقدير (وتبرير) معلمات الإدخال لهذا النموذج (مثل معدلات الفشل لنمط فشل أو حدث معين ومتوسط الوقت اللازم لإصلاح النظام لفشل معين)
تقدير معايير موثوقية المخرجات على مستوى النظام أو الجزء (مثل توافر النظام أو تكرار عطل وظيفي معين). قد يوحي التركيز على التحديد الكمي ووضع الأهداف (مثل متوسط الوقت بين الأعطال) بوجود حد للموثوقية الممكنة، إلا أنه لا يوجد حد جوهري، ولا يتطلب تطوير موثوقية أعلى تكلفة إضافية. إضافةً إلى ذلك، يُجادل البعض بأن التنبؤ بالموثوقية من البيانات التاريخية قد يكون مُضللاً للغاية، حيث لا تكون المقارنات صالحة إلا للتصاميم والمنتجات وعمليات التصنيع والصيانة المتطابقة مع أحمال التشغيل وبيئات الاستخدام المتطابقة. حتى التغييرات الطفيفة في أي من هذه العوامل قد يكون لها تأثيرات كبيرة على الموثوقية. علاوة على ذلك، من المرجح أن تكون العناصر الأكثر عرضة للتلف والأكثر أهمية (أي العناصر الأكثر أهمية لإجراء دراسة موثوقية) قد خضعت للتعديل وإعادة الهندسة منذ جمع البيانات التاريخية، مما يجعل الأساليب والعمليات الإحصائية القياسية (التفاعلية أو الاستباقية) المستخدمة في قطاعات مثل الطب أو التأمين أقل فعالية. ويُطرح رأي آخر مفاده أنه لكي يكون بالإمكان التنبؤ بالموثوقية بدقة عن طريق الاختبار، يجب معرفة آليات الفشل بدقة، وبالتالي - في معظم الحالات - يمكن منعها. إن اتباع المسار الخاطئ المتمثل في محاولة تحديد وحل مشكلة هندسية معقدة تتعلق بالموثوقية من حيث متوسط الوقت بين الأعطال أو الاحتمالية باستخدام نهج غير صحيح - على سبيل المثال، النهج التفاعلي - يُشار إليه من قبل بارنارد باسم "لعبة الأرقام" ويعتبر ممارسة سيئة. ^[²⁰^]

بالنسبة للأنظمة القائمة، يُمكن القول بأن أي محاولة من قِبل برنامج مسؤول لتصحيح السبب الجذري للأعطال المكتشفة قد تُبطل التقدير الأولي لمتوسط الوقت بين الأعطال، إذ يجب وضع افتراضات جديدة (تخضع بدورها لمستويات خطأ عالية) حول تأثير هذا التصحيح. ومن المشكلات العملية الأخرى عدم توفر بيانات تفصيلية عن الأعطال، وغالبًا ما تتسم البيانات المتاحة بتصفية غير متسقة لبيانات الأعطال (التغذية الراجعة)، وتجاهل الأخطاء الإحصائية (التي تكون مرتفعة جدًا في الأحداث النادرة مثل الأعطال المتعلقة بالموثوقية). يجب وضع إرشادات واضحة جدًا لحساب ومقارنة الأعطال المتعلقة بأنواع مختلفة من الأسباب الجذرية (مثل أعطال التصنيع، والصيانة، والنقل، والنظام نفسه، أو أعطال التصميم المتأصلة). قد تؤدي مقارنة أنواع مختلفة من الأسباب إلى تقديرات غير صحيحة وقرارات تجارية خاطئة بشأن محور التحسين.

قد يكون إجراء تنبؤ كمي دقيق لموثوقية الأنظمة أمرًا صعبًا ومكلفًا للغاية إذا تم عن طريق الاختبار. على مستوى الأجزاء الفردية، يمكن غالبًا الحصول على نتائج موثوقية بدرجة ثقة عالية نسبيًا، حيث يُمكن اختبار العديد من عينات الأجزاء باستخدام ميزانية الاختبار المتاحة. مع ذلك، قد تفتقر هذه الاختبارات إلى الصلاحية على مستوى النظام بسبب الافتراضات التي تم وضعها عند اختبار الأجزاء. أكد هؤلاء الباحثون على أهمية الاختبار الأولي على مستوى الجزء أو النظام حتى حدوث العطل، والتعلم من هذه الأعطال لتحسين النظام أو الجزء. ويُستنتج عمومًا أن التنبؤ الدقيق والمطلق بالموثوقية - سواءً عن طريق مقارنة البيانات الميدانية أو الاختبار - غير ممكن في معظم الحالات. وقد يكون هناك استثناء في حالات الأعطال الناتجة عن مشاكل التآكل، مثل أعطال الإجهاد. في مقدمة معيار MIL-STD-785، ورد أنه ينبغي استخدام التنبؤ بالموثوقية بحذر شديد، إن لم يُستخدم فقط للمقارنة في دراسات المفاضلة.

تصميم من أجل الموثوقية

التصميم من أجل الموثوقية (DfR) هو عملية تشمل أدوات وإجراءات لضمان تلبية المنتج لمتطلبات الموثوقية، في بيئة استخدامه، طوال فترة عمره الافتراضي. يُطبَّق التصميم من أجل الموثوقية في مرحلة تصميم المنتج لتحسين موثوقيته بشكل استباقي. ^{[ 21 ]} غالبًا ما يُستخدم التصميم من أجل الموثوقية كجزء من استراتيجية شاملة للتصميم من أجل التميز (DfX) .

النهج القائم على الإحصاءات (أي متوسط الوقت بين الأعطال)

يبدأ تصميم الموثوقية بتطوير نموذج (للنظام) . تستخدم نماذج الموثوقية والتوافر مخططات الكتل وتحليل شجرة الأعطال لتوفير وسيلة بيانية لتقييم العلاقات بين أجزاء النظام المختلفة. قد تتضمن هذه النماذج تنبؤات مبنية على معدلات الفشل المستمدة من البيانات التاريخية. على الرغم من أن تنبؤات (بيانات الإدخال) غالبًا ما تكون غير دقيقة بشكل مطلق، إلا أنها قيّمة لتقييم الاختلافات النسبية في بدائل التصميم. يمكن أيضًا استخدام معايير قابلية الصيانة، مثل متوسط وقت الإصلاح (MTTR)، كمدخلات لهذه النماذج.

يجب تحديد وتحليل أهم الأسباب الجذرية وآليات الفشل باستخدام الأدوات الهندسية. وينبغي تزويد المصممين بمجموعة متنوعة من الإرشادات العملية المتعلقة بالأداء والموثوقية، لتمكينهم من ابتكار تصاميم ومنتجات ذات إجهاد منخفض، تحمي من التلف والتآكل المفرط، أو تكون محمية من هذه الأضرار. وقد يلزم التحقق من صحة أحمال الإدخال (المتطلبات)، بالإضافة إلى التحقق من موثوقية الأداء عن طريق الاختبار.

تُعدّ تقنية التكرار من أهم تقنيات التصميم . وهذا يعني أنه في حال تعطل جزء من النظام، يوجد مسار بديل للنجاح، كنظام احتياطي مثلاً. ويعود السبب في كون هذه التقنية الخيار الأمثل للتصميم إلى أن أدلة الموثوقية العالية للأجزاء أو الأنظمة الجديدة غالباً ما تكون غير متوفرة، أو باهظة التكلفة للغاية. ومن خلال الجمع بين التكرار، ومستوى عالٍ من مراقبة الأعطال، وتجنب الأعطال ذات السبب المشترك، يمكن جعل النظام، حتى ذي الموثوقية المنخفضة نسبياً على مستوى القناة الواحدة (الجزء)، عالي الموثوقية على مستوى النظام (حتى مستوى الموثوقية الحرجة). ولا يتطلب ذلك أي اختبار للموثوقية. وبالإضافة إلى التكرار، فإن استخدام تصاميم أو عمليات تصنيع مختلفة (مثلاً من خلال موردين مختلفين لأجزاء متشابهة) لقنوات مستقلة، يُقلل من حساسية النظام لمشاكل الجودة (مثل الأعطال المبكرة لدى مورد واحد)، مما يسمح بتحقيق مستويات عالية جداً من الموثوقية في جميع مراحل دورة التطوير (من المراحل الأولى إلى المدى الطويل). يمكن أيضًا تطبيق مبدأ التكرار في هندسة النظم من خلال التحقق المزدوج من المتطلبات والبيانات والتصاميم والحسابات والبرامج والاختبارات للتغلب على حالات الفشل المنهجية.

من الطرق الفعّالة الأخرى لمعالجة مشكلات الموثوقية إجراء تحليل يتنبأ بالتدهور، مما يُمكّن من منع حالات التوقف/الأعطال غير المجدولة. ويمكن استخدام برامج الصيانة المرتكزة على الموثوقية ( RCM ) لهذا الغرض.

نهج قائم على فيزياء الفشل

في مجال التجميعات الإلكترونية، يتزايد التوجه نحو منهج مختلف يُعرف باسم " فيزياء الفشل" . تعتمد هذه التقنية على فهم آليات الفشل الفيزيائية، الثابتة والديناميكية. وهي تأخذ في الحسبان التغيرات في الحمل والقوة والإجهاد التي تؤدي إلى الفشل، وذلك بتفصيل دقيق، بفضل استخدام برامج حديثة تعتمد على طريقة العناصر المحدودة (FEM) قادرة على التعامل مع الأشكال الهندسية المعقدة وآليات مثل الزحف، واسترخاء الإجهاد، والإجهاد الدوري، والتصميم الاحتمالي ( طرق مونت كارلو /DOE). يمكن إعادة تصميم المادة أو المكون لتقليل احتمالية الفشل وجعله أكثر مقاومة لهذه التغيرات. ومن تقنيات التصميم الشائعة الأخرى " تخفيض قدرة المكونات"، أي اختيار مكونات تتجاوز مواصفاتها مستويات الإجهاد المتوقعة بشكل ملحوظ، مثل استخدام أسلاك كهربائية ذات مقياس أثقل من المعتاد للتيار الكهربائي المتوقع .

الأدوات والتقنيات الشائعة

تختص العديد من المهام والتقنيات والتحليلات المستخدمة في هندسة الموثوقية بصناعات وتطبيقات معينة، ولكنها قد تشمل عادةً ما يلي:

فيزياء الفشل (PoF)
اختبار ذاتي مدمج (BIT أو BIST) (تحليل قابلية الاختبار)
تحليل أنماط الفشل وتأثيراتها (FMEA)
تحليل مخاطر الموثوقية
تحليل مخطط كتلة الموثوقية
تحليل مخطط الكتلة الديناميكي للموثوقية ^{[ 22 ]}
تحليل شجرة الأعطال
تحليل الأسباب الجذرية
الهندسة الإحصائية، تصميم التجارب - على سبيل المثال، في عمليات المحاكاة / نماذج العناصر المحدودة أو مع الاختبار
تحليل دائرة التسلل
الاختبارات المعجلة
تحليل نمو الموثوقية (الموثوقية التفاعلية)
تحليل ويبول (لأغراض الاختبار أو الموثوقية "التفاعلية" بشكل أساسي)
نماذج البقاء على قيد الحياة ذات التضاريس المفرطة
التحليل الحراري باستخدام تحليل العناصر المحدودة (FEA) و/أو القياس
تحليل الإجهاد الناتج عن الحرارة والصدمات والاهتزازات باستخدام طريقة العناصر المحدودة و/أو القياس
التحليل الكهرومغناطيسي
تجنب نقطة الفشل الوحيدة (SPOF)
التحليل الوظيفي وتحليل الفشل الوظيفي (مثل تحليل أنماط الفشل الوظيفية، أو تحليل مخاطر الفشل الوظيفي، أو تحليل الفشل الوظيفي)
الصيانة التنبؤية والوقائية: تحليل الصيانة المرتكزة على الموثوقية (RCM)
تحليل قابلية الاختبار
تحليل تشخيص الأعطال (يُدمج عادةً أيضًا في تحليل أنماط الفشل وتأثيراتها)
تحليل الأخطاء البشرية
تحليل المخاطر التشغيلية
تحسين الصيانة الوقائية/المخططة (PMO)
الفحص اليدوي
دعم لوجستي متكامل

تُعرض نتائج هذه الأساليب خلال مراجعات تصميم الأجزاء أو الأنظمة، واللوجستيات. وتُعدّ الموثوقية أحد المتطلبات العديدة للأجزاء أو الأنظمة المعقدة. وتُستخدم دراسات المفاضلة الهندسية لتحديد التوازن الأمثل بين متطلبات الموثوقية والقيود الأخرى.

