مقاله انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات با استفاده از AHP و برنامه ریزی آرمانی

بخشی از مقاله

انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات با استفاده از AHP و برنامه ریزی آرمانی

چکیده ها:
انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات، یک تصمیم گیری چند معیاره می باشد. معیارهایی که گاهاً در مورد این مسأله مطرح می شوند، هزینه و قابلیت اطمینان مربوط به نگهداری و تعمیرات است. این مقاله رویکردی از انتخاب نگهداری و تعمیرات ریزی ,GP):La( برای أنتخاب سیاست مناسب به کار برده شده است. در پایان نیز یک مطالعه مورد وی در واحد آبگرمکن سازی یک کارخانه تولیدکننده لوازم خانگی در شمال کشور انجام شده است. که در آن، ریسک و هزینه به عنوان معیارهای انتخاب در روش AHF در نظر گرفته شدند. و سپس در روش ترکیبی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از روش AHF نشان میدهد که با در نظر گرفتن معیار ریسک، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت توانایی کاهش ریسک بهتری دارد. در حالیکه با توجه به معیار هزینه، نگهداری و تعمیرات اصلاحی دارای اولویت می باشد. و با توجه به هر دو معیار به عنوان معیار چندگانه، نتایج روش ترکیبی تحلیل سلسله مراتبی - برنامه ریزی آرمانی نشان میدهد که نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت یک رویکرد مقدم برای تجهیزات l ریسک Y است 9 نگهداری s تعمیرات اصلاحی برای تجهیزات با ریسک کم میباشد.
واژه کلیدی: نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک، تصمیم گیری چند معیاره، انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات، AHP-GP
مقدمه:
در مقالات اخیر [1]، بر اهمیت ریسک تصادفات به عنوان یک معیار در تصمیم گیری تأکید شده است. در میان بسیاری از فاکتورها تجربه نگهداری و تعمیرات نیز بر رخ دادن تصادف تأثیر خواهد گذاشت. از آن جایی که نگهداری و تعمیرات مؤثر، تأثیر مثبت در بهبود اطمینان دارد، مادامی که انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات دشوار باشد، خسارت ریسک تصادفات یک معیار است. انتخاب نوع نگهداری و تعمیرات به همان اندازه که به توانایی و تسهیلات نگهداری و تعمیرات در دسترس بستگی دارد، به تجهیزات نیز بستگی دارد. انواع مختلف استراتژی های نگهداری و تعمیرات در هر دو سطح سیستم و اجزاء میتواند تعریف شود. در مورد سیستمهای پیچیده گروه هایی از اجزا با شرایط عملیاتی مشابه ممکن است به طور یکنواخت در طول نگهداری و تعمیرات شناسایی و یا تلقی شوند (به عنوان مثال سیاستهای نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه ی گروهی). گذشته از این در سطح اجزاء، فرضیاتی در مورد کارایی نگهداری و تعمیرات جهت ترمیم اجزاء به یک شرایط خوب به وجود می آیند. [2] شده اند که بسیاری از آنها ناملموس هستند. معمولا روش انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات به هزینه ی سیاستهای بستگی دارد.[3] نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان بر روی منحنی به اصطلاح وانی شکل بنا شده است. در برخی از موارد فرسودگی نه تنها به مدت زمان سپری شده بستگی ندارد بلکه بر فاکتورهای مختلف دیگر مثل عملیات و شرایط محیطی، طول دوره ی عملیاتی ممکن است به اندازه کافی برای تشخیص دادن شرایط تولید جهت نگهداری و تعمیرات مناسب نباشد.[4]
نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت، برای زمانهایی که فعالیتهای پیشگیرانه اتفاق می افتد و در زمانی که علائم شکست از میان مشاهدات یا عیب یابی شناسایی می شوند بر اساس گسترش و بهبود تکنیکهای عیب یابی ماشین ها دردهه 1970پیشنهاد شده است.[5] اگر عیبیابی به در دستی انجام شود، نگهداری 9 تعمیرات مبتنی بر وضعیت میتواند فعالیتهای مناسب را در زمان درست برای پیشگیری از شکست، به وجود آورد. به هر حال نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت همیشه بهترین سیاست نگهداری و تعمیرات نیست، مخصوصا از منظر اثر بخشی هزینه [0]، زمانی که شکستهای ماشین آلات و اجزاء بحرانی نباشند، تنها نگهداری و تعمیرات اصلاحی می تواند مجاز باشد. که در این میان فعالیتهایی که ممکن است اتفاق بیافتد بعد از شکست شناسایی می شوند. زمانی که عمر ماشینها یا اجزاء می تواند به طور دقیق تخمین زده شود، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان مؤثرترین روش نگهداری و تعمیرات می باشد. لذا از نیمه آخر دهه ی ۱۹۸۰، اهمیت استراتژی نگهداری و تعمیرات مناسب در بسیاری از تحقیقات تصدیق شد.
