معاونت پژوهش و فناوري
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان و اعتقاد به اينکه عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري، ما دانشجويان و اعضاءهيات علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي گرديم اصول زير را در انجام فعاليت هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نکنيم :
1-اصل برائت : التزام به برائت جويي از هر گونه رفتار غير حرفه اي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبه هاي غير علمي مي آلايند.
2-اصل رعايت انصاف و امانت :تعهد به اجتناب از هر گونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال ،تجهيزات و منابع در اختيار.
3-اصل ترويج :تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي که منع قانوني دارد.
4-اصل احترام :تعهد به رعايت حريم ها و حرمت ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خودداري از هر گونه حرمت شکني .
5-اصل رعايت حقوق :التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان (انسان ،حيوان و نبات )و ساير صاحبان حق.
6-اصل رازداري :تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد،سازمان ها و کشور و کليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق.
7-اصل حقيقت جويي :تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هرگونه پنهان سازي حقيقت.
8-اصل مالکيت مادي و معنوي :تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
9-اصل منافع ملي :تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظرداشتن پيشبرد و توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش .
دانشگاه آزاد اسلامي
واحد علوم و تحقيقات
تعهدنامه اصالت پايان نامه
اينجانب امين عباسي ميمند دانش آموخته مقطع کارشناسي ارشد ناپيوسته در رشته صنايع که در تاريخ 14/11/92 از پايان نامه خود تحت عنوان: “شبيه سازي عملکرد خطوط مونتاژ از طريق تبادل اطلاعات و بررسي تاثير پارامترهاي کليدي سيستم” با کسب نمره 50/18 و درجه عالي دفاع نموده ام، بدينوسيله متعهد مي شوم:
1. اين پايان نامه حاصل تحقيق وپژوهش انجام شده توسط اينجانب بوده و در مواردي که از دستاوردهاي علمي وپژوهشي ديگران (اعم ازپايان نامه، کتاب، مقاله و…) استفاده نموده ام، مطابق ضوابط و رويه موجود، نام منبع مورد استفاده وساير مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
2. اين پايان نامه قبلا براي دريافت هيچ مدرک تحصيلي (هم سطح، پايين تر يا بالاتر) در ساير دانشگاه ها و موسسات آموزش عالي ارائه نشده است.
3. چنانچه بعد از فراغت ازتحصيل، قصد استفاده وهرگونه بهره برداري اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و… ازاين پايان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشي واحد مجوز هاي مربوطه را اخذ نمايم.
4. چنانچه درهرمقطعي زماني برخلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشي از آن را مي پذيرم و واحد دانشگاهي مجاز است با اينجانب مطابق ضوابط ومقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصيلي ام هيچگونه ادعايي نخواهم داشت.
نام ونام خانوادگي:
امين عباسي ميمند
تاريخ و امضاء:

دانشگاه آزاد اسلامي
واحد علوم و تحقيقات
دانشکده فني و مهندسي، گروه مهندسي صنايع
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته صنايع (M.Sc)
گرايش: صنايع
عنوان:
شبيه سازي عملکرد خطوط مونتاژ از طريق تبادل اطلاعات و بررسي تاثير پارامترهاي کليدي سيستم
استاد راهنما:
دکتر مرجان محمد جعفري
استاد مشاور:
دکتر ليدا ترک زاده
نگارش:
امين عباسي ميمند
زمستان 1392
تشکر و قدرداني
وظيفه خود مي دانم سپاسگزار تمام آنهايي باشم که در اين دوره ارزشمند بودنشان و اميدشان راهگشاي من بود.
از استاد راهنماي ارجمند، سرکار خانم دکتر مرجان محمد جعفري که در راه کسب علم و معرفت آنچه در توان داشتند براي من انجام دادند و بدون مساعدت هاي ايشان اين پروژه به نتيجه مطلوب نمي رسيد، سپاسگزارم.
از استاد مشاور بزرگوار، سرکار خانم دکتر ليدا ترک زاده که ازهيچ کمکي در اين عرصه بر من دريغ ننمودند، کمال تشکر و قدرداني را دارم.
تقديم به
پدر و مادرم
که از نگاهشان صلابت
از رفتارشان محبت
و از صبرشان ايستادگي آموختم.
فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
چکيده1
فصل اول:کليات تحقيق
1-1- مقدمه3
1-2- تاريخچه3
1-3- بيان موضوع6
1-4- اهميت و ضرورت تحقيق7
1-5- اهداف تحقيق7
1-6- سؤالات تحقيق8
1-7- روش تحقيق8
1-8- نوآوري و جنبه جديد بودن تحقيق9
1-9- تعريف متغيرهاي تحقيق9
فصل دوم: مروري بر ادبيات و پيشينه تحقيق
2-1- مقدمه11
2-2- مروري بر ادبيات تحقيق11
2-3- دانش نگهداري و تعميرات (نت)13
2-3-1 دوره نخست وBM13
2-3-2 دوره دوم و TPM13
2-3-3 دوره سوم و RCM 15
2-3-3-1 دست‌آوردهاي جديد نت در اين دوره15
2-4- توقعات رو به رشد مربوط به نگهداري و تعميرات16
2-4-1 نگهداري و تعميرات اضطراري يا (EM)17
2-4-2 نگهداري و تعميرات اصلاحي يا (CM)17
2-5- مروري بر تحقيقات انجام شده17
2-6- لزوم ايجاد سيستم طبقه بندي و کدينگ کالا22
2-6-1 مهمترين فوائد سيستم کدگذاري22
2-6-2 تعيين کد پيشنهادي مناسب براي تجهيزات و ماشين آلات اصلي شرکت22
2-7- فناوري شبكه عصبي24
2-7-1 حوزه هاي كاربردي شبكه هاي عصبي26
2-8- فناوري الگوريتم ژنتيك26
2-9- مروري بر كاربردهاي تجاري27
2-9-1 بازاريابي27
2-9-2 بانكداري و حوزه هاي مالي29
2-9-3 پيش بيني30
2-9-4 ساير حوزه هاي تجاري30
2-10- مزاياي استفاده از فناوري هاي هوش مصنوعي30
2-11- نتيجه گيري31
فصل سوم: روش اجراي تحقيق
3-1- مقدمه33
3-2- مدل مسئله34
3-3- فرآيند حل34
3-3-1 نحوه نظارت بر روي پارامترهاي موثر بر روي سيستم34
3-3-2 پارامترهاي موثر بر روي سيستم مورد شبيه سازي35
3-3-3 عمليات فازي36
3-3-4 ايجاد اعداد فازي37
3-3-5 مفاهيم اساسي از فازي کردن37
3-3-6 مقايسه اعداد فازي38
3-3-7 ايجاد ماتريس زماني42
3-3-8 پياده سازي الگوريتم ژنتيک43
3-4- تعيين اعتبار44
3-5- نتيجه گيري49
فصل چهارم: تجزيه و تحليل داده ها
4-1- مقدمه51
4-3- تجزيه و تحليل داده هاي بدست آمده62
4-4- نتيجه گيري64
فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادات
5-1- مقدمه66
5-2- نتيجه گيري66
منابع و مآخذ70
فهرست منابع انگليسي70
پيوست ها72
چکيده
در اين تحقيق سعي شده تا سيستم تعميرات و نگهداري به منظور پيش بيني خرابيهاي ماشين شبيهسازي شود. در ابتدا مثالي از روشهاي سنتي شبيهسازي ارائه مي شود. سپس سعي در پياده سازي يک روش شبيه سازي خواهيم داشت، که اين مهم با بررسي عوامل موثر بر روي سيستم شبيه سازي و دادن وزن به هر کدام از پارامترها به منظور مشخص نمودن اهميت نقش آنها در سيستم صورت مي پذيرد. سپس با قرار دادن حسگرهايي بر روي پارامترهاي سيستم مورد شبيه سازي، اطلاعاتي را از بخشهاي مختلف دستگاه دريافت کرده و بعد از آن سعي مي شود تا از طريق عمليات فازي سازي، نقش پارامترها را بر روي يکديگر بررسي شود. با بررسي اعتبار سيستم، در صورت لزوم دست به تغييرات لازم، با استفاده از الگوريتم ژنتيک بر روي پارامترها زده تا جايي که عمليات شبيهسازي نزديک به واقعيت پيادهسازي شود. در اين روش از شبيهسازي، سيستم کاملا درگير با محيط و شرايط وارد بر آن است و اين عامل باعث مي شود که کار شبيه سازي بيشتر به واقيت نزديک شود، تا روشهايي نظير روش هاي آماري که از شرايط محيطي سيستم تا حدودي چشم پوشي مي کنند. با توجه به حسگرهايي که در سيستم شبيه سازي قرار داده شده، کار شبيه سازي واقعي تر جلوه خواهد کرد و مي تواند خود را با تغييرات پيش بيني نشده وفق دهد. و در ضمن بايد به اين نکته نيز توجه داشت که پارامترها تحت شرايط مختلف بر روي هم اثر دارند، که با عمليات فازيسازي سعي شده شبيه سازي معتبري صورت گيرد. سيستم شبيهسازي طراحي شده اين امکان را فراهم مي کند که با بررسي شرايط مختلف و به منظور بهبود نتايج بتوان در مقادير بعضي از پارامترها و يا وزن آن ها تغييراتي ايجاد نمود.
کلمات کليدي: شبيه سازي، خطوط مونتاژ، تبادل اطلاعات، فازي سازي، ماتريس زماني، عملکرد سيستم
فصل اول:
کليات تحقيق
1-1- مقدمه
روش طراحي آزمايشها کاربرد وسيعي در زمينههاي مختلف پيدا کرده است. در حقيقت، آزمايش را مي توان به عنوان بخشي از فرآيند علمي و يکي از روشهاي يادگيري در مورد چگونگي عملکرد فرآيندها يا سيستم در نظر گرفت. در دنياي مهندسي طراحي آزمايشها ابزاري مهم جهت بهبود عملکرد يک فرآيند توليد محسوب ميشود. طراحي آزمايشها به فرآيند انجام آزمايش با هدف جمع آوري داده مناسب و تحليل آنها از روشهاي آماري جهت کسب نتايج معتبر اشاره دارد (Mendes et al 2005, 413-431).
با توجه به پيشرفتهاي تکنولوژي و پيچيدگي سازمانها و سيستمها انسان ناگزير است براي حل مسايل و مشکلات مختلف تصميمگيري و کنترل بسيار حساس و دشواري داشته باشد. با توجه به اينکه تصميمگيري يک امر ضروري و حياتي براي مديران مي باشد، مديران به سمت فرايندها و يا ابزاري ميروند که بتواند در اين تصميمگيريها کمترين ريسک و هزينه را داشته باشند. يکي از اين فرايندها تکنيک شبيهسازي است که مديران ميتوانند با استفاده از اين تکنيک عملکرد خود را تحليل و فرايند تصميم گيري را پيش بيني، مقايسه و بهينهسازي کنند (Aoyama and Nomoto 1999, 9). شبيهسازي يکي‌ از روشهايي است‌ که‌ براي‌ شناخت ‌وضع‌ موجود و بهبود عملکرد سيستمها به وجود آمده‌ و يکي‌ از پرقدرترين‌ و مفيدترين‌ ابزارهاي‌ تحليل‌ عملکرد فرايندهاي‌ پيچيده سيستمها است.‌
1-2- تاريخچه
بر اساس تعريف شاتون (در کتاب علم و هنر شبيه سازي سيستم ها)، شبيهسازي عبارت است از فرآيند طراحي مدلي از سيستم واقعي و انجام آزمايشهايي با اين مدل که با هدف پي بردن به رفتار سيستم بازاريابي، استراتژيهاي گوناگون (در محدودهاي که به وسيله معيار و يا مجموعه‌اي از معيارها اعمال شده است) را براي عمليات سيستم تبيين مي‌کند. شبيه سازي در فرهنگنامه WEBSTER به معناي وانمودکردن يا نايل شدن به اصل چيزي بدون واقعيت است. شبيهسازي رايانهاي را به فرايند مدل سازي با استفاده از روابط رياضي و منطقي و نيز اجراي مدل به وسيله رايانه گويند. شبيه سازي زماني صورت مي گيرد که يک مدير بخواهد بداند که اگر تغيير خاصي در سيستم صورت گيرد در سيستم چه اتفاقي رخ خواهد داد. در واقع کسي که هدفش شبيه سازي است بايد علم و قدرت ساخت مدلي را داشته باشد که همانند مدل واقعي باشد (البته تا حدودي نزديک به واقعيت). ايجاد و توسعه يك مدل خوب شبيهسازي اغلب گران و محتاج زمان است و نياز به اطلاعات زيادي دارد كه ممكن است به آساني در دسترس نباشد. شانون به نقل از فازستو در كتاب خود ذكر مي كند كه توسعه يك مدل خوب برنامه ريزي شركت ها ممكن است 3 تا 10 سال وقت بخواهد (Longo and Mirabelli 2008, 570-588).
