دقت در مکانیزم ها: تفاوت Reliability و Precision

مکانیزم های مکانیکی که از قواعد هندسی بهره می برند، reliable (قابل اتکا و قابل اعتماد) هستند. یعنی اگر یک کار را به آنها بسپارید و میلیون ها بار آن را تکرار بکنند، یک بار هم خطا نخواهند داشت.

به عنوان مثال سوپاپ سوخت سیلندر را در نظر بگیرید که به کمک چرخ دنده و زنجیر و تسمه تایم یا سایر اتصالات مکانیکی، به میل لنگ خودرو وصل است. سوپاپ اگر میلیون ها بار باز و بسته شود، هر بار دقیقا در زمان مناسب که پیستون در نقطه اوج است، باز می شود و امکان ندارد یک بار از این میلیون بار را در لحظه نامناسب باز شود. چرا که حرکت پیستون و سوپاپ، هر دو طبق فرمول های هندسی به حرکت میل لنگ مرتبط هستند و نمی توانند حرکت مستقل از هم داشته باشند.

مکانیزم هایی که به تصمیم گیری کامپیوتری و الکترونیک وابسته هستند، هرچند که در انجام یک فرمان مشخص دارای precision به معنای دقت عمل و فرمان پذیری بسیار بالا هستند و مو به مو فرمان را اجرا می کنند، ولی در تکرار میلیونی به هیچ وجه reliable نیستند. اگر شما برای باز و بسته شدن سوپاپ، مثلا از سنسور بینایی استفاده کنید و هر زمان که پیستون در نقطه اوج مشاهده شد، توسط کامپیوتر به سوپاپ فرمان بدهید که باز شود، حتما قبل از سوار شدن به این خودرو، یک جلیقه ضد گلوله بپوشید و هر لحظه منتظر انفجار موتور باشید!

خطاهایی که در سیستم های الکترونیکی رخ می دهد می‌تواند به صورت تصاعدی باعث خطاهای بزرگ تر بعدی شود. مثلا اگر سوپاپ یک بار با تاخیر باز شود و به دلیل مکان نامناسب، آماده دریافت پیام بعدی از طرف سنسور نباشد، سنسور پیام بعدی را می فرستد ولی سوپاپ عملا توان اجرای آن را ندارد و دفعه بعدی به جای تاخیر، اساسا نافرمانی خواهد کرد! کافی است تصور کنید در موتوری که با سرعت 3000 rpm یعنی 50 بار در ثانیه میچرخد، یک صدم ثانیه تأخیر به منزله 180 درجه اختلاف فاز خواهد بود!

مهندسی کنترل که یکی از گرایش های مهندسی برق است، سیستم ها، خطاها و فیدبک ها را تحلیل کرده و اجزای یک سیستم را به وسیله کنترل‌گرها به گونه ای به هم مرتبط می‌سازد که از انتشار و تکثیر خطاها در سیستم های الکترونیکی جلوگیری نماید و خطاهای احتمالی را کوچک کرده و از تاثیر تصاعدی آنها در بروز خطاهای بعدی جلوگیری نماید.

ناگفته نماند که سیستم های مکانیکی نیز به دلایل مختلف امکان بروز خطا دارند و موضوع مطرح شده در مورد reliability صرفا در مورد عملکرد هندسی مکانیزم‌هاست و سایر مواردی از قبیل تغییر شکل ها بر اثر مقاومت مصالح، اشکال در طراحی اجزا، مشکلات متریال و خطاهای تولید و... ممکن است باعث بروز خطا به شکل‌های دیگری شود.

تهیه شده در: http://www.newdesign.ir/content/?id=1637&rnd=8944