این پروژه، از اساس یک پژوهش تئوریک است و قصد ارائه یک روش کلی را برای تحلیل و طراحی سیستمها با تأکید بر حفظ بقا و اهمیت سازمانها در تعامل با محیط دارد. پس، قصد بررسی و ارائه راهکار برای موردی خاص را نداشته و سعی در ارائه مدلی برای مواجهه با مسئله فوق را دارد. از این رو، بیشتر از رویکرد توصیفی و کیفی برای این مسئله بهره گرفته شده است و برای رسیدن به هدف مورد نظر، یعنی ارزیابی و کنترل پایایی در سیستم نگهداری و تعمیرات، از طریق مطالعات کتابخانهای و اینترنت، به ارائه مدلی پویا برای ارزیابی و کنترل پایایی در سیستم نگهداری و تعمیرات پرداخته شده است.
ساختار پایان نامه
این پایان نامه در پنج فصل تنظیم شده است. فصل حاضر که فصل اول را تشکیل می دهد؛ کلیات پژوهش، شامل تعریف مسأله و جایگاه آن در ادبیات موضوع، اهمیت موضوع، فرضیات تحقیق، هدف و روش پژوهش است. با توجه به مطالب فصل اول، یک دید کلی نسبت به موضوع مورد مطالعه به دست می آید. فصل دوم، اختصاص به مرور ادبیات و مطالعات موجود در زمینه نگهداری و تعمیرات، پایایی و پویایی سیستم به منظور آشنایی با تغییر و تحولات شکل گرفته در این زمینه ها دارد. با توجه به موارد مطرح شده، لزوم به کارگیری مفاهیم نگهداری و تعمیرات، پایایی و پویایی سیستم محرز گردیده است.
در فصل سوم، به انجام فرایند مدلسازی، ارائه روش پژوهش و در واقع، به طراحی مدلی پویا برای یک سیستم نگهداری و تعمیرات با در نظر گرفتن جایگاه آن میان دو سیستم تولید و کیفیت پرداخته شده است. برای این منظور، بعد از بیان مسأله، به مشخص نمودن متغیرهای مهم و تأثیر گذار در یک سیستم نگهداری و تعمیرات پرداخته؛ از مجموعه ای از حلقههای علّی و معلولی و همچنین، نمودار انباشت و جریان، برای نمایش تأثیر عوامل بر یکدیگر استفاده شده و توضیحات مربوط به هر یک از عوامل، بیان گردیده است. بدین ترتیب، با توجه به مطالب بیان شده در این فصل، این نتیجه دریافت شده است که میتوان با نگرشی سیستمی، کل مجموعه را به همراه اثر تک تک عوامل روی یکدیگر مشاهده نمود و تصمیم مناسب را در جهت بهبود مؤثر سیستم اتخاذ نمود.
اجرا و اعتبارسنجی مدل و به عبارت دیگر، مطالعه عددی، در فصل چهارم آمده است. در این فصل، مدل شبیهسازی شده به اجرا و نتایج و روند پیش بینی متغیرها به نمایش در آمده است. همچنین، اعتبارسنجی مدل انجام شده و انواع تستها روی مدل، آزمون گردیده است. به علاوه از نمودار کنترل CUSUM، هم برای تجزیه و تحلیل رفتار پایایی استفاده شده است. به این ترتیب، علاوه بر تصدیق مدل با بهره گرفتن از نگرش پویایی سیستم، به ارتباط میان پویایی سیستم و نمودارهای کنترل، توجه شده و نقشی که نمودار کنترل CUSUM، می تواند در ارزیابی مقادیر پایایی داشته باشد؛ مورد بررسی قرار گرفت. در پایان، در فصل پنجم، نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای کل موضوع مورد مطالعه ارائه شده است.
