ه هیي ت تحریریه دکتر حجت احمدي دانشیار دانشگاه تهران دکتر عبدالرضا اوحدي دانشیار دانشگاه صنعتی امیر کبیر دکتر مهدي بهزاد استاد دانشگاه صنعتی شریف مهند

Transcription

1

2

3 ه هیي ت تحریریه دکتر حجت احمدي دانشیار دانشگاه تهران دکتر عبدالرضا اوحدي دانشیار دانشگاه صنعتی امیر کبیر دکتر مهدي بهزاد استاد دانشگاه صنعتی شریف مهندس هوشنگ رستمیان پژوهشگر صنعتی دکتر محمد ریاحی دانشیار دانشگاه علم وصنعت ایران دکتر علی زواشکیانی مدرس دانشگاه تورنتو کانادا دکتر علی ذبیحی استادیار دانشگاه صنعت آب و برق(شهید عباسپور) دکتر سید محمد سید حسینی استاد دانشگاه علم و صنعت ایران دکتر مرتضی صادقی دانشیار دانشگاه تبریز دکتر محمد علی صنیعی منفرد دانشیار دانشگاه الزهرا دکتر محمد محجوب جهرمی دانشیار دانشگاه تهران دکتر علیرضا معینی استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران دکتر علیرضا مسعودي استادیار پژوهشکده مهندسی وزارت جهادسازندگی داوران این شماره: دکتر حجت احمدي دکتر مهدي بهزاد مهندس کاظم حکمت دکتر محمد ریاحی دکتر علی زو اشکیانی دکتر محمدعلی صنیعی منفرد دکتر سید علی اکبر نیلی پور طباطبایی دکتر علیرضا مسعودي نشانی: تهران شهرك قدس میدان صنعت خیابان هرمزان خیابان پیروزان جنوبی نبش کوچه پنجم مرکز مطالعات و پژوهشهاي لجستیکی طبقه همکف انجمن نگهداري و تعمیرات ایران - کدپستی: تلفن: وب سایت: رایانامه: info@amej.ir شاپا: X فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان 1391 صاحب امتیاز: انجمن نگهداري و تعمیرات ایران مدیر مسي ول: دکتر مهدي بهزاد سردبیر علمی: دکتر محمدعلی صنیعی منفرد ویراستار ساختاري و ادبی: مهندس هوشنگ رستمیان ویراستار انگلیسی: دکتر علیرضا مدیر داخلی: مشاورین علمی: مسعودي زهرا محمدي بزرگ دکتر مهدي احمدي نجف آبادي دکتر حمید احمدیان دکتر غلامرضا ارشد دکتر سیامک اسماعیل زاده خادم دکتر جلیل جمالی دکتر حسین حسینی تودشکی دکتر محمدعلی رضوانی دکتر عباس روحانی دکتر محسن شاکري دکتر سپهر صنایع دکتر مرتضی منتظري دکتر حمید مهدیقلی دکتر سیدمحمد هاشمی نژاد دکتر فرهنگ هنرور دکتر عقیل یوسفی کما داوران شماره اول: دکتر حجت احمدي دکتر مهدي بهزاد مهندس کاظم حکمت دکتر محمد ریاحی دکتر محمد علی صنیعی منفرد دکتر علیرضا مسعودي دورنگار:

4 شیوهنامە نگارش و چگونگی پذیرش مقاله اهداف و محتوا : نشریه ي ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات با هدف ایجاد بستري مناسب به منظور تبادل اطلاعات در حوزهي دانش و مهندسی نگهداري و تعمیرات در بین دانشمندان محققین و پژوهشگران جهانی و داخلی فعال میباشد. در این نشریه مقالههاي نویسندگان بر روي موضوعات نظري تجربی و کاربردي مطالعات میدانی تحقیقات آزمایشگاهی... در حوزه ي مهندسی نگهداري و تعمیرات انتشار مییابد. راهنما براي نویسندگان : از نویسندگان محترم تقاضا می شود مقالههاي خود را با توجه به نکات زیر تهیه و به دفتر نشریه ارسال نمایند : 1- مقالهي ارسال شده نباید قبلا در هیچ نشریهي داخلی و خارجی دیگري چاپ شده باشد. هیات تحریریه انتظار دارد که نویسندگان محترم تا هنگامی که جواب پذیرش یا رد مقالهي ارسالی از نشریه نرسیده است مقالهي خود را براي نشریهي دیگري جهت چاپ ارسال نفرمایند. 2- عنوان مقاله بایستی معرف محتوي مقاله بوده و با در نظر گرفتن فواصل بین کلمات نباید از 60 حرف تجاوز نماید و با قلم میترا سیاه 18 تایپ گردد. 3- نام نویسندگان مقاله با قلم سیاه میترا 14 به همراه عنوان علمی یا شغلی او با قلم میترا نازك 12 در زیر آن ذکر گردد. 4- چکیدهي مقاله با قلم نازنین نازك 11 و به صورت تک ستونی تایپ گردد و محتوي آن نباید از حدود 150 کلمه تجاوز نماید. چکیده ي مقاله بایستی حاوي نکات اصلی نتایج و در کل بازتاب کاملی از مقاله باشد. 5- کلمات کلیدي مقاله شامل 3 تا 6 لغت بعد از چکیده و قبل از مقدمه آورده شود. 6- در صورت ارایهي مقاله به زبان فارسی عنوان اسامی و مشخصات نویسندگان چکیده و کلمات کلیدي آن با قلم TIMES NEW ROMANS و با اندازههاي و 11 به زبان انگلیسی در ادامه آورده شود. حروف ابتداي لغات در عنوان اسامی نویسندگان و کلمات کلیدي به صورت Capital باشد. 7- متن اصلی با مقدمه آغاز و با نتیجه گیري پایان یابد و بسته به نوع مقاله نویسندگان مختارند تا ساختار کلی آن بنابر سلیقهي خود سازماندهی نمایند. 8- مقالات بر روي کاغذ A4 با در نظر گرفتن حواشی بالا پایین چپ و راست 3 Cm و با قلم نازنین 12 نرم افزار Word به صورت تک ستونی تایپ گردد. همچنین فواصل بین خطوط به صورت Single در نظر گرفته شده و بین هر دو پاراگراف متوالی یک خط خالی لحاظ گردد. 9- شمارهي ترتیب منابع در متن مقاله به ترتیب شمارهي ارجاع در داخل کروشه و بر اساس زبان و قلم مقاله نوشته شود. 10- فهرست منابع به صورت تک ستونی با قلم TIMES NEW ROMANS 11 با فرمت زیر آماده گردد : [1] A. Tesei, W.L.J. Fox, A. Maguer, A. Lovik, "Target parameter estimation using resonance scattering analysis applied to air-filled, cylindrical shells in water", J. Acoust. Soc. Am., 108 (2000) [2] N. D. Veksler, "Resonance Acoustic Spectroscopy", Springer Series on Wave Phenornena, Springer-Verlag, [3] F. Honarvar, Y. Fan, A.N. Sinclair, "Scattering of obliquely incident acoustic waves from immersed transversely isotropic cylinders", Proc. Tenth. Int. Con. Sound. Vib., (2003) اشاره به پاورقی به صورت شمارههاي ی در بالاي کلمات و بر اساس زبان مقاله فارسی یا انگلیسی نوشته شود. 12- شمارهي روابط ریاضی در داخل پرانتز و در منتهیالیه ستون مربوطه و بر اساس زبان و قلم مقاله نوشته شود. 13- در انتهاي هر مقاله لازم است تا طی پاراگرافهاي جداگانه نتایج فهرست منابع و واژه نامه در صورت استفاده از کلمات خارجی نامرسوم اراي ه شود. 14- در مورد واژگان علمی که مرسوم نمیباشد معادل خارجی آن در انتهاي مقاله آورده شود. 15- سیستم آحاد قابل قبول سیستم بین المللی SI میباشد. 16- اشکال و نمودارهاي مقاله داراي اصالت بوده و در صورت استفاده از منابع دیگر ارجاع داده شود. همچنین در صورت امکان علاوه بر گنجاندن اشکال و نمودارها در جاي مناسب درون مقاله فایل جداگانهي آنها در فرمتهاي عکس متداول همانند Tiff JPEG... متناسب با کیفیت و نوع تصویر ارسال گردد. 17- توضیحات اشکال و نمودارها در پایین آنها و توضیحات جداول در بالاي آنها با قلم میترا سیاه 10 آورده شود. 18- با توجه به ایندکس شدن این نشریه در بانکهاي اطلاعاتی بین المللی محتوي شکلها و نمودارها ترجیحا به زبان انگلیسی باشد. 19- حجم مقاله نباید از 7500 کلمه و یا حداکثر 12 صفحه ي چاپی به قطع نشریه تجاوز نماید. 20- فرم ثبت نام (قابل دریافت از سایت یا ( و فایل هاي الکترونیک مقاله در فرمت هاي Word و PDF باید به دفتر نشریه به نشانی زیر ارسال یا پست الکترونیکی گردد : آدرس : تهران شهرك غرب خیابان هرمزان خیابان پیروزان جنوبی نبش خیابان پنجم مرکز مطالعات و پژوهشهاي لجستیکی طبقه ي همکف ایمیل : Info@amej.ir تلفن : دورنگار : کد پستی : صندوق پستی : 21- مسي ولیت ارایهي صحیح مقاله بر عهدهي نویسندهي مسي ول آن میباشد. در هنگام ارسال مقاله در صورتی که تعداد نویسندگان آن بیش از یکی باشد بایستی نویسندهي مسي ول آن با ذکر پست الکترونیک و شماره ي تماس مستقیم جهت انجام مکاتبات ضروري معین گردد. 22- خوانندگان میتوانند نظرات خود را پیرامون مقالات چاپ شده حداکثر تا 3 ماه پس از انتشار مقاله به دفتر نشریه ارسال نمایند تا در صورت تصویب هیات تحریریه جهت دعوت از نویسندگان مقالات براي تهیهي پاسخ نسبت به چاپ آن در شمارههاي بعدي اقدام نمایند. این گونه اظهار نظرها حداکثر تا دو شماره بعد از شمارهي انتشار مقاله چاپ خواهد شد. 23- مقالهي ارسالی به دفتر نشریه پس از طی مراحل داوري استرداد نمیشود.

