عنوان دوره آموزشی: تحلیل ریسک به صورت داینامیک با نرم افزار وِنسیم

دکتر مهرنوش جمشیدی

 مدرس دانشگاه و مشاور ارشد HSE، تحلیلگر مکانیکی حوادث شغلی، ارگونومی و عوامل انسانی

نحوه برگزاری : آنلاین

حضور در دوره آموزشی برای عموم رایگان

اعطای گواهینامه معتبر رایگان به دانشجویان طرح مهارت افزایی   (طرح کاد پلاس) 

هزینه دریافت گواهی نامه معتبر برای سایر شرکت کنندگان در دوره آموزشی (185 هزار تومان)، تهیه اشتراک ویژه برای دریافت گواهی با تخفیف: 6ماهه 950 هزار تومان و  یکساله یک میلیون و ششصد و پنجاه هزار تومان

گواهی پایان دوره: گواهی پایان دوره توسط شرکت آتی سلامت محیط و کار پویا اعطا می گردد. این شرکت دارای مجوز آموزشی از مرکز تحقیقات وزارت کار و سازمان فنی و حرفه ای کشور می باشد.

با عنایت به وبینار فوق، مطلب زیر می تواند برای شما مفید باشد.

تحلیل ریسک داینامیک با ونسیم؛ وقتی ریسک دیگر یک عدد ثابت نیست

تصور کنید در ابتدای شیفت، واحد HSE یک گزارش ارزیابی ریسک روی میز مدیر بهره‌برداری قرار می‌دهد. سطح ریسک واحد قابل قبول ارزیابی شده است. کنترل‌های مهندسی برقرارند، تعداد حوادث پایین است و شاخص‌های عملکرد ایمنی نیز وضعیت نامطلوبی نشان نمی‌دهند. اما چند هفته بعد، شرایط کمی تغییر می‌کند.

تولید افزایش پیدا کرده است. چند فعالیت تعمیراتی به تعویق افتاده‌اند. تعداد آلارم‌های تجهیزات بیشتر شده و تیم تعمیرات تحت فشار قرار گرفته است. دو نفر از نیروهای باتجربه جابه‌جا شده‌اند و افراد جدید هنوز تجربه کافی پیدا نکرده‌اند.

با این حال، اگر همان ماتریس ریسک قبلی را باز کنیم، ممکن است هنوز همان عدد قبلی را ببینیم. اینجاست که یک سؤال مهم شکل می‌گیرد:

آیا ریسک واقعاً ثابت مانده است، یا فقط روش اندازه‌گیری ما تغییرات آن را نمی‌بیند؟

پاسخ این سؤال، ما را به مفهوم تحلیل ریسک داینامیک می‌رساند؛ رویکردی که در آن ریسک یک عکس ثابت از وضعیت موجود نیست، بلکه یک فیلم از رفتار سیستم در طول زمان است.

محتوای آموزشی پیشنهادی: وبینارها و دوره‌های آموزشی نرم افزارهای HSE

تحلیل ریسک داینامیک یعنی چه؟

در ارزیابی‌های سنتی، معمولاً با یک سناریوی مشخص مواجهیم: یک خطر را شناسایی می‌کنیم، احتمال وقوع و شدت پیامد را تعیین می‌کنیم و سطح ریسک را به‌دست می‌آوریم. این روش همچنان ارزشمند است و برای بسیاری از تصمیم‌های HSE ضروری است. اما صنعت مدرن با سیستم‌هایی مواجه است که دائماً در حال تغییرند. تجهیزات پیر می‌شوند، تعمیرات به تعویق می‌افتند، شرایط بهره‌برداری تغییر می‌کند، انسان‌ها دچار خستگی می‌شوند و خرابی یک تجهیز می‌تواند بر تجهیزات دیگر اثر بگذارد. مطالعات اخیر نیز به همین سمت حرکت کرده‌اند. پژوهش‌های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ در حوزه ایمنی فرایندی نشان می‌دهند که ریسک در سیستم‌های پیچیده می‌تواند در طول زمان تجمع پیدا کند، بین اجزای سیستم منتشر شود و از طریق وابستگی‌ها و خرابی‌های آبشاری تشدید شود.