قابلیت اطمینان نگهداری و تعمیرات متمرکز (RCM)، بازرسی مبتنی بر ریسک (RBI) و نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک (RBM) شناخته شده ترین روش ها برای این هدف می باشند. از جمله این متدها، RCM برای کمینه کردن هزینه نگهداری و تعمیرات، توسط متعادل نمودن هزینه های بالای نگهداری و تعمیرات اصلاحی در مقابل هزینههای دیگر استراتژی های نگهداری و تعمیرات، طراحی شده است. [7]
(1991)RCM ،MOubray را به عنوان متدی برای تعیین این که چه چیزی باید انجام شود، معرفی می کند. و آن تضمین می کند که دارایی تا تکمیل عملیات مورد نظرش ادامه دارد. در مورد RBM باید گفت، متدی است که برای تشخیص ارجحیت نگهداری و تعمیراتی که ریسک را در خود دخیل می نماید، مورد استفاده قرار میگیرد، که البته، هم ایمنی و هم شکست را یکپارچه می نماید. هدف اصلی این روش کاهش ریسک کل می باشد که ممکن است نتیجه ی آن شکست غیر دور ۵ تناوب پل جایی اجزاء ریسک پایین، معمولا باید ریسک منتظره تسهیلات عملیاتی باشد. [8] اجزای سیستم به طور کامل بازرسی و نگهداری شوند [9]
در سالهای اخیر رویکرد تصمیم گیری چند معیاره در زمینه انتخاب استراتژی نگهداری و تعمیرات افزایش پیدا کرده است.
de Almedia and Bohoris, 1995; Triantaphyllou et al., 1997; Bevilacquaand Braglia, 2000; Labib et al. l, slal. L. J.Lo is ; el. (1998); Bertolini and Bevilacqua,2006, Triantaphyllou et al. (1997) برای انتخاب استراتژی نگهداری و تعمیرات با توجه به هزینه، قابلیت تعمیر، قابلیت اطمینان و در دسترس بودن پیشنهاد نموده است || 15- 10]. (2000)BeVillaCQua و Braglia همچنین از روش تحلیل سلسله مراتبی برای انتخاب استراتژی نگهداری و تعمیرات مبتنی بر چهار معیار مهم هزینه، خسارات، قابلیت اجرا و ارزش افزوده استفاده کردهاند. و همچنین آن دو در سال ۲۰۰۶، یک رویکرد ترکیبی از فرایند تحلیل سلسله مراتبی و برنامه ریزی آرمانی لکزیکوگرافی برای انتخاب بهترین سیاست نگهداری و تعمیرات برای نگهداری و تعمیرات پمپهای گریز از مرکز بحرانی در پالایشگاه نفت ارائه کرده اند، آنان مقدار بودجه و زمان نگهداری و تعمیرات را به عنوان محدودیتهای مساله در نظر گرفته اند. معیار مطرح شده توسط آنها رویداد شکست، دقت و قابلیت آشکارسازی است. دیگر معیارهای مطرح شده، هزینه سیاست نگهداری و تعمیرات می باشد. به علاوه اندازه اهمیت (FuSSel-VeSely(F-V برای اندازه گیری سهم ریسک تجهیزات مختلف مطرح شده است.[16 ,3]
در این مقاله در بخش ۲، مفهوم اساسی نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک ارائه شده است. روشی ترکیبی تحلیل سلسله مراتبی - برنامه ریزی آرمانی در بخش ۳ شرح داده شده است. متد به کار برده شده برای بخش تولید آبگرمکن در کارخانه تولید لوازم خانگی گازی در شمال ایران نیز در بخش ۴ توضیح داده شده است. در بخش ۵ یافتهها و نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
۲. نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسکت چارچوب نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک شامل دو فاز است (شکل ۱). ۱. ارزیابی ریسک ۲. طراحی نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک
فرایند ارزیابی ریسک شامل: ۱. شناسایی خطر ۲. حدس پیامد و درست نمایی که به منظور محاسبه ی ریسک زیاد شده اند. ۳. برآورد ریسک ریسک معمولا با مقایسه ی ریسک محاسبه شده ی هر واحد و استاندارد پذیرش ارزیابی میگردد. اگر ریسک محاسبه شده از معیار پذیرش تجاوز کند، ریسک کاهش یافته است. یکی از ابزارهای کاهش ریسک، طراحی نگهداری و تعمیرات مؤثر است. بنابراین هزینه ی ریسک به عنوان یک معیار برای انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات، تعیین کننده است.