5 تشاددای ریدم :لوي سم ثعاب ترسم تسا هک اب تمه تایه هریدم مرتحم نمجنا يرادهگن و تاریمعت هسلجتروص قبط هرامش 21 خروم 1391/11/28 ناکرا همانلصف هر دروآ شهوژپ يرادهگن و تاریمعت لیمکت هدیدرگ و بانج ياقآ رتکد دمحم یلع یعینص درفنم تیلوي سم يریبدرس هلجم ار.دنتفریذپ نانیمطا دراد هلجم هر دروآ شهوژپ اب ياهشلات هدنزرا ناشیا و تایه هیریرحت مرتحم اب يرتهتسیاش تیفیک رد رایتخا هداوناخ گرزب تن دهاوخ رارق.تفرگ يدهم دازهب :یملع ریبد رس تشاددای همانلصف هر دروآ شهوژپ يرادهگن و تاریمعت هدهع راد یشقن سب راوشد یلو هتبلا رایسب دنمشزرا رد هنایم ای هطساو هاگشناد و تعنص.تسا ایآ ناوتیم ياهلجم رشتنم درک هک مه يارب نایهاگشناد بلاج و مه يارب تعنص نارگ باذج دشاب کی هلاقم دیاب ياراد هچ ییاهیگژیو دشاب ات يارب ره ود شخب دنمشزرا دشاب ام ياجهب ندرمش نیا اهیگژیو حیجرت میهدیم باختنا دوخ ار رد ضرعم تواضق امش نیبطاخم دنمشیدنا نیا همانلصف رارق هنامیمص.میهد زا امش توعد منکیم ام ار رد دروم ياهیگژیو يدربراک و یملع ياههلاقم رشتنم هدش دقن.دییامرفب اهنآ ار رشتنم میهاوخ.درک نینچمه رگا رد بلاطم رشتنم هدش رد تلااقم يداریا هدهاشم دییامرفیم اهنآ ار لدتسم يارب ام لاسرا.دینک ام اهنآ هب راضحتسا ناگدنسیون مرتجم میناسریم و سپس اهنآ ار هارمه اب تاحیضوت ناگدنسیون مرتحم رشتنم میهاوخ.درک مراودیما اب يراکمه امش نیا همانلصف هب عجرم یساسا یسدنهم و تیریدم يرادهگن و تاریمعت ناریا لیدبت.ددرگ درفنم یعینص یلعدمحم

6 فهرست مطالب بهبود شاخص تصادم پذیري قطار ترن ست ایران جهت افزایش عمر بهره برداري... صفحه 7 احسان سلیمی محمدعرفان شاهسواري محمدعلی رضوانی 16 اولویتبندي استراتژيهاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از نمره اولویت خطر پذیري( RPN ) و رویکرد AHP :با مطالعه موردي در شرکت فولاد مبارکه... آرش شاهین هادي بالوي ی جام خانه 29 کاهش خسارت ناشی از خرابی و یا قطعیهاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري ارتعاشی با استفاده از جاذب-دمپر ضد هم آوایی... مسعود آسایش محمدرضا شریعتی ناصر یزدآبادي 40 بررسی اثر سیاستهاي نگهداري بر نرخخرابی سیستمهاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن فاطمه افشارنیا محمدامین آسودار عباس عبدشاهی Failures Analysis of Passenger Elevators: Redesigning of Failure Prone Subsystems based on Risk Priority Number (RPN) Page 6/E M.Riahi, A.H.D. Markazi, M. Kalantari Intelligent Fault Detection of Electrical Distribution Networks Using Thermo Vision Technique.. 18/E Arash Khakzadian, Hassan Moslemi, Javad haddadnia

7 چکیده بهبود شاخص تصادم پذیري قطار ترن ست ایران جهت افزایش عمر بهرهبرداري * احسان سلیمی عضو تیم بازدید گروه نت نقلیه شرکت بهرهبرداري قطارشهري مشهد و حومه محمدعرفان شاه سواري دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده هاي فنی دانشگاه تهران محمدعلی رضوانی استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران (تاریخ دریافت: 1390/12/02 تاریخ پذیرش: 1391/04/28 ) هدف پژوهش حاضر افزایش عمر بهرهبرداري ناوگان به کمک ارتقا میزان جذب انرژي برخورد در قطار ترنست ایران به کمک شبیهسازي دینامیکی در نرمافزار ال اس داینا میباشد.براي این کار دماغه و شاسی ترنستها طبق سناریوي برخورد از مقابل با سایر ناوگان موجود در شبکه ریلی مورد توجه قرار گرفته است و پس از بررسی تصادمپذیري این بخش از سازه در حالت اولیه ارتقا این پارامتر با استفاده از تیوبهاي جداره نازك با مقاطع مختلف مد نظر قرارقرار گرفت. استفاده از تیوب مناسب پیشنهادي با بهبود پارامتر تصادمپذیري باعث افزایش قابل توجه در عمر و کاهش میزان ناوگان گردید. کلیدواژهها: افزایش عمر ناوگان ترنست تصادم ایمنی غیر فعال تیوب جداره نازك. صدمات وارده به Improving Crashworthiness Parameter Of Iran Pardis Trainset In Order To Prolonging Operation Time Ehsan Salimi Inspector, Rolling Stock Planned Maintenace Group, Mashhad Urban & Suburban Railway Operation Company Mohammad Erfan Shahsavari School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran Mohammad Ali Rezvani Assitant Professor, Iran University of Science and Technology Abstract This study focuses on extending the life of Iran pardis trainset through increasing energy absorption in collisions via dynamic simulation in L.S. DYNA 3D software environment. To do so, initially the nose and the frontal parts of the chassis of train sets have been considered under a head-on collision scenario with another kind of rolling stocks. Having investigated the crashworthiness parameters of the structure at its initial state, these parameters are improved using thin-walled tubes of different cross sections. The use of propper tubes proposed here, lead to the reduction of damage to fleet and increased time of vehicle operation. Key Words Prolonging Operation Time, Trainset, Crash, Passive Safety, Thin Walled Tubes. Ehsansalimi.zoeram@yahoo.com

8 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان مقدمه با توجه به بررسی آمار تعمیرات اضطراري (EM1) ناوگان ریلی خرابی ناشی از تصادم و برخورد در رتبه بالایی از نظر اهمیت و هزینهبر بودن قرار دارد. از آنجا که پس از تصادم زمان مورد نیاز براي تعمیرات و بازگرداندن ناوگان به سیر عادي 2 خود زیاد است در نتیجه قابلیت دسترسپذیري ناوگان که از شاخصهاي بسیار مهم صنعت ریلی است پاي ین میآید. لذا در پژوهش حاضر در تجزیه و تحلیل این مساله با رویکرد بهبود شاخص تصادمپذیري فعالیت اصلاحی ) 3 (CM پیشنهاد 4 گردیده است. براي این منظور ضمن انتخاب قطار ترنست ایران استفاده از تیوب جداره نازك با سطح مقطع مناسب جهت کاهش میزان صدمات وارده به ناوگان به عنوان فعالیت اصلاحی پیشنهاد شده است. مفهوم طراحی وسیله تصادمپذیر به عنوان یک روش جهت کاهش صدمات وارده در برخوردها نخستین بار در سال 1980 میلادي مطرح شد.گرچه اولین تحقیقات میدانی در مورد تصادم پذیري وساي ط نقلیه ریلی در دهه 1980 به وقوع پیوست نخستین مقالهها در باب برخورد قطارها در دهه 1960 در انگلستان نگاشته شد[ 4 ]. لذا تاریخچه بررسی تصادمپذیري در زمینه راه آهن چندان گسترده نیست[ 5 ] و نیز در این پژوهشها به بررسی موارد خاص کشورها پرداخته شده است. به عنوان نمونه در سال 2009 بهبود تصادمپذیري قطار با کمک بهینه سازي توپولوژي سازه در کره جنوبی انجام شده است. [6] همچنین در سال 1999 تحلیل و بهینه سازي قطارهاي مسافري با استفاده از تیوبهاي جداره نازك رایج در 5 زیرسازه ناوگان آمریکا بررسی شده است[ 6 ]. لذا با توجه به افزایش سرعت تردد ناوگان در خطوط ریلی کشور بررسی و بهبود تصادمپذیري ناوگان پرسرعت موجود در شبکه ریلی کشور ضرورت دارد. دو نمونه از مهمترین پژوهشهاي انجام شده در خصوص بهبود تصادمپذیري ناوگان موجود در شبکه ریلی کشور بررسی روشهاي بهبود پارامتر جذب انرژي واگن پارسی در واژگونی(ریاضی- 1389)[1] و همچنین بهبود تصادمپذیري تامپون قطارهاي ترنست ایران (رضوانی افکار- 2](1390 ]میباشند. در پژوهش حاضر تلاش بر این بوده زمان خواب تعمیرات اضطراري ناوگان ریلی کشور از طریق کاهش صدمات وارده به تجهیزات به کمک ارتقا پارامتر تصادمپذیري کمتر گردد. لذا یک نمونه مناسب از ناوگان در حال تردد در شبکه ریلی ایران جهت مدلسازي انتخاب گردید و جهت بهبود پارامتر تصادمپذیري ضمن توجه به قابلیتهاي موجود در صنعت ریلی کشور و امکان عملیاتی شدن پیشنهادات از میان استراتژيهاي مختلف نظیر تغییر جنس توپولوژي و هندسه قطار و... استفاده از تیوبهاي جداره نازك پیشنهاد گردید. و در نهایت تیوب مناسب براي استفاده بر اساس تحلیل برخورد پیشنهاد گردید. انتخاب قطار اصولا تصادمپذیري از زمانی اهمیت پیدا کرد که سرعت و شدت ترافیک در خطوط ریلی افزایش یافت زیرا در تردد با سرعتهاي کم احتمال وقوع سانحه و همچنین شدت خسارات و تلفات قابل صرف نظر خواهد بود[ 3 ]. بنابراین براي بررسی تصادمپذیري ناوگان موجود در کشور باید قطارهایی مورد بررسی قرار گیرند که داراي سرعتهاي سیر بالایی میباشند لذا قطار ترنست ایران که یکی از سریعترین ناوگان موجود در شبکه ریلی کشور است جهت تحلیل و ارتقا پارامتر تصادم- پذیري انتخاب گردید. 1 Emergency Maintenance 2 Availability 3 Corrective Maintenance 4 Trainset Iran DH4-1 PARADISE 5 Underframe