پس به‌جای اینکه فقط بپرسیم: سطح ریسک چقدر است؟ می‌پرسیم:

ریسک چگونه به این سطح رسیده، چه چیزی آن را افزایش می‌دهد و در صورت ادامه شرایط فعلی، در آینده چه رفتاری خواهد داشت؟

ونسیم در این میان چه نقشی دارد؟

اینجا باید یک سوءتفاهم رایج را برطرف کنیم.

Vensim  یک نرم‌افزار اختصاصی ارزیابی ریسک HSE نیست. Vensim  یک ابزار حرفه‌ای برای مدل‌سازی پویایی سیستم‌هاست و برای ساخت مدل‌هایی استفاده می‌شود که روابط علت و معلولی، انباشت‌ها، جریان‌ها، تأخیرها و بازخوردهای سیستم را در طول زمان شبیه‌سازی می‌کنند. مستندات رسمی نرم‌افزار نیز قابلیت‌هایی مانند مدل‌سازی Stock & Flow، تحلیل حساسیت، مونت‌کارلو، Causal Tracing  و اعتبارسنجی مدل را پوشش می‌دهند.

بنابراین ارزش Vensim برای متخصص HSE در این است که کمک می‌کند رفتار ریسک را مدل کنیم، نه اینکه فقط یک عدد برای آن بنویسیم.

محتوای آموزشی پیشنهادی: ارزیابی ریسک به روش پاپیونی BowTie با استفاده از نرم افزار BowTie Pro

یک مثال ساده از یک کارخانه

فرض کنید در یک کارخانه، چند تجهیز حیاتی باید به‌صورت دوره‌ای تعمیر شوند. در حالت عادی، تعمیرات طبق برنامه انجام می‌شود. تجهیز سالم است، خرابی‌ها محدودند و تیم تعمیرات فرصت کافی دارد. حالا تولید افزایش پیدا می‌کند. ساعات کار تجهیز بیشتر می‌شود. احتمال خرابی اندکی بالا می‌رود. چند تعمیر دیگر هم به برنامه اضافه می‌شود. تیم تعمیرات، تحت فشار بیشتر، بعضی فعالیت‌ها را به تعویق می‌اندازد. تعمیرات معوق بیشتر می‌شود.

با افزایش backlog، سلامت تجهیزات به‌تدریج افت می‌کند. نرخ خرابی بالا می‌رود. خرابی‌ها خودشان workload جدیدی ایجاد می‌کنند. workload بیشتر، فشار بیشتری بر تیم تعمیرات وارد می‌کند.

یک حلقه شکل گرفته است:

فشار تولید بیشتر ← خرابی بیشتر ← تعمیرات بیشتر ← backlog بیشتر ← افت سلامت تجهیز ← خرابی بیشتر

اگر فقط یک ارزیابی ریسک ایستا داشته باشیم، ممکن است این حلقه را نبینیم. اما در Vensim می‌توان آن را مدل کرد.

نقطه قوت اصلی؛ دیدن حلقه‌های بازخورد

بخش بزرگی از مشکلات HSE از یک علت منفرد ایجاد نمی‌شوند. یک حادثه ممکن است حاصل ترکیب فشار تولید، ضعف تعمیرات، خستگی اپراتور، افزایش آلارم‌ها، تأخیر در تصمیم‌گیری و کاهش اثربخشی یک لایه حفاظتی باشد. به همین دلیل، یکی از مهم‌ترین مفاهیم در مدلسازی با Vensim، حلقه بازخورد است. مثلاً:

1. افزایش حجم کار باعث افزایش خستگی می‌شود.
2. افزایش خستگی احتمال خطای انسانی را بالا می‌برد.
3. خطای انسانی می‌تواند انحراف فرایندی ایجاد کند.
4. انحراف فرایندی تعداد آلارم‌ها را زیاد می‌کند.
5. آلارم بیشتر بار شناختی اپراتور را افزایش می‌دهد.
6. بار شناختی بیشتر می‌تواند احتمال خطا را دوباره بالا ببرد.

اینجا با یک رابطه ساده خطی روبه‌رو نیستیم؛ با یک سیستم بازخوردی مواجهیم.  Vensim برای همین نوع مسئله طراحی شده است.

