دانشگاه آزاد اسلامی
واحد علوم و تحقیقات
دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی صنایع
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته صنایع (M.Sc)
گرایش: صنایع
عنوان:
شبیه سازی عملکرد خطوط مونتاژ از طریق تبادل اطلاعات و بررسی تاثیر پارامترهای کلیدی سیستم
استاد راهنما:
دکتر مرجان محمد جعفری
استاد مشاور:
دکتر لیدا ترک زاده
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب:
چکیده………………………………………………………………………… 1
فصل اول:کلیات تحقیق
1-1- مقدمه………………………………………………………………….. 3
1-2- تاریخچه…………………………………………………………………. 3
1-3- بیان موضوع……………………………………………………………. 6
1-4- اهمیت و ضرورت تحقیق……………………………………………… 7
1-5- اهداف تحقیق………………………………………………………….. 7
1-6- سؤالات تحقیق……………………………………………………….. 8
1-7- روش تحقیق…………………………………………………………… 8
1-8- نوآوری و جنبه جدید بودن تحقیق…………………………………… 9
1-9- تعریف متغیرهای تحقیق…………………………………………….. 9
فصل دوم: مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1- مقدمه………………………………………………………………… 11
2-2- مروری بر ادبیات تحقیق…………………………………………….. 11
2-3- دانش نگهداری و تعمیرات (نت)……………………………………. 13
2-3-1 دوره نخست وBM…………………………………………………..
2-3-2 دوره دوم و TPM…………………………………………………….
2-3-3 دوره سوم و RCM…………………………………………………..
2-3-3-1 دست‌آوردهای جدید نت در این دوره…………………………. 15
2-4- توقعات رو به رشد مربوط به نگهداری و تعمیرات………………… 16
2-4-1 نگهداری و تعمیرات اضطراری یا (EM)…………………………… 17
2-4-2 نگهداری و تعمیرات اصلاحی یا (CM)…………………………… 17
2-5- مروری بر تحقیقات انجام شده……………………………………. 17
2-6- لزوم ایجاد سیستم طبقه بندی و کدینگ کالا…………………… 22
2-6-1 مهمترین فوائد سیستم کدگذاری………………………………. 22
2-6-2 تعیین کد پیشنهادی مناسب برای تجهیزات و ماشین آلات اصلی شرکت….22
2-7- فناوری شبكه عصبی………………………………………………. 24
2-7-1 حوزه های كاربردی شبكه های عصبی………………………… 26
2-8- فناوری الگوریتم ژنتیك…………………………………………….. 26
2-9- مروری بر كاربردهای تجاری……………………………………….. 27
2-9-1 بازاریابی…………………………………………………………… 27
2-9-2 بانكداری و حوزه های مالی…………………………………….. 29
2-9-3 پیش بینی………………………………………………………… 30
2-9-4 سایر حوزه های تجاری………………………………………….. 30
2-10- مزایای استفاده از فناوری های هوش مصنوعی………………. 30
2-11- نتیجه گیری……………………………………………………….. 31
فصل سوم: روش اجرای تحقیق
3-1- مقدمه……………………………………………………………….. 33
3-2- مدل مسئله…………………………………………………………. 34
3-3- فرآیند حل……………………………………………………………. 34
3-3-1 نحوه نظارت بر روی پارامترهای موثر بر روی سیستم …………34
3-3-2 پارامترهای موثر بر روی سیستم مورد شبیه سازی…………..35
3-3-3 عملیات فازی……………………………………………………… 36
3-3-4 ایجاد اعداد فازی…………………………………………………… 37
3-3-5 مفاهیم اساسی از فازی کردن…………………………………. 37
3-3-6 مقایسه اعداد فازی………………………………………………. 38
3-3-7 ایجاد ماتریس زمانی……………………………………………… 42
3-3-8 پیاده سازی الگوریتم ژنتیک…………………………………….. 43
3-4- تعیین اعتبار……………………………………………………….. 44
3-5- نتیجه گیری………………………………………………………… 49
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ها
4-1- مقدمه……………………………………………………………… 51
4-3- تجزیه و تحلیل داده های بدست آمده…………………………. 62
4-4- نتیجه گیری……………………………………………………….. 64