9 9 بهبود شاخص تصادم پذیري قطار ترن ست ایران جهت افزایش عمر بهره برداري انتخاب سناریوي برخورد از میان سناریوهاي مختلف برخورد سناریوي برخورد قطار پرسرعت با سایر ناوگان ریلی انتخاب گردید و مدل سازي سناریو طبق استاندارد EN15227:2008+A1:2010 انجام گرفت. طبق این استاندارد 4 سناریوي اصلی برخورد تعریف شده است که علاوه بر سناریوي ذکر شده شامل برخورد از مقابل دو قطار پر سرعت مشابه با یکدیگر و همچنین دو سناریوي برخورد در تقاطعهاي هم سطح میباشد. که از این میان همانطور که اشاره شد سناریوي برخورد قطار پرسرعت با سایر ناوگان ریلی مورد بررسی قرار گرفت. زیرا با در نظر گرفتن احتمال وقوع سناریوي برخورد در خطوط ریلی کشور و نیز میزان خسارات وارده به ناوگان ریلی این سناریو اهمیت بیشتري دارد. همچنین واضح است بهبود سازه در این سناریو باعث بهبود رفتار سازه در سایر سناریوهاي برخورد نیز خواهد شد. مدلسازي جهت انجام تحلیل ابتدا مدل سه بعدي سازه در نرم افزار سالیدورکس 6 و به کمک ابزار سطح تهیه شد. مدل سه بعدي دماغه و شاسی ترنست در شکل 1 نشان داده شده است. سپس مدل ایجاد شده در نرم افزار آباکوس المانبندي شده و به وسیله نرم افزار اف اي مپ مدل به فرمت قابل شناسایی توسط نرم افزار الاسداینا تبدیل گردید. درنهایت ویژگیهاي مورد نیاز در نرم افزار الاسداینا به مدل نسبت داده شد. شکل 1. مدل ساخته شده در نرم افزار سالیدورکس طبق استاندارد EN15227:2008+A1:2010 در سناریوي دوم بررسی برخورد قطار با سرعت 36 کیلومتر بر ساعت به واگن با جرم 80 تن پیشنهاد شده است. این واگن باید در همه جهات جز در جهت انتقالی x مقید باشد و دیوار انتهایی 6 Surface

10 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان نیز صلب فرض می گردد. اما با توجه به اینکه استفاده از واگن 80 تن باعث پیچیده و طولانیتر شدن روند حل مساله میگردد در این پژوهش از دیوار صلب استفاده شده است[ 8 و 9]. صحت سنجی مدلسازي انجام تست میدانی وسیله نقلیه بسیار هزینهبر و زمانبر است و تنها در مرحله طراحی زمانیکه مدل نزدیک به نهایی شدن است میتواند انجام شود. امروزه با توسعه تکنیکهاي مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) 7 پروسه تصادم وسیله نقلیه می- تواند شبیه سازي شود و طراحی تصادمپذیري میتواند با استفاده از شبیه سازيهاي بسیار دقیق مدلهاي جزیی و کامل با تست میدانی جایگزین گردد بدین ترتیب اساسا زمان و هزینه توسعه را کاهش میدهد( 3 ). به همین دلیل در پژوهش حاضر نیز جهت بررسی درستی مدلسازي رایانهاي از استانداردECER 66 استفاده شده است. با توجه به این استاندارد جهت تایید صحت یک مدلسازي رایانهاي باید دو شرط شرایط زیر همزمان احراز گردد: 8 1) مقدار انرژي ساعت شنی باید کمتر از 5 درصد انرژي کل باشد. 9 2) مقدار پارامتر نسبت انرژي نباید از 1±0/05 تجاوز کند. شکل 2 انرژي کل و انرژي ساعت شنی را در یک نمودار نشان میدهد. با توجه به این شکل به وضوح مشخص است که مقدار انرژي ساعت شنی در محدوده ذکر شده در استاندارد قرار دارد. زیرا بیشینه انرژي ساعت شنی (51240 ژول ( معادل 1/28 درصد انرژي کل (4 مگا ژول) است. بنابراین شرط اول استاندارد برقرار است. شکل 2. نمودار انرژي بر حسب زمان شکل 3 پارامتر نسبت انرژي برحسب زمان را نشان میدهد. در این شکل نیز به وضوح شرط دوم استاندارد احراز شده است. زیرا پارامتر نسبت انرژي در محدوده 1 تا 1/0002 در حال تغییر است که در محدوده تعیین شده در استاندارد قرار دارد و از حدود مورد اشاره در استاندارد تجاوز نمیکند. لذا شرط دوم استاندارد نیز برقرار است. 7 Computer Aided Engineering 8 Hourglass Energy 9 Energy Ratio

11 11 بهبود شاخص تصادم پذیري قطار ترن ست ایران جهت افزایش عمر بهره برداري شکل 3. نمودار نسبت انرژي بر حسب زمان بنابراین با توجه به احراز شرایط مطرح در استاندارد 66 ECE R صحت مدلسازي رایانهاي طبق این استاندارد تایید می- گردد. نتایج حاصل از تحلیل شکل 4 میزان جذب انرژي سازه اصلی را در برخورد نشان میدهد. همانطور که در شکل مشخص است میزان انرژي جذب شده توسط سازه حدودا 0/43 مگاژول است. گرچه میزان جذب انرژي مناسب به نظر میرسد ولی به دلیل اینکه تمام این انرژي توسط سازه اصلی جذب میگردد میزان صدمات وارده به ناوگان زیاد خواهد بود لذا باعث افزایش زمان و هزینه تعمیرات اضطراري و کاهش عمر بهرهبرداري ناوگان در برخورد میشود. همچنین به منظور بهبود ایمنی غیرفعال راه آهن کشور و حفظ ایمنی سرنشینان نیاز به افزایش میزان جذب انرژي برخورد و ارتقاء پارامتر تصادمپذیري ناوگان مورد بررسی وجود دارد. شکل 4. نمودار انرژي جذب شده بر حسب زمان لذا براي بهبود پارامتر جذب انرژي و کاهش صدمات وارده به ناوگان جهت افزایش عمر بهرهبرداري و کاهش هزینههاي نگهداري از میان استراتژيهاي موجود در این زمینه که در مقدمه نیز به تعدادي از آنها اشاره شد و با توجه به قابلیت-

12 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان هاي صنعت ریلی کشور استفاده از تیوبهاي جداره نازك به عنوان روش منتخب براي بهبود رفتار سازه پیشنهاد میگردد. براي جاسازي تیوبهاي جداره نازك در سازه اصلی 5 محل از سازه انتخاب میشود به گونهاي که تقارن سازه حفظ گردد. در شکل 5 تیوبهاي جداره نازك با رنگ آبی مشخص شده است. شکل 5. محل قرار گیري تیوب هاي جداره نازك در مدل براي انتخاب سطح مقطع مناسب این المانها جهت استفاده در ناوگان موجود از تیوبها با مقاطع دایرهاي مستطیلی و شش ضلعی منتظم با محیط تقریبی 0/36 متر و ضخامت 7 میلیمتراستفاده شده است. همان طور که به وضوح در شکل 6 مشخص است به کاربردن تیوبهاي جداره نازك میزان جذب انرژي حاصل از برخورد را به میزان قابل توجهی افزایش خواهد داد. با توجه به این شکل در صورت استفاده از تیوب دایرهاي حداکثر انرژي حاصل از برخورد جذب خواهد شد و میزان انرژي جذب شده حدودا به 0/54 مگاژول خواهد رسید که نسبت به حالت اولیه 22/54 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین استفاده از تیوبهاي با مقاطع مستطیلی و شش ضلعی به ترتیب 16/00 و 11/52 درصد انرژي جذب شده حاصل از برخورد را نسبت به حالت اولیه افزایش خواهد داد. از طرفی استفاده از المانهاي جاذب انرژي در سازه اصلی به دلیل مشارکت این اجزا در جذب انرژي برخورد و خواص ویژه آنها سبب کاهش انرژي جذب شده توسط سازه اصلی می شود. با بررسی میزان کاهش انرژي جذب شده توسط بدنه اصلی(شکل 7) مشخص شده است که استفاده از تیوبهاي جداره نازك ضمن افزایش جذب انرژي کل و افزایش ایمنی مسافرین با جذب مقدار قابل توجهی از انرژي برخورد باعث کاهش انرژي جذب شده توسط سازه اصلی و لذا کاهش صدمات وهزینههاي وارده به ناوگان نیز میشوند. بدین ترتیب قرار دادن المانهاي جاذب به دلیل کاهش صدمات واده به تجهیزات اصلی عمر ناوگان ریلی را در برخوردها افزایش خواهد داد. همچنین مقایسه شکل 6 و 7 نشان میدهد استفاده از تیوب جداره نازك با مقاطع مختلف عملکرد تقریبا یکسانی در خصوص کاهش صدمات وارده بر ناوگان دارند که این امر برخلاف رفتار این تیوبها در جذب انرژي کل حاصل از برخورد است به طوريکه اختلاف بین افزایش انرژي جذب شده در حالت استفاده از تیوبهاي با مقاطع دایرهاي و شش ضلعی