أهمية اللغة

يعتمد مهندسو الموثوقية، سواءً استخدموا أساليب كمية أو نوعية لوصف الأعطال أو المخاطر، على اللغة لتحديد المخاطر بدقة وتمكين حل المشكلات. يجب أن تساعد اللغة المستخدمة في إنشاء وصف منظم للوظيفة/العنصر/النظام وبيئته المعقدة فيما يتعلق بفشل هذه الوظائف/العناصر/الأنظمة. يرتكز هندسة النظم بشكل كبير على إيجاد الكلمات المناسبة لوصف المشكلة (والمخاطر المرتبطة بها)، بحيث يمكن حلها بسهولة من خلال الحلول الهندسية. قال جاك رينغ إن وظيفة مهندس النظم هي "صياغة المشروع". (رينغ وآخرون، 2000) ^{[ 23 ].} بالنسبة لأعطال الأجزاء/الأنظمة، يجب أن يركز مهندسو الموثوقية أكثر على "لماذا وكيف"، بدلاً من التنبؤ "متى". إن فهم "لماذا" حدث العطل (على سبيل المثال، بسبب إجهاد المكونات الزائد أو مشكلات التصنيع) من المرجح أن يؤدي إلى تحسين التصاميم والعمليات المستخدمة ^{[ 4 ]} أكثر من تحديد "متى" من المحتمل أن يحدث العطل (على سبيل المثال، من خلال تحديد متوسط الوقت بين الأعطال). لتحقيق ذلك، يجب أولاً تصنيف مخاطر الموثوقية المتعلقة بالجزء/النظام وترتيبها (استنادًا إلى شكل من أشكال المنطق النوعي والكمي إن أمكن) للسماح بتقييم أكثر فعالية وتحسين لاحق. يتم ذلك جزئيًا باستخدام اللغة ومنطق القضايا ، ولكن أيضًا بالاعتماد على الخبرة المكتسبة من عناصر مماثلة. يمكن ملاحظة ذلك، على سبيل المثال، في وصف الأحداث في تحليل شجرة الأعطال ، وتحليل أنماط الفشل وتأثيراتها (FMEA) ، وسجلات تتبع المخاطر. من هذا المنطلق، تلعب اللغة والقواعد النحوية السليمة (جزء من التحليل النوعي) دورًا هامًا في هندسة الموثوقية، تمامًا كما هو الحال في هندسة السلامة أو بشكل عام في هندسة النظم .

يُعدّ الاستخدام الصحيح للغة عاملاً أساسياً في تحديد مخاطر الخطأ البشري أو الحدّ منها ، والتي غالباً ما تكون السبب الجذري للعديد من الأعطال. ويشمل ذلك توفير تعليمات واضحة في كتيبات الصيانة والتشغيل وإجراءات الطوارئ وغيرها، وذلك لمنع الأخطاء البشرية المنهجية التي قد تؤدي إلى أعطال في النظام. ينبغي أن تُكتب هذه التعليمات من قِبل كتّاب تقنيين مُدرّبين أو ذوي خبرة، باستخدام ما يُعرف باللغة الإنجليزية المُبسّطة أو الإنجليزية التقنية المُبسّطة ، حيث تُختار الكلمات والتركيبات بعناية فائقة لتقليل الغموض أو خطر الالتباس (على سبيل المثال، قد يُشير مصطلح "استبدال الجزء القديم" بشكلٍ مُبهم إلى استبدال جزء مُستهلك بآخر سليم، أو استبدال جزء بآخر ذي تصميم أحدث وأفضل).

نمذجة الموثوقية

نمذجة الموثوقية هي عملية التنبؤ بموثوقية مكون أو نظام أو فهمها قبل تنفيذه. من بين أنواع التحليل الشائعة لنمذجة سلوك توافر النظام الكامل ، بما في ذلك تأثيرات المشكلات اللوجستية مثل توفير قطع الغيار والنقل والقوى العاملة، تحليل شجرة الأعطال ومخططات الموثوقية . على مستوى المكون، يمكن استخدام نفس أنواع التحليلات مع أنواع أخرى. يمكن الحصول على مدخلات النماذج من مصادر متعددة، بما في ذلك الاختبارات، والخبرة التشغيلية السابقة، وبيانات ميدانية، بالإضافة إلى أدلة البيانات من صناعات مماثلة أو ذات صلة. بغض النظر عن المصدر، يجب استخدام جميع بيانات إدخال النموذج بحذر شديد، لأن التنبؤات لا تكون صحيحة إلا في الحالات التي استُخدم فيها المنتج نفسه في السياق نفسه. ولذلك، تُستخدم التنبؤات غالبًا للمساعدة في مقارنة البدائل.

بالنسبة للتنبؤات على مستوى الأجزاء، يشيع استخدام مجالين منفصلين للتحقيق:

يعتمد نهج فيزياء الفشل على فهم آليات الفشل الفيزيائية المعنية، مثل انتشار الشقوق الميكانيكية أو التدهور الناتج عن التآكل الكيميائي أو الفشل؛
يُعد نهج نمذجة إجهاد الأجزاء طريقة تجريبية للتنبؤ تعتمد على حساب عدد ونوع مكونات النظام، والإجهاد الذي تتعرض له أثناء التشغيل.

نظرية الموثوقية

تُعرَّف الموثوقية بأنها احتمال أن يؤدي جهاز ما وظيفته المقصودة خلال فترة زمنية محددة في ظل ظروف معينة. ويمكن التعبير عن ذلك رياضياً على النحو التالي:

$R(t)=Pr\{T>t\}=\int _{t}^{\infty }f(x)\,dx\ \!$ ،

أين $f(x)\!$ هي دالة كثافة احتمال الفشل و $t$ يمثل طول الفترة الزمنية (والتي يُفترض أن تبدأ من الزمن صفر).

هناك بعض العناصر الأساسية لهذا التعريف:

تعتمد الموثوقية على "الوظيفة المقصودة": ويُفهم من ذلك عمومًا التشغيل دون أعطال. مع ذلك، حتى لو لم يتعطل أي جزء من النظام، ولكن لم يؤدِ النظام ككل وظيفته المقصودة، فإن ذلك يؤثر سلبًا على موثوقية النظام. وتُعدّ مواصفات متطلبات النظام المعيار الذي تُقاس على أساسه الموثوقية.
تنطبق الموثوقية على فترة زمنية محددة. عمليًا، هذا يعني أن النظام لديه فرصة محددة للعمل دون عطل قبل وقت محدد. $T\!$ تضمن هندسة الموثوقية أن تلبي المكونات والمواد المتطلبات خلال الفترة الزمنية المحددة. تجدر الإشارة إلى أنه قد يتم استخدام وحدات أخرى غير الوقت أحيانًا (مثل "مهمة" أو "دورات تشغيل").
تقتصر الموثوقية على التشغيل في ظل ظروف محددة (أو مُعرّفة بوضوح). هذا القيد ضروري لأنه من المستحيل تصميم نظام لظروف غير محدودة. فمركبة استكشاف المريخ ستعمل في ظروف محددة تختلف عن تلك الخاصة بسيارة عائلية. يجب مراعاة بيئة التشغيل أثناء التصميم والاختبار. وقد يُطلب من المركبة نفسها العمل في ظروف متغيرة تتطلب مزيدًا من التدقيق.
ومن المراجع البارزة حول نظرية الموثوقية وأسسها الرياضية والإحصائية Barlow, RE and Proschan, F. (1982) و Samaniego, FJ (2007).

في كثير من الأحيان، تكون المعرفة بالتبعية الإحصائية بين أعطال المكونات غير معروفة أو محدودة جزئيًا فقط. عندما يُراد نمذجة هذه المعرفة الناقصة، تسمح نظرية الموثوقية بإجراء تحليلات تُحدد نطاقات أو حدود احتمالات فشل النظام بدلاً من التوزيعات الفريدة، لا سيما بالنسبة للأنظمة الصغيرة متعددة المكونات.

معايير موثوقية النظام الكمية - النظرية

تُحدد المتطلبات الكمية باستخدام معايير الموثوقية. يُعد متوسط الوقت حتى الفشل (MTTF) المعيار الأكثر شيوعًا ، ويمكن تحديده أيضًا كمعدل الفشل (يُعبّر عنه بدالة كثافة احتمالية شرطية أو دالة تكرار) أو عدد حالات الفشل خلال فترة زمنية محددة. قد تكون هذه المعايير مفيدة لمستويات الأنظمة العليا والأنظمة التي تعمل بشكل متكرر (مثل المركبات والآلات والمعدات الإلكترونية). تزداد الموثوقية مع ازدياد متوسط الوقت حتى الفشل. يُحدد متوسط الوقت حتى الفشل عادةً بالساعات، ولكن يمكن استخدامه أيضًا بوحدات قياس أخرى، مثل الأميال أو الدورات. قد يكون استخدام قيم متوسط الوقت حتى الفشل على مستويات الأنظمة الدنيا مُضللًا للغاية، خاصةً إذا لم تُحدد أنماط وآليات الفشل المرتبطة بها (الحرف F في متوسط الوقت حتى الفشل). ^{[ 17 ]}

في حالات أخرى، تُحدد الموثوقية باحتمالية نجاح المهمة. على سبيل المثال، يمكن تحديد موثوقية رحلة طائرة مجدولة كاحتمالية لا بُعدية أو كنسبة مئوية، كما هو شائع في هندسة سلامة الأنظمة .

يُعدّ الجهاز أو النظام أحادي الاستخدام حالةً خاصةً من حالات نجاح المهمة. فهذه أجهزة أو أنظمة تبقى في حالة خمول نسبي وتعمل لمرة واحدة فقط. ومن أمثلتها الوسائد الهوائية للسيارات ، والبطاريات الحرارية، والصواريخ . تُحدد موثوقية الاستخدام الأحادي كاحتمالية نجاح لمرة واحدة، أو تُدمج ضمن معيار ذي صلة. ويمكن تحديد موثوقية الصاروخ أحادي الاستخدام كشرط لاحتمالية الإصابة. بالنسبة لهذه الأنظمة، تُعدّ احتمالية الفشل عند الطلب (PFD) مقياس الموثوقية، وهي في الواقع قيمة "عدم التوافر". تُستمدّ احتمالية الفشل عند الطلب من معدل الفشل (تكرار الحدوث) ومدة المهمة للأنظمة غير القابلة للإصلاح.

بالنسبة للأنظمة القابلة للإصلاح، يُستمد هذا المقياس من معدل الأعطال، ومتوسط وقت الإصلاح، وفترة الاختبار. وقد لا يكون هذا المقياس فريدًا لنظام معين، إذ يعتمد على نوع الطلب. إضافةً إلى متطلبات مستوى النظام، يمكن تحديد متطلبات الموثوقية للأنظمة الفرعية الحيوية. وفي معظم الحالات، تُحدد معايير الموثوقية بفترات ثقة إحصائية مناسبة .

اختبار الموثوقية

يهدف اختبار الموثوقية أو التحقق منها إلى اكتشاف المشكلات المحتملة في التصميم في أقرب وقت ممكن، وبالتالي ضمان استيفاء النظام لمتطلبات الموثوقية. ينبغي مراعاة موثوقية المنتج في جميع الظروف البيئية، مثل الاستخدام المتوقع والنقل والتخزين، خلال فترة عمره الافتراضي المحدد. ^{[ 10 ]} ويتم ذلك بتعريض المنتج لظروف بيئية طبيعية أو اصطناعية لتقييم أدائه في ظل ظروف الاستخدام والنقل والتخزين الفعلية، وتحليل ودراسة مدى تأثير العوامل البيئية وآلية عملها. ^{[ 24 ]} كما يتم استخدام معدات اختبار بيئية متنوعة لمحاكاة درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة والرطوبة العالية، وتغيرات درجات الحرارة في البيئة المناخية، لتسريع استجابة المنتج في بيئة الاستخدام، والتحقق من بلوغه الجودة المتوقعة في البحث والتطوير والتصميم والتصنيع. ^{[ 25 ]}

يُطلق على التحقق من الموثوقية أيضًا اسم اختبار الموثوقية، وهو يشير إلى استخدام النمذجة والإحصاء وغيرها من الأساليب لتقييم موثوقية المنتج بناءً على عمره الافتراضي وأدائه المتوقع. ^{[ 26 ]} تتطلب معظم المنتجات المتوفرة في السوق اختبار الموثوقية، مثل السيارات، والدوائر المتكاملة ، والآلات الثقيلة المستخدمة في استخراج الموارد الطبيعية، وبرمجيات الطائرات. ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}

يمكن إجراء اختبارات الموثوقية على مستويات متعددة، وتتنوع أنواعها. يمكن اختبار الأنظمة المعقدة على مستويات المكونات، ولوحات الدوائر، والوحدات، والتجميعات، والأنظمة الفرعية، والنظام ككل. ^{[ 29 ]} (تختلف مسميات مستويات الاختبار باختلاف التطبيقات). على سبيل المثال، يساعد إجراء اختبارات فحص الإجهاد البيئي على مستويات أدنى، مثل الأجزاء الصغيرة أو التجميعات المصغرة، في اكتشاف المشكلات قبل أن تتسبب في أعطال على مستويات أعلى. يستمر الاختبار خلال كل مستوى من مستويات التكامل، بدءًا من اختبار النظام الكامل، مرورًا بالاختبار التطويري، وصولًا إلى الاختبار التشغيلي، مما يقلل من مخاطر البرنامج. مع ذلك، لا يُزيل الاختبار مخاطر عدم الموثوقية تمامًا.