در مقوله شبيهسازي ما با بخش هاي مختلفي سروکار داريم که هر کدام از اين بخشها به اطلاعات، آموزش ها، نرم افزارها وبه ساير موارد احتياج دارد (Garetti et al 2012, 361-369). هر کدام از اين بخش ها دچار مشکل شوند کل سيستم شبيه سازي را بي اعتبار و فاقد ارزش خواهند کرد. سيستمهاي سنتي شبيه سازي، بايد براي افرادي که آن را پياده سازي مي کند قابل توجيه باشد، هر چند که چاره اي جز پذيرفتن آن نداشته باشند.
در ابتدا براي آشنايي با روشهاي شبيه سازي، درک بهتر و آشنا شدن با بعضي از نقصهايي که ممکن است در روش هاي سنتي با آن روبرو شويم، روشي را ارائه ميدهيم. به فرض مي خواهيم سيستم تعميرات و نگهداري را به منظور پيش بيني خرابي هاي ماشين شبيه سازي کنيم. اولين چيزي را که نياز خواهيم داشت توزيع سيستم مورد شبيه سازي است. براي بدست آوردن آن در ابتدا نياز به داده هاي معتبر و سپس به سيستم هاي نرم افزاري با افراد مسلط به اين نرم افزارها احتياج خواهد بود. با فرض در دسترس بودن اين امکانات و مشخص شدن توزيع سيستم سپس وارد مقوله شبيه سازي شده و اقدام به شبيهسازي مي کنيم. بايد توجه داشت که مثال زير صرفاً جهت آشنايي با روش هاي سنتي شبيهسازي مي باشد.
بعد از مشخص شدن توزيع سيستم اقدام به شبيه سازي سيستم مي کنيم. فرض کنيد از تجزيه و تحليل هاي صورت گرفته، توزيع سيستم به صورت زير بدست آيد:
x: زمان بين خرابيها (به هفته)
با محاسبه سطح زير منحني از صفر تا هر مقداري از متغيرتصادفي x ميتوان احتمال تجمعي مقدار x را تعيين کرد. ملاحظه مي كنيد كه دامنه مقادير متغير تصادفي x (4>x >1) با احتمالات تجمعي (1>F(x)>0) متناظر است. از اين رو براي هر مقدارF(x) در فاصله 0 تا 1 مقداري براي x وجود دارد.
هر عدد تصادفي بين 0 و1 را مي توان به طور غير مستقيم به مقدار متناظر x آن با استفاده از تابع توزيع تجمعي آن ترجمه کرد، چون F(x) در فاصله (0,1) تعريف مي شود در نتيجه:
چون مي خواهيم با اعداد تصادفي مقادير x را بدست آوريم ابتدا بايستي معادله x را برحسب بدست آوريم در نتيجه :
بعد از بدست آوردن عدد تصادفي و جايگزيني آن در معادله فوق مقدار x متناظر با آن بدست خواهد آمد، نتايج شبيه سازي در زير آمده است.
تعداد تجمعي خرابي هازمان تجمعي(هفته)زمان بين خرابي ها x (هفته): اعداد تصادفي1??????????????????????2????????????????????????3????????????????????????4????????????????????????5????????????????????????6????????????????????????7????????????????????????8????????????????????????9????????????????????????10????????????????????????11????????????????????????12????????????????????????13????????????????????????14????????????????????????15???????????????????????16????????????????????????17????????????????????????18????????????????????????19????????????????????????20???????????????????????
شبيه سازي براي يک سال بعد از 20 خرابي انجام گرفت. به همين طريق ميتوان خرابيهاي ماشين را براي يک دوره طولاني انجام داد.
