التحديات المشتركة عند تطبيق التقنيات الخمسة في مجال الهندسة وكيفية التغلب عليها

مقدمة

إن الأسلوب الخمسة الذي يُعتبر من أبسط الأدوات المتاحة للمهندسين لتحليل الأسباب الجذرية، وهو ما يُنشأ من نظام إنتاج تيويتا ويُنشر بواسطة تايتشى أونو، وهو ما ينطوي على التساؤل عن " لماذا؟ " ، على نحو متكرر حتى تظهر الأسباب الأساسية للمشكلة، فعند تطبيقه بشكل صحيح، يمكن أن يحول دون تكرار الفشل، ويقلل من النفايات، ويدفع باستمرار إلى تحسين البرمجيات الهندسية من خلال عمليات التطوير.

وعلى الرغم من البساطة الواضحة التي يبدو أن العديد من الفرق الهندسية تكافح للحصول على نتائج دائمة من الأسباب الخمسة، فهي إما تتوقف مبكرا جدا، وتسقط فريسة للتحيزات المعرفية، أو لا تشرك الناس المناسبين، ونتيجة لذلك، فإن معالجة الأعراض بدلا من الأسباب الجذرية، وهذه المادة تدرس أكثر المسافات شيوعا التي تصادفها عند استخدام الخمسة أسباب في سياق هندسي، وتوفر استراتيجيات عملية للتغلب على كل مشكلة من المشاكل التقليدية.

فهم الـ 5 أسباب التقنية

والفرضية الأساسية للخمسة أسباب واضحة: إذ تبدأ ببيان واضح للمشكلة، ثم تسأل " لماذا حدث ذلك؟ " لكل إجابة، تتعمق في البحث عن إجابة أخرى " لماذا؟ " إلى أن تصل إلى سبب يمكن أن يعالج باتخاذ إجراء تصحيحي، " خمسة " هي مبدأ توجيهي، وليس مشاكل ذات قاعدة قد تتطلب أسئلة أقل، وقد يحتاج البعض الآخر إلى المزيد.

وفي مجال الهندسة، كثيرا ما تستخدم هذه التقنية كجزء من تحليل الأسباب الجذرية، إلى جانب أدوات أخرى مثل مخططات الأسماك، أو تحليل الأشجار الخاطئة، أو FMEA، وهي تعمل على أفضل وجه عندما تكون المشكلة مشمولة نسبيا، ولدى الفريق معرفة مباشرة بالعملية، مثلا، إذا استمر تسارع حرج في التحلل على خط تجميعي، فإن التدريب على خمسة أسباب قد يؤدي من " التعبئة " إلى " عدم كفاية التدريب " .

وعلى الرغم من أصولها في مجال التصنيع، فقد تم تكييف هذه التقنية على نطاق واسع فيما يتعلق بهندسة البرامجيات والهندسة المدنية والهندسة النظمية، وتكمن قوتها في إجبار الأفرقة على النظر إلى ما هو أبعد من نقاط الضعف العامة الواضحة وغير المكتشفة، ومع ذلك تصبح القوة نفسها مسؤولية عندما تطبق العملية دون هوادة.

التحديات المشتركة عند تطبيق الـ 5 أسباب في الهندسة

وحتى المهندسين ذوي الخبرة يمكن أن يقعوا في فخ يقوض فعالية الـ 5 أسباب، وينطوي كل منهم على أهم التحديات، مع توضيح أمثلة ملموسة من الأوساط الهندسية الحقيقية.

1 - وقف النظر في القضايا التلقائية (تحليل سطحي)

فالخطأ الأكثر تواتراً هو إنهاء تسلسل الاستجواب في وقت مبكر جداً، وكثيراً ما يحدد المهندسون قضية تبدو معقولة وتوقف العملية دون التحقق مما إذا كانت الأسباب الجذرية أعمق موجودة، فعلى سبيل المثال، فإن فريقاً يحقق في فشل الضخ قد يجيب على " لماذا؟ " مع " تداعيات الجسيمات المتحركة " ، وإذا توقفوا عن ذلك، فإنهم سيحلون ببساطة محل الرافة، ولكنهم يتساءلون أكثر من ذلك " .

ويؤدي هذا التحليل السطحي إلى حدوث إخفاقات متكررة لأن الإجراء التصحيحي لا يعالج سوى الأعراض، وتستثمر المنظمة الوقت والمال في إصلاح سيفشل مرة أخرى، ويولد الإحباط ويضعف الثقة في عملية التقييم القطري الإقليمي.