مع كل اختبار، قد تحدث أخطاء إحصائية من النوع الأول والنوع الثاني ، وذلك تبعًا لحجم العينة، ووقت الاختبار، والافتراضات، ونسبة التمييز المطلوبة . هناك خطر رفض تصميم جيد بشكل خاطئ (خطأ من النوع الأول)، وخطر قبول تصميم سيئ بشكل خاطئ (خطأ من النوع الثاني).

ليس من الممكن دائمًا اختبار جميع متطلبات النظام. فبعض الأنظمة باهظة التكلفة للغاية للاختبار؛ وقد يستغرق رصد بعض أنماط الأعطال سنوات؛ وتؤدي بعض التفاعلات المعقدة إلى عدد هائل من حالات الاختبار المحتملة؛ كما تتطلب بعض الاختبارات استخدام نطاقات اختبار محدودة أو موارد أخرى. في مثل هذه الحالات، يمكن استخدام مناهج اختبار مختلفة، مثل اختبار العمر المعجل (بشكل كبير)، وتصميم التجارب ، والمحاكاة .

يلعب مستوى الثقة الإحصائية المطلوب دورًا هامًا في اختبارات الموثوقية. وتزداد الثقة الإحصائية بزيادة مدة الاختبار أو عدد العناصر المختبرة. تُصمم خطط اختبار الموثوقية لتحقيق الموثوقية المطلوبة عند مستوى الثقة المحدد ، بأقل عدد ممكن من وحدات الاختبار وأقصر مدة زمنية. وتؤدي خطط الاختبار المختلفة إلى مستويات متفاوتة من المخاطر على كلٍ من المُنتِج والمُستهلِك. وتؤثر الموثوقية المطلوبة، والثقة الإحصائية، ومستويات المخاطر لكل طرف على خطة الاختبار النهائية. لذا، ينبغي على العميل والمطور الاتفاق مسبقًا على كيفية اختبار متطلبات الموثوقية.

يُعدّ تعريف "الفشل" جانبًا أساسيًا من اختبار الموثوقية. ورغم أن هذا قد يبدو بديهيًا، إلا أن هناك العديد من الحالات التي لا يكون فيها من الواضح ما إذا كان الفشل ناتجًا عن خلل في النظام نفسه. فالاختلافات في ظروف الاختبار، واختلافات المشغلين، والظروف الجوية، والظروف غير المتوقعة، كلها عوامل تُحدث تباينًا بين العميل ومطور النظام. ومن الاستراتيجيات المُتبعة لمعالجة هذه المشكلة استخدام عملية مؤتمر التقييم. يضم مؤتمر التقييم ممثلين عن العميل، والمطور، ومنظمة الاختبار، ومنظمة الموثوقية، وأحيانًا مراقبين مستقلين. وتُحدد عملية مؤتمر التقييم في بيان العمل. حيث تُدرس كل حالة اختبار من قِبل المجموعة، ويتم تقييمها إما بنجاح أو فشل. ويُعتبر هذا التقييم هو النتيجة الرسمية التي يعتمدها مهندس الموثوقية.

كجزء من مرحلة تحديد المتطلبات، يقوم مهندس الموثوقية بتطوير استراتيجية اختبار بالتعاون مع العميل. تُوازن هذه الاستراتيجية بين احتياجات قسم الموثوقية، الذي يسعى للحصول على أكبر قدر ممكن من البيانات، والقيود المفروضة كالتكلفة والجدول الزمني والموارد المتاحة. تُوضع خطط وإجراءات اختبار لكل اختبار موثوقية، وتُوثّق النتائج.

يُعد اختبار الموثوقية شائعًا في صناعة الفوتونيات. ومن أمثلة اختبارات موثوقية الليزر اختبار العمر الافتراضي واختبار التشغيل الأولي . تتضمن هذه الاختبارات تعريض مجموعة من الليزرات لتقادم مُسرّع للغاية، في ظل ظروف مُحكمة. تُستخدم البيانات المُجمّعة من اختبارات العمر الافتراضي هذه للتنبؤ بالعمر الافتراضي المتوقع لليزر في ظل خصائص التشغيل المُصممة له. ^{[ 30 ]}

متطلبات اختبار الموثوقية

هناك العديد من المعايير التي يجب اختبارها والتي تعتمد على المنتج أو العملية التي يتم اختبارها، وبشكل أساسي، هناك خمسة مكونات هي الأكثر شيوعًا: ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]}

عمر المنتج
الوظيفة المقصودة
ظروف التشغيل
احتمالية الأداء
استثناءات المستخدم ^{[ 33 ]}

يمكن تقسيم دورة حياة المنتج إلى أربعة أقسام مختلفة لأغراض التحليل. العمر الإنتاجي هو العمر الاقتصادي المُقدّر للمنتج، ويُعرّف بأنه الفترة الزمنية التي يمكن خلالها استخدام المنتج قبل أن تصبح تكلفة الإصلاح غير مُبرّرة لاستمرار استخدامه. أما عمر الضمان، فهو الفترة الزمنية التي يجب أن يؤدي فيها المنتج وظيفته خلال فترة زمنية مُحدّدة. بينما يُقصد بعمر التصميم، أنه أثناء تصميم المنتج، يأخذ المصمم في الاعتبار عمر المنتجات المنافسة ورغبات العملاء، ويضمن ألا يُسبّب المنتج استياءً لديهم. ^{[ 34 ]}^{[ 35 ]}

قد تنشأ متطلبات اختبار الموثوقية من أي تحليل يتطلب تبرير التقدير الأولي لاحتمالية الفشل أو نمطه أو تأثيره. ويمكن توليد الأدلة بمستوى معين من الثقة عن طريق الاختبار. في الأنظمة البرمجية، تكون احتمالية الفشل مزيجًا من أعطال البرمجيات وأعطال الأجهزة. ويُعدّ اختبار متطلبات الموثوقية أمرًا معقدًا لعدة أسباب. ففي معظم الحالات، لا يكفي اختبار واحد لتوليد بيانات إحصائية كافية. كما أن إجراء اختبارات متعددة أو اختبارات طويلة الأمد يكون مكلفًا للغاية. بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض الاختبارات غير عملية، وقد يصعب التنبؤ بالظروف البيئية طوال دورة حياة النظام.

تُستخدم هندسة الموثوقية لتصميم برنامج اختبار واقعي وميسور التكلفة، يوفر أدلة تجريبية على أن النظام يفي بمتطلبات الموثوقية. وتُستخدم مستويات الثقة الإحصائية لمعالجة بعض هذه المخاوف. يُعبّر عن مُعامل مُحدد بمستوى ثقة مُناسب، على سبيل المثال، متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) 1000 ساعة بمستوى ثقة 90%. انطلاقًا من هذه المواصفات، يستطيع مهندس الموثوقية، على سبيل المثال، تصميم اختبار بمعايير واضحة لعدد الساعات وعدد الأعطال حتى يتم استيفاء المتطلبات أو فشلها. وتوجد أنواع مختلفة من الاختبارات الممكنة.

يؤثر الجمع بين مستوى الموثوقية المطلوب ومستوى الثقة المطلوب بشكل كبير على تكلفة التطوير والمخاطر التي قد يتعرض لها كل من العميل والمنتج. لذا، من الضروري توخي الحذر عند اختيار أفضل مزيج من المتطلبات، مثل فعالية التكلفة. يمكن إجراء اختبارات الموثوقية على مستويات مختلفة، كالمكونات والأنظمة الفرعية والنظام ككل . كما يجب مراعاة العديد من العوامل أثناء الاختبار والتشغيل، مثل درجات الحرارة والرطوبة القصوى، والصدمات، والاهتزازات، أو غيرها من العوامل البيئية (مثل فقدان الإشارة، أو التبريد، أو الطاقة؛ أو غيرها من الكوارث كالحرائق والفيضانات والحرارة المفرطة والانتهاكات المادية أو الأمنية أو غيرها من أشكال التلف أو التدهور). بالنسبة للأنظمة التي يجب أن تدوم لسنوات عديدة، قد يلزم إجراء اختبارات تسريع العمر الافتراضي.

طريقة الاختبار

يتمثل النهج المنهجي لاختبار الموثوقية في تحديد هدف الموثوقية أولاً، ثم إجراء اختبارات مرتبطة بالأداء لتحديد موثوقية المنتج. ^{[ 36 ]} يجب أن يحدد اختبار التحقق من الموثوقية في الصناعات الحديثة بوضوح كيفية ارتباطه بأداء الموثوقية الإجمالي للمنتج، وكيف تؤثر الاختبارات الفردية على تكلفة الضمان ورضا العملاء. ^{[ 37 ]}

الاختبارات المعجلة

يهدف اختبار العمر المعجل (اختبار ALT) إلى إحداث عطل في بيئة المختبر بوتيرة أسرع بكثير، وذلك بتوفير بيئة أكثر قسوة، ولكنها مع ذلك تمثل بيئة الاختبار الحقيقية. في هذا الاختبار، يُتوقع أن يتعطل المنتج في المختبر تمامًا كما لو كان سيتعطل في بيئة الاختبار الحقيقية، ولكن في وقت أقل بكثير. يتمثل الهدف الرئيسي للاختبار المعجل في أحد الأمرين التاليين:

لاكتشاف أنماط الفشل
للتنبؤ بالعمر التشغيلي الطبيعي انطلاقاً من العمر التشغيلي في المختبر تحت ظروف الإجهاد العالي

يمكن تقسيم برنامج الاختبار المعجل إلى الخطوات التالية:

حدد هدف ونطاق الاختبار
اجمع المعلومات المطلوبة حول المنتج
حدد الإجهاد (الإجهادات)
تحديد مستوى (مستويات) التوتر
قم بإجراء الاختبار المعجل وحلل البيانات التي تم جمعها.

من الطرق الشائعة لتحديد العلاقة بين ضغوط الحياة ما يلي:

نموذج أرهينيوس
نموذج إيرينغ
نموذج قانون القوة العكسية
نموذج درجة الحرارة والرطوبة
نموذج درجة الحرارة غير الحراري

موثوقية البرمجيات

تُعدّ موثوقية البرمجيات جانبًا خاصًا من هندسة الموثوقية، إذ تُركّز على الأسس والتقنيات اللازمة لجعل البرمجيات أكثر موثوقية، أي أكثر مقاومة للأعطال. وتشمل موثوقية النظام، بحكم تعريفها، جميع أجزاء النظام، بما في ذلك الأجهزة والبرمجيات والبنية التحتية الداعمة (بما في ذلك الواجهات الخارجية الحيوية) والمشغلين والإجراءات. تقليديًا، تُركّز هندسة الموثوقية على أجزاء الأجهزة الحيوية في النظام. ومع الانتشار الواسع لتقنية الدوائر المتكاملة الرقمية ، أصبحت البرمجيات جزءًا بالغ الأهمية في معظم الأجهزة الإلكترونية، وبالتالي في جميع الأنظمة الحالية تقريبًا. لذلك، اكتسبت موثوقية البرمجيات مكانة بارزة في مجال موثوقية الأنظمة.

مع ذلك، توجد اختلافات جوهرية في سلوك البرمجيات والأجهزة. فمعظم حالات عدم موثوقية الأجهزة ناتجة عن عطل في أحد مكوناتها أو موادها، مما يؤدي إلى عدم أداء النظام لوظيفته المرجوة. ويؤدي إصلاح أو استبدال مكون الجهاز إلى إعادة النظام إلى حالته التشغيلية الأصلية. أما البرمجيات، فلا تتعطل بنفس طريقة تعطل الأجهزة، بل إن عدم موثوقيتها ناتج عن نتائج غير متوقعة لعملياتها. حتى البرامج الصغيرة نسبيًا قد تحتوي على عدد هائل من المدخلات والحالات التي يستحيل اختبارها بشكل شامل. ولا يُجدي استعادة البرنامج إلى حالته الأصلية إلا إذا أدت نفس تركيبة المدخلات والحالات إلى نفس النتيجة غير المقصودة. لذا، يجب أن تأخذ هندسة موثوقية البرمجيات هذا الأمر في الحسبان.

