International Journal of Industrial Engineering & Production Management (2014)

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

-144144-24523

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

January 2014, Volume 24, Number 4
pp. 437-448

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

به سایت مرجع

www.homatez.com

مراجعه نمایید

 

http://IJIEPM.iust.ac.ir/

Design and Development of the Pattern to Assign and Estimate the Reliability of Complicated Systems by Bayesian Network Method, Case Study: A High
Technology Camera

Y. Movahedi, M. Dolatkhah, M. Karbasian* & V. Rasty

Yazdan Movahedi, MSc Industrial Engineering Student, Isfahan University of Technology, yazdan.m20@gmail.com
Mahdi Dolatkhah, MSc Industrial Engineering Student, University of Tehran, Mahdi.dolatkhah@gmail.com
Mahdi Karbasian, Associated professor, Department of Industrial Engineering, Maleke Ashtar University of Technology, mkarbasi@mut-es.ac.ir Vahid Rasty, Master of Industrial Engineering, Isfahan Optics Industries, vahidrasty@gmail.com
1268732040127

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

Keywords 1ABSTRACT

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Assignment,
Reliability,
Bayesian network,
N2 matrix,
FFBD,
FTA
Camera is one of the most important types of modern communicational devices which failing on its operation may cause difficulties to achieve its goals. In order to protect camera lens from damages, especially in difficult missions at space, a type of cap called shutter can be put on the lens. Diagnosing all probable failures in such sensitive devices before testing can have a dramatic impact on modification of these systems. On the other hand, calculating of reliability in these systems due to lack of essential data in some cases subjected to some difficulties. Bayesian Network method is a powerful way in calculation of reliability for the mixed systems which can resolve the lack of data. In this paper firstly Functional Flow Block Diagram and the N2 matrix is drawn due to importance of sub-systems which are used in the shutter. Then the reliabilities of the components are computed through the methodology of Feasibility of Objects. In the next step, on the basis of shutter FTA; Bayesian Network is drawn. Finally the reliability of the shutter is calculated.
© 2014 IUST Publication, IJIEPM. Vol. 24, No. 4, All Rights Reserved

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

*
Corresponding author. Mahdi Karbasian Email: mkarbasi@mut-es.ac.ir

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

1268732040127

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

طراحی و توسعه الگویی جهت تخصیص و تخمین قابلیت اطمینان سیستمهای پیچیده به روش شبکه های بیزین )مطالعه موردی: شاتر یک
یزدان موحدی، مهدی دولتخواه، مهدی کرباسیان* و وحید راستی

چکیده: کلمات کلیدی
دوربین از مهم ترین اجزای تجهیزات نوین ارتباطی می باشد که عدم کارکرد آن باعث از دست رفتن درصد زیادی از اهداف این گونه تجهیزات می شود. به منظور جلوگیری از صدمات وارده به لنزها مخصوصا در ماموریتهایی که در محیط های دشوار مانند فضا صورت می گیرد، یک درپوش بنام شاتر بر روی لنز نصب می گردد. شناسایی انواع خرابی های احتمالی در این گونه دستگاه های بسیار حساس و محاسبه قابلیت اطمینان آنها با توجه به ساختار پیچیده اینگونه سیستم ها قبل از عملیات، نقش موثری در بهبود طراحی این سیستم ها ایفا می کند. از سوی دیگر محاسبه قابلیت اطمینان این چنین سیستم هایی بدلیل کمبود بعضی از داده های ضروری با دشواری روبرو می باشد. روش شبکه های بیزین روشی بسیار قدرتمند در محاسبه قابلیت اطمینان سیستم های پیچیده است که مشکل کمبود داده را نیز از بین می برد. در این مقاله ابتدا با ترسیم بلوک دیاگرام کارکردی جریان)FFBD( و ماتریس N2، اجزای کارکردی مهم شاتر دوربین شناسایی شده و سپس با استفاده از روش تخصیص FOO و زنجیره مارکوف، قابلیت اطمینان تک تک اجزاء و زیر سیستم ها محاسبه گردیده اند. در مرحله بعد بر اساس درخت خرابی )FTA( شاتر، شبکه بیزین آن رسم شده و در نهایت قابلیت اطمینان شاتر بدست آمده است.