فصل دوم
مروری بر ادبیات موضوع
مقدمه
همزمان با توسعه فناوری و پیشرفت انسان در طراحی و ساخت محصولات، تجهیزات، ماشینآلات و ابزار پیشرفتهای که سیستمها را پیچیدهتر و به یکدیگر بیشتر مرتبط مینمایند؛ نقش نگهداری و تعمیرات مبتنی بر اصول علمی، بررسی احتیاجات نگهداری و تعمیرات آنها و شرایط رفع سریع عیوب آنها، اهمیت بیشتری پیدا می کند. از طرفی، تغییرات اقتصادی، تکنولوژیکی، اجتماعی و محیطی در عین حالی که با پیچیدگی سیستمها و تکامل تدریجی زندگی روبرو هستند؛ به طور فزایندهای مدیران و سیاستمداران را به یادگیری بیشتری فرا میخوانند. تصمیم گیری مؤثر و یادگیری در دنیایی از رشد پیچیدگی پویا، ایجاب می کند که به عنوان اندیشمندانی سیستمی بوده تا بتوان مرزها و محدودههای مدل ذهنی را گسترش داد و برای درک بهتر این سیستم پیچیده و رفتارهای به وجود آمدهی آن، از ابزارها و تجهیزات مناسبتری استفاده شود [۳].
سیستم نگهداری و تعمیرات
نگهداری و تعمیرات، یکی از وظایف اصلی پشتیبان کسب و کار در هر سازمان به شمار میرود. اثربخشی مدیریت نگهداری و تعمیرات، زمانی مشخص می شود که سازمان، قادر به ارزیابی یک استراتژی نگهداری و تعمیرات معین باشد [۵۶]. از دهه ۱۹۳۰ میلادی به بعد تحولات اساسی در امور نگهداری و تعمیرات و مدیریت آن به وجود آمده است. هرچند که تا پیش از جنگ جهانی دوم به دلیل استفاده از تجهیزات و ماشینآلات ساده و ابتدایی، نیازی به استفاده از روشها و سیستمهای مدون نگهداری و تعمیرات نبود و عملیات نت، عمدتاً به یکسری سرویسهای ساده همچون تمیزکاری، روغنکاری و روانکاری محدود میشد؛ امّا، با گذشت زمان و در خلال جنگ جهانی دوم به دلیل مقتضیات زمانی و نیاز به تولید انبوه جهت پوشش تقاضای بازار و کاهش هزینه های تولید به ازای واحد محصول، استراتژی تولید به سمت مکانیزاسیون و به کارگیری روشهای تولید بوده و ماشینآلات و تجهیزاتی به مراتب پیچیدهتر، متنوعتر و گرانتر را میطلبید. بنابراین، افزایش عمر ماشینآلات به عنوان یک سرمایه و دارایی با ارزش، اهمیت بسیاری پیدا کرد؛ به علاوه، با توسعه سیستمهای تولیدی انبوه، افزایش پایایی دستگاهها جهت جلوگیری از توقف خط تولید نیز دغدغهی جدیدی در سازمانها و صنایع تولیدی به نظر میآمد. در این برهه، جهت کنترل و مدیریت هزینه های تعمیراتی تجهیزات و نیز یافتن راه هایی
جهت افزایش عمر مفید آنها و جلوگیری از توقفات تولید ناشی از خرابی تجهیزات و حذف اثرات سوء آن، سیستمهای نت مدون پا به عرصه گذاشتند و رفته رفته، تکنیکها، روشها و سیستمهای جامعتر با کارایی و اهداف متعالیتر ایجاد گردیدند. پژوهشهای مادو[۱۶] [۵۷]، حاکی از این مطلب است که مدیریت نگهداری و تعمیرات تجهیزات با قابلیت رقابتی سازمان، ارتباط معناداری دارد و باید مورد توجه ویژهی سازمان قرار گیرد. مادو، همچنین معتقد است که مدیریت نگهداری، عنصری مهم در سازمانهای تجاری اثربخش برای دستیابی به مزیت رقابتی است. از این رو، توسعه استراتژی های نگهداری و تعمیرات مناسب، برای تضمین تحویل کالا و خدمات با پایایی و کیفیت بالا به مشتریان و مصرف کنندگان، امری ضروری و حیاتی است.