على الرغم من هذا الاختلاف في مصدر الفشل بين البرامج والأجهزة، فقد تم اقتراح العديد من نماذج موثوقية البرامج القائمة على الإحصاءات لتحديد ما نختبره مع البرامج: كلما طالت مدة تشغيل البرامج، زادت احتمالية استخدامها في النهاية بطريقة غير مختبرة وإظهار عيب كامن يؤدي إلى الفشل ( شومان 1987)، ( موسى 2005)، (ديني 2005).

كما هو الحال مع الأجهزة، تعتمد موثوقية البرمجيات على متطلبات وتصميم وتنفيذ جيدين. يعتمد هندسة موثوقية البرمجيات بشكل كبير على عملية هندسة برمجيات منضبطة لتوقع العواقب غير المقصودة والتصميم لتجنبها . يوجد تداخل أكبر بين هندسة جودة البرمجيات وهندسة موثوقية البرمجيات مقارنةً بالتداخل بين جودة الأجهزة وموثوقيتها. تُعد خطة تطوير البرمجيات الجيدة جانبًا أساسيًا من برنامج موثوقية البرمجيات. تصف خطة تطوير البرمجيات معايير التصميم والبرمجة، ومراجعات الأقران ، واختبارات الوحدات ، وإدارة التكوين ، ومقاييس البرمجيات ، ونماذج البرمجيات التي سيتم استخدامها أثناء تطوير البرمجيات.

في الأنظمة الحديثة الموزعة والقائمة على الخدمات المصغرة، تتوسع اعتبارات الموثوقية لتشمل سلوك التطبيقات على مستوى منطق الأعمال، متجاوزةً صحة المكونات. فبينما يركز هندسة موثوقية البرمجيات التقليدية وهندسة موثوقية المواقع (SRE) على مؤشرات مستوى النظام، مثل التوافر وزمن الاستجابة، يشير بعض المصادر والممارسين في هذا المجال إلى هذا المنظور الذي يركز على التطبيقات باسم هندسة موثوقية التطبيقات (ARE). يؤكد هذا المنظور على معاملات المستخدم الشاملة وصحة سير العمل، بما في ذلك مقاييس مثل معدلات نجاح المعاملات، واتساق البيانات، وإتمام سير العمل عبر خدمات متعددة متفاعلة. ويتناول سيناريوهات قد تبدو فيها مكونات النظام الفردية عاملة، بينما تنشأ الأعطال من تفاعلات الخدمات أو أخطاء منطقية، مما قد يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة أو نتائج غير صحيحة.

تشمل الممارسات المرتبطة بموثوقية مستوى التطبيق المراقبة الشاملة، واختبار المعاملات الاصطناعية، والتحقق من صحة العمليات التجارية الهامة، مما يكمل أساليب الموثوقية التقليدية التي تركز على البنية التحتية.

يُعدّ عدد أخطاء البرمجيات لكل سطر من التعليمات البرمجية (FLOC) مقياسًا شائعًا للموثوقية، ويُعبّر عنه عادةً بعدد الأخطاء لكل ألف سطر من التعليمات البرمجية. يُعتبر هذا المقياس، إلى جانب وقت تنفيذ البرمجيات، عنصرًا أساسيًا في معظم نماذج وتقديرات موثوقية البرمجيات. تقوم النظرية على أن موثوقية البرمجيات تزداد مع انخفاض عدد الأخطاء (أو كثافة الأخطاء). مع ذلك، يصعب إيجاد علاقة مباشرة بين كثافة الأخطاء ومتوسط الوقت بين الأعطال، نظرًا لطريقة توزيع أخطاء البرمجيات في التعليمات البرمجية، وشدتها، واحتمالية وجود مجموعة المدخلات اللازمة لحدوث الخطأ. ومع ذلك، تُعدّ كثافة الأخطاء مؤشرًا مفيدًا لمهندس الموثوقية. تُستخدم أيضًا مقاييس برمجية أخرى، مثل التعقيد. لا يزال هذا المقياس مثيرًا للجدل، نظرًا لأن التغييرات في ممارسات تطوير البرمجيات والتحقق منها قد يكون لها تأثير كبير على معدلات العيوب الإجمالية.

يُعدّ اختبار البرمجيات جانبًا هامًا من جوانب موثوقية البرمجيات. فحتى أفضل عمليات تطوير البرمجيات تُنتج بعض الأخطاء التي يصعب اكتشافها إلا بعد الاختبار. تُختبر البرمجيات على مستويات متعددة، بدءًا من الوحدات الفردية ، مرورًا بالتكامل ، وصولًا إلى اختبار النظام الكامل . في جميع مراحل الاختبار، تُكتشف أخطاء البرمجيات، وتُصحّح، ثم يُعاد اختبارها. تُحدّث تقديرات الموثوقية بناءً على كثافة الأخطاء ومقاييس أخرى. على مستوى النظام، يمكن جمع بيانات متوسط الوقت بين الأعطال واستخدامها لتقدير الموثوقية. على عكس الأجهزة، فإن إجراء الاختبار نفسه تمامًا على نفس تكوين البرمجيات لا يُحسّن الثقة الإحصائية. بدلًا من ذلك، تستخدم موثوقية البرمجيات مقاييس مختلفة، مثل تغطية الكود .

يُعد نموذج نضج القدرات الخاص بمعهد هندسة البرمجيات وسيلة شائعة لتقييم عملية تطوير البرمجيات الشاملة لأغراض الموثوقية والجودة.

الموثوقية الهيكلية

الموثوقية الإنشائية ، أو موثوقية المنشآت، هي تطبيق نظرية الموثوقية على سلوك المنشآت . وتُستخدم في تصميم وصيانة أنواع مختلفة من المنشآت، بما في ذلك المنشآت الخرسانية والفولاذية. ^{[ 38 ]}^{[ 39 ]} في دراسات الموثوقية الإنشائية، تُنمذج كل من الأحمال والمقاومات كمتغيرات احتمالية. وباستخدام هذا النهج، تُحسب احتمالية فشل المنشأة.

مقارنة بهندسة السلامة

غالبًا ما ترتبط موثوقية السلامة وموثوقية التوافر ارتباطًا وثيقًا. ففقدان توافر نظام هندسي قد يُكبّد خسائر مالية. على سبيل المثال، إذا تعطل نظام مترو الأنفاق، فسيتكبد مشغل المترو خسائر مالية عن كل ساعة توقف فيها النظام. وتزداد هذه الخسائر إذا تأثرت السلامة. يرتبط تعريف الموثوقية باحتمالية عدم حدوث عطل. قد يؤدي العطل إلى فقدان السلامة، أو فقدان التوافر، أو كليهما. ومن غير المرغوب فيه فقدان السلامة أو التوافر في نظام حيوي.

يهتم هندسة الموثوقية بالتقليل الشامل للأعطال التي يمكن أن تؤدي إلى خسائر مالية للجهة المسؤولة، بينما تركز هندسة السلامة على تقليل مجموعة محددة من أنواع الأعطال التي يمكن أن تؤدي بشكل عام إلى فقدان الأرواح أو الإصابة أو تلف المعدات.

قد تتحول مخاطر الموثوقية إلى حوادث تؤدي إلى خسارة في الإيرادات للشركة أو العميل، على سبيل المثال بسبب التكاليف المباشرة وغير المباشرة المرتبطة بما يلي: خسارة الإنتاج بسبب عدم توفر النظام؛ ارتفاع أو انخفاض الطلب على قطع الغيار بشكل غير متوقع؛ تكاليف الإصلاح؛ ساعات العمل؛ إعادة التصميم أو انقطاعات الإنتاج العادي. ^{[ 40 ]}

غالبًا ما تتسم هندسة السلامة بتخصصها الشديد، إذ تقتصر على صناعات أو تطبيقات أو مجالات محددة تخضع لرقابة صارمة. وتركز بشكل أساسي على مخاطر سلامة الأنظمة التي قد تؤدي إلى حوادث جسيمة، بما في ذلك: الخسائر في الأرواح، وتلف المعدات، أو الأضرار البيئية. ولذلك، فإن متطلبات موثوقية النظام الوظيفية ذات الصلة غالبًا ما تكون عالية للغاية. ورغم أنها تتعامل مع حالات الفشل غير المرغوب فيها بنفس طريقة هندسة الموثوقية، إلا أنها أقل تركيزًا على التكاليف المباشرة، ولا تهتم بإجراءات الإصلاح بعد وقوع الفشل. ومن الاختلافات الأخرى مستوى تأثير حالات الفشل على المجتمع، مما يؤدي إلى ميل الحكومات أو الهيئات التنظيمية إلى فرض رقابة صارمة (مثل الصناعات النووية، والفضاء، والدفاع، والسكك الحديدية، والنفط). ^{[ 40 ]}

تحمل الأعطال

يمكن تعزيز السلامة باستخدام نظام احتياطي متقاطع التحقق 2oo2. ويمكن زيادة التوافر باستخدام نظام احتياطي "1oo2" (واحد من اثنين) على مستوى الجزء أو النظام. في حال اختلاف العنصرين الاحتياطيين، يُفضّل اختيار العنصر الأكثر تساهلاً لزيادة التوافر إلى أقصى حد. لا ينبغي الاعتماد على نظام 1oo2 وحده لضمان السلامة. غالبًا ما تعتمد الأنظمة المقاومة للأعطال على نظام احتياطي إضافي (مثل منطق التصويت 2oo3 ) حيث يجب أن تتفق عناصر احتياطية متعددة على إجراء قد يكون غير آمن قبل تنفيذه. هذا يزيد من كلٍ من التوافر والسلامة على مستوى النظام. هذه ممارسة شائعة في أنظمة الطيران التي تتطلب توافرًا مستمرًا ولا تحتوي على وضع أمان ضد الأعطال . على سبيل المثال، قد تستخدم الطائرات نظامًا احتياطيًا ثلاثيًا معياريًا لأجهزة كمبيوتر الطيران وأسطح التحكم (بما في ذلك أوضاع تشغيل مختلفة أحيانًا، مثل الكهربائية/الميكانيكية/الهيدروليكية) نظرًا لضرورة تشغيلها دائمًا، لعدم وجود أوضاع افتراضية "آمنة" لأسطح التحكم مثل الدفات أو الجنيحات أثناء تحليق الطائرة.

الموثوقية الأساسية وموثوقية المهمة

يُحسّن المثال المذكور أعلاه لنظام مُتحمّل للأعطال من نوع 2oo3 موثوقية المهمة وسلامتها. مع ذلك، ستظل الموثوقية "الأساسية" للنظام في هذه الحالة أقل من موثوقية نظام غير مُكرّر (1oo1) أو نظام 2oo2. يشمل هندسة الموثوقية الأساسية جميع الأعطال، بما في ذلك تلك التي قد لا تؤدي إلى فشل النظام، ولكنها تُسبب تكاليف إضافية نتيجةً لأعمال الصيانة والإصلاح، والخدمات اللوجستية، وقطع الغيار، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يُساهم استبدال أو إصلاح قناة واحدة معيبة في نظام تصويت 2oo3 (يظل النظام يعمل، على الرغم من أنه أصبح نظام 2oo2 بسبب عطل إحدى القنوات) في عدم الموثوقية الأساسية، ولكنه لا يُؤثر على موثوقية المهمة. على سبيل المثال، لن يمنع عطل ضوء الذيل في طائرة من تحليقها (وبالتالي لا يُعتبر فشلاً في المهمة)، ولكنه يتطلب إصلاحًا (بتكلفة مُرتبطة، وبالتالي يُساهم في مستويات عدم الموثوقية الأساسية).

إمكانية الكشف عن الأعطال وأسبابها المشتركة

عند استخدام الأنظمة المتسامحة مع الأعطال (الأنظمة الاحتياطية) أو الأنظمة المجهزة بوظائف الحماية، يصبح اكتشاف الأعطال وتجنب الأعطال ذات السبب المشترك أمرًا بالغ الأهمية من أجل التشغيل الآمن و/أو موثوقية المهمة.