2- الجوانب الشخصية والتنظيمية

إن بياس تحدي متفشي في أي تحليل يقوم على الإنسان، وقد يوجّه المهندسون دون علم الأسئلة نحو الأسباب التي تتوافق مع معتقداتهم السابقة ومصالحهم في الإدارات أو الرغبة في تجنب اللوم، ولا سيما أن التحيز في التأكيد يمكن أن يجعل الفريق يركز فقط على الأدلة التي تدعم فرضيتهم الأولية بينما يتجاهل البيانات المتناقضة.

فعلى سبيل المثال، قد يلوم فريق في إطار هندسة البرمجيات على تحطم الخادم على " الذاكرة غير الكافية " لأن هذا ما يشتبه في أنه حدث منذ البداية، ولا يسألون أبداً عن السبب الذي دفعه استخدام الذاكرة، ولو أنهم ضغطوا عليه، فقد وجدوا تسرباً للذاكرة قد أدخله قانون صدر مؤخراً، والتحيز نحو التفسير الأبسط الذي يقترن بعدم الرغبة في دراسة التغيرات البرمجية الحقيقية.

كما أن الثقافة التنظيمية تؤدي دوراً في البيئات التي يُلقى فيها اللوم بسرعة، قد ينتج المهندسون سبباً جذرياً يحمي أنفسهم أو زملائهم، ويمكن لهذا التشوه أن يحول الـ 5 أسباب إلى ممارسة إدارة اللوم بدلاً من أن يُتاح لهم فرصة تعلم حقيقية.

3- عدم تعاون الفريق ومنظوراته العكسية

وكثيرا ما يقوم بهذه الفرضيات الخمسة مهندس واحد أو مجموعة صغيرة متجانسة، وعندما يسأل نفس الأشخاص الذين يعملون مع المشكلة يوميا، الأسئلة، قد يغفلون العوامل التي يمكن أن يكتشفها شخص من تخصص مختلف على الفور، وقد لا يعتبر مهندس ميكانيكي منطق الرقابة الكهربائية عاملا مساهما؛ وقد لا يكون المشغل على علم بقرارات التصميم التي اتخذت قبل سنوات.

وبدون التعاون، يصبح التحليل مصمماً على نفق، وتظهر الدراسات التي تجري في حل المشاكل المتأصلة باستمرار أن الأفرقة العاملة المتعددة تنتج تحديداً أكثر شمولاً للأسباب الجذرية، ويُعتبر غياب وجهات نظر مختلفة ضاراً بوجه خاص عندما تُشتمل المشكلة على مجالات متعددة - مثلاً، فإن مسألة الاهتزاز في آلة التناوب يمكن أن تنطوي على إعادة الصمود الميكانيكي، ومواد التشحيم، وتركيب نظام المراقبة، وتصميم المؤسسات.

4- الآثار الضارة الناجمة عن الأسباب

وفيما يتعلق بالتحليل السطحي، فإن الاتجاه إلى كتابة الأعراض كما لو كانت أسباباً جذرية، وقد يورد المهندسون " درجة الحرارة العالية جداً " كسبب عندما يكون في الواقع أحد أعراض فشل نظام التبريد، أما الأسباب الخمسة التي يجب أن تحرص على التمييز بين ما يُلاحظ (الذرات) وما ينتج عن آلية أساسية (سببات).

وكثيرا ما ينشأ هذا الارتباك عندما يكون بيان المشكلة نفسه غامضا، وإذا بدأ فريق ب " توقفت الآلة عن العمل " ، فإن السبب الأول قد يكون " لأنها قد غطت في التسخين " ، فالإفراط في التسخين هو أحد الأعراض، وليس السبب، ويجب على الفريق أن يتساءل عن سبب إفراطه في التسخين، وما لم يعيدوا توجيه الأسئلة لإجبار حلقة اتصال سببية، فسيظلوا عالقين عند مستوى الأعراض.

5- الخلية والتحسس المفرط

وفي حين أن عدم كفاية العمق هو وضع شائع، فإن بعض الأفرقة تتجه إلى أبعد من ذلك، وتطارد الأسباب إلى مناطق يتعذر التصدي لها أو لا صلة لها بالمشكلة المباشرة، فلماذا لا تتطلب خمسة عمليات مسح لكل عامل مساهم يعود إلى أصل الكون، ويطرح فخ كلاسيكي سؤالاً " لماذا؟ " عدة مرات ينتهي الفريق بتشكيك الافتراضات الأساسية للأعمال التجارية مثل " لماذا قررت الشركة استخدام قائمة النفقة هذه؟

فالزمن الذي يُعطى فيه تحليل مفرط للنفايات ويُركز عليه، والهدف هو التوصل إلى سبب يمكن التحكم فيه أو التأثير فيه، وإذا كان الرد على السؤال الخامس يشير إلى عامل خارج سلطة الفريق )مثل اللوائح الحكومية(، ينبغي أن يتوقف التحليل في النقطة الرابعة، وأن يقترح إجراء في إطار مجال نفوذ الفريق.