از نمودار علت و معلولی تا مدل واقعی

نقطه شروع کار می‌تواند یک نمودار علّی ساده باشد. مثلاً کارشناس HSE می‌نویسد: تعمیرات معوق بر سلامت تجهیز اثر منفی دارد.اما مدل باید یک قدم جلوتر برود:

• تعمیرات معوق با چه سرعتی ایجاد می‌شود؟
• با چه نرخی کاهش می‌یابد؟
• اثر آن بر سلامت تجهیز فوری است یا با تأخیر؟
• سلامت تجهیز چگونه بر احتمال خرابی اثر می‌گذارد؟
• افزایش خرابی چه اثری بر workload تعمیرات دارد؟

اینجاست که مدل Stock & Flow  وارد می‌شود. برای نمونه، تعمیرات معوق را می‌توان یک Stock در نظر گرفت. اقدامات جدید آن را افزایش می‌دهند و تعمیرات تکمیل‌شده آن را کاهش می‌دهند. در شکل مفهومی:

Backlog  تعمیرات = انباشت اقدامات باز

و:

نرخ ورود اقدامات − نرخ تکمیل اقدامات = نرخ تغییر backlog

این تغییر کوچک در نگاه به مسئله، باعث می‌شود مدل به رفتار واقعی صنعت نزدیک‌تر شود.

محتوای آموزشی پیشنهادی: ارزیابی ریسک به روش FMEA و JSA

چرا زمان در مدل HSE اهمیت دارد؟

بسیاری از کنترل‌های ایمنی فوری اثر نمی‌کنند. فرض کنید امروز یک برنامه آموزشی جدید اجرا کرده‌ایم. نمی‌توان انتظار داشت از فردا نرخ خطای انسانی دقیقاً به همان نسبت کاهش پیدا کند. یا فرض کنید یک تجهیز تعمیر شده است. اثر تعمیر ممکن است در کاهش خرابی‌های آینده دیده شود. این همان جایی است که تأخیر زمانی اهمیت پیدا می‌کند.

در سیستم‌های صنعتی، بین اقدام و نتیجه فاصله وجود دارد. اگر این فاصله را از مدل حذف کنیم، ممکن است مدل بیش از حد خوش‌بینانه یا حتی گمراه‌کننده شود. یک مدل خوب باید بپرسد: اثر این اقدام چه زمانی ظاهر می‌شود؟ و حتی مهم‌تر: اثر آن تا چه مدت باقی می‌ماند؟

تحلیل سناریو؛ جایی که مدل واقعاً به تصمیم‌یار تبدیل می‌شود

فرض کنیم مدیر بهره‌برداری سه گزینه دارد:

• افزایش تولید؛
  افزایش منابع تعمیرات؛
  افزایش دفعات بازرسی.

در یک گزارش سنتی ممکن است فقط مزایا و معایب هر گزینه نوشته شود. اما در Vensim می‌توان هر سه سیاست را به‌صورت جداگانه شبیه‌سازی کرد.  برای نمونه:

• سناریوی اول: تولید ۱۰ درصد افزایش پیدا کند.
• سناریوی دوم: ظرفیت تعمیرات ۱۵ درصد بیشتر شود.
• سناریوی سوم: فاصله بازرسی‌ها کاهش یابد.

بعد می‌توان بررسی کرد که هر سناریو طی ۶، ۱۲ یا ۲۴ ماه چه اثری بر  backlog، نرخ خرابی و شاخص ریسک دارد. اینجا مدل قرار نیست به مدیر بگوید کدام تصمیم حتماً درست است. ارزش مدل در این است که پیامدهای محتمل هر تصمیم را تحت مفروضات مشخص نشان می‌دهد.

نقش مونت‌کارلو؛ وقتی خود داده‌ها هم قطعی نیستند

کارشناس HSE معمولاً با داده‌هایی روبه‌روست که قطعیت کامل ندارند. مثلاً نرخ خرابی یک تجهیز دقیقاً یک عدد ثابت نیست. زمان انجام تعمیرات نیز ممکن است بین دو ساعت تا هشت ساعت متغیر باشد. اثربخشی یک اقدام آموزشی نیز ممکن است به عوامل مختلف وابسته باشد. در این شرایط، تحلیل یک سناریوی واحد کافی نیست.