الموثوقية مقابل الجودة (ستة سيجما)

غالبًا ما يركز مفهوم الجودة على عيوب التصنيع خلال فترة الضمان. أما مفهوم الموثوقية فيدرس معدل الأعطال طوال دورة حياة المنتج أو النظام الهندسي، بدءًا من التشغيل وحتى الإيقاف. وتستند منهجية ستة سيجما إلى التحكم الإحصائي في جودة التصنيع. وتُعد هندسة الموثوقية فرعًا متخصصًا من هندسة النظم. وتتميز عملية هندسة النظم بأنها عملية استكشافية تختلف غالبًا عن عملية التصنيع، التي تركز عادةً على الأنشطة المتكررة لتحقيق مخرجات عالية الجودة بأقل تكلفة ووقت. ^{[ 41 ]}

يُستخدم مصطلح "جودة المنتج" بشكل عام للدلالة على درجة تميزه الجوهرية. أما في الصناعة، فيُستخدم تعريف أكثر دقة للجودة، وهو "مطابقة المنتج للمتطلبات أو المواصفات عند بدء استخدامه". وبافتراض أن مواصفات المنتج النهائية تُغطي المتطلبات الأصلية واحتياجات العميل/النظام بشكل كافٍ، يُمكن قياس مستوى الجودة كنسبة وحدات المنتج المُشحونة التي تُطابق المواصفات. ^{[ 42 ]} غالبًا ما تُركز جودة السلع المُصنّعة على عدد مطالبات الضمان خلال فترة الضمان.

الجودة هي صورة ثابتة لحالة المنتج منذ بداية دورة حياته وحتى انتهاء فترة الضمان، وترتبط بالتحكم في مواصفات المنتج الأساسية. يشمل ذلك العيوب التي تظهر عند نقطة الصفر، أي تلك التي تفلت من مراقبة الجودة النهائية بسبب أخطاء التصنيع. نظريًا، يمكن وصف مستوى الجودة بنسبة واحدة من المنتجات المعيبة. أما الموثوقية، كجزء من هندسة النظم، فهي بمثابة تقييم مستمر لمعدلات الفشل على مدى سنوات عديدة. نظريًا، ستتعطل جميع المنتجات على مدى فترة زمنية غير محدودة. ^{[ 43 ]} تُعرف العيوب التي تظهر بمرور الوقت باسم "تضاؤل الموثوقية". لوصف تضاؤل الموثوقية، يلزم نموذج احتمالي يصف نسبة التضاؤل بمرور الوقت. يُعرف هذا بنموذج توزيع العمر. ^{[ 42 ]} قد تعود بعض مشكلات الموثوقية هذه إلى مشكلات تصميمية متأصلة، والتي قد توجد حتى لو كان المنتج مطابقًا للمواصفات. حتى المنتجات المصنعة بدقة ستتعطل بمرور الوقت بسبب آلية فشل واحدة أو أكثر (مثل الخطأ البشري أو العوامل الميكانيكية أو الكهربائية أو الكيميائية). يمكن أن تتأثر مشكلات الموثوقية هذه أيضًا بمستويات التباين المقبولة أثناء الإنتاج الأولي.

لذا، ترتبط الجودة والموثوقية ارتباطًا وثيقًا بعملية التصنيع. وتُركز الموثوقية بشكل أكبر على العملاء الذين يهتمون برصد الأعطال طوال دورة حياة المنتج، مثل المؤسسات العسكرية وشركات الطيران والسكك الحديدية. عادةً ما تكون المنتجات التي لا تتوافق مع مواصفات المنتج أقل موثوقية (أي ذات متوسط وقت بين الأعطال أقل)، ولكن هذا ليس شرطًا دائمًا. يُعدّ التحديد الكمي الرياضي الكامل (في النماذج الإحصائية) لهذه العلاقة المركبة أمرًا بالغ الصعوبة، بل قد يكون مستحيلاً عمليًا. في الحالات التي يُمكن فيها تقليل تباينات التصنيع بفعالية، أثبتت أدوات منهجية ستة سيجما جدواها في إيجاد حلول مثلى للعمليات، مما يُحسّن الجودة والموثوقية. كما تُساعد منهجية ستة سيجما في تصميم منتجات أكثر مقاومة للأعطال الناتجة عن التصنيع وعيوب المراحل المبكرة في الأنظمة الهندسية والمنتجات المصنعة.

على عكس منهجية ستة سيجما، تُوجد حلول هندسة الموثوقية عمومًا بالتركيز على اختبارات الموثوقية وتصميم الأنظمة. وتُوجد هذه الحلول بطرق مختلفة، مثل تبسيط النظام لفهم آليات الفشل بشكل أفضل؛ وإجراء حسابات تفصيلية لمستويات إجهاد المواد لتحديد عوامل الأمان المناسبة؛ واكتشاف حالات التحميل غير الطبيعية المحتملة للنظام واستخدامها لزيادة متانة التصميم في مواجهة آليات الفشل المرتبطة بتفاوتات التصنيع. علاوة على ذلك، تستخدم هندسة الموثوقية حلولًا على مستوى النظام، مثل تصميم أنظمة احتياطية ومقاومة للأعطال في الحالات التي تتطلب توافرًا عاليًا (انظر قسم هندسة الموثوقية مقابل هندسة السلامة أعلاه).

ملاحظة: لا يُعدّ مصطلح "عيب" في أدبيات منهجية ستة سيجما/الجودة مرادفًا لمصطلح "فشل" (مثل فشل ميداني أو عنصر مكسور) في مجال الموثوقية. يشير مصطلح "عيب" في منهجية ستة سيجما/الجودة عمومًا إلى عدم مطابقة المنتج لمتطلبات معينة (مثل الوظائف الأساسية أو أحد الأبعاد الرئيسية). مع ذلك، قد تتعطل المنتجات بمرور الوقت، حتى لو تم استيفاء جميع هذه المتطلبات. لا تُعنى الجودة عادةً بطرح السؤال المحوري "هل المتطلبات صحيحة بالفعل؟"، بينما تُعنى الموثوقية بذلك.

تقييم موثوقية العمليات

بمجرد بدء إنتاج الأنظمة أو الأجزاء، تسعى هندسة الموثوقية إلى رصد وتقييم وتصحيح أوجه القصور. يشمل الرصد المراقبة الإلكترونية والمرئية للمعايير الحرجة التي تم تحديدها خلال مرحلة تصميم تحليل شجرة الأعطال. يعتمد جمع البيانات بشكل كبير على طبيعة النظام. تمتلك معظم المؤسسات الكبيرة فرقًا لمراقبة الجودة تجمع بيانات الأعطال المتعلقة بالمركبات والمعدات والآلات. غالبًا ما يتم تتبع أعطال المنتجات الاستهلاكية من خلال عدد المرتجعات. بالنسبة للأنظمة المخزنة أو الاحتياطية، من الضروري وضع برنامج مراقبة رسمي لفحص واختبار عينات عشوائية. أي تغييرات تُجرى على النظام، مثل التحديثات الميدانية أو إصلاحات الاستدعاء، تتطلب اختبارات موثوقية إضافية لضمان موثوقية التعديل. نظرًا لعدم إمكانية التنبؤ بجميع أنماط الأعطال في نظام معين، وخاصة تلك التي تتضمن عنصرًا بشريًا، فإن الأعطال واردة الحدوث. يتضمن برنامج الموثوقية أيضًا تحليلًا منهجيًا للأسباب الجذرية يحدد العلاقات السببية المتضمنة في العطل، بحيث يمكن تنفيذ إجراءات تصحيحية فعالة. عند الإمكان، يتم إبلاغ قسم هندسة الموثوقية بأعطال النظام والإجراءات التصحيحية.

من أكثر الطرق شيوعًا لتقييم موثوقية العمليات التشغيلية أنظمة الإبلاغ عن الأعطال وتحليلها واتخاذ الإجراءات التصحيحية (FRACAS). يطور هذا النهج المنهجي تقييمًا للموثوقية والسلامة واللوجستيات بناءً على الإبلاغ عن الأعطال/الحوادث وإدارتها وتحليلها واتخاذ الإجراءات التصحيحية/الوقائية. تتبنى المؤسسات اليوم هذه الطريقة وتستخدم أنظمة تجارية (مثل تطبيقات FRACAS عبر الإنترنت) تُمكّنها من إنشاء مستودع بيانات للأعطال/الحوادث، يُمكن من خلاله استخلاص إحصاءات لعرض مؤشرات دقيقة وموثوقة للموثوقية والسلامة والجودة.

من الأهمية بمكان أن تتبنى أي مؤسسة نظامًا موحدًا لتحليل الأعطال وتشخيصها (FRACAS) لجميع المنتجات النهائية. كما يجب أن يتيح هذا النظام تسجيل نتائج الاختبارات بطريقة عملية. إن عدم تبني نظام متكامل سهل الاستخدام (من حيث سهولة إدخال البيانات لمهندسي الصيانة الميدانية ومهندسي ورش الإصلاح) وسهل الصيانة من شأنه أن يؤدي على الأرجح إلى فشل برنامج تحليل الأعطال وتشخيصها (FRACAS) نفسه.

تتضمن بعض المخرجات الشائعة من نظام FRACAS متوسط الوقت بين الأعطال الميداني، ومتوسط وقت الإصلاح، واستهلاك قطع الغيار، ونمو الموثوقية، وتوزيع الأعطال/الحوادث حسب النوع والموقع ورقم الجزء والرقم التسلسلي والأعراض.

إن استخدام البيانات السابقة للتنبؤ بموثوقية الأنظمة/العناصر الجديدة المماثلة يمكن أن يكون مضللاً لأن الموثوقية هي وظيفة لسياق الاستخدام ويمكن أن تتأثر بتغييرات طفيفة في التصميم/التصنيع.

منظمات الموثوقية

تُطوّر الأنظمة ذات التعقيد الكبير عادةً من قِبل مؤسسات تضم أفرادًا، مثل الشركات التجارية أو الهيئات الحكومية . ويجب أن يتوافق هيكل هندسة الموثوقية مع الهيكل التنظيمي للشركة . أما بالنسبة للأنظمة الصغيرة غير الحرجة، فقد تكون هندسة الموثوقية غير رسمية. ومع ازدياد التعقيد، تبرز الحاجة إلى وظيفة رسمية للموثوقية. ولأن الموثوقية مهمة للعميل، فقد يُحدد العميل جوانب معينة من هيكل هندسة الموثوقية.

توجد عدة أنواع شائعة من منظمات الموثوقية. قد يوظف مدير المشروع أو كبير المهندسين مهندس موثوقية واحدًا أو أكثر بشكل مباشر. في المؤسسات الكبيرة، يوجد عادةً قسم لضمان جودة المنتج أو قسم هندسي متخصص ، والذي قد يشمل الموثوقية، والصيانة ، والجودة ، والسلامة، والعوامل البشرية ، والخدمات اللوجستية ، وما إلى ذلك. في هذه الحالة، يرفع مهندس الموثوقية تقاريره إلى مدير ضمان جودة المنتج أو مدير الهندسة المتخصصة.

في بعض الحالات، قد ترغب الشركة في إنشاء وحدة مستقلة معنية بالموثوقية. يُعدّ هذا الأمر مرغوبًا فيه لضمان عدم إهمال موثوقية النظام، التي غالبًا ما تكون مكلفة وتستغرق وقتًا طويلًا، بسبب ضغوط الميزانية والجدول الزمني. في مثل هذه الحالات، يعمل مهندس الموثوقية في المشروع بشكل يومي، ولكنه في الواقع موظف ويتقاضى راتبه من قِبل وحدة منفصلة داخل الشركة.

نظراً لأن هندسة الموثوقية أمر بالغ الأهمية لتصميم النظام في مراحله المبكرة، فقد أصبح من الشائع أن يعمل مهندسو الموثوقية، بغض النظر عن هيكل المنظمة، كجزء من فريق منتج متكامل .

