ارتقای قابلیت اطمینان در زنجیرههای تامین دارویی بیمارستانی با رویکرد پویاییشناسی سیستم مبتنی بر بلاکچین
دوره 15، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 468-488
https://doi.org/10.48313/jqem.2025.544998.1572
حمیدرضا ساورعلیا، بابک شیرازی، ایرج مهدوی، علی تاجدین
چکیده هدف: این پژوهش بررسی میکند که چگونه فناوری بلاکچین میتواند قابلیت اطمینان و عملکرد عملیاتی را در زنجیرههای تامین دارویی بیمارستان با تمرکز بر تغییرپذیری موجودی و پاسخگویی به تقاضا بهبود بخشد.
روششناسی پژوهش: یک مدل پویاییشناسی سیستمها برای شبیهسازی زنجیره سهسطحی شامل تولیدکننده، توزیعکننده و بیمارستان توسعه داده شد. در این مدل دو سناریوی اشتراکگذاری اطلاعات، مقایسه گردید که شامل: روش سنتی با جریان اطلاعات متمرکز و دارای تاخیر و روش مبتنی بر بلاکچین با اشتراکگذاری بلادرنگ و غیرمتمرکز دادهها.
یافتهها: نتایج نشان داد که بهکارگیری بلاکچین موجب پایداری بیشتر موجودیها، کاهش ماندگاری عقبماندگی سفارش بیمارستان و کوتاهتر شدن میانگین تاخیر تحویل میشود. شفافیت اطلاعات بلاکچین، پویاییهای داخلی سیستم را بهبود میبخشد. متوسط زمان تاخیر تحویل سفارشات بیمارستان حدود %15.1 کاهش و متوسط سفارشات معوق بیمارستان نیز %15.8 بهبود یافته است. همچنین، پایداری موجودیها و سفارشات معوق تقویت شده است، بهطوریکه انحراف معیار موجودی بیمارستان %21.5 کاهش و انحراف معیار زمان تاخیر تحویل حدود %10 کاهش یافته است. این تغییرات درمجموع به بهبود قابلیت اطمینان خدمت و ارتقای عملکرد کلی زنجیرهتامین منجر میگردد.
اصالت/ارزش افزوده علمی: این پژوهش با ادغام فناوری بلاکچین و مدلسازی پویاییشناسی سیستمها در بستر زنجیره دارویی بیمارستانی، شواهد کمی و کاربردی در زمینه نقش شفافیت غیرمتمرکز در مدیریت کیفیتمحور زنجیره تامین ارایه میکند.
طراحی یک مدل تلفیقی از آزمونهای ALT و ADT برای محاسبه طول عمر در قابلیت اطمینان نازل یک موتور توربینی
دوره 15، شماره 1، بهار 1404، صفحه 50-66
https://doi.org/10.48313/jqem.2025.522859.1523
زهرا اظهری، مهدی کرباسیان، بهروز شهریاری
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.
ارایه چارچوبی برای محاسبه قابلیتاطمینان با استفاده از مدل خطرات نسبی با محوریت دادههای پایش وضعیت موتور دیزل
دوره 14، شماره 1، بهار 1403، صفحه 1-17
https://doi.org/10.48313/jqem.2024.214729
محمدرضا میرایی، سعید رمضانی، حمزه سلطانعلی
چکیده هدف: با توجه به اهمیت بالای برآورد دقیق قابلیتاطمینان موتورهای دیزل در صنایع، این تحقیق به دنبال ارایه مدلی است که با لحاظکردن عوامل محیطی موثر بهویژه ذرات فرسایشی در روغنموتور دقت محاسبه قابلیتاطمینان را نسبت به مدلهای کلاسیک مبتنی بر زمان بین خرابیها افزایش دهد. هدف اصلی پژوهش، استفاده از مدلهای مبتنی بر فاکتورهای ریسک برای تحلیل جامعتر و دقیقتر عملکرد موتورهای دیزل است.
روششناسی پژوهش: در این مطالعه از مدل خطرات نسبی بهمنظور تحلیل قابلیتاطمینان موتورهای دیزل استفاده شده است. دادههای مورد استفاده شامل اطلاعات مربوط به ذرات فرسایشی موجود در روغنموتور بودند. برای آزمون فرض متناسب بودن، از آزمون هارل و لی (نسخه اصلاحشده آزمون باقیماندههای شوئنفلد) استفاده شد. سپس ضرایب مدل از طریق آزمون والد اعتبارسنجی و قابلیتاطمینان برای دو گروه موتور با شرایط متفاوت محاسبه گردید.
یافتهها: نتایج تحقیق نشان داد که لحاظکردن فاکتورهای ریسک، مانند سطح ذرات فرسایشی در روغنموتور، موجب افزایش دقت در برآورد قابلیتاطمینان موتورهای دیزل میشود. بهطور خاص مشخص شد که سن، وضعیت تعمیرات و شرایط عملیاتی تاثیر معناداری بر قابلیتاطمینان دارند بهگونهای که موتورهای فرسوده سریعتر به سطح پایینتری از قابلیت اطمینان میرسند. مدل پیشنهادی با فراهمسازی تحلیلی دقیقتر، میتواند ابزار موثری برای بهینهسازی زمانبندی تعمیرات و پیشگیری از خرابیهای ناگهانی در سیستمهای صنعتی باشد.