13 13 بهبود شاخص تصادم پذیري قطار ترن ست ایران جهت افزایش عمر بهره برداري حدود دو برابر است در صورتی که اختلاف کاهش انرژي جذب شده توسط سازه اصلی با استفاده از تیوبهایی با مقاطع مختلفدر حدود 4 درصد است. همان طور که در شکل ملاحظه میگردد استفاده از مقاطع دایره مستطیل و شش ضلعی به ترتیب باعث کاهش 19/69 22/51 18/58 درصد در انرژي جذب شده توسط سازه اصلی خواهند شد. Internal energy (J) 6.00E E E E E E E E+05 Internal Energy of body Time (s) Internal Energy of original nose Internal Energy of nose with rectangle tube Internal Energy of nose with hexagon tube Internal Energy of nose with Circle tube شکل 6. مقایسه انرژي جذب شده در حالتهاي مختلف Internal Energy(J) 5.00E E E E E E E+05 Internal Energy Time (s) Internal Energy of original nose Internal Energy of nose without rectangle tube Internal Energy of nose without hexagon tube Internal Energy of nose without Circle tube شکل 7. میزان انرژي جذب شده توسط بدنه اصلی در حالات مختلف

14 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان نتیجهگیري و جمعبندي در این مقاله دماغه و شاسی قطار مسافري ترنستایران توسط نرم افزار الاس دایناتحت سناریوي برخورد از مقابل قطار با گونهاي دیگر از ناوگان مدلسازي و بررسی گردید. با توجه به هزینه بسیار بالا و زمانبر بودن تستهاي میدانی و با توجه 10 به توسعه فنون مهندسی به کمک رایانه صحت شبیه سازي نیز از طریق استاندارد ECE R 66 بررسی وتایید گردید. طبق نتایج حاصله از تحلیل مدل میزان جذب انرژي سازه اصلی در اثر برخورد حدود 0/43 مگاژول بود که با استفاده از تیوبهاي جداره نازك بدون تغییر چندان در ساختار و رفتار سازه و نیز هزینه پایین به کارگیري این روش انرژي جذب شده در برخورد به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کرد به طوريکه با استفاده از المان تصادمپذیر مناسب جذب انرژي برخورد بیش از %20 نسبت به حالت اولیه افزایش خواهد یافت. همچنین با جذب مقدار قابل توجهی از انرژي برخورد توسط تیوبهاي مورد استفاده از صدمات وارده به ناوگان اصلی نیز به طور قابل ملاحظهاي کاسته میگردد. کاهش حداقل %18 انرژي جذب شده توسط سازه اصلی در حالت استفاده از تیوبهاي با مقطع دایرهاي گواه بر این ادعا است. همچنین در صورت استفاده از تیوبهاي جداره نازك با مقطع مستطیلی کاهش انرژي جذب شده توسط سازه اصلی به بیش از %22 خواهد رسید لذا استفاده از این المانها ضمن افزایش ایمنی باعث خواهد شد در برخوردها و سوانح حداقل خسارت و آسیب به سازه اصلی ناوگان موجود در شبکه ریلی کشور وارد گردد. مقایسه تاثیر استفاده از مقاطع مختلف تیوبها نشان میدهد تیوب با مقطع مستطیلی به حالت بهینه نزدیکتر است زیرا گرچه در میزان انرژي جذب شده نسبت به مقطع دایره جذب کمتري دارد ولی در میزان کاهش صدمات وارده به ناوگان اثر بهتري داشته و نیز با توجه به سهولت تولید و نصب استفاده از این تیوبها انتخاب مناسبی خواهد بود. به طور خلاصه میتوان گفت افزودن تیوبهاي جداره نازك به سازه ترنستها به رغم سهولت و هزینه کم طراحی و نصب ضمن افزایش عمر ناوگان و کاهش صدمات و هزینه وارده به ناوگان در برخوردها و سوانح همچنین باعث بهبود عملکرد سازه در برخوردها و سوانح در نتیجه موجب افزایش ایمنی غیر فعال راه آهن کشور خواهد شد. از مزایاي پنهان این فعالیت اصلاحی کاهش هزینههاي تعمیرات ناشی از تصادم و همچنین افزایش زمان دسترسپذیري ناوگان می باشد. مراجع س. ریاضی "تحلیل و بهسازي مقاومت سازه واگن مسافري در برابر واژگونی در نرم افزار LS Dyna-3D " پروژه -1 پایانی دوره کارشناسی مهندسی ماشینهاي ریلی دانشگاه علم و صنعت ایران شهریور م. رضوانی بابلی م. افکار " بررسی و بهبود تصادم پذیري ترن ستهاي موجود در راه آهن ایران با استفاده از شبیه سازي دینامیکی" اولین کنفرانس بین المللی آکوستیک و ارتعاشات تهران 1390 (مقاله کنفرانس). ا. سلیمی "تحلیل و بهینه سازي رفتار جذب انرژي در شاسی و دماغه ترن ست" پروژه پایانی دوره کارشناسی -3 مهندسی ماشین هاي ریلی دانشگاه علم و صنعت ایران شهریور P. Hosseini-Tehrani, A. Nankali, Study on Characteristics of a Crashworthy High- Speed Train Nose, International Journal of Crashworthiness 15:2, X Xue, F Schmid, crashworthiness of conventionally desined raileay coaching stock and structural modifications for enhanced performance, 5 th European LS-DYNA users conference, Birmangham, may H.J. Kim, H. Cho, H.S. Jung, T.S Kwon, M.W. Suh, Crashworthiness Design and Evaluation onthe Leading-cab Structure of Rolling StockUsing Topology در بخش صحت سنجی مدلسازي نیز به این موضوع اشاره شده است. CAE 10

15 15 بهبود شاخص تصادم پذیري قطار ترن ست ایران جهت افزایش عمر بهره برداري Optimization, International Journal Of Precision Engineering And Manufacturing, Vol 10, N. 2, 79-85, APRIL R. Mayville, R. Stringfellow, R. Rancatore, Development Of A Passenger Rail Vehicle Crush Zone, Proceedings of the 1999 IEEE/ASME Joint Railroad Conference, April I. Zobory, H. G. Reimerdes, E. Bekefi, J. Marsolek, I. Nemeth,. Longitudinal dynamic of train collisions crash analysis, Proceedings of the 7 th Mini Conf. on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest, Hungary I. Nemeth, K. Kovacs, H. G. Reimerdes, I. Zobory,. Crashworthiness Study of railway vehicles developing of crash elements, Proceedings of the 8 th Mini Conf. on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest, Hungary, 2002.

16 چکیده اولویتبندي استراتژيهاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از نمره اولویت پذیري خطر( RPN ) و رویکرد AHP با مطالعه موردي در شرکت فولاد مبارکه آرش شاهین دانشیار گروه مدیریت دانشگاه اصفهان * هادي بالوي ی جام خانه کارشناسی ارشد مدیریت صنعتی دانشگاه اصفهان (تاریخ دریافت: 1391/03/12 تاریخ پذیرش: 1391/06/08) امروزه تعمیرات مبتنی بر پایش وضعیت به عنوان راهکاري چاره ساز در مهار مشکلات فنی, اقتصادي و مدیریت راهبردي ماشین آلات و تجهیزات به کار برده می شود. در این تحقیق ضمن تشریح مبانی 1 اساسی پایش وضعیت (CM) و استانداردهاي موجود در این زمینه روند تا ثیرگذاري شاخصهاي موثر پایش وضعیت بر افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات در سطح شرکت فولاد مبارکه اصفهان مورد بررسی قرارگرفته است و با استفاده از روش ترکیبی AHP2- RPN 3 استراتژيهاي پایش وضعیت به منظور افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات اولویتبندي شد. در این پژوهش اطلاعات یک دوره 9 ماهه از سال 1391 براي 12 تجهیز واحد ریخته گري مورد بررسی قرار گرفت. یافتهها نشان دهنده آنست که استراتژيهاي بازرسی چشمی با وزن 0,1648 و رادیو گرافی (پرتو نگاري) با وزن 0,0088 کلیدواژهها: به ترتیب بالاترین و پایینترین اهمیت را براي تجهیزات مورد مطالعه در شرکت فولاد مبارکه دارا میباشد. شبکه تصمیم گیري( DMG ) پایش وضعیت( CM ) نمره اولویت پذیري خطر AHP Prioritizing Condition Monitoring Strategies for Increasing Equipments Availability Using Risk Priority Number (RPN) and AHP: With a Case Study in Mobarakeh Isfahan Steel Co. Arash Shahin Associate Professor, Department of Management, University of Isfahan Hadi Balouei Jamkhaneh M.Sc in Industrial Management, University of Isfahan Abstract Condition Based Maintenance (CBM) has been recognized as an effective solution for the problems of technical, economical and strategic management of machinery and equipments. In this study, the principles of Condition Monitoring (CM) and associated existing standards have been introduced. The influencing trend of CM process parameters on increased equipment availability has been studied in Mobarakeh Isfahan Steel Co. In addition, CM strategies have been prioritized using an integrated approach of Analytic Hierarchy Process (AHP) and Risk Priority Number (RPN) towards improvement of equipments availability. In this study, data over a nine months duration of year 1391 from 12 equipped units were analysed. The findings indicate that strategies of Human eye based visual investigation with a total weight of and Radiography with a total weight of are of the highest and lowest importance for the equipment of the Mobarakeh Isfahan Steel Co. Keywords: Decision Making Grid, Condition Monitoring, AHP, RPN. hadibalouei@yahoo.com 1 Condition Monitoring 2 Analytic Hierarchy Process 3 Risk Priority Number