هدف اصلی این متدلوژی کاهش ریسک کلی می باشد؛ که ممکن است حاصل از نتیجه شکست های غیر منتظره تسهیلات عملیاتی باشد. [17] اجزایی با ریسک بالا معمولاً با تمامیت و زمان تناوب بزرگتر بازرسی و نگهداری می شوند.
چالش اصلی مهندسی نگهداری و تعمیرات اجرای استراتژی نگهداری و تعمیرات است که قابلیت دسترسی و اثربخشی تجهیزات را بیشینه می کند، نرخ فرسودگی تجهیزات را کنترل میکند، ایمنی و عملیات محیط زیستی را تضمین می کند و هزینه ی کلی عملیات را کمینه می نماید [13]. همچنین رابطه ی نزدیکی بین نگهداری و تعمیرات و کیفیت تولید وجود دارد؛ از انجا که کیفیت تولید به وضعیت تجهیزات وابسته است، بنابراین ضروری است که به منظور انتخاب سیاست مناسب نگهداری و تعمیرات مبتنی بر ریسک و همچنین هزینه نگهداری و تعمیرات، طراحی نگهداری و تعمیرات گسترش یابد. [19] این قبیل
۳. روش تصمیم گیری در این قسمت روشی برای انتخاب سیاست تعمیر و نگهداری تجهیزات مختلف، بر اساس معیارهای ریسک و هزینه ارائه شده است. سیاستهای مورد نظر به سیاستهای نگهداری و تعمیرات اصلاحی (CM)، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان (TBM)، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر وضعیت (CBM)، نگهداری و تعمیرات خاموشی" (SM) توجه دارند. فرایند تحلیل سلسله مراتبی ترکیب شده با برنامهریزی آرمانی (GP) توسط (2006) Bertolini and BeVilacqua گسترش یافته، که در این بخش استفاده شده است. این رویکرد در دو مرحله بکار رفته است: در اولین مرحله، سطوح دارای ارجحیت برای سیاستهای نگهداری و تعمیرات مختلف نسبت به سهم ریسک و هزینه ی سیاست نگهداری و تعمیرات تعیین می گردد. گام دوم، با فرموله نمودن مساله به صورت مدل برنامهریزی آرمانی، منجر به تشخیص بهترین نوع نگهداری و تعمیرات برای تجهیزات مهم میگردد.[14] مدل هیبریدی روش تحلیل سلسله مراتبی - برنامه ریزی آرمانی ، نتایج روش تحلیل سلسله مراتبی را در مدل برنامهریزی آرمانی با هم آمیخته است. دراین مدل، روش تحلیل سلسله مراتبی بردار ارجحیت سیاستهای نگهداری و تعمیرات مورد نظر (نگهداری و تعمیرات اصلاحی، نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان، نگهداری و تعمیرات مبنانی بر وضعیت، نگهداری و تعمیرات خاموشی) را عرضه می کند.[20] روش تحلیل سلسله مراتبی یک روش پایه ی تصمیم گیری چند معیاره است که توسط (1998 , 1980) Saaty معرفی شده است؛ که بطور گسترده توسط کارورزان و محققان در تصمیمات پیچیده استفاده شده است.[22-21] روش تحلیل سلسله مراتبی به تصمیم گیرنده اجازه می دهد: • یک مسئله ی پیچیده را به عنوان ساختار سلسله مراتبی که ارتباط بین آرمان، معیار ارجحیت، زیر معیارها و گزینه ها نشان می دهد، مدل کند. • اطلاعات و تجربیات را یکپارچه کند. • دامنه ی نسبی فرایند مقایسات زوجی را اندازه بگیرد. روش ترکیبی روش تحلیل سلسله مراتبی - برنامهریزی آرمانی جهت انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات که در این مطالعه استفاده شدهاست، شامل گامهای زیر است:
۱. ایجاد ساختار سلسله مراتبی بر اساس معیارهای انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات.
۲. انجام روش تحلیل سلسله مراتبی با توجه به مقایسات زوجی موجود.
۳. توصیف تابع هدف و محدودیتهای مسئله ی در دست، با توجه به برنامهریزی آرمانی امتیازات سطح دوم و امتیازات
نهایی بدست آمده از روش تحلیل سلسله مراتبی. ۴. انتخاب سیاست مناست نگهداری و تعمیرات.