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

1. مقدمه1 سازد. این ضرورت بخصوص در صنایع تولید کننده ای که ارزش تخصیص ،
قابلیت اطمینان ، شبکه بیزین، ماتریس N2، FFBD،
درخت خرابی.
روند توسعه و گسترش صنایع پیشرفته با انبوهی از حجم تولیدات حقیقی محصول تولید شده شان حجم عظیمی از دارایی های صنعتی در عصر حاضر، نیاز هرچه بیشتر به اجرای روش های بالقوه آنها را تشکیل می دهد نظیر شرکت های هواپیما سازی ،پیشگویانه در مقابله با وقوع خرابی های احتمالی را آشکار می بیشتر مشهود می باشد. محصولات مهندسی مدرن از تک تک قطعات تا سامانه های بزرگ باید بگونه ای طراحی و تولید شوند تاریخ وصول: 9/6/99 که در طول مدت زمان ماموریت خود از قابلیت اطمینان لازم تاریخ تصویب: 1/11/99 برخوردار باشند. درهر صنعت هنگامی که سیستمی از کار می
یزدان موحدی، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی افتد یا دچار اختلال می شود، از جنبه های مختلفی نظیر جنبه
مهدیاصفهان ،دولتخواه، دانشجوی yazdan.m20@gmail.com کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشگاه تهران ،های اقتصادی، انسانی، سیاسی و … مخاطره آمیز و زیان بار می
.[1]باشد Mahdi.dolatkhah@gmail.com
*نویسنده مسئول مقاله: دکتر مهدی کرباسیان، دانشیار دانشکده مهندسی قابلیت اطمینان، یکی از مهم ترین مشخصه های کیفی قطعات ،صنایع، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ،mkarbasi@mut-es.ac.ir محصولات و سیستم های پیچیده و بزرگ علی الخصوص سازه وحید راستی، کارشناس vahidrasty@gmail.com ارشد مهندسی صنایع، صنایع الکترواپتیک اصفهان ،های ماهواره بر و فضایی می باشد که نقش حیاتی در عملکرد
-137151370507

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

دوربین .High-Tech(
1268732040127

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

939
اینگونه تجهیزات ایفا میکند. دوربین، از اجزای حساس ماهواره های تصویر برداری می باشد که عدم کارکرد مناسب آن باعث از دست رفتن درصد زیادی از اهداف اصلی ارسال و دریافت داده ها می شود. به منظور جلوگیری از وارد آمدن صدمات مختلفی چون تابش مستقیم نور خورشید به CCD های دوربین و سوختن آن و یا وارد شدن ذرات به داخل برل و آسیب زدن به لنزها، یک درپوش بنام شاتر )Shutter( بر روی برل )Burl( نصب می شود .باز نشدن درپوش در زمان مناسب می تواند صدمات جبران ناپذیری به دوربین وارد آورد.در این مقاله عملکرد شاتر یک دوربین با تکنولوژی بالا که جهت نصب بر روی ماهواره و تصویر برداری از سطح زمین استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است .
بطور کلی بدلیل وجود اجزاء و زیر سیستم های بسیار زیاد در اینگونه سازه های حساس، محاسبه قابلیت اطمینان تک تک اجزاء و بدست آوردن یک مدل برای ارتباط آنها و در نتیجه محاسبه قابلیت اطمینان کل سیستم با توجه به آنها کاری بسیار زمان بر و از لحاظ محاسباتی پیچیده است. لذا پیدا کردن روشی برای کاهش تقریبی تعداد این اجزا جهت سهولت محاسبات امری ضروری تلقی می شود. بنابراین ابتدا با استفاده از ابزارهایی نظیر بلوک دیاگرام جریان عملکردی )Functional Flow Block Diagram( و ماتریس N2 Matrix( N2( بایستی اجزای کارکردی مهم شاتر را شناسایی نمود [2].
بلوک دیاگرام جریان عملکردی )FFBD( یک روش برای نشان دادن ترتیب وقوع رفتار اجزای زیر سیستم ها در امتداد یکدیگر بصورت مرحله ای و گام به گام می باشد و عمداعمداً در چند سطح ترسیم می گردد. این ابزار در دهه 1591 توسعه یافت و بصورت گسترده برای مهندسی سیستم ها بکار برده شد[9]. ماتریس N2 نیز که همچنین از آن به عنوان های چارت و دیاگرام N2 نام برده می شود، یک دیاگرام به شکل ماتریس می باشد که رابطه های فیزیکی و عملکردی مابین عناصر سیستم را نشان می دهد. این روش بطور گسترده ای در ارتقاء روابط داده ای در طراحی نرم افزار ها استفاده می شود. اگرچه هم اکنون به عنوان ابزاری ارزشمند در ارتقاء روابط بین اجزای سیستم های سخت افزاری نیز مورد استفاده قرار می گیرد [6].
پس از شناسایی اجزای مهم شاتر با استفاده از روش های ذکر شده و ترسیم دیاگرام های مورد نیاز، بایستی مقدار قابلیت اطمینان هر جزء مشخص شود. در این مقاله برای تخصیص قابلیت اطمینان به اجزاء با در نظر گرفتن توزیع عمر قطعات بصورت نمایی؛ از روش Feasibility Of Objects( FOO( استفاده شده است. شرح کامل این روش در ادامه مقاله ذکر شده است. در ادامه درخت خرابی )Fault Tree Analyze( شاتر برای دو موقعیت “عدم عملکرد شاتر” و “عملکرد دیر هنگام شاتر” ترسیم شده و با استفاده از آن شبکه بیزین برای کل سیستم شاتر رسم می گردد. لازم به ذکر برای تخصیص قابلیت اطمینان به عناصر اولیه یا گره های والد طبقه اول شبکه بیزین از مشاوره مهندسین مکانیک و الکترونیک استفاده شده است. محاسبه قابلیت اطمینان سیستم هایی نظیر سیستم مورد بررسی بدلیل عدم کفایت داده ها در بسیاری از موارد کاری بسیار دشوار و بعضا نشدنی می باشد.
روش شبکه های بیزین با برطرف کردن این مشکل ما را قادر به محاسبه قابلیت اطمینان اینگونه سیستم های پیچیده می سازد .نرم افزار های موجود در بازار نظیر BayesiaLab ،Netica و MSBNX محاسبات سنگین ناشی از احتمالات شرطی مورد استفاده در این روش را تسهیل می کند. نرم افزار MSBNX یک نرم افزار کاربردی محصول شرکت ماکروسافت می باشد که قابلیت ایجاد، دستکاری و ارزیابی مدل های های احتمالی بیزین را داراست. در این نرم افزار هر مدل به شکل یک دیاگرام یا گراف نمایش داده می شود. در نهایت قابلیت اطمینان سیستم با استفاده از این نرم افزار محاسبه شده است[2].