17 17 اولویت بندي استراتژي هاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از... مقدمه 4 ضرورت طراحی و استقرار سیستمهاي نگهداري و تعمیرات در کارخانجات یکی از مسایل مبرم و حیاتی امروز صنایع کشور است. حفظ سرمایههاي کشور از یک سو و ارز بري بالاي خرید ماشین آلات و تجهیزات از سوي دیگر استفاده عقلایی و برنامهریزي شده و نگهداري و تعمیر به موقع ماشین آلات و تجهیزات را الزامی می سازد. قوت و ضعف این بخش مستقیما در بهرهوري و سود دهی تولید اثر میگذارد. در یک سیستم تولیدي هزینه گزافی جهت خرید نصب استقرار و راهاندازي دستگاهها و ماشینآلات و تجهیزات کارگاههاي مختلف صورت میگیرد. گاهی خرید دستگاهها به خاطر قیمت بالا و یا تکنولوژي تولید منحصر به فرد آن بسیار مشکل به نظر میآید به نحوي که نگهداري و تعمیر صحیح دستگاه به مراتب ارزانتر راحتتر و به طور کلی مقرون به صرفهتر خواهد بود. خرابی دستگاهها علاوه بر تحمیل هزینه تعمیر و تعویض قطعات و دستگاههاي خراب و فرسوده موجب توقف تولید از دست دادن مشتري کاهش سهم بازار بیکاري پرسنل و بسیاري هزینههاي دیگر میگردد. بنابراین نگهداري ضعیف میتواند منتج به خروجی ناقص شرایط کاري غیر ایمن و افزایش هزینههاي تولید به ازاي تعمیرات بیش از حد گردد. در نتیجه درك صحیح از یک برنامه نگهداري و تعمیرات مناسب و پیاده سازي دقیق آن جزء لاینفک هر واحد تولیدي به شمار میرود [1]. در هر نوع برنامهریزي نگهداري و تعمیرات میبایست به این واقعیت توجه داشت که خرابی و از کار افتادگی ماشین آلات و تاسیسات صنعتی مسي لهاي نیست که بتوان به طور مطلق از آن جلوگیري و ممانعت نمود بلکه میتوان با بهرهگیري درست از فنون 5 برنامهریزي قابلیت اطمینان و قابلیت برنامهریزي دستگاهها را اعتلا بخشید [2]. این تحقیق سعی دارد تا با توجه ریسک خرابی ماشین آلات و تجهیزات استراتژيهاي پایش وضعیت (CM) مناسب را با استفاده از روش ترکیبی AHP- RPN براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات اولویتبندي کند. نگهداري و تعمیرات در شرکتهایی که به طور مستمر و پیوسته فعالیت میکنند از جمله شرکتهاي مادر در ایران به خصوص صنعت آهن و فولاد بسیار حاي ز اهمیت میباشد و هر گونه توقف در خط تولید بسته به شدت خرابی ماشین آلات و تجهیزات و استراتژیک بودن و اهمیت آن میتواند خسارتهاي زیادي را بر شرکت و جامعه تحمیل کند.از طرفی با توجه به تحریمهایی که از طرف برخی از کشورهاي صاحب فناوري وجود دارد خرید بسیاري از ماشینآلات و تجهیزاتی که نقشی استراتژیک در بخش صنایع و شرکتهاي مادر دارند به راحتی امکان پذیر نمیباشد. از این رو یک مدیر نت بایستی با بهره گیري از علوم مهندسی و مدیریت بتواند برترین نوع استراتژيهاي سرمایه گذاري یا پروژه را با توجه به محدودیتهاي منابع شناسایی و انتخاب کند که در این راه شبکه تصمیم گیري به مدیران در انتخاب مطلوب کمک میکند[ 2 ]. پیشینه تحقیق 6 اسلام زین الدین و لبیب قابلیت بکار گیري و میزان کاربردي بودن تصمیم گیري ماتریسی (DMG) را در حوزه نگهداري و تعمیرات قطعات گردان در صنایع ریلی مورد بررسی قرار دادند. در پژوهش آنان براي تشریح کاربرد DMG 319 ناوگان حمل و نقلی مورد بررسی قرار گرفت. آنها در مطالعه خود به این نتیجه رسیدند که بکارگیري مفهوم DMG در فرآیند تصمیم گیري براي اولویت بندي سیستمهاي نگهداري و تعمیرات ارزشمند است. در واقع در این مطالعه ادعا شد که چنین کاري حتما بایستی انجام بگیرد تا مسي ولان نت سازمان از این موضوع اطمینان پیدا کنند که خطمشی نگهداري و 7 تعمیرات عملکرد واحدهاي مورد مطالعه را در برابر مهمترین معیار FCC به حساب می آورد[ 3 ].فریرا و همکاران مدلی چند ضابطهاي را براي تعیین دورههاي بازرسی نظارت بر وضعیت بر مبناي تحلیلی از زمان تاخیر توسعه دادهاند. آنها استدلال کردند که در نظارت بر وضعیت ماشینآلات مشکل اصلی تعیین دوره بازرسی و نظارت است. براي حل این مشکل یک متغیر تصمیم با توجه به زمان نظارت بعدي معرفی گردید. در این مطالعه یک مدل تصمیم گیري اراي ه شد که بهصورت 4 Maintenance 5 Reliability 6 Aslam-zainudeen and Labib 7 Ferriera et al.

18 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان همزمان دورههاي بازرسی را براي نظارت بر وضعیت با توجه به رفتار خرابی ماشینآلاتی که باید مورد بررسی قرار گیرند ویژگیهاي نگهداشتپذیري این ماشینآلات و اولویتهاي خود تصمیم گیرنده در ارتباط با هزینه و زمانهاي هر خرابی اراي ه دادند[ 4 ]. 8 گارسیا و همکاران براي کاربرد نظارت بر وضعیت سلامتی در گیربکس یک توربین بادي سیستمی هوشمندانه را براي اهداف نگهداري و تعمیرات اراي ه دادند این سیستم نرم افزاري را شامل میشود که این قابلیت را دارد تا زمان واقعی خطاي فرآیندهاي صنعتی را تشخیص دهد. چنین سیستمی اطلاعات بدست آمده را در زمان حقیقی از طریق حسگرهاي مختلف بدست آورده و تلاش میکند تا انحرافات محتمل بر عملکرد نرمال را به غیر از مولفهاي صنعتی تشخیص دهد 9 [5]. النجار و الیوسف با استفاده از روش MCDM فازي کاراترین رویکرد نگهداري و تعمیرات را انتخاب کردند. آنها رویکرهاي ممکن نت مانند خطمشیها استراتژيها و طرز تفکرها را با استفاده از مدل MCDM فازي مورد ارزیابی قرار دادند و در مطالعه خود به این نتیجه رسیدند که استفاده از این روش میتواند کاراترین سیستم نگهداري و تعمیرات را انتخاب کند و در نتیجه منجر به کاهش هزینههاي مربوط به جایگزینیهاي برنامهریزي شده خواهد شد و خرابیها را 10 میتوان تا چیزي نزدیک به صفر تقلیل داد و استفاده بالاتري از عمر دستگاهها داشت[ 6 ]. بویلاسکوا و براگلیا از روش AHP براي انتخاب بهترین استراتژي نگهداري و تعمیرات استفاده کردند تا بهترین سیاست نگهداري و تعمیرات را براي یکی از مهمترین صنایع پالایشگاهی ایتالیا اتخاذ کنند. آنها در مطالعه خود پنج گزینه را در نظر گرفتند که عبارت بودند از : نت پیشگویانه نت پیشگیرانه نت اصلاحی نت مبتنی بر وضعیت و نت مبتنی بر فرصت و براي هر کدام از تسهیلات این پالایشگاه که مجموعا 200 عدد بودند یک سیاست مشخص نت را در نظر گرفتند[ 7 ]. بالوي ی جام خانه در پایان نامهاش با عنوان «طراحی الگوي سه بعدي شبکه تصمیم گیري (DMG) نگهداري و تعمیرات بر اساس رویکرد تحلیل حالات و آثار خطا (FMEA) : با مطالعه موردي در شرکت فولاد مبارکه اصفهان» با استفاده از مقایسه تطبیقی که بین شاخصه يا شبکه تصمیم گیري و نمره اولویت پذیري خطر از رویکرد تحلیل حالات و آثار خطا انجام شد الگوي شبکه تصمیم گیري جدید طراحی کرد و با استفاده از فنون پایش وضعیت و پوکایوکه متناسب با علت و نوع خرابی هر یک از تجهیزات و همچنین سطوح تعیین شده بر مبناي ضریب تشخیص خطا استراتژيهاي مناسب اراي ه گردید[ 8 ]. غفرانی( 1390 ) در پژوهش خود با عنوان «تعیین نظام نگهداري و تعمیرات مناسب بر اساس شبکه تصمیم گیري (DMG) سطح سیگما و شاخص قابلیت فرآیند براي ماشین آلات ذوب آهن اصفهان» به تعیین استراتژي مناسب تجهیزات با توجه به شرایط و معیارهاي قابلیت اطمینان میانگین زمان بین خرابیها و میانگین زمان توقف پرداخته است. نتایج حاصل از این پژوهش بیشتر بر روي افزایش سطح مهارت کارکنان و به تبع آن آموزش تاکید دارد [9]. پورجواد (1390) در پژوهش خود با عنوان «تعیین استراتژي نگهداري و تعمیرات مناسب با کمک فرایند تحلیل شبکه اي با مطالعه موردي در چادرملو» به انتخاب سیاست مناسب نگهداري و تعمیرات مناسب پرداخته است. جهت انتخاب استراتژي نگهداري و تعمیرات وابستگی و تا ثیر متقابل استراتژيها به عنوان معیار در نظر گرفته شده است. در این پژوهش 5 استراتژي نگهداري تعمیرات اضطراري نگهداري تعمیرات مبتنی بر زمان نگهداري تعمیرات مبتنی بر شرایط نگهداري تعمیرات جامع فراگیر نگهداري تعمیرات طراحی مجدد بر مبناي 4 معیار قابلیت اطمینان قابلیت دسترسی تعمیر پذیري و هزینه براي یک دسته از تجهیزات کارخانه صنعتی معدنی چادرملو مورد مقایسه قرار گرفته است[ 10 ]. شبکه تصمیم گیري یک ابزار ترسیمی براي پشتیبانی از تصمیم گیري نظام نگهداري و تعمیرات است. در این ماتریس عملکرد ماشینآلات بر مبناي دو معیار زمان ازکارافتادگی و فراوانی شکستها مشخص می گردد. بسته به محل قرار گرفتن عملکرد ماشین مورد نظر در شبکه نوع نظام نگهداري و تعمیرات مطلوب به عنوان بهترین راه حل ممکن براي رفع مشکل پیشنهاد میگردد 8 Garcia et al. 9 Alnajjar and Alsyouf 10 Berilacqua and Braglia