به طور کلی، استراتژی های نگهداری و تعمیرات، از نظر مفاهیم و سیاستهای نگهداری مورد توجه قرار میگیرند [۵۸]. کلی[۱۷] [۵۹]، استراتژی نگهداری را به عنوان شناسایی، تخصیص منابع و انجام تعمیر، تعویض و بازرسی مورد نظر قرار داده است. تیسانگ[۱۸] [۶۰]، حداکثر کردن بهره برداری از دارایی ها، بهبود پاسخگویی و تمرکز بر توسعه شایستگیهای اصلی را به عنوان نمونههایی از استراتژی های نگهداری و تعمیرات معرفی کرده است. از سوی دیگر، کوین و پنلسکی[۱۹] [۶۱]، ترکیبی از عناصر مختلف مانند سیاستهای نگهداری و تعمیرات، تجهیزات پشتیبان و تقویت تجهیزات را به عنوان استراتژی نگهداری و تعمیرات دانسته اند. بویلاکوا و براگلیا[۲۰] [۶۲]، هر یک از سیاستهای نگهداری و تعمیرات را به عنوان یک استراتژی نگهداری و تعمیرات مجزا قلمداد کرده اند. سوانسون[۲۱] [۶۳]، سه نوع استراتژی نگهداری و تعمیرات را تشریح کرده است که عبارتند از: استراتژی واکنشی[۲۲]، استراتژی پیشفعال[۲۳] و استراتژی تهاجمی[۲۴]. پینتلون و همکاران[۲۵] [۶۴]، به معرفی سیاستهای نگهداری مانند نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه[۲۶]، اصلاحی[۲۷] و پیشگویانه[۲۸] پرداختهاند. مفاهیم نگهداری و تعمیرات، همچنین، به دنبال نگهداری و تعمیرات بهرهور جامع[۲۹] و یا نگهداری و تعمیرات یا محوریت پایایی[۳۰] هستند.
استیج و زاکرمن[۳۱] [۶۵]، استراتژی نگهداری و تعمیرات وابسته به دوره عمر[۳۲] که کل هزینه های تنزیل مورد انتظار در طول افق برنامه ریزی را حداقل می کند؛ معرفی کرده اند. آنها با بهره گرفتن از ویژگیهای سیاست بهینه به ارائه روشهای تحلیلی و عددی برای تعیین استراتژی نگهداری بهینه اقدام نموده اند. چارلز و همکاران[۳۳] [۶۶]، رویکردی برای تعامل تولید و نگهداری و تعمیرات معرفی کرده و اهمیت ملاحظات زمانبندی را در بهینهسازی استراتژی های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه اثبات نموده اند.
پینجالا و همکاران[۳۴] [۵۸]، با بهره گرفتن از پژوهشی پیمایشی، ارتباط میان استراتژی نگهداری و تعمیرات و کسب و کار را مورد مطالعه قرار دادهاند. آنها دریافتهاند که شرکتهایی با الویتهای رقابتی مختلف، استراتژی های نگهداری و تعمیرات متفاوتی را دنبال می کنند.نتایج تحقیقات آنها، حاکی از آن است که رقابتکنندگان بر سر کیفیت در مقایسه با دیگران، دارای سیاستهای نگهداری و تعمیرات پیشگستردهتر، سیستمهای برنامه ریزی و کنترل بهتر و ساختارهای سازمانی نگهداری و تعمیرات غیرمتمرکز هستند.
