การศึกษาความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการคงอยู่ และความสามารถในการคงสภาวะของระบบ Reliability Availability and Maintainability (RAM)

วัตถุประสงค์ของการศึกษา Reliability Availability and Maintainability หรือ RAM คือ การศึกษาความน่าเชื่อถือของระบบ ความสามารถในการคงอยู่ของระบบ และความสามารถในการคงสภาวะของระบบ สามารถสรุปข้อดีได้ดังต่อไปนี้

สามารถลดงานซ่อมแซมที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตหรือเกิดขึ้นโดยไม่ได้วางแผนไว้ โดยการออกแบบให้อุปกรณ์มีค่าความน่าเชื่อถือที่สูง
สามารถลดระยะเวลาเพื่อการหยุดซ่อมแซม โดยการเพิ่มความสามารถในการคงสภาวะของระบบไว้ให้ดำเนินงานได้ถึงช่วงเวลาที่เหมาะสม นั้นคือลดปัญหาที่อาจจะเกิดระหว่างที่ทำงานอยู่
การเพิ่มขึ้นของความน่าเชื่อถือของระบบ จะสามารถประหยัดค่าใช้ง่ายในส่วนอื่นๆเพิ่มเติม เช่น ค่าแรงคนงาน ค่าเสียโอกาสที่ระบบทำงานไม่ได้

ความน่าเชื่อถือของระบบ Reliability

ความสัมพันธ์ของความน่าเชื่อถือของระบบหรือความสามารถในการอยู่รอดได้ของระบบ จะเกี่ยวข้องกับความสามารถในการลดความถี่ในการเสียหายของระบบตลอดอายุการใช้งาน โดยค่าดังกล่าวจะคำนวณมาจากความสัมพันธ์ของ อัตราการเสียหาย Failure rate ของอุปกรณ์นั้นกับระยะเวลาที่ต้องการจะศึกษา หรือจากฟังก์ชั่นเลขยกกำลังของสัดส่วนระหว่างเวลาที่ต้องการจะศึกษากับระยะเวลาเฉลี่ยของการเสียหาย

ไดอะแกรมความน่าเชื่อถือ Reliability Block Diagram (RBD)

ไดอะแกรมความน่าเชื่อถือ Reliability Block Diagram หรือ RBD คือเครื่องมือที่สำคัญของงานวิศวกรรมทางด้านความน่าเชื่อถือของระบบในการนำเสนอความสัมพันธ์ของหน่วยย่อยต่างๆ และการคำนวณหาความน่าเชื่อถือของระบบ

โดยหลักการพื้นฐานของไดอะแกรมความน่าเชื่อถือ Reliability Block Diagram หรือ RBD คือ ในการพิจารณาถึงระบบใดๆ ไม่ว่าจะใหญ่หรือเล็กแค่ไหน นั้นคือทุกระบบจะมีสภาวะอยู่สองแบบเท่านั้น นั้นคือ ประสบความสำเร็จ กับไม่ประสบความสำเร็จหรือเสียหายเท่านั้น ถัดจากนั้นจะพูดถึงลักษณะความสัมพันธ์ของหน่วยย่อยต่างๆ ซึ่งก็แบ่งออกเป็นสองลักษณะใหญ่ๆ คือ สัมพันธ์แบบอนุกรมกับสัมพันธ์แบบขนานดังรูปข้างล่าง

ความสัมพันธ์ทั้งสองแบบ ไม่ว่าจะเป็นแบบอนุกรมหรือแบบขนาดของ RBD นั้นสามารถเปรียบเทียบการชี้บ่งอันตรายแบบอื่น เช่น การวิเคราะห์ความเสียหายของระบบแบบต้นไม้ Fault Tree Analysis หรือ FTA ตามรูปข้างล่าง เช่น

ความแตกต่างระหว่างการศึกษาความน่าเชื่อถือของระบบด้วย RBD กับการศึกษาความเสียหายของระบบด้วยวิธีต้นไม้ Fault Tree Analysis หรือ FTA คือ ในการเขียนความน่าเชื่อถือของระบบ เราพิจารณาว่าระบบจะมีความสามารถที่ประสบผลสำเร็จเท่าไร แต่กับการแสดงค่าของการศึกษาความเสียหายของระบบด้วยวิธีต้นไม้ Fault Tree Analysis จะแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ของแต่ละเหตุการณ์ที่ระบบจะไม่ประสบความสำเร็จหรือเสียหาย

สมการการคำนวณค่าความน่าเชื่อถือของระบบต่อความสัมพันธ์ของหน่วยย่อยต่างๆ สามารถแสดงได้ดังต่อไปนี้

โดยทั่วไปค่าที่ใช้ในการแสดงความน่าเชื่อถือ คือ ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของอุปกรณ์ที่จะหยุดทำงาน หรือ Probability density function หรือ pdf โดยสำหรับอุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้งานในอุตสาหกรรมน้ำมันกับก๊าซหรือปิโตรเคมี ค่าความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของอุปกรณ์จะกระจายตัวแบบยกกำลังหรือ exponential density distribution หรือก็คือค่าอัตราการเสียหาย failure rate เป็นค่าคงที่

สมมุติตัวอย่าง จากตัวอย่างของระบบที่มีค่าเฉลี่ยของเวลาที่อุปกรณ์จะเสียอยู่ที่ 700 ชั่วโมง ค่าความน่าเชื่อถือของระบบที่ชั่วโมง 350 จะเป็นเท่าไร