دوره و شماره: دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 53، بهار 1403، صفحه 1-90 
مقاله پژوهشی

ارایه چارچوبی برای محاسبه قابلیت‌اطمینان با استفاده از مدل خطرات نسبی با محوریت داده‌های پایش وضعیت موتور دیزل

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.

مقاله پژوهشی

مدل‌سازی صنعت خودرو با رویکرد افزایش و بهبود بهره‌وری در صادرات غیرنفتی ایران با استفاده از سیستم داینامیک

صفحه 18-30

https://doi.org/10.48313/jqem.2024.215013

سید جابر حسینی، محمد مهدی موحدی، امیر غلام ابری، سید احمد شایان نیا

چکیده هدف: در جهان امروز، نقش اقتصاد در شکل‌گیری مدل‌های کسب‌وکار و قدرت کشورها بسیار برجسته است. صادرات نقش موثری در افزایش بهره‌وری و توسعه اقتصادی به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه دارد. صنعت خودروسازی به‌عنوان یک بخش کلیدی، در این فرآیند نقش مهمی ایفا می‌کند. این پژوهش با هدف شناسایی متغیرهای اثرگذار بر صادرات غیرنفتی و بررسی چگونگی تاثیر آن‌ها بر رشد بهره‌وری و بهبود صادرات انجام شده است.
روش‌شناسی پژوهش: در این تحقیق از رویکرد پویایی‌شناسی سیستم‌ها استفاده شده است. برای مدل‌سازی تعامل میان متغیرهای کلیدی اقتصادی، از نرم‌افزار VENSIM بهره گرفته شده است. همچنین نمودارهای علی-معلولی و نمودارهای حالت و جریان طراحی شده‌اند تا روابط بین متغیرها به‌خوبی تحلیل شوند.
یافته‌ها: متغیرهای اصلی بررسی‌شده در این مطالعه شامل نرخ ارز، تورم، بهره‌وری و رقابت‌پذیری هستند. مدل طراحی‌شده اعتبارسنجی شده و در قالب سناریوهای مختلف اجرا گردیده است. نتایج نشان می‌دهند که تغییرات این متغیرها چگونه بر بهره‌وری و عملکرد صادرات غیرنفتی در صنعت خودرو تاثیرگذار هستند.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: این مطالعه یک مدل پویای اختصاصی برای صنعت خودروسازی در اقتصادهای درحال‌توسعه مانند ایران ارایه می‌دهد؛ جایی که اتکای شدید به نفت، باعث ناکارآمدی در سایر بخش‌های صادراتی شده است. این مدل می‌تواند به سیاست‌گذاران و ذی‌نفعان صنعت کمک کند تا تعاملات پیچیده اقتصادی را درک کرده و تصمیمات موثرتری برای ارتقای صادرات غیرنفتی و بهره‌وری اتخاذ کنند.

مقاله پژوهشی

طراحی شبکه زنجیره‌تامین ضایعات کشاورزی نخلستان‌های کشور

صفحه 31-45

https://doi.org/10.48313/jqem.2024.210884

حسین کیانی پور، علی حسین زاده کاشان، احسان نیک بخش

چکیده هدف: در سال‌های اخیر، مدیریت زیست‌محیطی با تاکید بر حفاظت از محیط‌زیست به‌یکی از اولویت‌های اصلی دولت‌ها و سازمان‌ها تبدیل شده است. یکی از حوزه‌های کلیدی در این زمینه، طراحی شبکه زنجیره‌تامین با رویکردهای زیست‌محیطی است که به یکپارچه‌سازی فرآیندهای تولید با اهداف پایداری کمک می‌کند.
روش‌شناسی پژوهش: این پژوهش با هدف بررسی امکان‌سنجی استفاده از ضایعات هرس درخت نخل خرما در ساخت تخته‌های فشرده چوبی با دانسیته متوسط انجام شده است. درخت خرما به‌عنوان یکی از غنی‌ترین منابع گیاهی کشور، دارای پتانسیل بالایی برای استفاده در صنعت چوب و کاهش ضایعات محیط‌زیستی است.
یافته‌ها: ابتدا ویژگی‌های زیستی و ساختاری درخت نخل خرما مورد‌بررسی قرار گرفته و سپس با استفاده از این ماده اولیه، مدل طراحی شبکه زنجیره‌تامین MDF  توسعه داده شده است. در ادامه، عملکرد مدل پیشنهادی در شرایط مختلف عملیاتی و زیست‌محیطی ارزیابی و مقایسه شده است.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد استفاده از ضایعات نخل خرما در تولید MDF نه‌تنها به کاهش ضایعات زیست‌محیطی کمک می‌کند، بلکه در طراحی یک زنجیره‌تامین سبز و کارآمد نیز موثر است. همچنین، بررسی‌ها حاکی از نبود مطالعات مشابه در این زمینه بوده که اهمیت نوآوری پژوهش را دوچندان می‌کند.