پینتلون و همکاران[۳۵] [۶۴]، همچنین، چارچوبی را برای ارزیابی و تعیین اثربخشی یک استراتژی نگهداری و تعمیرات مشخص در سازمان ارائه دادهاند. وانگا و همکاران[۳۶] [۶۷]، با بهره گرفتن از فرایند تحلیل سلسلهمراتبی فازی به انتخاب استراتژی نگهداری بهینه مانند نگهداری و تعمیرات اصلاحی، نگهداری و تعمیرات پیشگیرانهی مبتنی بر زمان[۳۷]، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر شرایط[۳۸] و نگهداری و تعمیرات پیشگویانه پرداختهاند. گبائر و همکاران[۳۹] [۶۸]، استراتژی های نگهداری تجهیزات تولیدی را در شرکتهای چینی بررسی نموده اند. آنها با بررسی رویکردهای نگهداری و تعمیرات در صنایع تولیدی چینی، حوزه های نادیده گرفته شده در مدیریت عملیات را شناسایی و معر
فی نموده اند. نتایج پژوهش آنها، حاکی از این بود که استراتژی های نگهداری و تعمیرات، اغلب به نگهداری و تعمیرات اصلاحی محدود شده اند و تنها تعداد اندکی از شرکتهای چینی تاکنون به اجرای رویکرد نگهداری پیشگویانه، برنامه های نگهداری بهرهور جامع یا برونسازی استراتژیک فعالیتهای نگهداری روی آوردهاند. کیگر و همکاران[۴۰]، در یک مطالعه امکانسنجی، با بهره گرفتن از شبیهسازی مبتنی بر عامل[۴۱]، استراتژی های نگهداری و تعمیرات را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادهاند. بوسچیان و همکاران[۴۲] [۶۹]، با بهره گرفتن از شبیهسازی یک سیستم تولیدی متشکل از دو ماشین موازی، یک خط مونتاژ و یک تأمینکننده به مقایسه دو استراتژی پرداختهاند. در استراتژی اول، تناوب عملیات نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و نرخ تولید هر ماشین، مستقل فرض شده است. استراتژی دوم بر اثر متقابل دوره های در دسترس نبودن ماشین و نرخ تولید ماشینها به منظور حداقل نمودن میزان تولید از دست رفته در طی این دورهها دلالت دارد. چاینز و گیراردو[۴۳] [۷۰]، تصویر روشنی از مدیریت نگهداری و تعمیرات را در شرکتهای تولیدی ایتالیایی ارائه نموده اند. هدف آنها تأکید بر این مطلب است که استراتژیها و عملکرد نگهداری و تعمیرات تا چه اندازه تحت تأثیر بافت، معیارها و اهداف شرکتهای کوچک هستند. در حالی که بسیاری از عناصر استراتژی به اندازه سازمان مرتبط میشوند؛ به نظر نمیرسد که عملکرد نگهداری به اندازه سازمان مربوط باشد. ظاهراً برخی از عناصر استراتژی، به خصوص عناصر برنامه ریزی و کنترل، تأثیر کمی بر عملکرد دارند. در مقابل، استفادهی پیشرفته از نگهداری پیشگیرانه، مخصوصاً نگهداری مبتنی بر شرایط، اقدامی بسیار مؤثر برای بهبود نگهداری و ئعمیرات در تمام شرکتها با ابعاد مختلف است. یوتن[۴۴] [۷۱]، چارچوبی را برای ایجاد سیاستها و استراتژی های نگهداری و تعمیرات مناسب، از تحلیل نیاز تا اجرا معرفی کرده و آن را برای توربینهای بادی سواحل دریا اجرا نموده است. صنیعی و افتخار [۱۰]، به بررسی کاربرد سه شبکه عصبی پرسیترون چند لایه، هایفیلد و کوهونن در نگهداری و تعمیرات پرداختند و سیستمی برای تشخیص اتوماتیک خرابیها و عیوب خودرو طراحی و مدلسازی نمودند.
پیشرفتهای اخیر در زمینه نگهداری و تعمیرات
در سالهای اخیر، در زمینه نگهداری و تعمیرات، پیشرفتهای قابل توجهی حاصل شده است که میتوان آنها را دلیلی بر اهمیت ارتقاء سیستم نگهداری و تعمیرات دانست. از جمله، میتوان به دلایل زیر، اشاره نمود:
ظهور استراتژی‌های عملیاتی: سازمانها به طور فزایندهای در حال تغییر رویکرد به سمت اتکا به سازندگی[۴۵]، فرایند تولید بهنگام[۴۶] و برنامه‌های شش سیگما[۴۷] هستند. این رویدادها، اهمیت موارد زیر را نشان دادهاند:
تغییر کانون توجه مدیران از دستیابی حداکثر ظرفیت خروجی به پاسخ سریع
حذف ضایعات
جلوگیری از کاستی‌ها و نواقص،
دستیابی به کیفیت بالاتر.