اصالت/ارزشافزوده علمی: تمایز اصلی این تحقیق در تلفیق دادههای کیفی مرتبط با وضعیت داخلی موتور (ذرات فرسایشی در روغن) با مدلهای آماری پیشرفته PHM است که در تحقیقات پیشین کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند. این رویکرد با ایجاد پیوند بین تحلیل دادههای شرایط عملکردی و تحلیل قابلیتاطمینان، افقهای جدیدی در برنامهریزی نگهداری مبتنی بر وضعیت فراهم میکند.
بررسی اثر ترکیبی تخصیص افزونگی و وابستگی تصادفی در مدل نگهداری و تعمیرات مبتنی بر شرایط در سیستمهای سری- موازی با در نظرگرفتن اشتراک بار
دوره 14، شماره 1، بهار 1403، صفحه 46-67
https://doi.org/10.48313/jqem.2024.218910
صبا ناصرصراف، شروین اسدزاده، یاسر صمیمی
چکیده هدف: این مقاله بهمنظور ارایه مدلی نوآورانه برای بهینهسازی همزمان تخصیص افزونگی و تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط در سیستمهای سری-موازی با اشتراک بار طراحیشده است. هدف اصلی مدل، تعیین سطح بهینه افزونگی بهگونهای است که هم هزینهها کاهش یابد و هم محدودیتهای قابلیت اطمینان سیستم رعایت شود.
روششناسی پژوهش: در این پژوهش، وابستگیهای تصادفی بین اجزای سیستم با استفاده از مدل مخاطره متناسب و نرخ خرابی دستکاریشده در نظر گرفته شدهاند تا قابلیت اطمینان بهطور دقیق ارزیابی گردد. علاوه بر این، با استفاده از ماتریسهای احتمال انتقال، حد کنترل بهینه برای نگهداری هر زیرسیستم تعیینشده و سیستم بهطور دورهای بازرسی میشود. مدل پیشنهادی با نرمافزار مطلب حلشده و عملکرد آن در چهار سناریو مختلف موردبررسی قرارگرفته است: ۱- مدل پایه بدون تخصیص افزونگی و وابستگی تصادفی، ۲- تخصیص افزونگی بدون وابستگی تصادفی، ۳- وابستگی تصادفی بدون افزونگی و ۴- مدل پیشنهادی.
یافتهها: نتایج نشان میدهند که مدل پیشنهادی تعادلی بهینه بین هزینهها و قابلیت اطمینان برقرار کرده و هزینههای خرابی و نگهداری را کاهش داده است. در مقایسه با سناریوهای مختلف، مدل پیشنهادی عملکرد بهتری در بهینهسازی هزینهها و افزایش قابلیت اطمینان نشان داده است. یافتهها همچنین بر اهمیت همزمان در نظرگرفتن وابستگیهای تصادفی و تخصیص افزونگی برای بهبود عملکرد سیستم تاکید دارند.
اصالت/ارزشافزوده علمی: این تحقیق برای نخستین بار مدلی را ارایه میدهد که وابستگیهای تصادفی و تخصیص افزونگی را بهصورت همزمان در سیستمهای سری-موازی با اشتراک بار موردبررسی قرار میدهد. این مدل بهطور قابلتوجهی بهبهبود عملکرد سیستم و کاهش هزینههای خرابی و نگهداری کمک میکند و بر اهمیت در نظرگرفتن همزمان این دو عامل در بهینهسازی سیستمهای مهندسی پیچیده تاکید دارد.
ارائه مدل ریاضی به منظور اندازه گیری قابلیت اطمینان در شبکه توزیع برق قدرت
دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 231-252
https://doi.org/10.48313/jqem.2023.194548
محمد شایسته فرد، مجید معتمدی، محمد حسین درویش متولی، دکتر محمد مهدی موحدی
چکیده چکیده: امروزه پیشرفت روز افزون در فناوری، گسترش و توسعه نیازهای بشر به تکنولوژیهای پایدار سبب شده تا توجه به انرژی الکتریکی بیش از گذشته در مرکز توجه قرار گیرد. از اینرو افزایش قابلیت اطمینان در سیستم های الکتریکی در صنعت برق بسیار حائز اهمیت میباشد. هدف از این پژوهش ارائه مدل ریاضی جهت محاسبه و افزایش قابلیت اطمینان در شبکه توزیع برق قدرت میباشد. این پژوهش از نظر هدف و نتایج، کاربردی و از منظر روش و ماهیت اجرا مبتنی بر پژوهش عملیاتی است که با بهرهگیری از مدلسازی ریاضی و با استفاده از نرمافزار پایتون بر اساس دادههایی در بازه زمانی 1398 تا 1402 انجام شده است. یافتهها نشان میدهد پارامترهایی نظیر دژنکتورها، باسبارهای فشار قوی و فشار ضعیف، ترانسهای قدرت 20 کیلو ولت به 400 ولت، کابلهای ارتباطی، خازن، ژنراتور و یو پی اس در محاسبه قابلیت اطمینان این شبکه از اهمیت بالاتری برخوردار هستند. از این رو با عنایت به هدف و محدودیتهای متناظر با هر پارامتر مدل ریاضی مناسب ارائه شده است. نتایج نشان میدهد پس از 50 تکرار و شبیهسازی، خط فوق اضطراری از بین چهار فیدرخروجی دارای اهمیت و رتبه بالاتری در قابلیت اطمینان میباشد. ضمنا بر اساس مدل ارائه شده مشاهده شده است کل خط بیست کیلوولت تحت بررسی دارای 0.67 درجه از قابلیت اطمینان میباشد. نتایج این تحقیق میتواند مبنای مناسبی جهت اجرای پروژههای پژوهشی و عملیاتی در شبکههای گسترده شعاعی در صنعت برق به شمار آید.