1-3- بيان موضوع
مسئله اساسي در اين پروژه يافتن راه حلي به منظور جلوگيري از خرابي دستگاه ها در خطوط مونتاژ مي باشد. در واقع بايد سعي شود در عين اينکه زمان خرابي ماشين تخمين زده مي شود، بتوان عواملي را که باعث ايجاد اين مشکل شدهاند را شناسايي کرده و عمليات پيش گيرانه را انجام داد. پس گام هاي اساسي که ايجاد خواهد شد در ابتدا مشخص کردن پارامتر هاي موثر مي باشد. با توجه به اين که عوامل و پارامترهاي زيادي ممکن است بر روي عملکرد دستگاه تاثير گذار باشند از روش هاي مختلفي از جمله نظر سنجي و پرسشنامه مهمترين آنها انتخاب خواهد شد. گام بعدي قرار دادن حسگر هايي متناسب با پارامتر هاي انتخابي درون دستگاه، به منظور اندازه گيري اثر هر کدام از پارامتر ها بر عملکرد آن مي باشد. بايد توجه داشت که در اين مورد حسگر هاي مد نظر دو حالت ثابت و متغيير را دارا مي باشند. به عنوان مثال حسگر ثابت يعني با توجه به پارامتر انتخابي، تغييرات و سيگنال هايي که توسط اين نوع حسگر ارسال خواهد شد از دستگاه نيست بلکه تغييرات آن متناسب با زمان است، مثل جنس قطعات به کار رفته در دستگاه از قبيل چرخ دنده، که چه مدت از اين قطعه استفاده شده است. اما حسگر هاي متغيير با توجه به شرايط محيطي، گزارش ها و سيگنال هايي را ارسال مي کنند، مثل تغييرات دمايي درون دستگاه. البته به اين نکته نيز بايد توجه داشت که بسته به نوع دستگاه و پارامتر هاي انتخابي چه موقع بايد از حسگرهاي ثابت و متغيير استفاده شود. زماني که نتوان تغييرات مربوط به پارامتر انتخابي را اندازه گرفت بايد از حسگرهاي به اصطلاح ثابت بهره برد، مثل تخمين جنس قطعات. در جايي که امکان اندازه گيري وجود داشته باشد، مثل تغييرات دمايي درون دستگاه، از حسگر هاي متغيير (دما سنج) استفاده خواهد شد. بعد از دريافت يکسري دادهها و سيگنالها وبه منظور پيادهسازي آنها به گام اساسي تجزيه و تحليل خواهيم رفت. در اين گام بايد اثر پارامترها بر روي يکديگر بررسي شود. به عنوان مثال تغييرات دماي درون دستگاه تا حدودي بر روي قطعات (چرخ دنده) به کار رفته در درون دستگاه موثر خواهد بود. از آنجا که اين نمونه از پارامتر ها بر روي يکديگر و عملکرد دستگاه تاثير ميگذارند در نتيجه براي اين منظور از اعداد فازي مثلثي بهره گرفته خواهد شد. با توجه به ميزان اهميت هر پارامتر و سيگنالها و داده هاي دريافتي، اقدام به ايجاد اعداد فازي و تجزيه و تحليل خواهيم کرد. نتايج حاصل از اين تجزيه و تحليل تخميني از عملکرد دستگاه ارائه خواهد کرد.
1-4- اهميت و ضرورت تحقيق
از آنجا که امروزه بخش نگهداري و تعميرات تا حدودي به روش هاي شبيه سازي وابسته شده اند در نتيجه بايد روابط منطقي بين اين دو مقوله صورت گيرد. در واقع هدف ايجاد رابطه يکپارچه بين (نگهداري و تعميرات) و شبيه سازي است تا بتوان با اطمينان خاطر بالاتر به محاسبات صورت گرفته اعتماد کنيم. در روشهاي معمول شبيه سازي معمولاً ايدهها به صورت از قبل تعريف شده مي باشند و به طور تخصصي مورد بحث قرار نميگيرند. زماني که از داده هاي آماري استفاده شده و اين دادهها وارد يک نرم افزار خاص ميشوند، سوالي پيش ميآيد که آيا واقعا اين نرم افزار براي اين بخش خاص جواب هاي قابل قبولي ارائه خواهد داد يا خير. رفتار اين نرم افزار بر چه اساسي پايهريزي شده و سوالات زياد ديگري پيش خواهد آمد که باعث پيچيدگي کار خواهد شد و شايد جواب آنها را به طور معقول نتوان يافت. از اين رو بايد روشي ارائه شود که با الگو و رفتار آن طي عمليات شبيه سازي آگاه بوده و نظارتي مستقيم برآن داشت و دو مقوله نت و شبيه سازي را نتوان از هم جدا دانست. در واقع ضرورت روش ما دخالت دادن شرايط محيطي و پيش بيني عملکرد سيستم با توجه به پارامترهاي اساسي، که نقشي موثر بر روي ماشين هاي موجود در خطوط مختلف توليدي دارند، ميباشد.
1-5- اهداف تحقيق
* دريافت دادهها و شناسايي پارامترهاي موثرسيستم به منظور شبيه سازي عملکرد دستگاه،
* بهبود عملکرد دستگاه،
* تبادل اطلاعات بين قسمت هاي سخت افزاري و نرم افزاري به منظور تخمين زمان خرابي دستگاه.