الاستراتيجيات الرامية إلى التغلب على هذه التحديات

ويمكن التخفيف من كل من التحديات المذكورة أعلاه من خلال الممارسة المتعمدة والتحسينات الهيكلية لعملية ال 5 أسباب، وتعتمد الأفرقة الهندسية التي تنتج باستمرار تقييمات قطرية فعالة الاستراتيجيات التالية.

١ - إضفاء الطابع المؤسسي على التحقيق العميق مع قاعدة " الأسباب المالية "

ولمكافحة التحليل السطحي، إنفاذ قاعدة يجب على الفريق أن يسألها " لماذا؟ " خمس مرات على الأقل، حتى لو كانت الإجابات الثلاثة الأولى مقنعة، وكتب كل إجابة واستمرت حتى لا يمكن التعبير عن الإجابة الأخيرة كقضية، بل كشرط نظامي، مثل " جدول أعمال الصيانة الوقائية لا يشمل ذلك الفحص " أو " لم تحدد التصميمات التي تُستخدم في السخرية " .

One effective technique is to couple the 5 Whys with a because-and-effect diagram]. Create a fishbone diagram first to map all potential causes, then use the 5 whys to drill down on the most likely branches. This prevents early stop by providing a visual reminder that multiple causal paths exist.

2- تعزيز التأثر من خلال البيانات وتيسيرها

ولتقليل التحيز، يرجى تقديم كل إجابة في دليل يمكن التحقق منه، وطلب من الفريق أن يسأل " كيف نعرف أن ذلك صحيح؟ " لكل جواب، وإذا قال شخص ما " إن الصمام فشل بسبب التآكل " ، يطلب تقرير التفتيش أو أدلة مجهرية، وإذا لم توجد بيانات، يلاحظه كفرضية، ويبدأ جهدا مركزا لجمع البيانات قبل الانتهاء من القضية الجذرية.

تعيين ميسر محايد لا يملك مصلحة في النتيجة، ويتمثل دور هذا الشخص في الطعن في الافتراضات، وإعادة توجيهه عندما يظهر التحيز، وضمان أن يكون لكل عضو في الفريق صوت متساو، وتستعين منظمات كثيرة بميسرين مدربين للتقييم الإقليمي يجري تناوبهم بين الأفرقة للحفاظ على الموضوعية، كما يمكن للميسر أن يبعد الفريق عن اللوم عن طريق إعادة صياغة الأسئلة بطريقة غير اتهامية، مثل " ما الذي يحدث في العملية " .

3 - بناء أفرقة عبر وطنية وتشجيع التعاون

لا تجري أبداً تحليلاً لخمسة أسباب مع الأشخاص الأقرب إلى المشكلة فقط، بما في ذلك شخص واحد على الأقل من إدارة مختلفة أو تخصص تقني، ولعدم الميكانيكية، تدعو زميلاً من الهندسة الجيدة والصيانة والعمليات، وهندسة التصميم إن أمكن، وتشمل برمجيات حشرية، مُختبراً، ومدير منتج، وربما مهندس أمن.

)أ( جدول دورة مخصصة مدتها ٤٥ دقيقة للخمسة أسباب، واستخدام أداة تعاون بياض أو رقمي لاستخلاص سلسلة التعليل في الوقت الحقيقي، وضمان فهم جميع المشاركين لها، على حد سواء، أن تسهم في الأسئلة والأجوبة، وليس فقط ملاحظة، وإذا ظل أحد المشاركين صامتا، ينبغي للميسر أن يدفعهم إلى: " إذا ما صادفت وجهة نظركم، فهل هناك عامل آخر لم ننظر فيه؟ "

4- الأسباب المميزة الناجمة عن الأعراض التي تنطوي على مشاكل واضحة

وقبل بدء الخمسة أسباب، استثمر الوقت في صياغة بيان دقيق عن المشاكل القائمة على البيانات، وبدلا من " توقفت الآلة عن العمل " ، كتبت " خط الإنتاج انخفض لمدة ٤٧ دقيقة في ١٥ آذار/مارس لأن المضخة المبردة فقدت الضغط " . ويصف بيان المشكلة الجيدة الانحراف والأثر والوقائع المعروفة، وهذا الوضوح يحول دون قيام الفريق باختلال أعراض الأسباب.