ارزیابی و مدلسازی قابلیت اطمینان موتور پرماسین با هدف بهبود عملکرد آن
دوره 13، شماره 1، بهار 1402، صفحه 43-58
https://doi.org/10.48313/jqem.2022.192307
جواد شیخ هفشجانی، محمدصابر فلاح نژاد
چکیده موتور پرماسین یک سیستم حیاتی مأموریتمحور است که عدم کارایی آن باعث شکست ماموریت اصلی میشود. مطالعات جامع بر روی قابلیتاطمینان آن میتواند گامی در جهت بهبود عملکرد این سیستم باشد. هدف مقاله آنالیز قابلیتاطمینان موتور پرماسین در سناریوهای تعیین شدهاست. در این مقاله، ابتدا به بیان ساختار موتور پرماسین به عنوان سیستم مورد مطالعه پرداخته و ساختارشکست محصول برای این سیستم ترسیم و با توجه به ماموریتمحور بودن این سیستم 2سناریو زمانی اساس عملکرد شناور تعریف و نرخ خرابی برای قطعات حساس از استاندارد MilHDB-217 و NPRD-95 در دو حالت خوشبینانه و بدبینانه محاسبه خواهدشد. با استفاده از ساختار شکست نحوه ارتباط اجزاء سیستم مشخص و بلوکدیاگرام قابلیتاطمینان در نرمافزارReliabilityWorkbench ترسیم میگردد. در نهایت قابلیتاطمینان زیرسیستمها و سیستم مورد مطالعه برای هر دو سناریوکاری به صورت مجزا محاسبه میگردد. نتایج نشان میدهد که زیرسیستم درایو و موتور در توان نامی، دارای کمترین سطح قابلیتاطمینان نسبت به زیرسیستمهای دیگر است.
تاثیر خرابی علت مشترک در پیش بینی قابلیت اطمینان صنعت ریلی
دوره 12، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 125-151
https://doi.org/10.48313/jqem.2022.148841
اکبر عالم تبریز، فرزانه نظری زاده، مصطفی زندیه، عباس راد
چکیده وجود وابستگی در سیستم ها یکی از مشکلات پیش روی قابلیت اطمینان است. وابستگی احتمال خرابی را افزایش می دهد و می تواند بر عملکرد یک سیستم تاثیر بگذارد. بدون در نظر گرفتن وابستگی، قابلیت اطمینان به صورت خوش بینانه برآورد می گردد و سیستم زودتر از پیش بینی های مقرر با شکست مواجه می شود. در صنعت ریلی به دلیل پویایی و پیچیدگی ها ی زیاد، زیرسیستم ها سطح بالایی از وابستگی را نشان می دهند. شناسایی وابستگی ها و خرابی های وابسته بر اساس بلوک دیاگرام قابلیت اطمینان و ساختار سیستم ریلی می تواند بر پیش بینی دقیق تر قابلیت اطمینان اثر بگذارد و از تبعات گاه جبران ناپذیر جلوگیری نماید. این مقاله یک مدل جدید ریاضی برای پیش بینی قابلیت اطمینان در صنعت ریلی با در نظر گرفتن خرابی علت مشترک ارائه نموده است. نتایج، افزایش دقت در پیش بینی قابلیت اطمینان را نشان داده اند.
طراحی یک سیستم سری-موازی بر اساس مسئله بهینهسازی قابلیت اطمینان و هزینه
دوره 12، شماره 1، بهار 1401، صفحه 39-50
https://doi.org/10.48313/jqem.2022.164187
الهام بصیری
چکیده قابلیت اطمینان یکی از مباحث مهم در فرایند طراحی مهندسی است. وقتی سیستمی را مورد استفاده قرار میدهیم اغلب مایل به تعیین قابلیت اطمینان آن هستیم. واضح است که سیستمهای با قابلیت اطمینان بالاتر از ارزش بیشتری برخوردار هستند. همچنین قابلیت اطمینان هر سیستم به ساختار و قابلیت اطمینان اجزای آن بستگی دارد. بنا بر این برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم میتوان قابلیت اطمینان اجزای آن را بهبود بخشید. علاوه بر این، برای افزایش قابلیت اطمینان اجزای یک سیستم لازم است تا هزینههای آن نیز در نظر گرفته شود. این پژوهش با در نظر گرفتن یک سیستم سری-موازی به تعیین میزان افزایش مورد نیاز برای قابلیت اطمینان اجزای سیستم میپردازد به گونهای که قابلیت اطمینان سیستم حد اکثر شود و هزینه حاصل از این افزایش از مقدار از پیش تعیین شدهای بیشتر نشود. یک مثال عددی برای بررسی نتایج ارائه شده است. در انتها جمعبندی از نتایج بیان شده است.