1-6- سؤالات تحقيق
* وجه تمايز اين روش شبيه سازي با ساير روش ها چيست؟
* کارايي اين سيستم شبيه سازي تا چه اندازه بالا مي باشد؟
* قابليت اطمينان اين سيستم شبيه سازي چقدر است؟
* آيا براي پياده سازي عمليات شبيه سازي نياز به نرم افزار خاصي مي باشد؟
1-7- روش تحقيق
در اين روش از شبيهسازي سعي مي شود روابط منطقي بين اجزاء سيستم ايجاد کرد تا سيستم بتواند در طي زمان آموزش ببيند و براي آينده سيستم آينده نگري کند نه پيش گويي. براي اين منظور فرض بر آن است در خطوط مونتاژ قصد شبيه سازي عملکرد دستگاهها مي باشد. در گام اول بايد اجزاء يا پارامتر هاي تاثير گذار بر روي دستگاه مشخص شود، که اين کار از روش هاي مختلفي از جمله طوفان فکري ، کمک گرفتن از افراد خبره يا استفاده از پايگاه داده و سوابق مربوط به ماشين مورد بحث، صورت خواهد گرفت. بعد از مشخص کردن پارامتر هاي تاثير گذار و با توجه به اينکه پارامتر هاي مشخص شده داراي اهميت و وزن هاي متفاوتي مي باشند با قرار دادن حسگرهايي متناسب با پارامترهاي مشخص شده در سيستم، عمليات نظارت مستقيم پيادهسازي مي شود (Silva 1990, 221-239). وظيفه اين حسگرها اختصاص دادن اعدادي به اين پارامترها ميباشد. اين اعداد به صورت دادهايي به قسمت تجزيه و تحليل دادهها فرستاده مي شوند. به طور مثال به منظور بررسي زمان خرابي دستگاه بايد کار تجزيه و تحليل را با استفاده از دادههاي دريافتي از بخش هاي قبلي به نحوي انجام داد که دادههايي که از بخش تجزيه و تحليل خارج مي شود ميزان عملکرد دستگاه را بر حسب ساعت، روز و … نشان دهد. به اين نکته نيز بايد توجه داشت که کار تجزيه و تحليل دادهها و اثرات پارامترها از اساسيترين و مهمترين مراحل مي باشد که سعي مي شود توسط اعداد فازي و مقايسه آنها صورت گيرد. اين کار با استفاده از نرمافزار Visual Basic صورت خواهد گرفت و به منظور تسريع بخشيدن به کار، پيادهسازيVisual Basic در محيط excel صورت خواهد گرفت. جهت درک بهتر مثالي ارائه مي شود. در گام اوليه که تعيين پارامتر ها بود فرض مي شود عامل تغييرات دماي ماشين يکي از پارامتر ها باشد، که اگر دما از حد خاصي بالاتر رود توسط حسگر هاي تعبيه شده در سيستم يک سيگنال به بخش تجزيه و تحليل داده ها فرستاده مي شود. در اين بخش سيگنال دريافتي به عنوان عددي به پارامتر مورد نظر که به صورت متغييري با ضريب خاص در نظر گرفته شده نسبت داده مي شود، به عنوان مثال اگر سيگنال دريافتي 1 باشد، يعني با توجه به قرار دادها ماشين چهار روز ديگر خراب ميشود و اگر تعداد اين سيگنالها بيشتر شود به همان نسبت مقدار جايگزيني x بيشتر شده و زمان خرابي ماشين نزديک تر خواهد شد. با توجه به اينکه پارامترها بيشتر خواهند بود در نتيجه بايد اثر متقابل هر کدام را بررسي کرد که اين کار توسط اعداد فازي صورت ميگيرد، به منظور اينکه عملکردي از آينده سيستم پيش روي قرار گيرد.
1-8- نوآوري و جنبه جديد بودن تحقيق
در اين روش خطوط مونتاژ و ماشينها در حالتي پويا قرار داده مي شوند. در واقع در اين روش ما از علوم و تکنيک هاي مختلف از قبيل:
علم مواد جهت بررسي عملکرد جنس قطعات به کار رفته در ماشين (خستگي فلزات و …)،
استفاده از علوم مکانيکي جهت تعبيه حسگرهايي در سيستم به منظور ارسال يکسري داده هاي خاص، علوم نرم افزاري به منظور تلفيق داده هاي دريافتي از بخش هاي مختلف و ايجاد يکسري قرار دادها با توجه به آموزشي که سيستم مورد نظر با گذشت زمان مي بيند.
1-9- تعريف متغيرهاي تحقيق
سيستم پويا: به معني آن مي باشد که سيستم در حين انجام عمليات کارگاهي کار شبيهسازي را نيز انجام ميدهد.
تبادل اطلاعات: به وجود آوردن يک تبادل اطلاعات سخت افزاري و نرم افزاري بين سيستم شبيه سازي.
اطلاعات سخت افزاري: به معني همان اطلاعاتي از ويژگيها و مشخصات فيزيکي تجهيزات مورد استفاده در سيستم مونتاژ.
اطلاعات نرم افزاري: منظور همان قرار دادها، برنامه نويسيهايي و الگوريتمهايي است که لازم است در سيستم منظور گردد.
فازي سازي: روشي براي اثر دادن پارامترهاي کليدي بر روي يکديگر به طوري نسبي مي باشد.
فصل دوم:
مروري بر ادبيات و پيشينه تحقيق
2-1- مقدمه
نگهداري و تعميرات در طول دوران مختلف دستخوش تغييراتي شده و روشهاي پياده سازي آن نيز تغيير کرده. در اوايل به منظور پيادهسازي نگهداري و تعميرات به طور معمول نياز به توقف خطوط توليد و بازديدهاي دوره اي وجود داشت، که اين روش مطلوب نبود. سپس دستورالعملهاي متفاوتي به منظور پيادهسازي نگهداري و تعميرات پيشگيرانه ارائه شد که نسبتا موثر بود و اهميت نگهداري و تعميرات در بخشهاي مختلف نمايان شد. اين امر موجب شد تا دستورالعملهاي موثرتري به منظور تکامل اين موضوع صورت پذيرد. زماني که بحث پيشگيري و پيش بيني به ميان آمد مقوله شبيه سازي ارائه شد تا با روشهاي مختلف، بحث نگهداري و تعميرات را به طور موثرتر و دقيق تر پيادهسازي نمود.
2-2- مروري بر ادبيات تحقيق
در دنياي امروز تغيير، تحول و پويايي از اصول پايه است و مديران بايد دائماً در جستجوي راههايي براي بهبود بخش مربوط به خود در سازمان باشند. در اين راه، ابزارهاي گوناگوني براي بهبود فرايند مورد استفاده قرار ميگيرد که يکي از اين ابزارها مهندسي مجدد فرايندها (B.P.R) است. مهندسي مجدد مستلزم طراحي دوباره و ريشهاي فرايندهاي سازماني است. گرچه مهندسي مجدد فرايندهاي سازماني ميتواند مزاياي مهمي به سبب کاهش هزينهها و يا بهبود کارايي داشته باشد، خطرات مهمي نيز در اين روند وجود دارد. به کـــــارگيري شبيه سازي رايانهاي براي مدل سازي و تحليل فرايندهاي کسب وکــار، ميتواند اين خطرات را کاهش داده و شانس موفقيت پروژههاي مهندسي مجدد را بالا ببرد (Dessouky and Bayer 2002, 423-436). شبيهسازي فرايند، تکنيکي است که امکان نمايش فرايندها، منابع، کالاها و خدمات را در يک مدل ديناميک رايانهاي فراهم ميسازد. اين مدل شبيهسازي، هنگامي که اجرا ميگردد تقليــــدي از عمليات واحد توليدي است. شبيه سازي فرآيند، تکنيکي است که به سازمانها کمک مـــيکند عملکرد فرايندهاي خود را پيشبيني، مقايسه و بهينه سازي کنند. بدون اينکه هزينه و ريسک تغيير فرايندهاي جاري و اجراي فرايندهاي جديد را متحمل شوند. درحقيقت شبيه سازي رايانه اي ابزاري توانمند جهت پشتيباني از تصميمات مديريت، کاهش ريسک فرايند تصميم گيري و پشتيباني از فرايند بهبود مستمر و مهندسي مجدد است.