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- مقدمه…………………………………………………………….. 66
5-2- نتیجه گیری………………………………………………………. 66
منابع و مآخذ……………………………………………………………. 70
فهرست منابع انگلیسی………………………………………………. 70
پیوست ها………………………………………………………………. 72
چکیده:
در این تحقیق سعی شده تا سیستم تعمیرات و نگهداری به منظور پیش بینی خرابیهای ماشین شبیهسازی شود. در ابتدا مثالی از روشهای سنتی شبیهسازی ارائه می شود. سپس سعی در پیاده سازی یک روش شبیه سازی خواهیم داشت، که این مهم با بررسی عوامل موثر بر روی سیستم شبیه سازی و دادن وزن به هر کدام از پارامترها به منظور مشخص نمودن اهمیت نقش آنها در سیستم صورت می پذیرد. سپس با قرار دادن حسگرهایی بر روی پارامترهای سیستم مورد شبیه سازی، اطلاعاتی را از بخشهای مختلف دستگاه دریافت کرده و بعد از آن سعی می شود تا از طریق عملیات فازی سازی، نقش پارامترها را بر روی یکدیگر بررسی شود. با بررسی اعتبار سیستم، در صورت لزوم دست به تغییرات لازم، با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک بر روی پارامترها زده تا جایی که عملیات شبیهسازی نزدیک به واقعیت پیادهسازی شود. در این روش از شبیهسازی، سیستم کاملا درگیر با محیط و شرایط وارد بر آن است و این عامل باعث می شود که کار شبیه سازی بیشتر به واقیت نزدیک شود، تا روشهایی نظیر روش های آماری که از شرایط محیطی سیستم تا حدودی چشم پوشی می کنند. با توجه به حسگرهایی که در سیستم شبیه سازی قرار داده شده، کار شبیه سازی واقعی تر جلوه خواهد کرد و می تواند خود را با تغییرات پیش بینی نشده وفق دهد. و در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که پارامترها تحت شرایط مختلف بر روی هم اثر دارند، که با عملیات فازیسازی سعی شده شبیه سازی معتبری صورت گیرد. سیستم شبیهسازی طراحی شده این امکان را فراهم می کند که با بررسی شرایط مختلف و به منظور بهبود نتایج بتوان در مقادیر بعضی از پارامترها و یا وزن آن ها تغییراتی ایجاد نمود.
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
روش طراحی آزمایشها کاربرد وسیعی در زمینه های مختلف پیدا کرده است. در حقیقت، آزمایش را می توان به عنوان بخشی از فرآیند علمی و یکی از روشهای یادگیری در مورد چگونگی عملکرد فرآیندها یا سیستم در نظر گرفت. در دنیای مهندسی طراحی آزمایشها ابزاری مهم جهت بهبود عملکرد یک فرآیند تولید محسوب میشود. طراحی آزمایشها به فرآیند انجام آزمایش با هدف جمع آوری داده مناسب و تحلیل آنها از روشهای آماری جهت کسب نتایج معتبر اشاره دارد (Mendes et al 2005, 413-431).
با توجه به پیشرفتهای تکنولوژی و پیچیدگی سازمانها و سیستمها انسان ناگزیر است برای حل مسایل و مشکلات مختلف تصمیم گیری و کنترل بسیار حساس و دشواری داشته باشد. با توجه به اینکه تصمیم گیری یک امر ضروری و حیاتی برای مدیران می باشد، مدیران به سمت فرایندها و یا ابزاری میروند که بتواند در این تصمیم گیری ها کمترین ریسک و هزینه را داشته باشند. یکی از این فرایندها تکنیک شبیهسازی است که مدیران میتوانند با بهره گرفتن از این تکنیک عملکرد خود را تحلیل و فرایند تصمیم گیری را پیش بینی، مقایسه و بهینهسازی کنند (Aoyama and Nomoto 1999, 9). شبیهسازی یکی از روشهایی است که برای شناخت وضع موجود و بهبود عملکرد سیستمها به وجود آمده و یکی از پرقدرترین و مفیدترین ابزارهای تحلیل عملکرد فرایندهای پیچیده سیستمها است.