تعليم

تقدم بعض الجامعات شهادات دراسات عليا في هندسة الموثوقية. ويحمل معظم المتخصصين في هذا المجال شهادات في الهندسة أو الإحصاء أو الرياضيات أو الفيزياء من إحدى الجامعات أو الكليات. وتُقدم العديد من البرامج الهندسية دورات في الموثوقية، كما تُقدم بعض الجامعات برامج هندسة موثوقية متكاملة. ويُشترط قانونًا على مهندس الموثوقية التسجيل كمهندس محترف لدى الولاية أو المقاطعة، ولكن ليس كل المتخصصين في هذا المجال مهندسين. ويُعدّ وجود مهندسي الموثوقية ضروريًا في الأنظمة التي تُهدد السلامة العامة. وتتوفر العديد من المؤتمرات المهنية وبرامج التدريب الصناعية لمهندسي الموثوقية. كما توجد عدة منظمات مهنية لمهندسي الموثوقية، منها الجمعية الأمريكية للجودة - قسم الموثوقية (ASQ-RD) ^{[ 44 ]} ، وجمعية موثوقية معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) ، والجمعية الأمريكية للجودة (ASQ) ^{[ 45 ]} ، وجمعية مهندسي الموثوقية (SRE) ^{[ 46 ] .}

انظر أيضاً

الموثوقية – مقياس في هندسة النظم
سلعة معمرة – سلعة ذات استخدام طويل الأمد
عامل الأمان – قوة النظام تتجاوز الحمل المخطط له
الفشل الذريع – الفشل بنتيجة كارثية أو دون سابق إنذار
تحليل أنماط الفشل وتأثيراتها ( FMEA ) – تحليل حالات الفشل المحتملة للنظام
ميكانيكا الكسر – دراسة انتشار الشقوق في المواد
اختبار العمر المتسارع للغاية – منهجية اختبار الإجهاد لتعزيز موثوقية المنتج
اختبار إجهاد متسارع للغاية
الموثوقية البشرية – ضع في اعتبارك السلامة وبيئة العمل ومرونة النظام
الهندسة الصناعية – فرع من فروع الهندسة يهتم بتحسين العمليات أو الأنظمة المعقدة
معهد مهندسي الصناعة والنظم – جمعية مهنية لدعم مهنة الهندسة الصناعية
هندسة اللوجستيات – مجال من مجالات الهندسة
هندسة الأداء – تشمل التقنيات المطبقة خلال دورة حياة تطوير الأنظمة، ومؤشر الأداء – مقياس يُقيّم نجاح المؤسسة
شهادة المنتج – ضمان الأداء والجودة
اختبار المنتجات – مجال العمل: اختبار المنتجات الاستهلاكية
فعالية المعدات الإجمالية – مقياس لمدى جودة استخدام عملية التصنيع
RAMS – توصيف هندسي لمنتج أو نظام. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه.
الموثوقية والتوافر وسهولة الصيانة - جودة متانة أجهزة الكمبيوتر
نظرية الموثوقية للشيخوخة وطول العمر – نظرية الفيزياء الحيوية
إدارة المخاطر – تحديد المخاطر وتقييمها والسيطرة عليها
التفتيش القائم على المخاطر – عملية الصيانة المثلى في المصانع الصناعية
التحقق من المتانة
هندسة الأمن – عملية دمج ضوابط الأمن في نظام المعلومات
اختبار موثوقية البرمجيات
ميكانيكا المواد الصلبة – فرع من فروع الميكانيكا يهتم بدراسة المواد الصلبة وسلوكها
مستوى التشغيل الخاطئ – مقياس للتنشيطات غير الصحيحة لنظام السلامة أو الإنذار
قوة المواد
تحليل الإجهاد والقوة
ميكانيكا الكسر الهيكلي – مجال من مجالات الهندسة الإنشائية
دورات درجة الحرارة – عملية كيميائية
توزيع ويبول – توزيع احتمالي مستمر

مراجع

↑ "الجمعية الأمريكية للجودة" . الجمعية الأمريكية للجودة . 24 يوليو 2024.
↑ RCM II، الصيانة المرتكزة على الموثوقية، الطبعة الثانية 2008، الصفحات 250-260، دور التحليل الاكتواري في الموثوقية
↑ لماذا لا يمكنك التنبؤ بموثوقية المنتجات الإلكترونية (ملف PDF) . 2012 ARS، أوروبا. وارسو، بولندا.
1 2 أوكونور، باتريك دي تي (2002)، هندسة الموثوقية العملية (الطبعة الرابعة)، جون وايلي وأولاده، نيويورك. ISBN 978-0-4708-4462-5.
↑ أفين، تيرجي (1 يونيو 2017). "تحسين أسس وممارسات هندسة الموثوقية" . وقائع مؤسسة المهندسين الميكانيكيين، الجزء O: مجلة المخاطر والموثوقية . 231 (3): 295-305 . doi : 10.1177/1748006X17699478 . ISSN 1748-006X .
↑ صالح، جيه إتش وماريه، كين، "أبرز الأحداث من التاريخ المبكر (وما قبله) لهندسة الموثوقية"، هندسة الموثوقية وسلامة النظام، المجلد 91، العدد 2، فبراير 2006، الصفحات 249-256
↑ جوران، جوزيف وغرينا، فرانك، دليل مراقبة الجودة، الطبعة الرابعة، ماكجرو هيل، نيويورك، 1988، ص 24.3
↑ موثوقية المعدات الإلكترونية العسكرية؛ تقرير . واشنطن: وزارة الدفاع الأمريكية . 4 يونيو 1957. hdl : 2027/mdp.39015013918332 .
↑ وونغ، كام، "نظرية المجال الموحد (الفشل) - زوال منحنى حوض الاستحمام"، وقائع المؤتمر السنوي لجمعية أبحاث الإدارة والإدارة، 1981، الصفحات 402-408
1 2 تانغ، جيانفينغ؛ تشين، جي؛ تشانغ، تشون؛ غو، تشينغ؛ تشو، جي (1 مارس 2013). "استكشاف تصميم العملية وتحسينها والتحقق من موثوقيتها لعمود إزالة حموضة الغاز الطبيعي المطبق في حقل بحري" . مجلة بحوث وتصميم الهندسة الكيميائية . 91 (3): 542-551 . Bibcode : 2013CERD...91..542T . doi : 10.1016/j.cherd.2012.09.018 . ISSN 0263-8762 .
↑ هندسة الموثوقية العملية، بي. أوكونور – 2012
↑ "مقالات – من أين يأتي مهندسو الموثوقية؟ – ReliabilityWeb.com: ثقافة الموثوقية" . مؤرشف من الأصل في 30 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 12 أكتوبر 2014 .
↑ استخدام أنماط الفشل وآلياته وتحليل آثاره في تحقيقات الأحداث الضارة للأجهزة الطبية، إس. تشينغ، دي. داس، وإم. بيشت، المؤتمر الدولي لعلم الوجود الطبي الحيوي، بوفالو، نيويورك، 26-30 يوليو 2011، الصفحات 340-345
↑ إدارة الطيران الفيدرالية (19 مارس 2013). دليل سلامة النظام . وزارة النقل الأمريكية . تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2013 .
↑ موثوقية هوت واير – يوليو 2015
↑ الموثوقية، والصيانة، والمخاطر: أساليب عملية للمهندسين بما في ذلك الصيانة والسلامة المرتكزة على الموثوقية - ديفيد ج. سميث (2011)
1 2 هندسة الموثوقية العملية، أوكونور، 2001
↑ نظرية موثوقية النظام، الطبعة الثانية، راوساند وهويلاند - 2004
↑ آلة إلقاء اللوم، لماذا يتسبب الخطأ البشري في وقوع الحوادث – ويتينغهام، 2007
↑ بارنارد، آر دبليو إيه (2008). "ما هي مشكلة هندسة الموثوقية؟" (ملف PDF) . لامبدا للاستشارات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2014 .
↑ "أفضل الممارسات في تصميم الموثوقية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 17 نوفمبر 2017.
↑ سالفاتوري ديستيفانو، أنطونيو بوليافيتو: تقييم الموثوقية باستخدام مخططات كتل الموثوقية الديناميكية وأشجار الأعطال الديناميكية. معاملات IEEE للحوسبة الآمنة والموثوقة 6(1): 4-17 (2009)
↑ كتاب "الساموراي السبعة لهندسة النظم" ، جيمس مارتن (2008) ، مؤرشف في 1 ديسمبر 2023 على موقع Wayback Machine
↑ تشانغ، ج.؛ غايغر، س.؛ صن، ف. (يناير 2016). "نهج نظامي لتصميم اختبار التحقق من الموثوقية". ندوة الموثوقية والصيانة السنوية لعام 2016 (RAMS) . الصفحات 1-6 . doi : 10.1109/RAMS.2016.7448014 . ISBN 978-1-5090-0249-8. S2CID 24770411 .
↑ داي، وي؛ ماروبولوس، بول ج.؛ تشاو، يو (2 يناير 2015). "نمذجة موثوقية عمليات التصنيع والتحقق منها بناءً على إدارة معرفة العمليات". المجلة الدولية للتصنيع المتكامل بالحاسوب . 28 (1): 98-111 . doi : 10.1080/0951192X.2013.834462 . ISSN 0951-192X . S2CID 32995968 .
↑ "التحقق من موثوقية معالجات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي - ورقة بيضاء" . www.allaboutcircuits.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 ديسمبر 2020 .
↑ ويبر، وولفغانغ؛ توندوك، هايدماري؛ باخماير، مايكل (1 يوليو 2005). "تعزيز سلامة البرمجيات باستخدام أشجار الأعطال: تجارب من تطبيق على برمجيات بالغة الأهمية للطيران" . هندسة الموثوقية وسلامة الأنظمة . سلامة وموثوقية وأمن أنظمة الحاسوب الصناعية. 89 (1): 57-70 . doi : 10.1016/j.ress.2004.08.007 . ISSN 0951-8320 .
↑ رين، يوانكيانغ؛ تاو، جينغيا؛ شيويه، تشاوبنغ (يناير 2020). "تصميم طبقة شبكة محولات كهرضغطية واسعة النطاق والتحقق من موثوقيتها للهياكل الفضائية" . مجلة الحساسات . 20 (15): 4344. رمز Bibcode : 2020Senso..20.4344R . doi : 10.3390/s20154344 . PMC 7435873. PMID 32759794 .
↑ بن غال، إي.، هيرير، واي.، وراز، تي. (2003). "إجراء فحص ذاتي التصحيح في ظل أخطاء الفحص" (ملف PDF) . مجلة IIE للمعاملات في الجودة والموثوقية، 34(6)، ص 529-540. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 13 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2014 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
↑ "اختبار موثوقية ييلو" . مؤرشف من الأصل في 5 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 6 نوفمبر 2014 .
↑ ماثيسون، جرانفيل ج. (24 مايو 2019). "نحن بحاجة إلى الحديث عن الموثوقية: تحسين استخدام دراسات إعادة الاختبار لتصميم الدراسة وتفسيرها" . PeerJ . 7 e6918 . doi : 10.7717/peerj.6918 . ISSN 2167-8359 . PMC 6536112. PMID 31179173 .
↑ برونسكيخ، فيتالي (1 مارس 2019). "النمذجة والمحاكاة الحاسوبية: زيادة الموثوقية من خلال فصل التحقق والتدقيق". العقول والآلات . 29 (1): 169-186 . doi : 10.1007/s11023-019-09494-7 . ISSN 1572-8641 . OSTI 1556973. S2CID 84187280 .
↑ هالامي، د.أ.؛ ستاريت، م.؛ بريكن، ت.ك.أ. (2019). "اختبار الأجهزة لسخانات المياه الكهربائية التي توفر تخزين الطاقة والاستجابة للطلب من خلال التحكم التنبؤي النموذجي" . IEEE Access . 7 : 139047–139057 . Bibcode : 2019IEEEA...7m9047H . doi : 10.1109/ACCESS.2019.2932978 . ISSN 2169-3536 .
↑ تشين، جينغ؛ وانغ، يينغلونغ؛ غو، يينغ؛ جيانغ، مينغيو (19 فبراير 2019). "نهج اختبار تحويلي لتسلسلات الأحداث" . PLOS ONE . 14 (2) e0212476. Bibcode : 2019PLoSO..1412476C . doi : 10.1371/journal.pone.0212476 . ISSN 1932-6203 . PMC 6380623. PMID 30779769 .
^ بينكوفسكا، أنيسكا؛ توريك، كاتارزينا؛ آنا زابلوكا كلوتشكا (يناير 2020). "التحقق من نموذج الموثوقية التنظيمية في مرحلة تصعيد الأزمة الناجمة عن جائحة كوفيد-19" . الاستدامة . 12 (10): 4318. بيب كود : 2020Sust...12.4318B . دوى : 10.3390/su12104318 .
↑ جينيهين، م.؛ لاي، إكس.؛ غاسيمبوري، ت.؛ رايك، ج. (أكتوبر 2018). "نحو التحقق متعدد الأبعاد: حيث يلتقي الوظيفي مع غير الوظيفي". مؤتمر IEEE للدوائر والأنظمة الشمالية 2018 (NORCAS): NORCHIP والندوة الدولية لأنظمة على رقاقة (SoC) . الصفحات 1-7 . arXiv : 1908.00314 . doi : 10.1109/NORCHIP.2018.8573495 . ISBN 978-1-5386-7656-1. S2CID 56170277 .
↑ راكويتز، ر. (21 فبراير 2000). "التحسين - أساس وضع الكود والتحقق من الموثوقية" . السلامة الهيكلية . 22 (1): 27-60 . doi : 10.1016/S0167-4730(99)00037-5 . ISSN 0167-4730 .
↑ بيريونيسي، سيد مدح؛ توكولان، مهدي (9 يناير 2017). "نموذج برمجة رياضية لحل مسائل تحسين التكلفة والسلامة في صيانة المنشآت" . مجلة الجمعية الكورية للهندسة المدنية . 21 (6): 2226-2234 . Bibcode : 2017KSJCE..21.2226P . doi : 10.1007/s12205-017-0531-z . S2CID 113616284 .
↑ أوكاشا، ن.م.، وفرانغوبول، د.م. (2009). تحسين الصيانة الهيكلية متعدد الأهداف الموجه نحو العمر الافتراضي مع مراعاة موثوقية النظام، والتكرار، وتكلفة دورة الحياة باستخدام الخوارزمية الجينية. السلامة الهيكلية، 31(6)، 460-474 .
1 2 هندسة الموثوقية والسلامة - فيرما، أجيت كومار، أجيت، سريفيديا، كارانكي، دورجا راو (2010)
↑ "إرشادات INCOSE SE" . مؤرشفة من الأصل في 30 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليها في 20 فبراير 2015 .
1 2 "8.1.1.1. الجودة مقابل الموثوقية" .
↑ "القانون الثاني للديناميكا الحرارية، والتطور، والاحتمالات" .
↑ الجمعية الأمريكية لقسم موثوقية الجودة (ASQ-RD)
↑ الجمعية الأمريكية للجودة (ASQ)
↑ جمعية مهندسي الموثوقية (SRE)