19 19 اولویت بندي استراتژي هاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از... [11]. لبیب در سال 1988 مدلی براي انتخاب استراتژي نگهداري تعمیرات اراي ه داد که به مدل DMG لبیب معروف است. در مدل اراي ه شده پنج استراتژي نگهداري و تعمیرات مورد مقایسه قرار گرفت و ماتریسی به صورت شکل 1 اراي ه شده است. براي تعیین استراتژي نگهداري تعمیرات مناسب با کمک مدل DMG در ابتدا براي هر تجهیز تعداد خرابیها و زمان خرابیها براي یک پریود زمانی مشخص محاسبه میشود بهطور مثال براي یک سال کاري. سپس ماشینآلات بر اساس تعداد خرابیها و زمان خرابیها مرتب میشوند و هر رتبه بندي به 3 دسته کم متوسط زیاد تقسیم میشود. مدت زمان خرابی Down time زیاد کم تکرار Frequency OTF FTM CBM FTM FTM FTM SLU FTM DOM شکل 1. شبکه تصمیم گیري [3] زیاد روش کارکرد تا 11 خرابی : مطابق با روش فوق ماشین به ندرت با خرابی مواجه می گردد و رفع خرابی با مدت خرابی کمی همراه میباشد. روش نگهداري وتعمیرات با زمان میباشد. 12 ثابت : تعدیل سطح سرعت تعمیر میگردند. خرابی با توالی مشخص رخ میدهد و اغلب مدت توقف کم 13 مهارت : ماشین همیشه خراب است ولی بواسطه وجود داشتن تخصص و مهارت در سیستم به نگهداري وتعمیرات بر اساس جهت برگشت به حالت نرمال صرف میگردد. طراحی بدون در نظر گرفتن امکان میگردد برگشت به حالت نرمال بسیار وقتگیر است. 14 وضعیت : ماشین به ندرت خراب میگردد ودر صورت خرابی وقت زیادي 15 تعمیر (غیر قابل تعمیر): ماشین همیشه خراب است وقتی خراب فراوانی خرابی تجهیزات شاخصی است که دفعات خرابی یک تجهیز را نشان میدهد. همچنین متوسط زمان تا رفع خرابی ) 16 (MTTR نشان دهنده زمان متوسط تعمیر است. هرچه میزان آن کمتر باشد نشان دهنده تعمیر پذیري تجهیزات است [12]. 11 Operate To Failure ( OTF) 12 Fixed Time Maintenance (FTM) 13 Skill Levels Upgrade (SLU) 14 Condition-based maintenance (CBM) 15 Design Out Maintenance (DOM) 16 Mean Time To Repair

20 نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان 1391 فصلنامه ره آورد پژوهش 20 پایش وضعیت 17 وضعیت یا نظارت بر وضعیت روشی در ارتباط با فراهم کردن اطلاعاتی در باره وضعیت ماشینآلات است به گونهاي پایش در ارتباط با وضعیت یک ماشین میتوان خرابیهاي بتوان از آن به طرز صحیحی استفاده کرد.با کسب چنین دانشی که خروجی سیستم انجام شده و فرآیند نگهداري و اولیه را پیش بینی و مرتفع کرد در نتیجه کمترین میزان هدر رفت از فنون را از بهرهبرداري از حواس پنجگانه انسانی تعمیرات میتواند به اندازه کافی کارا باشد.این روش محدوده گستردهاي تا استفاده از ابزارهاي پیشرفته رایانهاي را با هدف جلوگیري از خرابیهاي بالقوه و پیاده سازي یک سیستم نگهداري و تعمیرات در مواجهه با خرابیهاي بالقوه شامل میشود. چنین سیستمی اگر بر مبناي برنامه زمان بندي تولید باشد بیشترین کارایی را خوهد داشت [13]. تداعی می کند. این منحنی که نمونه اي از آن را با توجه به مطالب بالا منحنیP-F یک مفهوم اساسی را در پایش وضعیت 18 نشان میدهد. خرابی بالقوه مرحلهاي از خرابی شکل 2 می بینید وضعیت تجهیز در حال خرابی را بر حسب زمان در ماشین است که در آن اولین نشانههاي خرابی قابل اندازهگیري و تشخیص هستند. شکل 2. منحنی [14] P-F همانطور که از منحنی فوق پیداست هزینه تعمیرات با رشد روند خرابی به صورت فزاینده بالا میرود.تشخیص خرابی در مراحل اولیه از طریق فنون پایش وضعیت صورت پذیرفته و این فنون روند رو به رشد خرابی و نیز نرخ خرابی را نشان میدهند. لذا می توان در اولین فرصت و قبل از رسیدن به مراحل بحرانی فعالیت تعمیراتی را انجام داد و از خرابی کلی وجود گذاشت زمانی که مفید بودن فرآیند ثبت جلوگیري نمود[ 14 ]. مفهوم مراقبت وضعیت در دهه 70 پا به عرصه کلیه ماشینآلات در حال کار احراز گردید. فنونی که پیوسته دادههاي عملیاتی براي بهدست آوردن اطلاعاتی در ارتباط با بهصورت گستردهاي براي نظارت سیستمهاي مکانیکی مورد استفاده قرار میگرفته است به صورت زیر طبقه بندي میشوند: بر قطعات مستهلک و نظارت بر حرارت علاوه بر نظارت بصري نظارت بر عملکرد نظارت بر اختلالات و صداها نظارت فنون فوق دو تکنیک نیز بهصورت گستردهتري در صنعت مورد استفاده قرار گرفتهاند که عبارتاند از : نظارت بر ارتعاشات استراتژي هاي پایش وضعیت را به صورت جدول 2 و بالاتر از همه آنها نظارت بر روغنهاي روان ساز.به طور کلی میتوان خلاصه کرد[ 15 ]. 17 Condition Monitoring 18 Potential failure

21 21 اولویت بندي استراتژي هاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از... جدول 1. خلاصه اي از استانداردهاي پایش وضعیت [15] نوع کنترل 19 چشمی 20 کنترل دما روش On/off line اتوماتیک/دستی سطح مهارت اپراتور هزینه پول) بازرسی چشمی On/off دستی کم 10 جستجو و بازرسی نوري Off دستی متوسط 525 تلویزیون مدار بسته Off دستی بالا 5500 نوارهاي حرارتی رنگها و نوارها On دستی پایین 30 ترمو متر و ترموکوبل ها On دستی / اتوماتیک متوسط 260 دستگاه سنجش مادون قرمز On دستی بالا 1625 دوربین مادون قرمز On دستی بالا 4250 دو شاخها و فیلترهاي کنترل مغناطیسی off/ On دستی بالا روغن 22 ارتعاش شکاف 23 سنجی اندازه گیري 24 خوردگی On فرو گرافی N/A دستی بالا طیف بینی N/A دستی بالا سطح سنجی کل ارتعاش On دستی /اتوماتیک متوسط 575 تحلیل فرکانس On دستی /اتوماتیک متخصص نظارت بر تکانهاي ضربه اي( SPM ) و کنترل نیرو و انرژي دستی /اتوماتیک بالا 1450 نظارت ساختاري Off دستی متخصص نفوذ دهنده رنگ On/Off دستی متوسط 80 شار مغناطیسی On/Off دستی متوسط 300 جریان گردابی On/Off دستی متخصص 2625 التراسونیک On/Off دستی متخصص 500 رادیو گرافی (پرتو نگاري) - Off متخصص 8000 مقاومت الکتریکی On/Off دستی بالا 600 سنجه از دست دادن وزن Off دستی پایین 62 مقاومت قطبی - On متوسط 325 حفره گیر On دستی - 10 مقاومت الکتریکی On دستی /اتوماتیک متوسط 10 (واحد 19 Visual 20 Temperature 21 Lubricant 22 Vibration 23 Crack 24 Corrosion