1-1. شناسایی اجزاء حساس و تعاملات بخشهای مخصوص
شاتر به عنوان یکی از اجزای کلیدی دوربین می باشد که وظیفه حفظ دوربین را در مقابل اشعه قوی خورشیدی در خارج از جو و همچنین حفاظت از برخورد ذرات خارجی هنگام پرتاب را دارد .
شکل 1 نمایی از آن را نشان می دهد .

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

شکل 1. نمایی از شاتر دوربین High-Tech

در شاتر از طریق سوییچ هایی فرمان باز شدن به پین پولر)اکچویتر( داده می شود و پین پولر با عقب کشیدن اهرم
مربوطه باعث آزاد شدن مکانیزم قفل کن شده و درپوش بااستفاده از نیروی کشش فنرها باز می شود و در آخر توسط مکانیزم قفل کن امکان برگشتن آن غیرممکن می شود. اکنون برای بررسی نحوه عملکرد این سیستم از ابزاری که یک نقشه سطح بالا از فرایند می دهد یا همان نمودار عملکردی و جریان محصول FFBD استفاده می کنیم. بنابراین در اولین گام برای محصول شاتر این نمودار رسم گردید.
999
1268732040127

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

می توان مراحل کار این شاتر را در جزییات مختلف مشاهدهکنید .شکل 2. با داشتن نقشه سطح بالای فرایند کاری می توان اجزایی که با هم در تعامل هستند را تشخیص داد. در این حالت نمودار N2 برای تشخیص کامل انواع تعاملات مانند مکانیکی ،الکترونیکی و یا نگهدارنده ای مورد استفاده قرار می گیرد. شکل 3 انواع تعاملات همراه با درجه اهمیت هر کدام را نمایش می دهد[2].

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

شکل1. نمودار FFBD برای مراحل کار یک شاتر

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

شکل3. نمودار N2 برای شاتر
1268732040127

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

Downloaded from ijiepm.iust.ac.ir at 14:41 IRST on Saturday November 4th 2017

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

شکل 9. شبکه بیزین فرضی

مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1

C
AND
B
A
C
OR
A
B

C


مقاله رایگان IUST v24n4p438 en 1
قیمت: تومان