ن. دياز، ر. باسكوال، ف. روجيري، إ. لوبيز دروغيت (2017). "نمذجة سياسة استبدال العمالة حسب العمر في ظل أطر زمنية متعددة وملامح استخدام عشوائية" . المجلة الدولية لاقتصاديات الإنتاج . 188 : 22-28 . doi : 10.1016/j.ijpe.2017.03.009 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )

للمزيد من القراءة

بارلو، ر. إي. وبروسكان، ف. (1981) النظرية الإحصائية للموثوقية واختبار العمر، تو بيغين ويث برس، سيلفر سبرينغز، ماريلاند.
بلانشارد، بنجامين س. (1992)، هندسة وإدارة اللوجستيات (الطبعة الرابعة)، برنتيس هول، إنك، إنجلوود كليفس، نيو جيرسي.
Breitler, Alan L. and Sloan, C. (2005), Proceedings of the American Institute of Aeronautics and Spacenautics (AIAA) Air Force T&E Days Conference, Nashville, TN, December, 2005: System Reliability prediction: towards a General Approach Using a neuro network.
إيبيلينج، تشارلز إي، (1997)، مقدمة في هندسة الموثوقية والصيانة ، شركة ماكجرو هيل، بوسطن.
ديني، ريتشارد (2005). النجاح باستخدام حالات الاستخدام: العمل بذكاء لتقديم الجودة. دار نشر أديسون-ويسلي بروفيشنال. رقم ISBN. يناقش الكتاب استخدام هندسة موثوقية البرمجيات في تطوير البرمجيات القائم على حالات الاستخدام .
غانو، دين ل. (2007)، "تحليل الأسباب الجذرية لأبولو" (الطبعة الثالثة)، منشورات أبولونيان، ريتشلاند، واشنطن
هولمز، أوليفر وندل الأب. تحفة الشماس
هورسبرغ، بيتر (2018)، "5 عادات لمهندس موثوقية استثنائي"، موقع موثوقية الويب
كابور، كي سي، ولامبرسون، إل آر، (1977)، الموثوقية في التصميم الهندسي ، جون وايلي وأولاده، نيويورك.
كيسيسي أوغلو، ديمتري، (1991) "دليل هندسة الموثوقية"، برنتيس هول، إنجلوود كليفس، نيو جيرسي
تريفور كليتز (1998) مصانع المعالجة: دليل للتصميم الآمن بطبيعته، سي آر سي، رقم ISBN 1-56032-619-0
ليميس، لورانس، (1995) الموثوقية: النماذج الاحتمالية والأساليب الإحصائية ، 1995، برنتيس هول. ISBN 0-13-720517-1
ليز، فرانك (2005). منع الخسائر في الصناعات التحويلية ( الطبعة الثالثة). إلسيفير. ISBN 978-0-7506-7555-0.
ماكديارميد، بريستون؛ موريس، سيمور؛ وآخرون، (1995)، مجموعة أدوات الموثوقية: طبعة الممارسات التجارية ، مركز تحليل الموثوقية ومختبر روما، روما، نيويورك.
مودارس، محمد ؛ كامينسكي، مارك؛ كريفتسوف ، فاسيلي (1999)، هندسة الموثوقية وتحليل المخاطر: دليل عملي ، مطبعة سي آر سي، رقم ISBN 0-8247-2000-8.
موسى، جون (2005) هندسة موثوقية البرمجيات: برمجيات أكثر موثوقية وأسرع وأرخص، الطبعة الثانية، دار النشر AuthorHouse. رقم ISBN
نيوبيك، كين (2004) "تحليل الموثوقية العملي"، برنتيس هول، نيو جيرسي
نيوفيلدر، آن ماري، (1993)، ضمان موثوقية البرمجيات ، مارسيل ديكر، نيويورك.
أوكونور، باتريك دي تي (2002)، هندسة الموثوقية العملية (الطبعة الرابعة)، جون وايلي وأولاده، نيويورك. رقم ISBN 978-0-4708-4462-5.
Samaniego, Francisco J. (2007) "توقيعات النظام وتطبيقاتها في موثوقية الهندسة"، Springer (سلسلة دولية في بحوث العمليات وعلوم الإدارة)، نيويورك.
شومان، مارتن، (1987)، هندسة البرمجيات: التصميم والموثوقية والإدارة ، ماكجرو هيل، نيويورك.
توبياس، ترينداد، (1995)، الموثوقية التطبيقية ، تشابمان آند هول/سي آر سي، رقم ISBN 0-442-00469-9
سلسلة سبرينغر في هندسة الموثوقية
نيلسون، واين ب.، (2004)، الاختبارات المعجلة - النماذج الإحصائية، وخطط الاختبار، وتحليل البيانات ، جون وايلي وأولاده، نيويورك، ISBN 0-471-69736-2
باجدونافيسيوس، ف.، نيكولين، م.، (2002)، "نماذج الحياة المتسارعة: النمذجة والتحليل الإحصائي"، تشابمان آند هول/سي آر سي، بوكا راتون، رقم ISBN 1-58488-186-0
تودينوف، م. (2016)، "نماذج الموثوقية والمخاطر: وضع متطلبات الموثوقية"، وايلي، 978-1-118-87332-8.

المعايير والمواصفات والكتيبات الأمريكية

تقرير الفضاء الجوي رقم: TOR-2007(8583)-6889 متطلبات برنامج الموثوقية لأنظمة الفضاء ، مؤسسة الفضاء الجوي (10 يوليو 2007)
DoD 3235.1-H (الطبعة الثالثة) اختبار وتقييم موثوقية النظام وتوافره وقابليته للصيانة (مقدمة) ، وزارة الدفاع الأمريكية (مارس 1982).
إجراءات ضمان الطيران NASA GSFC 431-REF-000370 : إجراء تحليل لأنماط الفشل وتأثيراتها ، مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (10 أغسطس 1996).
IEEE 1332–1998 برنامج موثوقية معيار IEEE لتطوير وإنتاج الأنظمة والمعدات الإلكترونية ، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (1998).
كتيب تحليل الموثوقية JPL D-5703 ، مختبر الدفع النفاث التابع للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (يوليو 1990).
برنامج الموثوقية MIL-STD-785B لتطوير وإنتاج الأنظمة والمعدات ، وزارة الدفاع الأمريكية (15 سبتمبر 1980). (*مُلغى، تم استبداله بمعيار ANSI/GEIA-STD-0009-2008 بعنوان " معيار برنامج الموثوقية لتصميم الأنظمة وتطويرها وتصنيعها" ، 13 نوفمبر 2008)
MIL-HDBK-217F التنبؤ بموثوقية المعدات الإلكترونية ، وزارة الدفاع الأمريكية (2 ديسمبر 1991).
MIL-HDBK-217F (ملاحظة 1) التنبؤ بموثوقية المعدات الإلكترونية ، وزارة الدفاع الأمريكية (10 يوليو 1992).
MIL-HDBK-217F (ملاحظة 2) التنبؤ بموثوقية المعدات الإلكترونية ، وزارة الدفاع الأمريكية (28 فبراير 1995).
خطط وإجراءات أخذ عينات معدل الفشل MIL-STD-690D ، وزارة الدفاع الأمريكية (10 يونيو 2005).
MIL-HDBK-338B دليل تصميم الموثوقية الإلكترونية ، وزارة الدفاع الأمريكية (1 أكتوبر 1998).
MIL-HDBK-2173 متطلبات الصيانة المرتكزة على الموثوقية (RCM) للطائرات البحرية وأنظمة الأسلحة ومعدات الدعم ، وزارة الدفاع الأمريكية (30 يناير 1998)؛ (تم استبدالها بواسطة NAVAIR 00-25-403 ).
متطلبات برنامج الموثوقية MIL-STD-1543B للمركبات الفضائية ومركبات الإطلاق ، وزارة الدفاع الأمريكية (25 أكتوبر 1988).
MIL-STD-1629A إجراءات إجراء تحليل تأثيرات نمط الفشل والحرجية ، وزارة الدفاع الأمريكية (24 نوفمبر 1980).
MIL-HDBK-781A طرق اختبار الموثوقية والخطط والبيئات لتطوير الهندسة والتأهيل والإنتاج ، وزارة الدفاع الأمريكية (1 أبريل 1996).
NSWC-06 (الجزء أ و ب) دليل إجراءات التنبؤ بالموثوقية للمعدات الميكانيكية ، مركز الحرب السطحية البحرية (10 يناير 2006).
إجراء التنبؤ بالموثوقية SR-332 للمعدات الإلكترونية ، شركة Telcordia Technologies (يناير 2011).
FD-ARPP-01 إجراء التنبؤ الآلي بالموثوقية ، شركة Telcordia Technologies (يناير 2011).
GR-357 المتطلبات العامة لضمان موثوقية المكونات المستخدمة في معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية ، شركة Telcordia Technologies (مارس 2001).

http://standards.sae.org/ja1000/1_199903/ دليل تنفيذ معيار برنامج الموثوقية SAE JA1000/1

المعايير البريطانية

في المملكة المتحدة، توجد معايير أكثر حداثة يتم الحفاظ عليها تحت رعاية وزارة الدفاع البريطانية كمعايير دفاعية. وتشمل المعايير ذات الصلة ما يلي:

DEF STAN 00-40 الموثوقية والصيانة (R&M)

الجزء الأول: العدد 5: مسؤوليات الإدارة ومتطلبات البرامج والخطط
الجزء الرابع: (ARMP-4) الإصدار 2: إرشادات لكتابة وثائق متطلبات الصيانة والإصلاح لحلف الناتو
الجزء 6: العدد 1: الصيانة والإصلاح أثناء الخدمة
الجزء 7 (ARMP-7) الإصدار 1: مصطلحات الصيانة والإصلاح الخاصة بحلف الناتو المطبقة على برامج إدارة المخاطر المتقدمة (ARMP)

دليل ضمان الموثوقية والصيانة DEF STAN 00-42

الجزء الأول: العدد 1: الأجهزة/الأنظمة ذات الطلقة الواحدة
الجزء الثاني: العدد 1: البرمجيات
الجزء الثالث: العدد الثاني: قضية R&M
الجزء 4: المشكلة 1: قابلية الاختبار
الجزء الخامس: العدد 1: عروض توضيحية لموثوقية الخدمة

DEF STAN 00-43 نشاط ضمان الموثوقية والصيانة

الجزء الثاني: العدد 1: عروض توضيحية لإمكانية الصيانة أثناء الخدمة

DEF STAN 00-44 جمع وتصنيف بيانات الموثوقية والصيانة

الجزء الأول: العدد الثاني: بيانات الصيانة والإبلاغ عن العيوب في البحرية الملكية والجيش والقوات الجوية الملكية
الجزء الثاني: العدد 1: تصنيف البيانات وإصدار الأحكام على الحوادث - عام
الجزء الثالث: المسألة الأولى: إصدار الأحكام على الحوادث - البحر
الجزء الرابع: المسألة الأولى: إصدار الأحكام على الحوادث - الأراضي

DEF STAN 00-45 الإصدار 1: الصيانة المرتكزة على الموثوقية

DEF STAN 00-49 الإصدار 1: دليل تعريفات المصطلحات المتعلقة بالموثوقية والصيانة

يمكن الحصول على هذه المعلومات من DSTAN . كما توجد العديد من المعايير التجارية، التي تنتجها العديد من المنظمات بما في ذلك SAE وMSG وARP وIEE.

