بهینه سازی برنامه ریزی نگهداری پیشگیرانه سیستم سری-موازی: مطالعه موردی سیستم تغذیه آب بویلرهای نیروگاه برق
دوره 11، شماره 1، بهار 1400، صفحه 45-60
https://doi.org/10.48313/jqem.2021.136216
علی حیدری، محمود شهرخی
چکیده در این پژوهش، یک مدل چندهدفه برنامهریزی نگهداری پیشگیرانه قابلیت اطمینان-محور برای یک سیستم صنعتی، با قطعات سری-موازی توسعه داده شده است. در این مدل هزینههای نگهداری و هزینههای خرابی لحاظ شدهاند. به این ترتیب، این مدل انجام عملیات سرویس پیشگیرانه را با هدف افزایش سطح قابلیت اطمینان با کمترین هزینه کل برنامهریزی میکند. مدل ارائه شده به صورت برنامهریزی صفر و یک غیرخطی بوده و یک مثال عددی نیز برای آن حل شده است و نتایج مورد بحث قرار گرفتهاند. برای حل مدل ارائه شده از روش محدودیت اپسیلون تکامل یافته توسط نرم افزار GAMS استفاده شده و جوابهای پارتویی تولید شده مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش تاثیر برنامهریزی سرویسهای پیشگیرانه بر نرخ خرابی و قابلیت اطمینان سیستم را نشان میدهد. این پژوهش میتواند در برنامهریزی نگهداری و تعمیرات سیستمهای صنعتی با هدف حداقل کردن توقفات آنها، با کمترین هزینه به کار روند.
بهینهسازی افزونگی و موجودی تجهیزات یدکی با درنظر گرفتن قابلیت اطمینان در سیستمهای چندحالته
دوره 10، شماره 4، زمستان 1399، صفحه 339-353
https://doi.org/10.48313/jqem.2021.132992
محمدجواد شمسی، محمود شهرخی
چکیده این پژوهش راهکاری جهت مدلسازی دسترسیپذیری سیستم تغذیه آب بویلرهای بازیاب حرارتی در شرکت مهندسی و ساخت بویلر و تجهیزات مپنا، با هدف تعیین تأمینکنندگان تجهیزات سیستم به نحوی که هزینه کل در مراحل احداث و بهرهبرداری سیستم کمینه گردد، ارائه میکند. سیستم تغذیه آب یکی از حساسترین بخشهای بویلرها است؛ چراکه از کار افتادن آن باعث توقف بویلر شده و پیامدهای جبرانناپذیری را به سیستم وارد میکند. این سیستم ممکن است در سه وضعیت ظرفیت کامل، نیمه بار و توقف قرار گیرد که هر وضعیت نیز ممکن است، هزینههایی را به سیستم تحمیل کند. برای مدلسازی، نخست وضعیتهای محتمل برای سیستم نوشته و پس از آن به کمک بلوک دیاگرام قابلیت اطمینان و P&ID پیکربندی سیستم ترسیم میشود. سپس نتایج حاصل از مدلسازی با روش زنجیره مارکوف در یک مدل بهینهسازی ریاضی قرار داده میشود. پس از حل مدل استراتژی بهینه در انتخاب تأمینکنندگان تجهیزات مشخص خواهد شد.
طراحی قابلیت اطمینان-محور، نمونه موردی بویلر بازیاب (HRSG)
دوره 10، شماره 3، پاییز 1399، صفحه 189-202
https://doi.org/10.48313/jqem.2020.131074
محمدجواد شمسی، محمود شهرخی
چکیده استفاده از بویلرهای بازیاب در نیروگاههای سیکل ترکیبی بازدهی تولید برق را به نحو چشمگیری افزایش میدهد یکی از بخشهای پر اهمیت بویلرهای بازیاب سیستم تغذیه آب آنها است. این مقاله به تشریح روند انتخاب پیکربندی بهینه سیستم تغذیه آب بویلرهای بازیاب (HRSG) میپردازد که در شرکت مهندسی و ساخت بویلر و تجهیزات مپنا انجام شده است. نخست تجهیزات مهم سیستم تغذیه آب به کمک نقشههای فرآیند و ابزار دقیق شناسائی و بلوک دیاگرام قابلیت اطمینان آنها ترسیم شدهاند. سپس آهنگ خرابی هر یک از تجهیزات با استفاده از مستندات آژانس بینالمللی انرژی اتمی، هندبوک OREDA و استاندارد IEEE 500 برآورد شده و قابلیت اطمینان سیستم در محیط نرمافزار Excel محاسبه شده است. در پایان نیز نتایج تحلیل شده و بر مبنای آن پیکربندی بهینه سیستم تغذیه آب تعیین گردید. رویکرد پیشنهادی میتواند برای طراحی قابلیت اطمینان-محور سایر سیستمهای صنعتی نیز به کار رود.
بهینهسازی افزونگی با در نظر گرفتن موجودی و هزینه تولید از دست رفته
دوره 6، شماره 4، زمستان 1395، صفحه 228-236
محمود شهرخی، زهرا سبحانی
چکیده تخصیص افزونگی یکی از رویکردهای مهم برای افزایش قابلیت اطمینان است که توسط طراحان سیستمها به کار گرفته
میشود. در این رویکرد برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم، قطعات یا زیرمجموعههای)مولفههای( مازادی را در سیستم در نظر
میگیرند که در صورت خرابی مولفه های حساس سیستم به سرعت جایگزین آنها شده و به اینترتیب از توقف عملکرد سیستم
پیشگیری میشود. در این پژوهش مسئله تخصیص افزونگی برای سیستمی با یک مولفه با محدودیتهای تعیین شده و با توجه
به هزینه تولید از دست رفته ارائه شده است. در مسأله این مقاله، هدف کمینه کردن کل هزینههای سیستم است که دو استراتژی
افزونه سرد و موجودی در انبار را در نظر میگیرد. افزونه سرد به حالتی اطلاق میشود که مولفه مازاد در حالت عادی زیر بار
نبوده و احتمال خرابی آن تا قبل از جایگزینی قطعه خراب مستقل از زمان عملکرد سیستم است. متغیر تصمیم در این پژوهش
مقادیر تعداد مؤلفههای افزونگی و میزان موجودی مولفههای یدکی در انبار است. تفاوت این دو در آن است که مولفه افزونه به
سرعت و بدون تاخیر جایگزین مولفه معیوب در سیستم میشود و همچنین وجود آن موجب عدم توقف در هنگام نگهداری
پیشگیرانه مولفه اصلی میشود. مدل برنامهریزی ریاضی جهت رسیدن به اهداف مسأله به صورت یک مسئله مختلط غیرخطی
تهیه شده است. همچنین مثالی برای سیستم بیان شده و توسط نرمافزار بهینهسازی GAMS حل شده است. در انتها نتایج
حاصل از حل مدل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