مقاله پژوهشی

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

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.

مقاله پژوهشی

تعیین میانگین بهینه مشخصه کیفی برای تنظیم فرآیند در حالت وجود بازارهای متفاوت

صفحه 68-78

https://doi.org/10.48313/jqem.2025.215014

محمد صابر فلاح نژاد، حسین طرفدار، لیلا حسینی

چکیده هدف: محاسبه مقدار بهینه میانگین هدف برای یک فرآیند، به‌عنوان یک زمینه مهم تحقیقاتی شناخته شده است و مدل‌های پیشنهادی بسیاری در ادبیات موضوع درباره این مبحث وجود دارد. اکثر پژوهش‌های پیشین تنها یک بازار را بررسی کرده‌اند، اما در این پژوهش تفاوت اساسی در بررسی هم‌زمان چندین بازار (بازار متفاوت n) است.
 روش‌شناسی پژوهش: هدف این پژوهش، یافتن مقدار بهینه میانگین کیفیت فرآیند برای تعداد محدودی بازار و بر اساس مقدار‌های هدف مشخصه‌کیفی در هر بازار است. در این راستا، مدلی برای محاسبه مقدار بهینه در n بازار با ساختارهای قیمت/هزینه متفاوت معرفی شده است. نوآوری اصلی پژوهش در لحاظ کردن هم‌زمان چند بازار با ویژگی‌های متفاوت و در‌نظر گرفتن احتمالات حضور مشخصه‌کیفی کیفیت در هر یک از محدوده‌های کیفیتی بازارهاست.
یافته‌ها: در این مدل، برای قرار گرفتن مشخصه‌کیفی کیفیت در هر یک از محدوده‌های کیفیت بازارها، احتمال‌هایی در‌نظر گرفته شده که هر یک نشان‌دهنده شانس قرارگیری کیفیت در آن محدوده خاص است. برای تحلیل و حل مدل، از زنجیره‌های مارکوفی جاذب استفاده شده است. در بخش مثال عددی، مدل برای دو بازار پیاده‌سازی شد و نتایج بهینه از جمله میانگین هدف و درآمد محاسبه گردید.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: با توجه به نتایج به‌دست ‌آمده، مقدار بهینه میانگین هدف و درآمد بهینه برای دو بازار مشخص شد. برای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف مدل بر روی نتایج، تحلیل حساسیت انجام شد که نشان داد تغییر در پارامترهای مدل چگونه می‌تواند بر مقدار بهینه میانگین هدف و درآمد بهینه اثرگذار باشد.

مقاله پژوهشی

طراحی سازه بدنه فشار زیردریایی بر مبنای عدم قطعیت و روش‌های قابلیت اطمینان

صفحه 79-90

https://doi.org/10.48313/jqem.2024.215015

جواد شیخ هفشجانی، محمد صابر فلاح نژاد، محمدباقر فخرزاد، حسن حسینی نسب

چکیده هدف: هدف این پژوهش ایجاد یک چارچوب طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان برای پوسته‌های فشاری زیردریایی است، با هدف دستیابی به تعادلی ایده‌آل میان یکپارچگی سازه‌ای و قابلیت اطمینان.
روش‌شناسی پژوهش: در ابتدا، یک مدل مکانیکی المان محدودساخته شد و با مقایسه با داده‌های تجربی، مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. پس از آن مدل‌های جایگزین مختلفی از طریق الگوریتم‌های بهینه‌سازی وزنی طراحی شدند. عدم قطعیت‌ها به‌صورت متغیرهای تصادفی مدل‌سازی شده و ارزیابی‌های قابلیت اطمینان برای هر طراحی انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های بهینه‌شده حتی با وزن کاهش‌یافته می‌توانند احتمال خرابی قابل قبولی را فراهم کنند. اولویت‌بندی حاصل از تحلیل قابلیت اطمینان، دید روشنی برای انتخاب طراحی نهایی ارایه می‌دهد.
اصالت/ارزش افزوده علمی: نوآوری این مطالعه در کاربرد ترکیبی تحلیل اجزای محدود، مدل‌سازی عدم قطعیت و روش‌های بهینه‌سازی در طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان پوسته‌های فشاری نهفته است راهبردی که به‌ندرت در طراحی سازه‌های دریایی به‌کار گرفته می‌شود.