مديــــران در دنياي امروز بايد سيستمهاي مورد نظرشان را طوري اصلاح کنند که با شرايط محيطي سازگار باشد. اصولاً روشهاي به کارگيري منابع با هدف نهايي افزايش بهرهوري صورت ميگيرد. درنتيجه يکي از عوامل موثر درايجاد نظامهايي که هدفشان افزايش بهره وري است، مطالعات شبيهسازي براي تغيير در نحوه روشهاي کار و روشهاي به کارگيري منابع است. مطالعات شبيه سازي مـــيتواند تاثيرات زيادي بر ارزش افزوده نهايي داشته باشند. اين امر موجب شده است که در مهندسي مجدد طرحها، طراحي کارخانه و محصول، شبيه سازي کاربردهاي ويژه خود را يافته و مدل سازي از واحدهاي توليد مطرح و اجرا گردد.
به منظور پياده سازي نگهداري و تعميرات بر روي سيستم و جلوگيري از خرابي هاي غير منتظره بايد عملکرد سيستم را شبيه سازي کرد. در مقوله نگهداري و تعميرات به منظور جلوگيري از خرابي دستگاه ها و پيش بيني عملکرد دستگاه به طور مرسوم نياز به توقف خطوط توليد و بازيد دوره اي، ايجاد بانک اطلاعاتي، تحليل دقيق داده ها، روش ميانگين گيري با استفاده از داده هاي قديم و جديد مي باشد (Davies 1998, 12). که اين روش بيشتر جنبه آماري داشته و احتمال را پيش روي عمليات شبيه سازي قرار مي دهد که قابليت اطمينان سيستم را پايين مي آورد.
در اکثر کارخانهها با مشکل پياده سازي نگهداري و تعميرات پيشگيرانه روبرو مي باشند که مي توان به عوامل زير اشاره کرد.
1- طراحي نادرست برنامههاي اجرائي نت پيشگيرانه،
2- عدم کامل ثبت اطلاعات نت،
3- عدم بروز رساني و تغيير در محتواي برنامه نگهداري و تعميرات پيشگيرانه سازمان،
4- انتخاب نادرست تجهيزات در برنامه نت.
عدم وجود دستورالعملهاي قدرتمند
در واقع بزرگترين مانع بر سر راه ايجاد تحول، آماده نبودن سازمان براي تغيير به دليل عدم وجود دستورالعملهاي قدرتمند مي باشد (Gunasegaram et al 2009, 1209-1219). بنابراين ايد بررسي شود که تغييرات لازم بايد چه خصوصياتي داشته باشند؟ اين خصوصيات عبارتند از: مختصر بودن، شفاف بودن، بخوبي بندبند و مجزا شدن، منطقي بودن، كيفي و كمي بودن، بخوبي مستند شدن، اجباري و اضطراري بودن. واقعيت امر اين است كه در تغيير و تحولات نگهداري و تعميرات شاهد درك و برداشت هاي متفاوتي توسط كاركنان بوده و اكثر آنان نيز درك مناسبي از ابعاد مختلف اهرم هاي تحول ندارند. بنابراين، لازم است تا براي آنان وسعت تغيير و تحولي كه مورد انتظار مي باشد را بطور شفاف مشخص كرد. يكي از بهترين ابزارها براي بنا نهادن پايه هاي تغيير، الگوسازي است. الگوسازي بسيار ارزشمند بوده و ميتواند كمك شاياني به اين امر نمايد، البته اگر در ابعاد مختلف مورد استفاده قرار گيرد.
بازرسي و اندازه‌گيري پيوسته توسط ابزار: امروزه استفاده از روش کنترل پيوسته توسط طراحان ماشينهاي صنعتي به عنوان روشي جهت جلوگيري از خطاهاي برنامه‌ريزي نگهداري و تعميرات مورد توجه قرار گرفته است (Mobley 2002, 27). فيلترهاي هوا مجهز به سنسورهايي جهت تعيين زمان دقيق تعويض فيلتر شده‌اند؛ براي ياتاقانها سنسورهاي حرارتي طراحي گرديده تا زمان دقيق روانسازي آنها مشخص و به اپراتورها اعلام گردد (Tomeoka et al 2002, 124-129).
2-3- دانش نگهداري و تعميرات (نت)
در طول دوران شكل‌گيري خود دستخوش تحولات گوناگوني بوده است. در اين گام به بررسي اين روند دگرگونيها خواهيم پرداخت و بر اين اساس سير تاريخي تحولات حوزه نگهداري و تعميرات را به سه دوره اساسي تقسيم مي‌نماييم:
2-3-1 دوره نخست و1BM
سير تحولات در دوره نخست تحقيقات نشان مي‌دهد که گامهاي اوليه در پياده‌سازي نگهداري و تعميرات در سالهاي قبل از جنگ جهاني دوم رخ داده است. در آن ايام صنايع به شکل امروزي مکانيزه نبوده و لذا خرابيها و توقف ناگهاني ماشين‌آلات مشکلي جدي را براي دست اندرکاران امر توليد ايجاد نمي‌نمود؛ به بيان ديگر، جلوگيري از بروز عيب در ذهن اکثر مديران و مهندسين مفهوم نداشته و يا حداقل ضرورتي از اين نظر احساس نمي‌گرديد. علاوه بر اين اکثر ماشين‌آلات و تجهيزات توليدي از طرح نسبتا ساده‌اي برخوردار بوده و اين ويژگي، کار با آنها را ساده و تعميرشان را آسان مي‌نمود. نتيجه آنکه در آن زمان نيازي به استفاده از نگهداري و تعميرات سيستماتيک احساس نمي‌گرديده و اکثر شرکتها و واحدهاي توليدي و صنعتي تنها در زماني که دستگاه و يا تجهيزات از کار مي‌افتادند، بازبيني و يا تعمير آنها را آغاز مي‌نمودند. در واقع سيستم نگهداري و تعميرات به هنگام از کارافتادگي معمول بود.