Vensim  امکان تحلیل حساسیت و Monte Carlo را فراهم می‌کند؛ یعنی مدل می‌تواند با نمونه‌گیری از دامنه یا توزیع پارامترهای نامطمئن، بارها اجرا شود و دامنه رفتار خروجی‌ها بررسی شود. در نتیجه سؤال از: ریسک چقدر است؟ به سؤال دقیق‌تری تبدیل می‌شود: با توجه به عدم‌قطعیت موجود، ریسک در چه دامنه‌ای قرار می‌گیرد و کدام فرض بیشترین اثر را بر نتیجه دارد؟ این تفاوت برای تصمیم‌های HSE بسیار مهم است.

اعتبارسنجی؛ جایی که بسیاری از پروژه‌ها شکست می‌خورند

نباید تصور کنیم چون مدل در Vensim اجرا شده، پس معتبر است. اعتبار مدل باید مستقل از نرم‌افزار بررسی شود.

• آیا ساختار مدل با فرایند واقعی همخوانی دارد؟
• آیا واحدها درست تعریف شده‌اند؟
• آیا روند تاریخی را می‌توان با مدل بازتولید کرد؟
• آیا وقتی یک ورودی را به حالت افراطی می‌بریم، نتیجه منطقی باقی می‌ماند؟

Vensim  ابزارهایی برای بررسی این موضوعات دارد؛ از جمله کنترل واحدها، Reality Check  و Causal Tracing. ابزارهای تحلیل علّی نیز کمک می‌کنند مشخص کنیم یک رفتار مدل از کدام عوامل ناشی شده است. به زبان ساده، مدل باید بتواند در برابر این سؤال دفاع کند:

• چرا باید نتیجه این شبیه‌سازی را باور کنیم؟
• آیا Vensim می‌تواند ریسک را به‌صورت لحظه‌ای محاسبه کند؟

اینجا باید بین مدل پویا و سامانه پایش لحظه‌ای تفاوت قائل شویم. Vensim  می‌تواند با داده‌های خارجی کار کند و قابلیت‌های جدید انتشار وب و استفاده از داده‌های برون‌زا در نسخه 10.5 توسعه یافته است. نسخه 10.5 در ژوئن ۲۰۲۶ منتشر شد و علاوه بر این موارد، بهبودهایی در بهینه‌سازی، MCMC، Causal Tracing  و ابزار مستندسازی ارائه کرده است.

اما این به معنای آن نیست که Vensim به‌تنهایی جای SCADA، DCS  یا سیستم‌های جمع‌آوری داده را می‌گیرد. برای ایجاد یک سامانه واقعی Dynamic Risk Monitoring معمولاً به یک زنجیره کامل نیاز داریم:

• داده عملیاتی وارد می‌شود؛
• داده کنترل کیفیت می‌شود؛
• پارامترهای مدل به‌روزرسانی می‌شوند؛
• مدل شبیه‌سازی می‌شود؛
• نتیجه تحلیل می‌شود؛
• و در نهایت وضعیت ریسک برای تصمیم‌گیرنده نمایش داده می‌شود.

در چنین معماری‌ای، Vensim می‌تواند موتور مدل‌سازی و تصمیم‌یار باشد.

رابطه Vensim با استانداردهای مدیریت ریسک

Vensim  قرار نیست جایگزین استاندارد یا تکنیک ارزیابی ریسک شود . ISO 31000:2018همچنان نسخه منتشرشده استاندارد مدیریت ریسک است، هرچند ISO فرایند بازنگری نسخه بعدی را آغاز کرده است. این استاندارد بر شناسایی، تحلیل، ارزیابی، برخورد، پایش، بازنگری و ارتباطات ریسک تأکید دارد.

از طرف دیگر، IEC 31010:2019  راهنمای انتخاب و به‌کارگیری تکنیک‌های ارزیابی ریسک است. بنابراین می‌توان Vensim  را در کنار تکنیک‌هایی مانند HAZOP، What-if، FMEA و LOPA قرار داد، نه در مقابل آنها. در یک پروژه حرفه‌ای، HAZOP  می‌تواند داده‌های اولیه سناریوها را فراهم کند، LOPA  اطلاعات مربوط به لایه‌های حفاظتی را وارد کند و Vensim رفتار سیستم را در طول زمان بررسی کند.

