عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها هي شكل من أشكال حل المشكلات، وتنطبق في الغالب على إصلاح المنتجات أو العمليات الفاشلة. وهي عبارة عن بحث منطقي ومنظّم عن مصدر المشكلة كي يتسنى حلها، ومن ثم التمكُّن من تشغيل المنتج أو العملية مرة أخرى. وثمة حاجة لعملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها لتطوير وصيانة الأنظمة المعقدة التي قد يكون لأعراض مشكلة ما العديد من الأسباب المحتملة. وتُستخدم عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها في العديد من المجالات مثل الهندسة التطبيقية و[إدارة الأنظمة] والإلكترونيات وإصلاح السيارات والطب التشخيصي. وتتطلب عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها تحديد العطل (الأعطال) أو الأعراض في النظام. وبناء عليه، يشيع استخدام التجربة لإنشاء الأسباب المحتملة للأعراض. فتحديد السبب المحتمل للعطل يمثل في الغالب عملية استبعاد – استبعاد الأسباب المحتملة للمشكلة. وفي نهاية المطاف، تتطلب عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها التحقق من أن الحل سيعيد المنتج إلى حالة عمله أو العملية إلى حالة عملها.
وتمثل عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها تحديدًا أو تشخيصًا لـ «مشكلة» في تدفق إدارة شركة أو نظام يسببه فشل من نوع ما. وتوصف المشكلة مبدئيًا بأنها تمثل أعراض العطل، بينما تمثل عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها عملية تحديد ومعالجة أسباب هذه الأعراض.
ويمكن وصف النظام فيما يتعلق بما هو متوقع أو مأمول أو مستهدف منه (عادة، للأنظمة الاصطناعية، هدفه). فمن المتوقع أن يتولد عن الأحداث أو الإدخالات إلى النظام نتائج أو مخرجات محددة. (على سبيل المثال يهدف اختيار أمر «طباعة» في العديد من تطبيقات الكمبيوتر إلى الحصول على نسخة مطبوعة من جهاز محدد). ويعدُّ أي سلوك غير متوقع أو غير مرغوب فيه عرَضًا لمشكلة. وتمثل عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها عزلاً للسبب المحدد أو الأسباب المحددة للعَرَض. ويمثل العَرََض في كثير من الأحيان فشلاً للمنتج أو العملية في إنتاج أية نتائج. (مثلاً عدم طباعة أي شيء).
وتعد أساليب الهندسة الجدلية ذات فائدة خاصة في تتبع المشكلات في المنتجات أو العمليات، وتتوفر مجموعة كبيرة من الأساليب التحليلية لتحديد سبب أو أسباب حالات الفشل المحددة. ويمكن اتخاذ إجراء تصحيحي بعد ذلك للحيلولة دون حدوث المزيد من حالات فشل من نوع مشابه. ويمكن اتخاذ إجراء وقائي باستخدام [تحليل نمط وتأثير الفشل (FMEA) و[تحليل شجرة الخطأ (FTA) قبل الإنتاج الكامل، كما يمكن استخدام هذه الأساليب من أجل [تحليل الفشل].