2-1- تاریخچه
بر اساس تعریف شاتون (در کتاب علم و هنر شبیه سازی سیستم ها)، شبیهسازی عبارت است از فرآیند طراحی مدلی از سیستم واقعی و انجام آزمایشهایی با این مدل که با هدف پی بردن به رفتار سیستم بازاریابی، استراتژیهای گوناگون (در محدودهای که به وسیله معیار و یا مجموعه‌ای از معیارها اعمال شده است) را برای عملیات سیستم تبیین می‌کند. شبیه سازی در فرهنگنامه WEBSTER به معنای وانمودکردن یا نایل شدن به اصل چیزی بدون واقعیت است. شبیهسازی رایانهای را به فرایند مدل سازی با بهره گرفتن از روابط ریاضی و منطقی و نیز اجرای مدل به وسیله رایانه گویند. شبیه سازی زمانی صورت می گیرد که یک مدیر بخواهد بداند که اگر تغییر خاصی در سیستم صورت گیرد در سیستم چه اتفاقی رخ خواهد داد. در واقع کسی که هدفش شبیه سازی است باید علم و قدرت ساخت مدلی را داشته باشد که همانند مدل واقعی باشد (البته تا حدودی نزدیک به واقعیت). ایجاد و توسعه یك مدل خوب شبیهسازی اغلب گران و محتاج زمان است و نیاز به اطلاعات زیادی دارد كه ممكن است به آسانی در دسترس نباشد. شانون به نقل از فازستو در كتاب خود ذكر می كند كه توسعه یك مدل خوب برنامه ریزی شركت ها ممكن است 3 تا 10 سال وقت بخواهد (Longo and Mirabelli 2008, 570-588).
در مقوله شبیهسازی ما با بخش های مختلفی سروکار داریم که هر کدام از این بخشها به اطلاعات، آموزش ها، نرم افزارها وبه سایر موارد احتیاج دارد (Garetti et al 2012, 361-369). هر کدام از این بخش ها دچار مشکل شوند کل سیستم شبیه سازی را بی اعتبار و فاقد ارزش خواهند کرد. سیستمهای سنتی شبیه سازی، باید برای افرادی که آن را پیاده سازی می کند قابل توجیه باشد، هر چند که چاره ای جز پذیرفتن آن نداشته باشند.
در ابتدا برای آشنایی با روشهای شبیه سازی، درک بهتر و آشنا شدن با بعضی از نقصهایی که ممکن است در روش های سنتی با آن روبرو شویم، روشی را ارائه میدهیم. به فرض می خواهیم سیستم تعمیرات و نگهداری را به منظور پیش بینی خرابی های ماشین شبیه سازی کنیم. اولین چیزی را که نیاز خواهیم داشت توزیع سیستم مورد شبیه سازی است. برای بدست آوردن آن در ابتدا نیاز به داده های معتبر و سپس به سیستم های نرم افزاری با افراد مسلط به این نرم افزارها احتیاج خواهد بود. با فرض در دسترس بودن این امکانات و مشخص شدن توزیع سیستم سپس وارد مقوله شبیه سازی شده و اقدام به شبیهسازی می کنیم. باید توجه داشت که مثال زیر صرفاً جهت آشنایی با روش های سنتی شبیهسازی می باشد.
بعد از مشخص شدن توزیع سیستم اقدام به شبیه سازی سیستم می کنیم. فرض کنید از تجزیه و تحلیل های صورت گرفته، توزیع سیستم به صورت زیر بدست آید:
x: زمان بین خرابیها (به هفته)
با محاسبه سطح زیر منحنی از صفر تا هر مقداری از متغیرتصادفی x میتوان احتمال تجمعی مقدار x را تعیین کرد. ملاحظه می كنید كه دامنه مقادیر متغیر تصادفی x (4>x >1) با احتمالات تجمعی (1>F(x)>0) متناظر است. از این رو برای هر مقدارF(x) در فاصله 0 تا 1 مقداری برای x وجود دارد.