محتوای آموزشی پیشنهادی: مدیریت ریسک برمبنای استاندارد ISO 31000:2018

پنج اشتباه مهم در مدل‌سازی ریسک با ونسیم

اول اینکه مدل را بیش از حد بزرگ کنیم. پیچیدگی بیشتر همیشه به معنای کیفیت بیشتر نیست.

دوم اینکه برای هر رابطه یک ضریب دلخواه تعریف کنیم. هر پارامتر مهم باید یا داده تجربی داشته باشد یا مبنای کارشناسی شفاف.

سوم اینکه تأخیر زمانی را نادیده بگیریم.

چهارم اینکه یک شاخص ترکیبی ساخته و آن را احتمال واقعی حادثه معرفی کنیم، بدون اینکه مدل آماری و داده کافی وجود داشته باشد.

پنجم اینکه مدل فقط توسط یک نفر ساخته شود. بهترین مدل‌های HSE معمولاً حاصل تعامل HSE، بهره‌برداری، تعمیرات، فرایند، قابلیت اطمینان و گاهی منابع انسانی هستند.

چگونه یک پروژه موفق را آغاز کنیم؟

یک پروژه خوب تحلیل ریسک داینامیک لازم نیست با یک مدل بسیار بزرگ شروع شود. بهتر است ابتدا یک مسئله محدود و واقعی انتخاب شود. مثلاً: اثر تعمیرات معوق بر افزایش ریسک خرابی تجهیزات حیاتی در ۱۲ ماه آینده چیست؟

سپس چهار یا پنج متغیر کلیدی انتخاب شوند. مدل اولیه ساخته شود. داده‌های تاریخی وارد شوند. مدل اعتبارسنجی شود و بعد به‌تدریج گسترش پیدا کند.

این روش چند مزیت دارد: مدل زودتر قابل آزمون می‌شود، خطاهای ساختاری سریع‌تر کشف می‌شوند و تیم صنعتی راحت‌تر می‌تواند با منطق مدل ارتباط برقرار کند.

محتوای آموزشی پیشنهادی: رازهای مدیریت ریسک HSE و تدوین نقشه راه

جمع‌بندی؛ از ارزیابی ریسک تا فهم رفتار ریسک

مهم‌ترین تغییر ذهنی در تحلیل ریسک داینامیک این است که دیگر ریسک را یک عدد ثابت نمی‌بینیم. ریسک، نتیجه برهم‌کنش مجموعه‌ای از عوامل است.

• تولید روی تجهیزات اثر می‌گذارد.
• تجهیزات روی تعمیرات اثر می‌گذارند.
• تعمیرات روی قابلیت اطمینان اثر می‌گذارند.
• قابلیت اطمینان روی احتمال خرابی اثر می‌گذارد.
• خرابی روی فشار کاری اثر می‌گذارد.
• و فشار کاری دوباره به تولید و رفتار انسان بازمی‌گردد.

اگر بخواهیم این روابط را فقط در یک جدول ثبت کنیم، بخش مهمی از واقعیت را از دست خواهیم داد. اما با تحلیل ریسک داینامیک با نرم افزار ونسیم می‌توان این روابط را به یک مدل قابل شبیه‌سازی تبدیل کرد؛ مدلی که به ما نشان دهد ریسک چگونه ساخته می‌شود، چگونه انباشته می‌شود، چه زمانی تشدید می‌شود و در برابر مداخلات مختلف چگونه واکنش نشان می‌دهد. در نهایت، ارزش واقعی Vensim برای کارشناس HSE در یک قابلیت خلاصه می‌شود:

به‌جای اینکه فقط بگوییم ریسک چیست، بتوانیم توضیح دهیم ریسک چرا و چگونه تغییر می‌کند. و همین تفاوت، فاصله میان یک ارزیابی ریسک سنتی و یک سیستم تصمیم‌گیری مبتنی بر پویایی ریسک است.

"شرکت فناور آتی سلامت محیط کار و پویا، دارای مجوز برگزاری دوره های آموزشی از مرکز تحقیقات و تعلیمات حفاظت فنی و بهداشت کار، وزارت تعاون، کار و رفاه اجتماعی و سازمان فنی و حرفه ای کشور،مجوز کانون تبلیغات از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی و مجوز فناوری تحت حمایت پارک علم و فناوری یزد می باشد."