ارزیابی و کنترل عوامل مؤثر بر بهبود قابلیت اطمینان تجهیزات با رویکرد شبیه سازی سیستم های پویا (مورد مطالعه: کارخانه سیمان قاین)
دوره 11، شماره 2، تابستان 1400، صفحه 89-106
https://doi.org/10.48313/jqem.2021.143366
اعظم مدرس، وحیده بافندگان امروزی، زهرا مهمی
چکیده عوامل و متغیرهای بسیار زیادی بر بهبود قابلیت اطمینان تجهیزات سازمانها تأثیر دارند که غفلت از آنها ممکن است ضررات جبران ناپذیری بر سازمانها وارد کند. از آنجا که ارتباط این عوامل با هم دارای پویاییها و بازخوردهای فراوانی است، پویایی شناسی سیستم ابزاری مناسب برای تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان تجهیزات است. هدف از این مطالعه، ایجاد و توسعهی روشی جدید برای ارزیابی و بهبود قابلیت اطمینان تجهیزات یکی از صنایع مهم دنیا با استفاده از رویکرد پویاییشناسی سیستمی در یک افق 5 ساله است. در این راستا ابتدا متغیرهای کلیدی مؤثر بر بهبود قابلیت اطمینان، شناسایی و روابط آنها در قالب نمودار انباشت تکمیل و شبیهسازی شده است. نتایج شبیهسازی بیانگر آن است که با اعمال سیاستهای بهبود آموزش کارکنان، تخصیص منابع به نگهداری پیشگیرانه و.... قابلیت اطمینان تجهیزات به طور قابل توجهی افزایش و مدیران باید توجه بیشتری به این متغیرها کنند.
تخمین دسترس پذیری ماشین فرز CNC با استفاده از زنجیره مارکوف
دوره 11، شماره 2، تابستان 1400، صفحه 107-126
https://doi.org/10.48313/jqem.2021.143367
حجت اله آدمی، عباس راد، حسین گودرزی، اکبر عالم تبریز
چکیده ماشینکاری دقیق قطعات پیچیده صنعتی به دستگاههای خاصی نیاز دارد که یکی از بهترین این دستگاهها ماشین فرز سی ان سی است.خرابی ماشین ها می تواند باعث توقف خط تولید شود، ضمن اینکه تعمیرات این دستگاهها وقتی بدون احتمال قبلی خراب شوند و تهیه قطعات یدکی با توجه به نیاز به واردات آنها، زمانبر و هزینه بر است. در این مقاله خرابی دستگاه به صورت سالیانه، از خرابی های ثبت شده در برگه های تعمیرات و کنترل دستگاه که توسط پرسنل نگهداری و تعمیرتهیه شده اند، استخراج شده است. سپس با استفاده از زنجیره ی مارکوف، برای تخمین قابلیت اطمینان، قابلیت نگهداری و تعمیرات و دسترسپذیری دستگاه فرز سی ان سی چهارمحور در سال1390 استفاده گردید.نتایج پیاده سازی در سال های 1397-1391، با شاخص های سال 1390 مقایسه گردید. نتایج ارزیابی نشان می دهد که دسترس پذیری دستگاه از 96/3%در سال 1390، به 99/28% در سال 1397 افزایش یافته است.
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.
تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان و ارزیابی میزان خرابی (مطالعه موردی: دستگاه مبدل حرارتی)
دوره 11، شماره 1، بهار 1400، صفحه 61-76
https://doi.org/10.48313/jqem.2021.136224
شهین دباغ، یونس جاوید، فرزاد موحدی سبحانی، عباس سقایی، کیا پارسا
چکیده مطالعات قابلیت اطمینان بخش مهمی از هر برنامهی مدیریت نگهداری تجهیزات است. با پیچیدهتر شدن سیستمها، استراتژیهای نگهداری برای دستیابی به تصمیمات پایدار برای مدیریت ضروری است. خرابیهای ناگهانی در یک سیستم میتواند علت اصلی افت عملکرد ماشینآلات و تجهیزات صنعتی باشد. برای تصمیمگیری حیاتی درباره سیستم، از مکانیسمهای مختلف تحمل خطا استفاده میشود. در مقاله حاضر، یک روش توزیع وایبل دو پارامتری به منظور تجزیه و تحلیل مجموعه دادههای دستگاه مبدل حرارتی در صنایع پتروشیمی با استفاده از نرم افزار Isograph Hazop + v7.0 مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجاییکه عملکرد موثر یک سیستم، به برنامهریزی و قابلیت اطمینان آن در شرایط مناسب وابسته است، این مقاله به ارائهی یک روش برای بدست آوردن قابلیت اطمینان برای محاسبه فواصل زمانی نگهداری پیشگیرانه در سیستمهای واقعی پرداخته است. نتایج حاصل منجر به حجم کمتر بازرسی و فعالیتهای تعمیراتی، ایمنی و قابلیت اطمینان واحدهای صنعتی و سود اقتصادی بیشتر میشود.