2-3-2 دوره دوم و 2TPM
همه چيز در خلال جنگ جهاني دوم به صورتي انفجارآميز دستخوش تحول گرديد. فشارهاي ناشي از زمان جنگ، تقاضا براي انواع محصولات را افزايش داده و اين در حالي بود که نيروي انساني صنايع بشدت کاهش يافته بود؛ اين عامل سبب گرديد تا مکانيزاسيون افزايش پيدا نمايد. مي‌توان سال 1950 را سال رونق طراحي و ساخت ماشين‌آلات مکانيزه ناميد و اين ايام، سرآغاز وابستگي صنايع به تجهيزات مکانيزه و اتوماسيون بوده است.
با افزايش روزافزون اتوماسيون مساله شکست و از کارافتادگي ماشين‌آلات نيز از اهميت بيشتري برخوردار مي‌گشت. پس از گذشت چندي، روند افزايش خرابيها به گونه‌اي گرديد که کميت و کيفيت توليدات را تحت‌الشعاع خود قرار داده و اسباب نارضايتي صاحبان صنايع را فراهم نمود. ادامه اين روند ناخوشايند، مديران و کارشناسان را به فکر چاره و راه‌ حلي مناسب براي جلوگيري از روند رو به رشد عيوب نمود.
در اين رهگذر سيستم نگهداري و تعميرات پيشگيرانه بعنوان چاره درد و راه‌حلي مناسب در کشور آمريکا پيشنهاد گرديد و به اجرا درآمد. نياز صنايع بر توليد محصولات با کيفيت بالا و قيمت مناسب جهت افزايش توانايي رقابت در بازار، موجب گرديد که استفاده از سيستم PM3 رونق يابد. در اين راستا اجراي تعميرات و تعويض هاي پيشگيرانه دوره‌اي بعنوان موثرترين راه‌ حل جهت کاهش خرابيها مورد استفاده قرار گيرد (Jendel 2002, 89-99).
در طول دهه 1950 نگهداري و تعميرات پيشگيرانه به تدريج تکامل يافته تا پاسخگوي نيازهاي جديد صنعت باشد. در اين راستا سيستم نگهداري و تعميرات بهره‌ور(PM) در سال 1954 به صنايع آمريکا معرفي گرديد. در اين سيستم ضمن تاکيد بر روي اصلاح خرابيهاي اتفاقي و از کار افتادن غيرمنتظره تجهيزات با بهره‌گيري مناسب از علوم آمار و احتمالات و پژوهش عملياتي، شبيه‌سازي، اقتصاد مهندسي، تئوري صف و نگرشهاي تحليلي، تکنيکها و مدلهايي براي حالات مختلف انواع دستگاهها و تجهيزات ابداع شد. که متخصصين اين رشته مي‌توانستند کليه فعاليتها و عمليات نگهداري و تعميرات را به نظم درآورده و خرابيها را پيش‌بيني نمايند تا جهت نگهداري و تعمير آنها برنامه‌ريزي انجام پذيرد (Braghin et al 2006, 1253-1264).
دهه 1960 را مي‌توان دهه گسترش استفاده از نت بهره‌ور در صنايع ناميد. معرفي نت بي‌نياز از تعمير، مهندسي قابليت اطمينان و مهندسي قابليت تعمير (1962) از نتايج تحقيقات انجام شده در اين دهه بوده که در تکامل سيستم نت بهر‌ه‌ور بسيار موثر بوده است.
معرفي سيستم نگهداري و تعميرات بهره‌ور فراگير (TPM) در دهه 1970 از سوي صنايع ژاپني را مي‌توان بعنوان آخرين دستاورد در دوره دوم تحولات نگهداري و تعميرات ناميد. سيستم TPM در حقيقت همان سيستم نت بهره‌ور به شيوه آمريکايي است که در جهت سازگاري با شرايط صنعتي ژاپن در آن بهبودهايي داده شده است. ابتکار محوري و حساس در اصول TPM اين است که اپراتورها خودشان به امور اصلي و اوليه نگهداري و تعميرات ماشينهاي خودشان مي‌پردازند. در نت بهره‌ور فراگير نتايج حاصل از فعاليتهاي صنعتي و تجاري به صورت اعجاب‌انگيزي بهبود يافته و سبب ايجاد يك محيط كاري با بهره‌وري بالا، شادي‌آفرين و ايمن با بهينه‌سازي روابط بين نيروي انساني و تجهيزاتي كه با آن سر و كار دارند مي‌گردد.
2-3-3 دوره سوم و RCM 4
ميزان افزايش سرمايه‌گذاري بر روي ماشين‌آلات صنعتي و اتوماسيون از يکسو و افزايش ارزش مالي و اقتصادي آنها از سوي ديگر منجر به آن شد که مديران و صاحبان صنايع به فکر راهکارهايي منطقي بيفتند. که قادر به بيشينه‌سازي طول عمر مفيد تجهيزات توليدي و طولاني کردن چرخه عمر اقتصادي آنها باشد . افزايش ميزان اثربخشي ماشين‌آلات ، بهبود کيفيت محصولات در کنار کاهش هزينه‌هاي نت و عدم خسارت به محيط زيست از جمله مواردي بود که باعث ايجاد تحولي جديد در زمينه نگهداري و تعميرات گرديد (Magel et al 2005 1245-1254).
