مهندسی و مدیریت کیفیت

چکیده هدف: هدف از پژوهش حاضر، یافتن چیدمان مناسب از نوع و تعداد تجهیزات جهت حداکثر نمودن قابلیت دسترسی و کاهش هزینه­‌ها با استفاده از استراتژی تخصیص افزونگی فعال با در نظر گرفتن امکان اشتراک‌گذاری بار و استفاده از نیروی تعمیرکار باسیاست نگهداشت و مرخصی در سیستم توزیع انرژی الکتریکی یک شناور است. در استراتژی فعال، تمام قطعات و اجزای اضافه‌شده به سیستم به‌صورت فعال از زمان شروع به کار سیستم مورداستفاده قرار می­‌گیرند و سیستم زمانی خراب می‌شود که تمام اجزا دچار خرابی شده باشند.
روش‌شناسی پژوهش: در پژوهش حاضر یک مدل دو هدفه برای سیستم توزیع انرژی الکتریکی با افزونگی فعال در یک شناور در نظر گرفته‌شده است که هدف اول آن هزینه کل و هدف دوم آن قابلیت دسترسی است. شبیه‌سازی رفتار سیستم با استفاده از زنجیره­ مارکوف و توزیع فاز نوع صورت گرفته و برای حل آن از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II) (استفاده گردیده است. خرابی یک تجهیز بر نرخ خرابی سایر تجهیزات زیرسیستم تاثیر می­‌گذارد و باعث افزایش نرخ خرابی می­‌گردد. به‌عبارت‌دیگر، مساله باحالت اشتراک­‌گذاری بار بررسی‌شده است. یک تعمیرکار نیز برای تعمیر تجهیزات در نظر گرفته‌ شده است. سیاست نگهداشت و مرخصی بدین گونه است که اگر در زمان مرخصی تعمیرکار، تجهیزی دچار خرابی شود، مرخصی تعمیرکار پایان‌یافته و تعمیر تجهیز خراب آغاز می­‌گردد. در زمان تعمیر تجهیز خراب نیز اگر تجهیز دیگری دچار خرابی شود، می­‌بایست در صف تعمیر قرار گرفته و تعمیرکار بلافاصله پس از اتمام تعمیر تجهیز خراب پیشین، تعمیر تجهیز خراب بعدی را آغاز نماید. زمانی که تعمیرکار در مرخصی است، اگر هیچ تجهیزی دچار خرابی نشود، تعمیرکار می­‌تواند مجددا به مرخصی برود.
یافته‎ها: نتایج حاصل از پژوهش، بهترین ترکیب نوع و تعداد تابلوهای توزیع انرژی الکتریکی در هر زیرسیستم از سیستم توزیع انرژی الکتریکی شناور را جهت افزایش قابلیت دسترسی و کاهش هزینه­‌ها با استفاده از افزونگی فعال نشان داده است. همچنین میزان احتمال کار تعمیرکار را جهت اتخاذ تصمیمات مدیریتی در جهت سیاست­‌های نگهداشت و مرخصی نشان داده است.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: با توجه به نوآوری تحقیق، نتایج حاصل از پژوهش می‌­تواند جهت تحلیل­‌های مهندسی به لحاظ بررسی قابلیت دسترسی و جهت تحلیل­‌های مدیریتی در برآورد هزینه­‌ها و تخصیص نیروهای تعمیراتی مفید واقع شود.

چکیده هدف: این مقاله با هدف برآورد پارامترهای توزیع وایبول آمیخته با استفاده از الگوریتم ژنتیک و مقایسه عملکرد آن با روش‌های سنتی برآورد ارایه شده است.
روش‌شناسی پژوهش: یک مطالعه شبیه‌سازی تحت شرایط اندازه نمونه‌ها و سطوح سانسور متفاوت انجام شد. الگوریتم ژنتیک برای بیشینه‌سازی تابع درستنمایی به‌کار گرفته شد.
یافته‎ها: نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم ژنتیک نسبت به روش ماکسیمم درستنمایی، به‌ویژه در حضور داده‌های سانسورشده، برآوردهای پارامتری دقیق‌تر و پایدارتری ارایه می‌دهد.
اصالت/ارزش افزوده علمی: این مطالعه کاربردی نوین از الگوریتم‌های ژنتیک در تحلیل قابلیت اعتماد ارایه می‌دهد و اثربخشی آن‌ها در برآورد پارامترها برای داده‌های سانسورشده را نشان می‌دهد.

