books comparison with safety engineering

تهتم هندسة الاعتمادية بالتقليل الإجمالي من حالات الفشل التي يمكن أن تؤدي إلى خسائر مالية للكيان المسؤول، في حين تركز هندسة الأمان على تقليل مجموعة محددة من أنواع الفشل التي يمكن أن تؤدي بشكل عام إلى قضايا واسعة النطاق خارج نطاق الكيان المسؤول.

يمكن أن تتحول مخاطر الاعتمادية إلى حوادث تؤدي إلى خسارة في الإيرادات للشركة أو العميل، على سبيل المثال بسبب التكاليف المباشرة وغير المباشرة المرتبطة بفقدان الإنتاج بسبب عدم توفر النظام ؛ مطالب عالية أو منخفضة غير متوقعة لقطع الغيار. تكاليف الإصلاح؛ ساعات العمل؛ إعادة التصاميم؛ الانقطاعات في الإنتاج الطبيعي إلخ.

غالبًا ما تكون هندسة الأمان محددة للغاية، وتتعلق فقط بصناعات أو تطبيقات أو مناطق معينة محكمة التنظيم. ويركز في المقام الأول على مخاطر سلامة النظام التي يمكن أن تؤدي إلى حوادث خطيرة بما في ذلك: فقدان الحياة؛ تدمير المعدات أو أضرار بيئية؛ على هذا النحو، غالباً ما تكون متطلبات الوثوقية الوظيفية للنظام ذات الصلة عالية للغاية. على الرغم من أنها تتعامل مع حالات الفشل غير المرغوب فيها بنفس المعنى مثل هندسة الوثوقية، إلا أنها، مع ذلك، لديها تركيز أقل على التكاليف المباشرة، ولا تهتم بإجراءات الإصلاح بعد الفشل. وهناك فرق آخر هو مستوى تأثير الفشل على المجتمع، مما يؤدي إلى ميل للسيطرة الصارمة من قبل الحكومات أو الهيئات التنظيمية (مثل صناعات الطاقة النووية والفضائية والدفاع والسكك الحديدية والنفط).

يمكن أن يؤدي ذلك أحيانًا إلى هندسة هندسة الأمان والوثوقية التي لديها متطلبات متناقضة أو اختيارات متضاربة على مستوى بنية النظام [بحاجة لمصدر] على سبيل المثال، في أنظمة التحكم في إشارات القطارات، من الشائع استخدام مفهوم تصميم نظام "الفشل الآمن". في هذا المثال، يحتاج الفشل في الجانب الخاطئ إلى معدل فشل منخفض للغاية لأن مثل هذه الإخفاقات يمكن أن تؤدي إلى مثل هذه التأثيرات الشديدة، مثل الاصطدامات الأمامية في قطارين، حيث يؤدي فشل الإشارة الخضراء إلى إرسال قطارين قادمين على نفس السكة. يجب أن تكون هذه الأنظمة (ولحسن الحظ) مصممة بطريقة تؤدي إلى أن الغالبية العظمى من حالات الفشل (مثل فقدان الإشارات المؤقتة أو الكلية أو الاتصالات المفتوحة للمرحلات) سوف تولد أضواء حمراء لجميع القطارات. هذه هي الحالة الآمنة. هذا يعني في حالة الفشل، يتم إيقاف جميع القطارات على الفور. قد يؤدي هذا المنطق الآمن من الفشل، للأسف، إلى خفض وثوقية النظام. والسبب في ذلك هو ارتفاع خطر التعرض للتعثر المزيف، حيث إن أي فشل سواء كان مؤقتًا أم لا قد يؤدي إلى حدوث حالة إغلاق آمنة - لكنها مكلفة -. يمكن تطبيق حلول مختلفة لمشكلات مماثلة. انظر قسم التسامح مع الخطأ أدناه.

التسامح مع الخطأ

يمكن زيادة الوثوقية باستخدام (1 من أصل 2) تكرار على مستوى جزء أو نظام. ومع ذلك، إذا كان كلاهما عناصر متكررة لا يمكن أن يكون من الصعب معرفة ما هو الاعتماد عليه. في مثال الإشارة السابقة على القطارات، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض مستويات السلامة، حيث هناك المزيد من الاحتمالات للسماح "بالجانب الخاطئ" أو غيرها من حالات الفشل الخطيرة غير المكتشفة. غالباً ما تعتمد الأنظمة التي تتحمل الأخطاء على التكرار الإضافي حيث يجب أن تتفق عناصر متعددة متكررة على إجراء غير محتمل قبل القيام به. وهذا يزيد من كل من الوثوقية والسلامة على مستوى النظام، وكثيراً ما يستخدم في الأنظمة المسماة "التشغيلية" أو "المهمة". هذه ممارسة شائعة في أنظمة الفضاء الجوي التي تحتاج إلى إتاحة مستمرة وليس لديها نمط آمن من الفشل. على سبيل المثال، يمكن للطائرات استخدام التكرار الثلاثي المعياري للحواسيب الطائرة وأسطح التحكم (بما في ذلك أنماط التشغيل المختلفة في بعض الأحيان مثل الكهربائية / الميكانيكية / الهيدروليكية) حيث يجب أن تكون هذه الأجهزة جاهزة للعمل دائمًا، نظرًا لعدم وجود مواقع افتراضية "آمنة" بالنسبة لأسطح التحكم مثل الدفة أو الجُنيحات عندما تطير الطائرة.

الوثوقية الأساسية ووثوقية المهمة (التشغيلية)

المثال أعلاه لنظام (2 من أصل 3) المتسامحة مع الأخطاء يزيد من وثوقية المهمة بالإضافة إلى الأمان. ومع ذلك، ستكون الوثوقية "الأساسية" للنظام في هذه الحالة أقل من نظام غير مكرر (1 من أصل 1) أو (2 من أصل 2). تغطي هندسة الاعتمادية الأساسية جميع حالات الفشل، بما في ذلك تلك التي قد لا تؤدي إلى تعطل النظام، ولكنها تؤدي إلى تكلفة إضافية بسبب: إجراءات إصلاح الصيانة ؛ الخدمات اللوجستية؛ على سبيل المثال، استبدال أو إصلاح قناة معطوبة واحدة في نظام التصويت (2 من أصل 3)، (لا يزال النظام يعمل، على الرغم من أن قناة فاشلة واحدة قد أصبحت بالفعل نظام (2 من أصل 2) يساهم في عدم الوثوقية الأساسية ولكن لا يمكن الاعتماد عليها. على سبيل المثال، لن يؤدي فشل الضوء الخلفي للطائرة إلى منع الطائرة من الطيران (وبالتالي لا يعتبر فشلًا في المهمة)، ولكنه يحتاج إلى علاج (مع تكلفة ذات صلة بذلك، وكذلك يساهم في مستويات عدم الوثوقية الأساسية).

قابلية الكشف وفشل الأسباب الشائعة

عند استخدام أنظمة أو أنظمة متسامحة مع الخطأ (بنية متكررة) أو أنظمة مزودة بوظائف الحماية، فإن كشف الإخفاقات وتجنب فشل الأسباب الشائعة يصبح أمراً بالغ الأهمية في التشغيل الآمن و / أو وثوقية المهمة.