هر عدد تصادفی بین 0 و1 را می توان به طور غیر مستقیم به مقدار متناظر x آن با بهره گرفتن از تابع توزیع تجمعی آن ترجمه کرد، چون F(x) در فاصله (0,1) تعریف می شود در نتیجه:
چون می خواهیم با اعداد تصادفی مقادیر x را بدست آوریم ابتدا بایستی معادله x را برحسب بدست آوریم در نتیجه :
بعد از بدست آوردن عدد تصادفی و جایگزینی آن در معادله فوق مقدار x متناظر با آن بدست خواهد آمد، نتایج شبیه سازی در زیر آمده است.
شبیه سازی برای یک سال بعد از 20 خرابی انجام گرفت. به همین طریق میتوان خرابیهای ماشین را برای یک دوره طولانی انجام داد.
3-1- بیان موضوع
مسئله اساسی در این پروژه یافتن راه حلی به منظور جلوگیری از خرابی دستگاه ها در خطوط مونتاژ می باشد. در واقع باید سعی شود در عین اینکه زمان خرابی ماشین تخمین زده می شود، بتوان عواملی را که باعث ایجاد این مشکل شده اند را شناسایی کرده و عملیات پیش گیرانه را انجام داد. پس گام های اساسی که ایجاد خواهد شد در ابتدا مشخص کردن پارامتر های موثر می باشد. با توجه به این که عوامل و پارامترهای زیادی ممکن است بر روی عملکرد دستگاه تاثیر گذار باشند از روش های مختلفی از جمله نظر سنجی و پرسشنامه مهمترین آنها انتخاب خواهد شد. گام بعدی قرار دادن حسگر هایی متناسب با پارامتر های انتخابی درون دستگاه، به منظور اندازه گیری اثر هر کدام از پارامتر ها بر عملکرد آن می باشد. باید توجه داشت که در این مورد حسگر های مد نظر دو حالت ثابت و متغییر را دارا می باشند. به عنوان مثال حسگر ثابت یعنی با توجه به پارامتر انتخابی، تغییرات و سیگنال هایی که توسط این نوع حسگر ارسال خواهد شد از دستگاه نیست بلکه تغییرات آن متناسب با زمان است، مثل جنس قطعات به کار رفته در دستگاه از قبیل چرخ دنده، که چه مدت از این قطعه استفاده شده است. اما حسگر های متغییر با توجه به شرایط محیطی، گزارش ها و سیگنال هایی را ارسال می کنند، مثل تغییرات دمایی درون دستگاه. البته به این نکته نیز باید توجه داشت که بسته به نوع دستگاه و پارامتر های انتخابی چه موقع باید از حسگرهای ثابت و متغییر استفاده شود. زمانی که نتوان تغییرات مربوط به پارامتر انتخابی را اندازه گرفت باید از حسگرهای به اصطلاح ثابت بهره برد، مثل تخمین جنس قطعات. در جایی که امکان اندازه گیری وجود داشته باشد، مثل تغییرات دمایی درون دستگاه، از حسگر های متغییر (دما سنج) استفاده خواهد شد. بعد از دریافت یکسری داده ها و سیگنالها وبه منظور پیادهسازی آنها به گام اساسی تجزیه و تحلیل خواهیم رفت. در این گام باید اثر پارامترها بر روی یکدیگر بررسی شود. به عنوان مثال تغییرات دمای درون دستگاه تا حدودی بر روی قطعات (چرخ دنده) به کار رفته در درون دستگاه موثر خواهد بود. از آنجا که این نمونه از پارامتر ها بر روی یکدیگر و عملکرد دستگاه تاثیر میگذارند در نتیجه برای این منظور از اعداد فازی مثلثی بهره گرفته خواهد شد. با توجه به میزان اهمیت هر پارامتر و سیگنالها و داده های دریافتی، اقدام به ایجاد اعداد فازی و تجزیه و تحلیل خواهیم کرد. نتایج حاصل از این تجزیه و تحلیل تخمینی از عملکرد دستگاه ارائه خواهد کرد.
تعداد صفحه : 92
قیمت :14700 تومان