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.
طراحی مدل ریاضی دوهدفه عدد صحیح مختلط غیرخطی با هدف افزایش قابلیت اطمینان زنجیره تأمین خون
دوره 8، شماره 4، زمستان 1397، صفحه 259-274
مجید معتمدی، دکتر محمد مهدی موحدی، جواد رضاییان زیدی، علیرضا رشیدی کمیجان
چکیده هدف این تحقیق ارائه یک مدل برنامهریزی ریاضی دوهدفه چندسطحی عدد صحیح مختلط غیرخطی با اهداف کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان در زنجیره تامین خون است. در این تحقیق قابلیت اطمینان نسبت به عوامل: شرایط و ایمنی حمل، نوسان دما، استاندارهای بستهبندی، تجهیزات آزمایشگاهی و تقاضا در نظر گرفته شده است. برای آزمایش مدل، مسئله در ابعاد مختلف و استفاده از دادههای واقعی مدلسازی و حل گردید و نتایج به دست آمد. علاوه بر آن خروجیهای مسأله نسبت به تغییرات پارامترها مورد تحلیل حساسیت قرار گرفت. برای حل مدل ریاضی ارائه شده از حل کنندهBaron در نرمافزار 24.9 GAMS استفاده شده است. این مدل محصول ارسال شده از خون به بیمارستان، میزان تولید محصول در مرکز خون، میزان خون جمعآوری شده از اهداکنندگان، تعداد مراکز جمعآوری، میزان موجودی محصول در هر مرکز و بیمارستان را با هدف کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان تعیین مینماید. با توجه به اینکه تابع هدف اول از نوع حداکثرسازی و تابع هدف دوم از نوع حداقلسازی است، بین این دو تابع تضاد وجود دارد، به این معنی که با افزایش قابلیت اطمینان هزینهها کاهش مییابند. مدل ارائه شده در این تحقیق، متغیرهای تصمیم را به گونهای تعیین مینماید که ضمن افزایش قابلیت اطمینان زنجیره تامین خون، هزینهها به نحو مطلوب تحت کنترل قرار گیرند و اتلاف و کمبود خون نیز حداقل گردد.
ارائه مدلی برای تخمین قابلیت اطمینان در یک سیستم پیچیده مرحلهمحور زیردریایی با استفاده از بلوک دیاگرام کارکردی پیشرفته
دوره 8، شماره 4، زمستان 1397، صفحه 275-291
مهدی کرباسیان، ام البنین یوسفی، فاطمه رشیدیان
چکیده استفاده از بلوک دیاگرام کارکردی معمولا یکی از روشهای مرسوم در تخمین قابلیت اطمینان محصولات می باشد. در بسیاری از سیستمهای پیچیده که ماموریت محور هستند این روش جوابگو نیست و جوابی کاملا غلط تولید می کند . زیرا در هر مرحله از هر ماموریت بخشها و زیر سیستم های مختلفی و با مدت زمانهای مختلف کار کرده و سپس متوقف می گردند و این مراحل به صورت های مختلف باز هم تکرار می گردد. این مشکل و پیچیدگی در کارکرد سیستم ، دقیقا در مساله این تحقیق که یک زیر دریایی ماموریت محور برای نجات می باشد مصداق می کند.
به این منظور در این مقاله روشی برای محاسبه قابلیت اطمینان این زیر دریایی که دارای چهار زیرسیستم ۹ مرحلهای است، طراحی و ارائه گردیده است. ابتدا کارکردهای هر مرحله به تفکیک زیرسیستمها (برق، فرعی، رادیوالکترونیک و رانش) طی جلساتی با خبرگان استخراج شده، سپس بلوک دیاگرام کارکردی برای هر مرحله رسم گردیده است. در ادامه حالات باالقوه شکست برای هر کارکرد در قالب ابزار تحلیل حالات و اثرات خرابی مشخص شده است. همچنین به منظور تحلیل ریسک، از ماتریس شدت- احتمال وقوع و میانگین عدد اولویت ریسک استفاده و پیشنهادات خوبی برای بهبود طراحی ارائه گردیده است.. در ادامه با محاسبهی نرخ خرابی هر مرحله توسط فرمول کیم، به محاسبهی قابلیت اطمینان هر مرحله از هر زیرسیستم اقدام گردید. سپس قابلیت اطمینان کل هر زیرسیستم محاسبه گردید. در نهایت به منظور محاسبه قابلیت اطمینان کل زیردریایی، ابتدا قابلیت اطمینان کل هر مرحله را با ضرب مقادیر قابلیت اطمینان هر چهار زیرسیستم در هر مرحله بدست آورده، در نهایت به دلیل متوالی بودن مراحل، مقادیر حاصل در هم ضرب میگردند. طبق محاسبات به عمل امده مقدار قابلیت اطمینان کل زیردریایی در مرحله طراحی ۶/۰ است که این مقدار از نظر خبرگان صنعت مقدار قابل قبولی است.