چکیده هدف: هدف این پژوهش، مقایسه­ و بررسی ویژگی­‌های آماری چهار برآوردگر رایج انحراف معیار فرآیند برای داده‌­های گروهی در کنترل کیفیت آماری است.
روش‌شناسی پژوهش: در راستای دستیابی به اهداف پژوهش، ابتدا اریبی و میانگین توان دوم خطای برآوردگرها ارایه می‌­شود. سپس برآوردگرها بر اساس MSE باهم مقایسه می‌­‌شوند.
یافته‎ها: ثابت می­‌شود که دو برآوردگر از چهار برآوردگر، در دو کلاس مختلف از برآوردگرهای نا اریب خطی دارای کمترین واریانس هستند. همچنین با محاسبات عددی نشان داده می‌­شود که برآوردگری که بر اساس میانگین حسابی انحراف معیار گروه‌­ها ساخته شده است، کارایی بیشتری از سایر برآوردگرها دارد.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: با توجه به نتایج به‌دست ‌آمده در این پژوهش، پیشنهاد می­‌شود برای برآورد انحراف معیار فرآیند در داده­‌های گروهی، از برآوردگری که بر اساس میانگین حسابی انحراف معیار گروه‌­ها ساخته شده است به‌جای برآوردگرهایی که بر اساس میانگین حسابی دامنه‌­ گروه‌­ها ساخته شده‌­اند، استفاده کرد.

چکیده هدف: این مطالعه با هدف تعیین مدل بهینه برای خانواده مدل‌های صف‌بندی  با زمان‌های بین ورود نمایی و زمان‌های سرویس ارلانگ، تحت زمان توقف TTT، انجام شده است. اهمیت این پژوهش در کاربردهای عملی مدل‌های صف در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های خدماتی نهفته است.
روش‌شناسی پژوهش: برای انتخاب مدل بهینه، ابتدا تابع هزینه و معیاری تحت عنوان "متوسط درجه رضایت مشتری" برای خانواده مدل‌های مذکور تعریف می‌شود. سپس شاخصی جدید به نام  ORS بر حسب تابع هزینه، متوسط درجه رضایت مشتری و احتمال پایایی سیستم معرفی می‌گردد. به‌منظور تعیین مدل بهینه، مدلی که دارای مقدار بزرگ‌تری از شاخص ORS باشد، به عنوان مدل مطلوب انتخاب می‌شود. در ادامه، از تحلیل عددی برای تبیین نحوه انتخاب مدل بهینه استفاده شده است.
یافته‌ها: نتایج تحلیل عددی نشان داد که شاخص ORS می‌تواند معیاری مناسب برای ارزیابی و مقایسه مدل‌های مختلف صف باشد و انتخاب مدل بهینه را با توجه به معیارهای چندگانه تسهیل نماید.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: معرفی شاخص ORS به عنوان معیاری نوین در انتخاب مدل بهینه در سیستم‌های صف از نوآوری‌های اصلی این پژوهش است که می‌تواند در طراحی کارآمدتر سیستم‌های خدماتی و ارتقای رضایت مشتریان موثر باشد.

چکیده هدف: این پژوهش با هدف بهینه‌سازی دوره‌های وارانتی در محصولات پیچیده، نقش وارانتی را در حفظ مشتریان و مدیریت هزینه‌ها بررسی می‌کند. مدل پیشنهادی با استفاده از توزیع آماری آمیخته، خرابی‌های جزیی و اساسی را هم‌زمان مدل‌سازی کرده و به دنبال حداقل‌سازی هزینه چرخه‌عمر محصول در کنار حفظ رضایت مشتری است.
روش‌شناسی پژوهش: مدل ریاضی تحقیق شامل تعریف هزینه‌های چرخه‌عمر، تعیین تابع هدف برای حداقل‌سازی هزینه‌ها و محاسبه دوره بهینه وارانتی است. داده‌ها از طریق مثال عددی و تحلیل حساسیت اعتبارسنجی شده و حل مدل با نرم‌افزار Maple 2024 انجام شده است.
یافته‌ها: دوره بهینه وارانتی بین 3.5 تا 4.5 واحد زمانی تعیین شد و مدل نسبت به روش‌های مرسوم %23 کاهش هزینه ایجاد کرد. تحلیل حساسیت نشان داد تغییرات در احتمال خرابی و نرخ خرابی، تاثیر مستقیم بر طول دوره بهینه دارند.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: استفاده از توزیع آماری آمیخته برای مدل‌سازی هم‌زمان خرابی‌ها، رویکردی نوآورانه و واقع‌گرایانه ارایه می‌دهد. این مدل ابزاری کاربردی برای تنظیم سیاست‌های وارانتی و کاهش هزینه‌های چرخه‌عمر است و زمینه توسعه آن با در نظر گرفتن خرابی‌های وابسته و داده‌های واقعی وجود دارد.