2-3-3-1 دست‌آوردهاي جديد نت در اين دوره
معرفي سيستم نگهداري و تعميرات بر پايه شرايط کارکرد ماشين‌آلات و ترويج استفاده از روشهاي CM5 همچون آناليز لرزش، حرارت‌سنجي (Fitch 1995, 5) و …،
معرفي و بکارگيري انواع روشهاي تجزيه و تحليل خرابيهاي ماشين‌آلات،
طراحي تجهيزات با تاکيد بيشتر بر قابليت اطمينان و قابليت تعمير،
تحول اساسي در تفکر سازماني به سمت مشارکت و گروههاي کاري،
معرفي سيستم نگهداري و تعميرات موثر،
معرفي روش نت مبتني بر قابليت اطمينان به عنوان روشي جامع جهت تصميم‌گيري در استفاده صحيح از انواع سيستم‌هاي نگهداري و تعميرات موجود.
RCM فرايندي است که اولا معين مي‌کند چه کاري مي‌بايست براي تداوم عمر هر گونه سرمايه فيزيکي انجام شود و دوم آنكه انتظارتي را که کاربران از تجهيزات دارند ، عملي مي‌نمايد (Rausand 1998, 121-132).
سيستمهاي CMMS6 داراي يک دانش يا به عبارتي، نقشي هستند که ميتوانند پايگاه دادههاي عيبيابي ايجاد کنند. اين امر کاربران را قادر مي سازد تا بهترين نوع فعاليت را براي يک مشکل ايجاد شده، شناسايي کنند. به عنوان مثال اگر موتور دستگاهي خراب شود، اين ابزار تشخيصي، احتمال آماري بروز هر کد عيب خرابي را محاسبه کرده و سپس با بررسي دادهها فعاليت مورد نياز جهت اقدام را معرفي ميکند. گرچه اين، روش مناسبي ميباشد ولي هرگز شرايط و محيطي که دستگاه در آن قرار دارد را در نظر نگرفته و صرفاً به دادههاي آماري وابسته ميباشد.
2-4- توقعات رو به رشد مربوط به نگهداري و تعميرات7
2-4-1 نگهداري و تعميرات اضطراري يا (EM)8
در اين روش تعمير تجهيز، بعد از اولين خرابي به وجود آمده در تجهيز صورت ميگيرد.
2-4-2 نگهداري و تعميرات اصلاحي يا (CM)
در اين روش بعد از به وجود آمدن علائمي از عيب که منجر به توقف تجهيز نشده، برنامهريزي خاصي صورت مي گيرد تا در زمان مناسب تجهيز رفع عيب شده و به حالت اوليه خود برگردد.همان گونه که مشاهده ميشود در زمانهاي گذشته سعي نشده، پيادهسازي روشهاي شبيهسازي خطوط توليدي و بخشهاي نگهداري و تعميرات به طور اصولي صورت گيرد. در واقع هدف اصلي آن است که بخشهاي مختلف توليدي را طوري طراحي نمود، که زمينه را براي شبيهسازي و نظارت موثر فراهم آورد. يعني يک ماشين يا يک بخش را طوري طراحي کرد که بتوان به گونه اي از آن اطلاعات دريافت کرد و از اين اطلاعات دريافتي، عملکرد دستگاه را پيش بيني نمود.
2-5- مروري بر تحقيقات انجام شده
گلدبرك (1983) براي اولين بار از مكانيزم الگوريتم ژنتيك در صنعت استفاده كرد. گلاور (1991) براي تشريح همگرايي، روش الگوريتم ژنتيك وفقي را ارائه كرد كه در آن عملگرهاي تقاطع و جهش بصورت ديناميكي تغيير مي نمايد. فوكوياما و چيانگ (1996) از روش موازي در الگوريتم ژنتيك براي برنامهريزي توسعه ظرفيت نظامهاي توليد انرژي الكتريكي استفاده كردند (Fukuyama et al 1996, 955-961). پارك و همكاران (2000) براي افزايش كارايي و سرعت محاسبات الگوريتم و دوري جستن از دام نقاط بهينه محلي و مبتني بر نتايج تحقيقات فوكوياما و چيانگ نوعي روش خلق مصنوعي جمعيت اوليه با استفاده از روشهاي تصادفي پيشنهاد نمودند (Park et al 2000, 916-922). امروزه كاربرد الگوريتمهاي ژنتيكي حوزه وسيعي از مسايل بهينهسازي در زمينه هاي مختلف فني مهندسي، علوم اجتماعي را در بر مي گيرد. الگوريتم ژنتيك را مي توان هم براي مسايل محدود شده و هم براي مسائل محدود نشده بكار برد. براي مسايل بهينهسازي استاندارد، صرفاً روشي براي به بدست آوردن يك جواب مي باشد. همچنين مي توان آن را براي مسائل خطي، غيرخطي و برنامه ريزي احتمالي كه داراي متغييرهاي تصادفي و درجه اي از عدم قطعيت است استفاده نمود. در ضمن مسائل بهينه سازي تركيبي كه شامل مسائل مختلف علوم كامپيوتري مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرد. از جمله كاربردهاي مهم الگوريتم ژنتيك استفاده از آن در مسئله موازنه خط مونتاژ است.
تعريف قابل قبول از موازنه خط مونتاژ در وهله اول به سالوسون منسوب است كه بيان مي كند: (موازنه خط مونتاژ يعني كاهش وقت تلف شده يا كاهش تعداد كارگرهايي كه وقت زيادي براي كار مي گيرند، اين در حقيقت كاهش تاخير موازنه است). اشخاص ديگري مانند گيلبريج و وستر در زمينه موازنه، مطالعاتي را انجام داده اند و بيان ميكنند كه مقدار بالاي تاخير موازنه با دامنه زمان بين مراحل كار و



قیمت: تومان


پاسخ دهید