وبالإضافة إلى ذلك، استخدم نهج ثنائي الحج: في اليسار، وقائمة المشكلة وكل جواب لاحق؛ وعلى اليمين، ملاحظة ما إذا كان كل جواب هو أعراض أو سبب، وإذا كان هناك شيء في الجانب الأيمن يُسمّى بأعراض، فإنه يشير إلى أن الاستجواب لم يصل بعد إلى الجذر، ففرق التدريب لتسمية " بدم " أو " لأن " بعد كل إجابة على ذلك هي إذكاء الوعي.

5 - تحديد الحدود الزمنية للحجم والقدرة على العمل

ولمنع التحليل المفرط، تحدد حدود التقييم القطري المشترك في المقدمة، وتتفق على أن الفريق سيتوقف بمجرد تحديد سبب يفي بمعاييرين: )أ( أن يكون قابلاً للتنفيذ من جانب الفريق أو المنظمة، و )ب( تصحيحه سيمنع تكرار المشكلة المحددة، وإذا كان الفريق قد وصل بعد خمسة أسباب إلى قضية مثل " تغيرت جذور السوق " ، فإنه ينبغي أن يتراجع ويسأل عما إذا كان التغيير السابق قد فات.

استخدام بوابة القرار: قبل الانتقال إلى السبب التالي، تساءل " إذا ما أصلنا هذه القضية، هل ستتوقف المشكلة الأصلية عن الحدوث؟ " إذا كان الجواب " نعم، ولكن مؤقتا " ، يواصل الحفر، وإذا كان الجواب " نعم، بصفة دائمة " ، فقد وصلتم إلى نقطة توقف جيدة، وهذه القاعدة تبقي العملية تتسم بالكفاءة والتركيز.

مثال: تطبيق 5 أسباب في سيناريو تصنيع

النظر في صحافة لتفجير الألومنيوم التي تنتج أجزاء ذات حطام سطحي، والبيان المشكل: " تظهر الملامح المتطورة خدوشاً طويلة واضحة، مما أدى إلى زيادة في معدل الخردة بنسبة ١٢ في المائة خلال الأسبوعين الماضيين " .

1. لماذا هناك خدوش؟ ] لأن الأورام الميتة تحتوي على حطام أو سطح تقريبي.
2. Why does the die have debris or roughness? ] because the die clean procedure was not performed after the last run.
3. Why was the clean procedure slippped? ] because the operator was not aware that a new die had been installed.
4. Why was the operator not informed? ] because the die change notification is reported via email, and the operator does not check email during shift.
5. Why is email the only notification method? ] because the shift handover procedure relies on email logs, and no visual cue exists at the press.

والسبب الجذري الذي تم تحديده في المستوى الخامس هو فشل نظام الاتصالات، ويقوم الفريق بتنفيذ إجراء تصحيحي: تركيب لوحة إشارة مادية في الصحافة تغيّر اللون عندما يحدث تغيير في النظام، وتنقيح معيار التسليم ليشمل تأكيدا شفهيا، ومعدل الخردة يعود إلى 1 في المائة في غضون أسبوع، وهنا، فإن الخمسة أسباب النجاح التي خلفها الفريق ظل موضوعيا، وتضمنت وجهات نظر مختلفة، ولم تتوقف عند " الموت الدرد " .

خاتمة

أما الأسلوب الخمسة الذي لا يزال أحد الأدوات الأكثر سهولة والأقوى في مجموعة الأدوات الهندسية، غير أن تبسيطه يمكن أن يكون مخادعاً، فبدون إيلاء اهتمام متعمد للعمق والتحيز والتعاون والوضوح الظاهري للسببات والنطاق، من المرجح أن تولد الأفرقة حلولا سطحية تضيع الموارد وتضعف الثقة في العملية.

ومن خلال تنفيذ الاستراتيجيات المبينة أعلاه، التي تشجع عدداً أدنى من الأسباب، باستخدام الميسرين المحايدين، وتشكيل أفرقة متعددة الوظائف، ووضع بيانات دقيقة عن المشاكل، ووضع منظمات واضحة لتحديد القدرة على العمل - إنشاء الحدود، يمكن أن يحول الأسباب الخمسة التي تحول من عملية فرز الأفكار بصورة عرضية إلى طريقة تحليلية صارمة للأسباب الجذرية، وعندما يطبق هذا النهج بشكل صحيح، فإنه لا يحل المشاكل المباشرة فحسب، بل يؤدي أيضاً إلى إيجاد أوجه ضعف في الجودة العامة، وهي تحسينات تعالج مرة واحدة.

For further reading on the 5 Whys technique and its origins, see ASQ’s guide to root cause analysis] and ]Lean Enterprise Institute’s explanation of the 5 Whys.] For a deep dive into bias in problem solving,