چارچوب ترکیبی فازی چند معیاره برای انتخاب راهبرد نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک در دارایی های حیاتی ریلی: ادغام FMEA, ANP و ELECTRE III

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مدیریت و حسابداری دانشگاه شهید بهشتی

2 گروه مدیریت صنعتی و فناوری، دانشکده مدیریت و اقتصاد، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه مدیریت صنعتی، واحد فیروزکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزکوه، ایران

10.48313/jqem.2026.590357.1607
چکیده
هدف: هدف از این مقاله، ارائه‌ی یک چارچوب تصمیم‌گیری ترکیبیِ نوین برای انتخاب راهبرد نگهداری و تعمیرات ریسک‌محور در شرایط نامشخص و پیچیده است. این مقاله در پی پر کردن دو شکاف اساسی تحقیقاتی: (۱) عدم‌قطعیت ذاتی در قضاوت‌های خبرگیِ ذهنی و (۲) نادیده‌گرفتن وابستگی‌های متقابل میان معیارهای ارزیابی ریسک است.

روش‌شناسی پژوهش: چارچوب پیشنهادی به‌گونه‌ای منحصربه‌فرد، سه روش مبتنی بر منطق فازی را تلفیق می‌کند: FMEA فازی برای شناسایی و اولویت‌بندی حالات بحرانی خرابی با استفاده از متغیرهای زبانی؛ ANP فازی برای مدل‌سازی روابط غیرخطیِ متقابل میان عوامل ریسک و تولید وزن‌های معیارِ قابل‌اطمینان؛ و ELECTRE III برای رتبه‌بندی مبتنی بر برتریِ گزینه‌های راهبردی تعمیرات تحت شرایط اطلاعات ناقص.

یافته‎ها: اعتبارسنجی چارچوب از طریق مطالعه‌ی موردیِ واقعی بر روی یک ماشین سرند بالاست در شبکه‌ی ریلی ایران، با استفاده از داده‌های پنج‌ساله‌ی سامانه‌ی مدیریت تعمیرات رایانه‌ای (CMMS) انجام شده است. نتایج به‌وضوح نشان می‌دهد که راهبرد تعمیرات نت‌محور بر قابلیت‌اطمینان (RCM) در کاهش خرابی‌های پرریسک و بهبود در دسترس‌بودن دارایی، عملکرد بهتری نسبت به سایر راهبردها دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

A Hybrid Fuzzy Multi-Criteria Framework for Risk-Based Maintenance Strategy Selection in Railway Critical Assets: Integrating FMEA, ANP, and ELECTRE III

نویسندگان English

Reza naderikia 2
Mohammad Mahdi Movahedi 3
2 1 Department of Industrial and Technology Management, Faculty of Management and Economics, Science and Research Branch, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Associate professor, Associate professor, Department of Industrial Management, Firuzkuh Branch, Islamic Azad University, Firuzkuh, Iran
چکیده English

Purpose: The purpose of this paper is to propose a novel integrated decision framework for risk-based maintenance strategy selection under uncertain and complex conditions. This paper aimed to address two critical research gaps: (i) inherent uncertainty in subjective expert judgments, and (ii) neglected interdependencies among risk evaluation criteria.

Methodology: The framework uniquely integrates three fuzzy-based methods: Fuzzy FMEA to identify and prioritize critical failure modes using linguistic variables; Fuzzy ANP to capture nonlinear interdependencies among risk factors and generate reliable criteria weights; and ELECTRE III to perform outranking-based ranking of alternative maintenance strategies under partial information conditions.

Findings: The framework is validated through a real-world case study of a Ballast Cleaning Machine in the Iranian railway network, using five years of CMMS historical data. Results demonstrate that Reliability-Centered Maintenance (RCM) significantly outperforms other strategies in mitigating high-risk failures and improving asset availability.

Originality/Value: The originality lies in the synergistic integration of FMEA, ANP, and ELECTRE III within a fuzzy environment—a combination not previously explored in railway asset management. This study offers a transparent, robust, and generalizable decision-support tool applicable to various complex industrial systems, including power plants, oil and gas, and manufacturing sectors.

کلیدواژه‌ها English

Risk-based maintenance
Fuzzy FMEA
FANP
ELECTRE III
Railway
Critical equipment

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 شهریور 1405