22 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان نمره اولویت پذیري خطر این عدد عبارت است از حاصلضرب شدت وقوع تشخیص. نمره اولویت پذیري خطر شاخصی است که براي اولویت بندي ضعفهاي طراحی ماشین با توجه به میزان بحرانی بودن آنها به کار میرود. بنابراین نمره اولویت پذیري خطر به تنهایی هیچ معنایی ندارد و فقط در مقایسه با نمره اولویت پذیري خطرهاي دیگر معنا پیدا میکند [16]. شدت عبارت است از میزان بحرانی بودن اثر خرابی که معمولا در سه مقوله ایمنی کاربر توقف دستگاه و خرابی قطعه تولید شده به وسیله دستگاه دیده میشود. باید توجه داشت که براي مساي ل مربوط ایمنی شدت همیشه بالاست و براي توقف یا خرابی قطعه از سیستم مقایسهاي استفاده میشود. وقوع عبارت است از احتمال این که یک حالت خرابی در زمان کارکرد ناشی از علت تعریف شده ماشین رخ دهد. تشخیص عبارت است از توانایی کنترلهاي طراحی یا ماشین در کشف و شناسایی علل خرابی و یا حالت خرابی. اقدامات پیشنهادي با هدف کاهش رتبههاي شدت وقوع و نهایتا تشخیص پیشنهاد میشوند. این اقدامات باید در شرایط زیر تعریف و اجرا شوند: خرابی داراي شدت 9 یا 10 باشد. حالت خرابی داراي اعداد شدت و وقوع بالا باشد. حالت خرابی داراي RPN بالا باشد. اگر براي یک خرابی رتبه و شدت 9 یا 10 باشد اقدامات اصلاحی (اعمال تغییرات در طراحی) لزوما باید قبل از این که طرح مراحل تایید نهایی را سپري کند اجرا شوند. در این حالت هدف باید از بین بردن مخاطرات مربوط به ایمنی باشد[ 17 ]. روش تحلیل سلسله مراتبی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی نخستین بار توسط 26 توماس.ال.ساعتی (1980) مطرح شد.این تکنیک نظرات و ارزیابیهاي کارشناسان را ترکیب نموده و سیستم تصمیم گیري پیچیده را به یک سیستم سلسله مراتبی ساده تبدیل مینماید. سپس روش ارزیابی بر حسب مقیاس به منظور بررسی اهمیت نسبی مقایسات زوجی در بین هر یک از معیارها مورد استفاده قرار می گیرد. این تکنیک شاخصهاي کمی و همچنین شاخصهاي کیفی را بهطور کارآمدي مورد بررسی قرار میدهد[ 18 ]. روش تحقیق و یافته ها این تحقیق از نظر هدف کاربردي و از نظر روش توصیفی پیمایشی است.جامعه آماري تحقیق کلیه مدیران و متخصصان بخش نگهداري و تعمیرات شرکت فولاد مبارکه اصفهان میباشند. بخشی از فرایند جمع آوري اطلاعات مربوط به تعیین معیارها و ابعاد و استانداردهاي پایش وضعیت میباشد که براي جمع آوري آن از روش کتابخانهاي مطالب کتب مقالات پایان نامهها استفاده میشود که اطلاعات مربوط به سطح مهارت اپراتور و هزینه هر یک از استراتژيهاي پایش بر اساس استانداردهاي تعیین شده[ 15 ] مدنظر قرار گرفته است. در این پژوهش براي انتخاب بهتر استراتژيه يا نگهداري و تعمیرات ابتدا ابعاد نمره اولویت ریسک با شبکه تصمیم گیري( DMG ) تطابق داده شد و فرض شد که شاخص شدت اثرگذاري همان مدت زمان تعمیر و شاخص وقوع خرابی همان فراوانی خرابیها میباشد[ 8 ]. بر این اساس متوسط اطلاعات مربوط به فراوانی خرابیها و مدت زمان تعمیر در یک دوره 9 ماهه براي 12 تجهیز واحد ریخته گري مورد بررسی قرار گرفت. بخشی دیگري از اطلاعات که مربوط به شاخص ضریب تشخیص خطا میباشد از طریق توزیع پرسشنامه استاندارد QS9000 نظر هر یک از کارشناسان در مورد ضریب تشخیص خطاي ماشینآلاتی که با آنها سروکار دارند بر اساس طیف 10 گزینهاي سنجیده شدهاند. طراحی مدل در این پژوهش به منظور تعیین و شناسایی معیارهاي استاندارد پایش وضعیت و انتخاب مناسب ترین استراتژي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات می باشد.که لازم است در فرایند بهبود بهره وري و عملکرد سیستم مورد توجه و تمرکز قرار گیرند. این متدولوژي را میتوان به دو فاز اصلی 25 Risk Priority Number(RPN) 26.Saaty

23 23 اولویت بندي استراتژي هاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از... تقسیم کرد: فاز نخست محاسبه نمره اولویت پذیري خطر هر یک از تجهیزات میباشد که بر اساس حاصل ضرب سه شاخص مدت زمان تعمیر فراوانی خطا و ضریب تشخیص براي هر یک از تجهیزات محاسبه می شود که نتایج آن در جدول 2 نشان داده شده است. جدول 2. محاسبه نمره اولویت ریسک براي هر یک از تجهیزات کد ضریب فراوانی میانگین زمان توقف نام تجهیز تجهیز تشخیص خطا (Frequency) (MTTR) RPN 18 خنک کننده اولیه / / 7 63/ کنترل کننده سطح ذوب / / 8 37/ حرکت دادن قالب ریخته گري / / 8 64/ سگمنت 5-1 1/ / 8 77/ کشاننده و مستقیم کننده / / 8 46/ /1 ماشین برش / 8 26/ 00 /1 سایر ماشین آلات ریخته گري / 7 148/ 78 قرار دادن تختال بدلی در ماشین ریخته گري /46 6 2/ 7 23/ 72 /1 گرداننده پاتیل / 8 52/ 01 /0 ماشین حمل تاندیش / 8 57/ 03 1/ سگمنت / 8 27/ /1 آب نرم / 8 31/ 83 در فاز دوم بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی که در شکل 3 نشان داده شده است به جاي تعیین اهمیت هر یک از تجهیزات بر اساس مقایسات زوجی از نمره اولویت پذیري خطر استفاده می شود. با توجه به هزینه و سطح مهارت اپراتور مربوط روشهاي پایش وضعیت اگر سطح مهارت اپراتور مربوط به هر روش پایش وضعیت به صورت ( 4 =پایین 3= متوسط 2= بالا 1 = متخصص)کدگذاري شود. بدین مفهوم که هر چه به کارگیري روش نیاز به سطح مهارت پایینتري باشد بهتر است. همچنین در مورد هزینه نیز هرچه هزینه به کارگیري فنون پایش وضعیت کمتر باشد نیز بهتر است.در این صورت در محاسبات معکوس هزینهها در نظر گرفته میشود.لازم به ذکر است که در این تحقیق اهمیت هزینه و سطح مهارت اپراتور برابر در نظر گرفته شده است.

24 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان ب ا ز ر س ی چ ش م ی ج س ت ج و و ب ا ز ر س ی ن و ر ي ت ل و ی ز ی و ن م د ا ر ب س ت ه ه ز ی ن ه ن و ا ر ه ا ي ح ر ا ر ت ی ر ن گ ه ا و ن و ا ر ه ا ت ر م و م ت ر و ترموکوبل ها دستگاه سنجش م ا د و ن ق ر م ز د و ر ب ی ن م ا د و ن ق ر م ز د و ش ا خ ه ا و ف ی ل ت ر ه ا ي م غ ن ا ط ی س ی ط ی ف ب ی ن ی فرو گرافی 5-1 ق ا ب ل ی ت د س ت ر س ی س ط ح م ه ا ر ت ا پ ر ا ت و ر س ط ح س ن ج ی ک ل ا ر ت ع ا ش ت ح ل ی ل ف ر ک ا ن س ) ط ی ف ی ( ن ظ ا ر ت س ا خ ت ا ر ي ن ظ ا ر ت ب ر تکانهاي ضربه ا ي (SPM) و کنترل ن ی ر و و ا ن ر ژ ي نفوذ دهنده ر ن گ ش ا ر م غ ن ا ط ی س ی م ق ا و م ت الکتریکی ) شکاف سنجی ( جریان گردابی ا ل ت ر ا س و ن ی ک س ن ج ش از طریق م ا د و ن ق ر م ز رادیو گرافی 11-6 س ن ج ه ا ز د س ت د ا د ن و ز ن حفره گیر م ق ا و م ت ا ل ک ت ر ی ک ی ) خ و ر د گ ی ( م ق ا و م ت ق ط ب ی ) ا ی ج ا د د و ق ط ب ی ( ه د ف م ع ی ا ر ا ص ل ی : ت ج ه ی ز ا ت م ع ی ا ر ف ر ع ی ا س ت ر ا ت ژ ي ه ا ي پ ا ی ش و ض ع ی ت شکل 3.مدل تحقیق با توجه به محاسبات مربوط به روش تحلیل سلسله مراتبی که با استفاده نرم افزار Excel انجام شد نتایج مربوط به وزن هر یک از استراتژي هاي پایش وضعیت در صورت جدول 3 نشان داده شده است. جدول 3. نتایج حاصل از محاسبات تحلیل سلسله مراتبی 0,1561 0,1646 0,0299 0,0555 0,0194 0,0088 0,0112 0,0091 0,0302 0,0421 0,0087 0,0181 0,0089 0,0281 0,0172 0,0173 0,0197 0,0175 0,0180 0,0309 0,0779 0,0176 0,0283 0,1648 استراتژي هاي پایش وضعیت سنجه از دست دادن وزن رادیو گرافی نظارت بر تکانهاي ضربه انرژي.. سطح سنجی کل ارتعاش دو شاخها و فیلترهاي مغناطیسی دوربین مادون قرمز دستگاه سنجش مادون قرمز ترمو مقاومت الکتریکی حفره گیر مقاومت قطبی مقاومت الکتریکی (پرتو نگاري) التراسونیک جریان گردابی شار مغناطیسی نفوذ دهنده رنگ نظارت ساختاري تحلیل فرکانس طیف بینی فرو گرافی متر و ترموکوبل ها نوارهاي حرارتی رنگها و تلویزیون مدار بسته جستجو و بازرسی نوري بازرسی چشمی.. وزن