تقاضای فزاینده بنگاه‌های اقتصادی، از کارافتادگی ماشینآلات، کاهش سرعت و بازدهی نامنظم پروژه، مشکلاتی را در عرضه به موقع کالا‌ها یا خدمات به مصرف‌کنندگان ایجاد می‌کنند. بنابراین، استقرار امکانات و تجهیزات مناسب، بهینهسازی زمانبندی تعمیر و نگهداری این تجهیزات و استقرار مناسب نیروی انسانی ماهر برای انجام فعالیتهای نت از فاکتورهای حیاتی رسیدن به موفقیت هستند.
بالا رفتن انتظارات اجتماعی: هر روز بیشتر، این باور تقویت می شود که علاوه بر تضمین سلامتی و ایمنی افراد، حفظ محیط اطراف نیز لازم است. در کشورهای توسعه‌یافته، برای کنترل آلودگی‌های صنعتی و جلوگیری از حوادثی که در محل کار رخ میدهد؛ قوانینی به صورت جامع وضع شده‌اند. ضایعات، نقص‌ها و کمبودها و مصرف بیهوده مواد و انرژی به عنوان منابع آلودگی شناسایی شده‌اند. با این حال، خرابی‌های کارخانه، حوادث صنعتی و به خطر افتادن سلامتی نیز مشکلات بسیار رایج و خطرناکی هستند. بهینهسازی عملیات نگهداری از تأسیسات و جلوگیری از بروز خرابیها، ابزاری است که با در نظرگرفتن کاهش آلودگی‌های تشعشعاتی و جلوگیری از تصادفات تا اندازه‌ای، چالش‌های انتظارات اجتماعی را رفع خواهد کرد.
تغییرات تکنولوژی: تکنولوژی، محرک اصلی تغییرات است. تکنولوژی‌های جدید بر روی ارتقاء دسترسپذیری سیستم، بالا بردن اثربخشی هزینه تمامی عوامل و ارائه سرویسهای بهتر و جدید به مشتریان متمرکز شده‌اند. در حال حاضر، این موارد باید وظیفه اصلی هر برنامه نگهداری و تعمیرات باشد امّا، تنها در برخی از آنها در نظر گرفته میشوند.
تغییر در رفتار پرسنل و سازماندهی سیستمها: اکثر کارکنان، خواهان افزایش مطلوبیت در کارشان هستند. از این گذشته، تغییرات آماری و اجتماعی که اخیراً رخ داده بر چگونگی توجه و تعریف از کار تأثیر گذاشته است. دو نمونه از این تغییرات، شامل بهبود در آموزش‌های مربوطه و بالا بردن
اعتماد به نفس افراد جهت مدیریت بهتر خودشان هنگام مواجه شدن با مشکلات می شود.
بنابراین، سازمانهای پیشرو، ساختارهای مدیریتی با سلسله مراتب کمتر، سیستمهای خودکنترلی، سازمانهای مجازی و اتحادیه‌های استراتژیک را معرفی کردند. برخی از این موارد می‌توانست جهت رفع مشکلات تأمین خدمات نگهداری و تعمیرات بهبودیافته در هر سازمان مناسب باشد.
پایایی
جهت انجام یک طراحی خوب، پس از بررسیهای علمی و فنی باید طرح را از نظر اقتصادی نیز مورد توجه قرار داد و در بین طرحهای قابل اجرا، طرح بهینه را انتخاب نمود که این امر را میتوان با ارزیابی پایایی طرحها انجام داد. برای نیل به به این هدف، شاخص های پایایی هر طرح را محاسبه کرده و با بهره گرفتن از محاسبات اقتصادی، میتوان طرح بهینه را مشخص نمود [۱۷]. یکی دیگر از کاربردهای ارزیابی پایایی، اصلاح طرحهای اجرا شده است که میتوان با اتخاذ تدابیری یا ایجاد تغییراتی، پایایی سیستم را افزایش داد. برخی از عناصر، تأثیر قابل توجهی بر روی پایایی یک سیستم نگهداری و تعمیرات دارند که با بهبود پایایی این عناصر، میتوان پایایی سیستم نگهداری و تعمیرات را به نحو مطلوبی افزایش داد. بنابراین، این عناصر باید مورد توجه قرار گیرند تا با کمترین هزینه، بتوان به بهترین نحو ممکن، پایایی را افزایش داد [۲۰].