۳. ۱. ایجاد ساختار سلسله مراتبی بر اساس معیارهای انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات اولین گام در گسترش مدل روش تحلیل سلسله مراتبی - برنامه ریزی آرمانی، تعیین معیارهای نگهداری و تعمیرات است، که برای انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات بکار خواهد رفت. به منظور تشکیل مسئله در سلسله مراتب دو هدف بکار میرود. اول، تمامی چشم اندازهای مربوط به ارتباط پیچیده ی متغیرهای ذاتی مسئله را فراهم می کند. و دوم، کمک می کند تا تصمیم گیرنده در مقایسه ی المان هایی متجانس قضاوت نماید. بدین منظور یک ساختار سه سطحی سلسله مراتبی برای مدل ارائه شده، ایجاد شده است. بالاترین سطح آرمان مساله که انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات می باشد را نشان می دهد. دومین سطح به معیارها یعنی سهم ریسک و هزینه توجه کرده است؛ و سومین سطح گزینههای سیاست نگهداری و تعمیرات مورد نظر را تشریح میکند. روش سلسله مراتبی برای انتخاب سیاست نگهداری و تعمیرات در شکل ۱ نشان داده شده است.

. ۲. اجرای تحلیل روش تحلیل سلسله مراتبی تحليل روش سلسله مراتبی شامل: ۱. جمع اوری داده برای مقایسات زوجی ۲. تخمین وزن نهایی و وزن های سطح دوم ۳. تخمین سازگاری ماتریس مقایسات
۳. ۲. ۱. جمع آوری داده برای مقایسه ی زوجی برای جمع آوری داده های مقایسه ی زوجی جهت معیارهای ملاحظه شده و برای گزینه ی سیاستهای نگهداری و تعمیرات، سؤالات مربوطه را پاسخ دادند. برای مقایسه ی زوجی بین دو معیار سؤالات زیر پرسیده میشود: توصیف شدهاست: ۱. ریسک تجهیز ۲. هزینه ی سیاست نگهداری و تعمیرات
کدام یک از این دو معیار برای شما از جهت ارجحیت بزرگ تر (مهمتر در انتخاب سیاست مناسب نگهداری و تعمیرات) است و چه مقدار؟
بر اساس دانش و تجربه متخصص، یک جواب با ارزش کمی داده میشود، تا کمک کند ماتریس مقایسات زوجی ایجاد شود. و همچنین ماتریسهای ارجحیت برای معیارها تهیه می شود؛ گام بعدی در این مرحله ارزیابی هر سیاست نگهداری و تعمیرات l رعایت معیار سطح بالاتر است. سؤالات پرسیده شده به منظور بللسمت آوردن دادههای s293 برای گزینه ها: سؤال B1: توجه به معیار ریسک. در مورد سهم ریسک تجهیزات مورد بررسی، کدام یک از چهار سیاست نگهداری و تعمیرات سهم بیشتری در کاهش ریسک دارند و به چه مقدار؟
مقیاس مقایسه زوجی برای متخصصین، همان مقیاس ۹ امتیازی است که (1980) Saaty تهیه کرده است. هر ورودی با یک مقیاس قضاوت ۱ تا ۹ درجه بندی می شود، تا اهمیت نسبی شاخص های تفاوت را برای یک سطح از سلسله مراتب نسبت به دیگر سطوح مشخص کند. به منظور مقایسهی معیار i ام با معیار j ام تصمیم گیرنده مقدار aij را که متناظر با یک مقدار عددی نسبت میدهد، یک عدد صحیح در محدودهی ۱ تا ۹ در نظر می گیرد.
۳. ۲.۲. تخمین امتیازهای کلی و محلی
مسئله تعیین وزن های نسبی برای درجه بندی گزینه های تصمیم از طریق روش تحلیل سلسله مراتبی حل میگردد. گامهایی که برای اجرای روشی تحلیل سلسله مراتبی به کار بسته می شود، آمده است:
۱. مقایسه و درجه بندی معیار ریسک و هزینه ی مبتنی بر رتبه ی اهمیت
نرمال سازی درجه ها به منظور به منظور بدست آوردن وزن های نسبی برای ریسک و هزینه انتخاب معیار ریسک به عنوان اولین معیار برای درجه بندی سیاستهای نگهداری و تعمیرات انتخاب اولین جفت سیاست نگهداری و تعمیرات، نگهداری و تعمیرات اصلاحی و نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان. درجهبندی نگهداری و تعمیرات اصلاحی نسبت به نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان از نقطه نظر ریسک. درجه ی نگهداری و تعمیرات مبتنی بر زمان نسبت به نگهداری و تعمیرات اصلاحی معکوس درجه تعیین شده در گام ۵ در بالا میباشد.