چکیده هدف: در تحلیل‌ها و مدل‌سازی‌های آماری، ارزیابی شباهت یا تفاوت بین دو توزیع احتمالی اهمیت زیادی دارد. یکی از پرکاربردترین معیارها برای این منظور، واگرایی کولبک-لیبلر است که فاصله اطلاعاتی بین دو توزیع را اندازه‌گیری می‌کند. هدف این مطالعه، تحلیل واگرایی KL بین دو توزیع نرمال با واریانس برابر و مقایسه عملکرد روش‌های مختلف برآورد این معیار است.
روش‌شناسی پژوهش: در این پژوهش ابتدا مقدار دقیق واگرایی کولبک–لیبلر بین دو توزیع نرمال با واریانس برابر به‌صورت تحلیلی به‌دست می‌آید، سپس سه روش مختلف برای برآورد این معیار پیشنهاد می‌شود؛ برآورد حداکثر درست‌نمایی، برآورد بیزی و برآورد شریونده عملکرد هر یک از این برآوردگرها از طریق شبیه‌سازی مونت‌کارلو و با استفاده از معیار میانگین مربعات خطا ارزیابی می‌شود.
یافته‌ها: نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که برآوردگر بیزی نسبت به MLE دقت بالاتری در برآورد دارد. علاوه بر این، برآوردگر شریونده بهترین عملکرد را دارد و کمترین مقدار MSE را در میان سه روش به‌دست می‌آورد. این یافته نشان می‌دهد که بهره‌گیری از اطلاعات پیشین یا تکنیک‌های جریمه‌گذاری می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی کیفیت برآورد را بهبود بخشد.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: این مطالعه با ارایه مقایسه‌ای جامع بین تکنیک‌های کلاسیک و نوین برای برآورد واگرایی KL در زمینه توزیع‌های نرمال با واریانس برابر، به ادبیات علمی کمک می‌کند. نوآوری پژوهش در به‌کارگیری روش شریونده و عملکرد برتر آن است که به‌صورت کمی از طریق شبیه‌سازی تأیید شده است. این یافته‌ها کاربردهای عملی در حوزه‌هایی مانند یادگیری ماشین، پردازش سیگنال و نظریه اطلاعات دارند.

چکیده هدف: قابلیت اطمینان یکی از ویژگی‌های کیفی مهم برای قطعات، محصولات و سیستم‌ها است که برخلاف سایر ویژگی‌ها، مستقیما قابل اندازه‌گیری نیست و معمولا تنها پس از طی زمان قابل‌توجهی در شرایط عملیاتی واقعی قابل ارزیابی است. با این‌حال، انتظار برای جمع‌آوری داده‌های میدانی ممکن است در صنایع تجاری منجر به کاهش فروش و در سیستم‌های حساس مانند تجهیزات نظامی، تهدیدی جدی برای ایمنی افراد باشد. از ‌این‌رو، پیش‌بینی قابلیت اطمینان نقش مهمی در تصمیم‌گیری‌های کلیدی نظیر زمان عرضه محصول، سیاست گارانتی و برنامه‌ریزی نگه‌داری ایفا می‌کند. هدف این پژوهش، ارایه یک مدل تلفیقی از آزمون‌های تنزل کارکرد و آزمون‌های عمر شتاب‌یافته به‌منظور پیش‌بینی طول عمر نازل موتور توربینی در شرایط عملیاتی است.
روش‌شناسی پژوهش: در مرحله نخست، آزمون ADT جهت ثبت روند تخریب مولفه کلیدی نازل در سطوح مختلف دما و زمان طراحی و اجرا شد. سپس با بهره‌گیری از مدل توان و مدل آرنیوس، پارامترهای شتاب و انرژی فعال‌سازی استخراج گردید. در مرحله بعد، آزمون ALT با استفاده از پارامترهای به‌دست ‌آمده و تحت شرایط تنش بالا اجرا و داده‌های مربوط به زمان‌های خرابی مستقیم ثبت شد. در‌نهایت، با تلفیق نتایج دو آزمون و تحلیل آماری (شامل برآورد حداکثر احتمال و تحلیل مسیر تخریب)، توزیع طول عمر سیستم مدل‌سازی شد.
یافته‌ها: پیاده‌سازی مدل بر روی نازل یک موتور توربینی نشان داد که مدل پیشنهادی توانایی پیش‌بینی دقیق طول عمر را داشته و می‌تواند منجر به کاهش زمان و هزینه‌های آزمون گردد.
اصالت/ارزش افزوده علمی: این مدل با ترکیب نظام‌مند دو نوع آزمون (ADT و ALT) و بهره‌گیری از خروجی یکی به‌عنوان ورودی دیگری، ساختار تحلیلی نوینی برای پیش‌بینی قابلیت اطمینان ارایه می‌دهد که قابلیت تعمیم به سایر محصولات حساس صنعتی و دفاعی را نیز دارا است.