روش بلوک دیاگرام توسعه یافته برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستمهای چندوضعیته با در نظر گرفتن مؤلفههای وابسته
دوره 8، شماره 2، تابستان 1397، صفحه 75-85
مریم قره گوزلو، زهرا سبحانی، هیوا فاروقی
چکیده ارزیابی قابلیت اطمینان سیستمهای چندوضعیته اغلب با فرض استقلال اجزا بررسی شده است در حالی که درنظرگرفتن اثرهای متقابل این مؤلفهها در این سیستمها بسیار مفید و منطبق با شرایط واقعی است. روش سنتی بلوک دیاگرام، قابلیت اطمینان سیستمهای چند وضعیتهی تعمیرپذیر را مورد ارزیابی قرار نمیدهد. استفاده از شیوههای ساده فرایند تصادفی به علت پیچیدگی محاسباتی مسئله برای کاربردهای مهندسی در چنین مواردی بسیار دشوار است. تاکنون در ادبیات موضوع روش تابع مولد سراسری برای سیستمهای مبتنی بر لحاظ نمودن مؤلفههای وابسته مورد استفاده قرار نگرفته است. در این مقاله با استفاده از مفهوم فرایندهای تصادفی و تکنیک تابع مولد سراسری، به تجزیه و تحلیل سیستمهای چندوضعیته در شرایط وابستگی توزیع عملکردی برخی ازمؤلفهها به مؤلفههای دیگر پرداخته میشود. نتایج نشان دهندهی برتری چشمگیر روش پیشنهادی این مقاله برای محاسبه قابلیت اطمینان سیستمهای چندوضعیته دارای وابستگی مؤلفهها است.
طراحی مدل تشخیص زودهنگام ایرادات قابلیت اطمینان محصول با استفاده از تحلیل دادههای گارانتی و نتایج آزمونهای کیفی خط تولید (مطالعه موردی سالن موتورسازی)
دوره 8، شماره 2، تابستان 1397، صفحه 86-97
امیر شریف پور، کامیار صبری لقائی، حمیدرضا ایزدبخش، مرتضی آگاه
چکیده هزینههای گارانتی در شرکتهای تولیدی یکی از سرفصلهای مهم هزینهای را شکل داده و میتواند بخش قابل توجهی از سود شرکت را به خود اختصاص دهد. طبیعی است که تلاش برای کاهش این هزینهها میتواند منجر به افزایش حاشیه سود شود. در همین راستا شناسایی ایرادات قابلیت اطمینانی پیش از وقوع آنها میتواند به کاهش هر چه بیشتر این هزینهها و همچنین کاهش نارضایتی مشتری کمک کند. از آنجایی که مشکلات قابلیت اطمینان ممکن است ناشی از ایرادات تولیدی باشند جداسازی این محصولات پس از فرایند تولید به کاهش بازگشتهای گارانتی کمک شایانی میکند. لذا در این مقاله، یک مدل تشخیص زودهنگام ایرادات قابلیت اطمینان محصول با استفاده از تحلیل دادههای گارانتی و پارامترهای کیفی خط تولید طراحی شده است. در همین راستا یک مطالعه موردی بر روی موتورهای TU5 ایران خودرو انجام شده است.
تأثیر درصد تصادفی اقلام نامعیوب بر قابلیت اطمینان محصول
دوره 7، شماره 4، زمستان 1396، صفحه 246-270
کامیار صبریلقائی، مریم مظهر
چکیده قابلیت اطمینان محصولات تولیدی با توجه به تغییرات در کیفیت تولید میتواند متفاوت باشد. دادههای خرابی میدانی اطلاعات مفیدی را برای ارزیابی اینکه آیا تغییرات در قابلیت اطمینان مهم هستند یا خیر و یا شناسایی علت تغییرات ارائه میدهند. به منظور شناسایی این خطاها نیاز به مدلسازی تأثیر این خطاها بر قابلیت اطمینان محصول هستیم. در این تحقیق قصد داریم رفتار قابلیت اطمینان محصول را بر اساس درصد خطاهای کیفی مختلف که ممکن است محصولات با آنها تولید شوند پیش بینی کنیم. در همین راستا دو نوع خطای کیفی یعنی اقلام نامنطبق و خطای مونتاژ به صورت جداگانه مورد بررسی قرار میگیرد. به منظور مدلسازی فرض میشود که درصد خطاهای کیفی از توزیع بتا و زمانهای شکست از توزیع وایبل پیروی میکنند. قابلیت اطمینان، نرخ مخاطره و نمودار احتمال محصولات تحت این دو نوع خطای کیفی مطالعه میشوند. بر اساس نتایج این تحقیق میتوان نوع و درصد خطاهای کیفی که محصولات با وجود آنها تولید میشود را حدس زد.