شیوه های ارزیابی پایایی، از نظر تاریخچه پیدایش، ابتدا در ارتباط با صنایع هوافضا و کاربردهای نظامی شکل گرفت؛ ولی، سریعاً، توسط سایر صنایع مانند صنایع هستهای که تحت فشار شدیدی جهت تضمین ایمنی و پایایی رآکتورهای هستهای در تأمین انرژی الکتریکی میباشند؛ مورد توجه و کاربرد قرار گرفت. موبری[۴۸] و همکارانش [۱۱]، در سالهای آغازین دهه ۸۰ میلادی شروع به پیادهسازی RCM در بخشهای معدن و ساخت و تولید نمودند. در سال ۱۹۹۰ با اضافه شدن ملاحظات ایمنی و محیط زیست توسط موبری، نسخه جدید نت بر پایه پایایی بوجود آمد. در سال ۱۹۹۹ استاندارد (SAEJ1011) با عنوان معیار ارزیابی برای فرآیندهای نت مبتنی بر پایایی، توسط هیئت استانداردهای فنی ایالات متحده منتشر شد [۱۳]. در تمام این زمینه ها، شاهد وقوع مشکلات و حوادث شدیدی در سالهای اخیر بودهایم. از جمله در صنایع هوافضا در سال ۱۹۸۶ و حادثهای که برای فضاپیمای چلنجر پیش آمد. این رخدادها به ویژه فشار فزایندهای برای لزوم توجه به پایایی، ایمنی و احتمال خطر ایجاد کرده است. پایایی یک سیستم نگهداری و تعمیرات به پایایی دستگاهها و آرایش آنها بستگی دارد. فاکتورهای اساسی در تعیین نوع دستگاهها شامل پایایی، سرویسدهی مداوم، قابلیت انعطاف در بهره برداری، تعمیر دستگاهها، توسعه در آینده، استاندارد بودن، هزینه و غیره هستند. فتوحی فیروزآبادی و افشار [۹]، تاریخچه رشد مهندسی قابلیت اعتماد را به دوره سالهای قبل از ۱۹۳۰ ارجاع دادهاند. در آن دوره به علت نگرانی از کارکرد صحیح تولیدات و وقوع حوادثی چون کشتی تایتانیک، مطالعه و تحقیقاتی در زمینه طراحی سیستمها با اجزای موازی و یا ذخیره انجام گرفت. سپس، در دههی ۱۹۳۰، همزمان با اختراع صنعت حمل و نقل هوایی، مطالعه و تحقیقاتی در خصوص کمّی کردن قابلیت اعتماد انجام شد.