المعايير الفرنسية

فيدستعتمد منهجية FIDES (UTE-C 80-811) على فيزياء الأعطال وتدعمها تحليلات بيانات الاختبار، والنتائج الميدانية، والنمذجة الحالية.
UTE-C 80–810 أو RDF2000تمت أرشفة هذا المحتوى في 17 يوليو 2011 على موقع Wayback Machine . تعتمد منهجية RDF2000 على تجربة الاتصالات الفرنسية.

المعايير الدولية

معايير اللجنة الفنية 56: الموثوقية (مؤرشفة بتاريخ 10 سبتمبر 2019 على موقع Wayback Machine)

روابط خارجية

الوسائط المتعلقة بهندسة الموثوقية على ويكيميديا كومنز
مجموعة جون ب. رانكين، أرشيفات ومجموعات خاصة بجامعة ألاباما في هنتسفيل، أبحاث هندسة الموثوقية التابعة لناسا حول الدوائر الخفية.

[1] "الجمعية الأمريكية للجودة" . الجمعية الأمريكية للجودة . 24 يوليو 2024.

[2] RCM II، الصيانة المرتكزة على الموثوقية، الطبعة الثانية 2008، الصفحات 250-260، دور التحليل الاكتواري في الموثوقية

[3] لماذا لا يمكنك التنبؤ بموثوقية المنتجات الإلكترونية (ملف PDF) . 2012 ARS، أوروبا. وارسو، بولندا.

[O'Connor_2002-4] 1 2 أوكونور، باتريك دي تي (2002)، هندسة الموثوقية العملية (الطبعة الرابعة)، جون وايلي وأولاده، نيويورك. ISBN 978-0-4708-4462-5.

[5] أفين، تيرجي (1 يونيو 2017). "تحسين أسس وممارسات هندسة الموثوقية" . وقائع مؤسسة المهندسين الميكانيكيين، الجزء O: مجلة المخاطر والموثوقية . 231 (3): 295-305 . doi : 10.1177/1748006X17699478 . ISSN 1748-006X .

[6] صالح، جيه إتش وماريه، كين، "أبرز الأحداث من التاريخ المبكر (وما قبله) لهندسة الموثوقية"، هندسة الموثوقية وسلامة النظام، المجلد 91، العدد 2، فبراير 2006، الصفحات 249-256

[7] جوران، جوزيف وغرينا، فرانك، دليل مراقبة الجودة، الطبعة الرابعة، ماكجرو هيل، نيويورك، 1988، ص 24.3

[8] موثوقية المعدات الإلكترونية العسكرية؛ تقرير . واشنطن: وزارة الدفاع الأمريكية . 4 يونيو 1957. hdl : 2027/mdp.39015013918332 .

[9] وونغ، كام، "نظرية المجال الموحد (الفشل) - زوال منحنى حوض الاستحمام"، وقائع المؤتمر السنوي لجمعية أبحاث الإدارة والإدارة، 1981، الصفحات 402-408

[sciencedirect.com-10] 1 2 تانغ، جيانفينغ؛ تشين، جي؛ تشانغ، تشون؛ غو، تشينغ؛ تشو، جي (1 مارس 2013). "استكشاف تصميم العملية وتحسينها والتحقق من موثوقيتها لعمود إزالة حموضة الغاز الطبيعي المطبق في حقل بحري" . مجلة بحوث وتصميم الهندسة الكيميائية . 91 (3): 542-551 . Bibcode : 2013CERD...91..542T . doi : 10.1016/j.cherd.2012.09.018 . ISSN 0263-8762 .

[11] هندسة الموثوقية العملية، بي. أوكونور – 2012

[12] "مقالات – من أين يأتي مهندسو الموثوقية؟ – ReliabilityWeb.com: ثقافة الموثوقية" . مؤرشف من الأصل في 30 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 12 أكتوبر 2014 .

[13] استخدام أنماط الفشل وآلياته وتحليل آثاره في تحقيقات الأحداث الضارة للأجهزة الطبية، إس. تشينغ، دي. داس، وإم. بيشت، المؤتمر الدولي لعلم الوجود الطبي الحيوي، بوفالو، نيويورك، 26-30 يوليو 2011، الصفحات 340-345

[14] إدارة الطيران الفيدرالية (19 مارس 2013). دليل سلامة النظام . وزارة النقل الأمريكية . تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2013 .

[15] موثوقية هوت واير – يوليو 2015

[16] الموثوقية، والصيانة، والمخاطر: أساليب عملية للمهندسين بما في ذلك الصيانة والسلامة المرتكزة على الموثوقية - ديفيد ج. سميث (2011)

[ReferenceA-17] 1 2 هندسة الموثوقية العملية، أوكونور، 2001

[18] نظرية موثوقية النظام، الطبعة الثانية، راوساند وهويلاند - 2004

[19] آلة إلقاء اللوم، لماذا يتسبب الخطأ البشري في وقوع الحوادث – ويتينغهام، 2007

[lambda-20] بارنارد، آر دبليو إيه (2008). "ما هي مشكلة هندسة الموثوقية؟" (ملف PDF) . لامبدا للاستشارات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2014 .

[21] "أفضل الممارسات في تصميم الموثوقية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 17 نوفمبر 2017.

[22] سالفاتوري ديستيفانو، أنطونيو بوليافيتو: تقييم الموثوقية باستخدام مخططات كتل الموثوقية الديناميكية وأشجار الأعطال الديناميكية. معاملات IEEE للحوسبة الآمنة والموثوقة 6(1): 4-17 (2009)

[23] كتاب "الساموراي السبعة لهندسة النظم" ، جيمس مارتن (2008) ، مؤرشف في 1 ديسمبر 2023 على موقع Wayback Machine

[24] تشانغ، ج.؛ غايغر، س.؛ صن، ف. (يناير 2016). "نهج نظامي لتصميم اختبار التحقق من الموثوقية". ندوة الموثوقية والصيانة السنوية لعام 2016 (RAMS) . الصفحات 1-6 . doi : 10.1109/RAMS.2016.7448014 . ISBN 978-1-5090-0249-8. S2CID 24770411 .

[25] داي، وي؛ ماروبولوس، بول ج.؛ تشاو، يو (2 يناير 2015). "نمذجة موثوقية عمليات التصنيع والتحقق منها بناءً على إدارة معرفة العمليات". المجلة الدولية للتصنيع المتكامل بالحاسوب . 28 (1): 98-111 . doi : 10.1080/0951192X.2013.834462 . ISSN 0951-192X . S2CID 32995968 .

[26] "التحقق من موثوقية معالجات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي - ورقة بيضاء" . www.allaboutcircuits.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 ديسمبر 2020 .

[27] ويبر، وولفغانغ؛ توندوك، هايدماري؛ باخماير، مايكل (1 يوليو 2005). "تعزيز سلامة البرمجيات باستخدام أشجار الأعطال: تجارب من تطبيق على برمجيات بالغة الأهمية للطيران" . هندسة الموثوقية وسلامة الأنظمة . سلامة وموثوقية وأمن أنظمة الحاسوب الصناعية. 89 (1): 57-70 . doi : 10.1016/j.ress.2004.08.007 . ISSN 0951-8320 .

[28] رين، يوانكيانغ؛ تاو، جينغيا؛ شيويه، تشاوبنغ (يناير 2020). "تصميم طبقة شبكة محولات كهرضغطية واسعة النطاق والتحقق من موثوقيتها للهياكل الفضائية" . مجلة الحساسات . 20 (15): 4344. رمز Bibcode : 2020Senso..20.4344R . doi : 10.3390/s20154344 . PMC 7435873. PMID 32759794 .

[29] بن غال، إي.، هيرير، واي.، وراز، تي. (2003). "إجراء فحص ذاتي التصحيح في ظل أخطاء الفحص" (ملف PDF) . مجلة IIE للمعاملات في الجودة والموثوقية، 34(6)، ص 529-540. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 13 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2014 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=

[30] "اختبار موثوقية ييلو" . مؤرشف من الأصل في 5 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 6 نوفمبر 2014 .

[31] ماثيسون، جرانفيل ج. (24 مايو 2019). "نحن بحاجة إلى الحديث عن الموثوقية: تحسين استخدام دراسات إعادة الاختبار لتصميم الدراسة وتفسيرها" . PeerJ . 7 e6918 . doi : 10.7717/peerj.6918 . ISSN 2167-8359 . PMC 6536112. PMID 31179173 .

[32] برونسكيخ، فيتالي (1 مارس 2019). "النمذجة والمحاكاة الحاسوبية: زيادة الموثوقية من خلال فصل التحقق والتدقيق". العقول والآلات . 29 (1): 169-186 . doi : 10.1007/s11023-019-09494-7 . ISSN 1572-8641 . OSTI 1556973. S2CID 84187280 .

[33] هالامي، د.أ.؛ ستاريت، م.؛ بريكن، ت.ك.أ. (2019). "اختبار الأجهزة لسخانات المياه الكهربائية التي توفر تخزين الطاقة والاستجابة للطلب من خلال التحكم التنبؤي النموذجي" . IEEE Access . 7 : 139047–139057 . Bibcode : 2019IEEEA...7m9047H . doi : 10.1109/ACCESS.2019.2932978 . ISSN 2169-3536 .

[34] تشين، جينغ؛ وانغ، يينغلونغ؛ غو، يينغ؛ جيانغ، مينغيو (19 فبراير 2019). "نهج اختبار تحويلي لتسلسلات الأحداث" . PLOS ONE . 14 (2) e0212476. Bibcode : 2019PLoSO..1412476C . doi : 10.1371/journal.pone.0212476 . ISSN 1932-6203 . PMC 6380623. PMID 30779769 .

[35] بينكوفسكا، أنيسكا؛ توريك، كاتارزينا؛ آنا زابلوكا كلوتشكا (يناير 2020). "التحقق من نموذج الموثوقية التنظيمية في مرحلة تصعيد الأزمة الناجمة عن جائحة كوفيد-19" . الاستدامة . 12 (10): 4318. بيب كود : 2020Sust...12.4318B . دوى : 10.3390/su12104318 .

[36] جينيهين، م.؛ لاي، إكس.؛ غاسيمبوري، ت.؛ رايك، ج. (أكتوبر 2018). "نحو التحقق متعدد الأبعاد: حيث يلتقي الوظيفي مع غير الوظيفي". مؤتمر IEEE للدوائر والأنظمة الشمالية 2018 (NORCAS): NORCHIP والندوة الدولية لأنظمة على رقاقة (SoC) . الصفحات 1-7 . arXiv : 1908.00314 . doi : 10.1109/NORCHIP.2018.8573495 . ISBN 978-1-5386-7656-1. S2CID 56170277 .

[37] راكويتز، ر. (21 فبراير 2000). "التحسين - أساس وضع الكود والتحقق من الموثوقية" . السلامة الهيكلية . 22 (1): 27-60 . doi : 10.1016/S0167-4730(99)00037-5 . ISSN 0167-4730 .

[:1-38] بيريونيسي، سيد مدح؛ توكولان، مهدي (9 يناير 2017). "نموذج برمجة رياضية لحل مسائل تحسين التكلفة والسلامة في صيانة المنشآت" . مجلة الجمعية الكورية للهندسة المدنية . 21 (6): 2226-2234 . Bibcode : 2017KSJCE..21.2226P . doi : 10.1007/s12205-017-0531-z . S2CID 113616284 .

[39] أوكاشا، ن.م.، وفرانغوبول، د.م. (2009). تحسين الصيانة الهيكلية متعدد الأهداف الموجه نحو العمر الافتراضي مع مراعاة موثوقية النظام، والتكرار، وتكلفة دورة الحياة باستخدام الخوارزمية الجينية. السلامة الهيكلية، 31(6)، 460-474 .

[Verma,_Ajit_Kumar_2010-40] 1 2 هندسة الموثوقية والسلامة - فيرما، أجيت كومار، أجيت، سريفيديا، كارانكي، دورجا راو (2010)

[41] "إرشادات INCOSE SE" . مؤرشفة من الأصل في 30 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليها في 20 فبراير 2015 .

[itl.nist.gov-42] 1 2 "8.1.1.1. الجودة مقابل الموثوقية" .

[43] "القانون الثاني للديناميكا الحرارية، والتطور، والاحتمالات" .

[44] الجمعية الأمريكية لقسم موثوقية الجودة (ASQ-RD)

[45] الجمعية الأمريكية للجودة (ASQ)

[46] جمعية مهندسي الموثوقية (SRE)

[ 1 ]

[

[

[

[ 5 ]

[ 6 ]

[

[ ٨ ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ].

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ] .

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