ترکیب جدید برنامه ریزی استوار با محدودیت اعتبار برای شبکه زنجیره تأمین حلقه بسته پاسخگو-پایا تحت عدم قطعیت و اختلالات
دوره 6، شماره 4، زمستان 1395، صفحه 213-227
علیرضا ارشدی خمسه، علیرضا حمیدیه، بهمن نادری
چکیده امروزه شبکه های زنجیره تامین در فضای کسب و کار رقابتی، با وقوع اختلالات احتمالی، ماهیت غیر قطعی پارامترهای کسب و کار و تغییرات مداوم بازار تقاضا مواجه اند که بر کارایی و عملکرد شبکه تاثیر گذارند بنابراین ضرورت دارد شبکه زنجیره تامین در مقابل وقوع اختلالات پایا، در برابر عدم قطعیت پارامتری استوار و در مواجه با پویایی بازار پاسخگو باشد این پژوهش، ترکیب جدید برنامه ریزی امکانی پایا-استوار را برای طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته چند محصولی تحت شرایط عدم قطعیت توسعه داده است برای توسعه رویکرد جدید از برنامه ریزی ریاضی محدودیت اعتبار استفاده شده است شبکه فوق با اهداف ماکزیمم سازی پاسخگویی و پایایی و مینیمم سازی هزینه طراحی شده است و جهت اطمینان یافتن از سطح بالای عملکرد شبکه زنجیره تامین در صورت وقوع اختلال از شاخص استواری با رویکرد مدل سازی مبتنی بر سناریو استفاده شده است. مدل های پایای مبتنی بر برنامه ریزی محدودیت اعتبار و ترکیب جدید استوار-محدودیت اعتبار ارائه گردید و با استفاده از داده های واقعی یک پروژه ملی صنعتی مورد ارزیابی قرار گرفتند نتایج نشان می دهد ترکیب جدید استوار پیشنهاد شده با متوسط هزینه مطلوب و حداقل انحراف استاندارد ، استواری مدل و اثربخشی آن را ارتقا داده است.
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.
برآورد باقیمانده عمر مفید تجهیزات با زوال تدریجی با سیاست نگهداری و تعمیرات مبتنی بر شرایط با حضور دو عامل تسریع کننده خرابی
دوره 6، شماره 4، زمستان 1395، صفحه 260-273
صدیق رئیسی، مهدی دیوسالار
چکیده معمولاً تجهیزات بر اساس فرآیند زوال تدریجی با الگوی تصادفی دچار خرابی می شوند. در این موارد سطح زوال به طور تدریجی افزایش می یابد و زمانی که مقدار آن از آستانه زوال از پیش تعریف شده تجاوز کند، از کارافتاده تلقی می شود. علاوه بر آن ممکن است عوامل اغتشاش محیطی مانند دما، رطوبت، فشار و نظایر آن با تغییرات غیر قابل کنترل مواجه شده و الگوهای خرابی را تغییر و یا تسریع کنند. از آنجائی که تخمین باقیمانده طول عمر تجهیز اهمیت بسیاری در موثر بودن برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات پیشبینانه دارد و این برآورد متکی بر شناسائی الگوهای تسریع شده خرابی می بایست انجام شود، تحقیق حاضر برای نخستین بار بر برآورد باقیمانده طول عمر تجهیز در شرایط حضور اثرات تسریع کننده دو عامل اخلال همبسته متمرکز شده است و در آن برای پایش عوامل تاثیر گذار محیطی بر طول عمر تجهیز از نمودارهای کنترلی و چگونگی برآورده متوسط باقیمانده طول عمر تجهیز در شرایط مختلف تحت کنترل بودن، خارج از کنترل بودن به دلیل عامل اخلال اول، خارج از کنترل بودن به دلیل عامل دوم و خارج از کنترل بودن به دلیل هر دو عامل ارائه شده است. برای تشریح هر چه بیشتر جزئیات محاسبات مثال عددی نیز ارائه شده است.