امروزه، مبحث افزایش پایایی و کاهش احتمال خرابی سیستمها، در صنایع حساسی نظیر صنایع هوافضا و دفاعی مورد توجه قرار گرفته است؛ به طوری که طراحی بر اساس پایایی، به صورت یک معیار مهم از ملزومات طراحی در چنین صنایعی به شمار میرود. همچنین، یکی از مهمترین مباحث در مهندسی سازه نیز، پایایی در شرایط کاری است. وجود عدم قطعیت در خواص و ابعاد مصالح به کار رفته و نیز بارگذاری سازه، ایجاب مینماید که در طراحی سازهها از توابع احتمالی استفاده گردد. طراحی بهینه سازهها از جمله زمینه های پرکاربرد تحقیقاتی است که در صنایع مختلف از جمله ساختمان، نفت و گاز و هوافضا مطرح است [۲۴]. بررسی پایایی در سالهای اخیر در مباحث طراحی، برنامه ریزی و بهره برداری سیستمهای قدرت و به ویژه شبکه های توزیع برق مورد توجه قرار گرفته است. یکی از راههای کاهش هزینه انرژی فروخته نشده، انجام عملیات نگهداری و تعمیرات مناسب در این عرصه است؛ وجود یک برنامه دقیق و منظم در زمینه نگهداری و تعمیرات، نیاز به بررسی فیزیکی شبکه توزیع و انجام مطالعات پایایی آن دارد. بنابراین، از مهمترین راهکارهای افزایش پایایی شبکه های توزیع، کاهش هزینهها و نرخ خرابی تجهیزات، ایجاد یک سیستم نگهداری و تعمیرات مناسب و بهینه است [۳۶]. ژانگ[۴۹] و همکاران [۲۴]، کاربرد نظریه مجموعههای فازی در ارزیابی پایایی پستها را مطالعه نمودند. طبق مطالعه ایشان، به علت دسترسپذیری بالای تجهیزات سیستم قدرت، آمار اندکی از عملکرد و رفتار آنها موجود بوده و به همین دلیل، داده های لازم برای مطالعات پایایی پستها از دقت و قطعیت کافی برخوردار نمیباشند که برای غلبه بر مشکل فوق، استفاده از مجموعههای فازی و تئوری امکان در مطالعات پایایی سیستمهای مهندسی را پیشنهاد نموده اند. فتوحی فیروزآبادی و همکاران [۹]، ابراز نمودند که به منظور ارزیابی دقیق پایایی یک سیستم نوعی باید شاخص های پایایی را که استفاده مینماییم؛ نسبت به تغییرات مشخصات سیستم در طول بازه مورد مطالعه حساس بوده و بتواند این تأثیر تغییر مشخصات سیستم
را در نتایج بدست آمده انعکاس دهند.
پویایی سیستم
رویکرد پویایی سیستم در اوایل دهه ۶۰، توسط فارستر[۵۰]، از دانشگاه ام.آی.تی معرفی شد. سنگه[۵۱]، معتقد است تفکر سیستمی روشهای گوناگونی دارد که یکی از انواع آن پویایی سیستمها است که در آن از ابزار کامپیوتر و شبیهسازی استفاده میگردد. وی در تحلیل سیستمهای پیچیده، ضمن ارائه الگو برای این سیستمها، نشان داده است که چگونه پیچیدگی و پویایی سیستم، عکسالعملهایی را در مقابل رفتار ما ایجاد می کند که پس از مدتی نتایج اولیه تصمیمات را خنثی کرده و حتّی وضعیت بدتری را نیز ممکن است ایجاد کند. دلیل عمدهی این مسئله به این موضوع بر میگردد که ذهن انسان برای تفسیر رفتار سیستمهای پیچیده اجتماعی مناسب نیست. این نوع از سیستمها به طبقهای از سیستمهایی تعلق دارند که سیستمها دارای بازخورد غیرخطی و چندحلقهای نامیده میشوند.
فارستر، سه خصوصیت عمدهی سیستمهای اجتماعی را برمیشمرد که باعث شده رویکرد پویایی سیستمها به عنوان یک رویکرد مورد قبول حل مسائل شرکتها، دولتها و مسائل جهانی مورد توجه قرار گیرد:
سیستمهای اجتماعی، عموماً، به سیاستهایی که افراد برای بهبود سیستمها اتخاذ کنند؛ حساس هستند. در این نوع سیستمها، مثالهای فراوانی از تجربه و تلاشهایی که منجر به شکست شده؛ ثبت شده است. شهود انسان از تجربه با سیستمهای ساده شکل میگیرد. در سیستمهای ساده، ریشه های مشکل به لحاظ زمانی و مکانی به نشانه های آن نزدیک است. به عنوان مثال، اگر کسی یک کتری داغ را لمس کند؛ فوراً، دستش میسوزد و عکسالعمل نشان میدهد. در حالی که در سیستمهای پویای پیچیده، معمولاً،ریشه های مسائل با نشانه های آن فاصله دارد. ریشه های مسئله، ممکن است به سالها قبل از بروز نشانهها مربوط باشد و در جایی از سیستم بروز نماید که کاملاً با جایی که نشانه های مسئله دیده میشوند؛ فاصله داشته باشد. این در حالی است که به دلیل نوع تفکر موجود، معمولاً عللی که نزدیک به نشانه های مسئله هستند؛ مشاهده می شود و از شناخت ریشه های اصلی غفلت می شود.