تخصیص سرمایه گذاری دفاع از سیستمهای همبسته با رویکرد بهبود قابلیت اطمینان
دوره 6، شماره 3، پاییز 1395، صفحه 146-157
امیرحسین امیری، مهدی رحیمدل میبدی، مهدی کرباسیان
چکیده امروزه دفاع از مناطق و منابع حسّاس، موضوعی بنیادی است که وسعت وگستره آن، تمامی زیر ساختهای کلیدی را دربر میگیرد و برای رسیدن به هدف کاهش خسارات و صدمات ناشی از حمله مهاجم، بهکارگیری استراتژیهای آگاهانه و مفید، لازم و ضروری است. در این تحقیق، مدلسازی برای بهینهیابی سرمایهگذاری حفاظت از سیستمهایی درنظر گرفته شده است که ساختار قابلیت اطمینان آنها به صورت سری- موازی بوده و دارای همبستگی عملکردی با یکدیگر هستند. بهطور کلّی در این تحقیق، ابتدا با درنظرگرفتن استقلال عملکردی زیرسیستمها، احتمالات موجود در حمله موفق، ساختار قابلیت اطمینان سیستم و رویکرد تئوری بازیها در پیدانمودن نقطه تعادل، یک مدل برنامهریزی غیرخطی برای تعیین میزان سرمایهگذاری دفاع از سیستمها، ارائه شده است. سپس با تعیین روابط قابلیت اطمینان با وجود همبستگی عملکردی بین زیرسیستمها، یک مدل برنامهریزی خطی برای تعیین ضریب همبستگی زیرسیستمها و تخصیص مجدد سرمایهگذاری برای دفاع از سیستمها، معرفی میشود. در نهایت، مدل ارائهشده تحقیق برای یک مثال عددی استفادهشده و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
ارائه روشی مبتنی بر مدل PDS و تکنیک AHP برای محاسبه و تحلیل قابلیت اطمینان با در نظر گرفتن شکست علت مشترک برای اجزاء غیر یکسان (مطالعهی موردی خروجی سیستم تثبیت موقعیت دینامیکی یک شناور)
دوره 6، شماره 2، تابستان 1395، صفحه 103-117
علی اقبالی بابادی، مهدی کرباسیان، فاطمه حسنی، سجاد اردشیری
چکیده قابلیت اطمینان و ایمنی هر سیستم مهمترین مشخصه کیفی یک سیستم میباشد. این مشخصه کیفی در سیستمهایی که کارکرد آنها تحت استرسهای گوناگون مانند: دمای بالا، سرعت بالا، فشار زیاد و ... میباشد از اهمیت ویژهای برخوردار است. نکته قابل توجهی که در محاسبه قابلیت اطمینان و ایمنی سیستمها اغلب مورد توجه قرار نمیگیرد وجود وابستگی میان زیر سیستمها با یکدیگر میباشد، که این وابستگی باعث بوجود آمدن شکستهای متفاوتی در سیستم میشود، یکی از مهمترین این شکستها، شکست علت مشترک میباشد. که در این نوع شکستها چند زیر سیستم یا تمامی زیر سیستمها همزمان یا در یک بازه زمانی کوتاه با توجه به یک علت مشترک دچار شکست میشوند. در نظر نگرفتن شکستهای علت مشترک در محاسبه قابلیت اطمینان سیستمها باعث برآورد خوش بینانه نرخ قابلیت اطمینان سیستم و در نتیجه باعث اعتماد بیش از حد به سیستم میشود. در این مقاله ابتدا به کمک تکنیکهای تفکیک ساختار محصول) PBS (، نمودار بلوکی جریان عملکرد) FFBD ( به شناسایی و سپس به کمک نمودار بلوکی قابلیت اطمینان) RBD ( به محاسبه و تخصیص قابلیت اطمینان خروجی یک سیستم تثبیت موقعیت دینامیکی که شامل تراسترهای هیدرولیکی و الکتریکی برای حرکات رول، سوج، سووی، یاو و هیو میباشد، پرداخته خواهد شد. در محاسبه قابلیت اطمینان سیستم مذکور به کمک قوانین احتمال شکستهای آبشاری و به کمک مدل فاکتور بتا و روش PDS شکستهای علت مشترک زیر سیستمهای مختلف در نظر گرفته شد.
تخمین قابلیت اطمینان مکانیزم مجموعه روتور در ماسوره مکانیکی F232G با استفاده از شبکههای بیزین فازی
دوره 4، شماره 1، بهار 1393، صفحه 43-50
پوریا ناصری، مهدی کرباسیان، بیژن خیامباشی، ام البنین یوسفی
چکیده چکیده روند فعلی موجود در صنایع مختلف این نکته را اذعان میدارد که بر قراری سیستمی با قابلیت ارجاع سریع میزان خرابیهای محصول و یا برآورد قابلیت اطمینان آن، از ضروریات هر صنعت است. قابلیت اطمینان در صنایع نظامی دارای اهمیت دو چندان میشود. یکی از محصولات صنایع نظامی گلولههای ضدهوایی است که در برابر تهدیدات دشمن مورد استفاده قرار میگیرد و عمل نکردن یا به موقع عمل نکردن این محصول میتواند خسارتهای جبران ناپذیری را در پی داشته باشد و این بر اهمیت این محصول میافزاید. در این در مرحله طراحی است و هیچ داده قبلی یا آزمایشی در دست نیست، کمبود دادهها F232G تحقیق چون ماسوره مکانیکی اصلیترین مشکل به حساب میآید و برای رفع این مشکل از شبکههای بیزین استفاده میکنیم و با توجه به عدم شناخت از قابلیت اطمینان اجزا در مرحله طراحی و نبود آگاهی کافی و دقیق خبرگان از قابلیت اطمینان اجزا، برای قابلیت اطمینان هر عضو بازهای در نظر گرفته میشود و از تئوری فازی برای بدست آوردن قابلیت اطمینان استفاده میشود. برای بدست آوردن قابلیت اطمینان با استفاده از شبکههای بیزین فازی ابتدا درخت خطای محصول را رسم میکنیم و با تبدیل درخت خطا به صورت شبکههای بیزین قابلیت اطمینان محصول برآورد میشود.