سیستمهای اجتماعی، نقاط تأثیر محدودی دارند که از طریق آنها، میتوان رفتار آنها را تغییر داد. این نقاط، معمولاً، متفاوت از نقاطی است که مردم انتظار دارند. علاوه بر آن، وقتی یک سیاست قوی و پر اثر تدوین می شود؛ احتمال آنکه مدیران سیستم با اتکا به شهود و قضاوت خود، سیستم را در جهت غلطی هدایت نمایند؛ زیاد خواهد بود.
رفتار کوتاهمدت و بلندمدت ناشی از اعمال سیاست در سیستمهای اجتماعی، معمولاً، متفاوت و گاهی متضاد است. سیاستی که در کوتاهمدت، نتایج مثبت به بار می آورد؛ معمولاً، در بلندمدت، کیفیت سیستم را کاهش میدهد. به همین ترتیب، سیاستهایی که منجر به نتایج بلندمدت میشوند؛ ممکن است در کوتاهمدت رفتار سیستم را بدتر کنند. نتایج کوتاهمدت بیشتر قابل مشاهده است و فشار ناشی از نتایج کوتاهمدت، معمولاً، مدیران را وادار به اقدامات فوری می کند و در حالی که نتایج اقداماتی که بهبود کوتاهمدت را هدف گرفتهاند؛ سیستم را در درازمدت با چنان مشکلاتی مواجه می کند که بهترین اقدامات کوتاهمدت نیز قادر به جبران آن نخواهد بود. بسیاری از مسائلی که امروز با آن مواجه هستیم نتایج تجمعی فعالیتهای کوتاهمدتی است که در دوره های گذشته اتفاق افتاده است.
استرمن [۳]، اظهار میدارد که برخی از ویژگیهای پویایی سیستمها، باعث شده است که با سایر روشهای شبیهسازی، متفاوت باشد و کاربردهای ویژه‌ای را برای آن پدید آورد که در ادامه، به آنها اشاره شده است:
پویایی سیستمها بر چهار مؤلفه سیستمی استوار است: موجودی‌ها، جریانها، بازخورد، روابط غیرخطی.
در بیشتر برنامه‌های شبیهسازی، ساختار مدل آماده است و کاربر با تغییر پارامترها، نتایج را بررسی می‌کنند. در حالی که در پویایی سیستم، کاربر، خود مدل را ساخته، نتایج را در قالب جدولها و نمودارها بررسی می‌کند.
پویایی سیستم، شامل دو بخش اصلی ایجاد مدل و آزمون آن است. این ساختار، سبب می‌شود تا کاربر، درک بهتری از مسائل پیچیده پیدا کند.
پویایی سیستم، رفتار کل سیستم را تحلیل می‌کند.
فرایند مدلسازی و خود مدل، پتانسیل یادگیری بالایی را در پویایی سیستمها داراست.
تمرکز اصلی پویایی سیستم بر ساختار سیستم است؛ ساختار سیستم، بیانگر رفتار سیستم است. در حالی که در دیگر روشهای شبیهسازی، تمرکز بر تعامل میان افراد است که به وسیله روابط آماری و ریاضی بیان میشوند و تفسیر آنها، برای فردی که مدل را مطالعه می‌کند؛ بسیار دشوار است. امّا، در پویایی سیستم، پیادهسازی رفتار سیستم، تحلیل نتایج و آزمون مدل شبیهسازی شده، اطلاعاتی را در مورد چگونگی رفتار سیستم در شرایط در نظر گرفته شده به تحلیلگر میدهد.