25 25 اولویت بندي استراتژي هاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از... بحث و نتیجه گیري توجه به پایش وضعیت به طور چشمگیري در حال رشد میباشد و این نشان دهندهي به روز بودن آگاهی مدیران فعال در این حوزه میباشد. در این پژوهش بر مبناي قانون پیشگیري قبل از وقوع ابتدا خطر خرابی هر یک از تجهیزات مورد مطالعه محاسبه شد تا مشخص شود که هر یک از تجهیزات از لحاظ احتمال خرابی در چه وضعیتی هستند تا بر حسب آن در فاز عملیاتی در اولویت قرار بگیرند. با توجه جدول 2 نمره اولویت پذیري خطر هر یک از تجهیزات از طریق حاصلضرب سه شاخص فراوانی خرابی و مدت زمان تعمیر و ضریب تشخیص خطا محاسبه شد که نتایج نشان دهنده آن است که تجهیز با کد 01 با نمره اولویت خطر 148,78 و تجهیز با کد 08 با نمره اولویت خطر نسبت به دیگر تجهیزات در خطر خرابی بالاتري دارند که بر این اساس باید در اولویت کاري واحد نگهداري و تعمیرات قرار بگیرند. از طرفی پس از تعیین اولویت تعمیر هر یک از تجهیزات براي اراي ه استراتژيهاي پایش وضعیت مناسب براي هر یک از این تجهیزات بر اساس دو معیار سطح مهارت اپراتور و میزان هزینه اولویت بندي میشوند. با توجه به جدول( 3 ) یافتهها نشان میدهد که از بین معیارهاي اصلی پایش وضعیت معیار بازرسی چشمی با وزن 0,1648 ومعیار حفره گیر با وزن 0,1646 و معیار مقاومت الکتریکی با وزن 0,1561 و معیارنوارهاي حرارتی رنگها با وزن 0,0779 و همچنین معیار سنجه از دست دادن وزن با وزن 0,0555 به ترتیب بالاترین اهمیت را براي تجهیزات مورد مطالعه در شرکت فولاد مبارکه دارا میباشند و معیار نظارت ساختاري با وزن 0,0087 و معیار رادیو گرافی (پرتو نگاري) با وزن 0,0088 و معیار تحلیل فرکانس با وزن 0,0089 و همچنین معیار جریان گردابی با وزن 0,0091 به ترتیب از پایین ترین اهمیت برخوردار میباشد. البته براي تاثیر گذاري بیشتر هریک از استراتژيهاي پایش وضعیت نیز باید با توجه اولویت بندي صورت گرفته براي هر یک از تجهیزات به طور جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرید که آیا استراتژي پایش وضعیت پیشنهادي از لحاظ ساختاري و وضعیت فعلی تجهیز مناسب با آن است یا خیر. در این تجقیق سعی شده است تا جامع ترین استراتژيهاي پایش وضعیت مورد بررسی قرار بگیرد از این رو استراتژيهاي دیگري از پایش وضعیت وجود دارد که تاثیر آنها سنجیده نشده است که این امر می تواند دلایلی مختلفی داشته باشد از جمله عدم آشنایی مختصصین این حوزه با این استراتژيها میباشد که این موضوع مستلزم آموزش تخصصی براي متخصصین در حوزه نت اعم از کلاس یا جزوات آموزشی و... میباشد و عدم نیاز به کارگیري این استراتژيها با توجه به تجهیزات و ماشینآلات خاصی که در شرکت فولاد مبارکه وجود دارد می تواند دلیل دیگري باشد. در بین فنون و معیارهاي پایش وضعیت آنالیز ارتعاشات بیشترین کارایی را جهت عیب یابی ماشین آلات دارد. زیرا رایج ترین عیوب ماشینآلات از جمله نابالانسی ناهم محوري لقی هاي مکانیکی وخمیدگیهاي شفت فقط از طریق آنالیز ارتعاشات قابل شناسایی و تعمیر هستند و فنون دیگر اکثرا به صورت مکمل این روش براي عیب یابیهاي اولیه استفاده می شوند.بعد از آنالیز ارتعاشات آنالیز روغن پرکاربرد ترین و مو ثرترین روش براي عیب یابی ماشینآلات بوده و عیوبی همچون وجود آلایندههاي مختلف در روغن سیستم و فرسودگی بعضی قطعات فقط و فقط از طریق این تکنیک قابل شناسایی هستند که نتایج این تحقیق با توجه تجهیزات مورد مطالعه و خطر خرابی هر یک از این تجهیزات تا حدودي استراتژيهاي پیشنهادي متفاوت نتایج تحقیقات پیشین بوده است. البته به جز فنونی که در اینجا به صورت کلی به آنها اشاره شد فنون خاص و متنوع دیگري نیز در صنایع مختلف به منظور عیب یابی و کنترل وضعیت ماشینآلات کاربرد دارند. در پژوهشهاي داخلی در حوزه استراتژيهاي پایش وضعیت تحقیقات کمی صورت گرفته است از جمله میتوان به تحقیق بالوي ی جام خانه اشاره کرد که در آن با استفاده از مقایسه تطبیقی که بین شاخصهاي شبکه تصمیم گیري و نمره اولویت پذیري خطر از رویکرد تحلیل حالات و آثار خطا انجام شد الگوي شبکه تصمیم گیري جدید طراحی کرد و با استفاده از تکنیکهاي پایش وضعیت و پوکایوکه متناسب با علت و نوع خرابی هر یک از تجهیزات و همچنین سطوح تعیین شده بر مبناي ضریب تشخیص خطا استراتژيهاي مناسب اراي ه گردید[ 8 ]. نوري خاجوي در تحقیقی به بررسی اهمیت پایش وضعیت در سیستم هاي صنعتی صنایع و کارخانجات پرداخت. یافتههاي این تحقیق نشان میدهد که با توجه به نیاز مبرم صنعت و نقش مهم مهندسین که بتوانند در صنایع به امر مهم پایش وضعیت و مهندسی تشخیص

26 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان عیب بپردازند تشکیل دوره آموزشی میان رشتهاي در سطح کارشناسی ارشد براي سیستم آموزش عالی کشور ضروري به نظر میرسد[ 19 ].هاشمی و همکاران به بررسی چگونگی افزایش کارآیی و میزان موثر بودن فناوريهاي پایش وضعیت زمانی که به شیوهاي مناسب با آنالیز پیشرفتهRCMترکیب شود پرداختند [20]. به طور کلی میتوان به این نکته اشاره کرد که تاکنون بیشتر بررسیهاي انجام شده در زمینه پایش وضعیت از نوع کاربردي بوده است بدین صورت که هر کدام از این تحقیقات فنی خاص از پایش وضعیت را در شرکتی به اجرا درآوردند یا اینکه براي پیاده سازي آن امکان سنجی کردند اما تحقیق حاضر از این جهت با دیگر تحقیقات انجام شده در این حوزه متفاوت است که با دیدي کلی به بررسی فنون پایش وضعیت پرداخته است و نتایج این بررسی میتواند با توجه به استراتژيهاي نظام نت و اهمیت هر یک از فنون پایش وضعیت در شرکت مورد نظر بر روي آنها سرمایه گذاري شود و نقاط قوت و ضعف این فنون را تقویت نمود. با توجه به نتایج تحقیق و تجربیاتی که در این مسیر حاصل شد موارد زیر را میتوان به عنوان پیشنهادهاي کاربردي تحقیق اراي ه کرد: 1.براي افزایش سطح مهارت کارکنان میتوان به اپراتورهاي تولیدي آموزشهاي نگهداري و تعمیرات اولیه دستگاه و به اپراتورهاي تعمیرات و نگهداري آموزشهاي شود. داده دستگاه با کار اولیه سمینارها براي آشنایی با تکنیکهاي پایش وضعیت و روشهاي پوکایوکه براي پیشنهاد میشود. برگزاري دورههاي در شرکت و آموزشی افزایش سطح مهارت و آگاهی کارکنان 2.ایجاد حس مسي ولیت در بین اپراتورهاي عملیاتی نسبت به تجهیز براي کارهاي اولیه نگهداري و تعمیرات و حساس بودن به نشانهها که نیاز به تعمیرات اضطراري به حداقل برسد. 3.براي خرابیهایی که دوره وقوع و رخداد آنها مشخص است لازم است از استراتژي نگهداري و تعمیرات پیشگیرانه با مبناي زمانی ثابت به کار گرفته شود. در صورتی که رفتار خرابیها مشخص نباشد میتوان از استراتژي نگهداري و تعمیرات بر اساس شرایط تکنیکهاي پایش وضعیت استفاده کرد. در صورتی که اجراي نگهداري و تعمیرات در صنعتی متکی به رویکردهاي اقتصادي نباشد میتوان به بازرسیهاي مقطعی بسنده نمود و بدین ترتیب سیاست ابتدایی نگهداري و تعمیرات را در مورد آنها به اجرا در آورد. موارد زیر به عنوان 1.در پیشنهاداتی به منظور انجام تحقیقات آتی در ارتباط با موضوع مقاله حاضر میتواند اراي ه گردد: RPN دامنه هر یک از شاخصهاي شدت وقوع و ضریب تشخیص خطا بین 1 تا 10 میباشد اما بر اساس الگوي طراحی شده براي شاخص وقوع یا فراوانی خرابی حد بالایی تعریف نشده است بدین معنا که ممکن است فراوانی خرابی براي یک تجهیز 30 باشد از این نظر در الگوي جدید ممکن است امتیاز RPN فراتر از امتیاز 1000 در RPN سنتی باشد و به میزان فراوانی خرابی بستگی دارد. پیشنهاد میشود که در پژوهشهاي آینده شاخص وقوع یا همان فراوانی معادل سازي شود. در این صورت با توجه به اینکه دو شاخص شدت و ضریب تشخیص نیز بر اساس طیف نهگانه تنظیم شدند حد بالاي RPN عدد 729 ( 9*9*9 )خواهد بود نه اگرچه در این پژوهش براي مقایسه روش شبکه تصمیم گیري سنتی و جدید ترجیح داده شد از RPN استفاده شود اما میتوان بر اساس تحلیل پارتو نتایج آن بررسی تحلیلی سطحی (تحلیل بر اساس دو شاخص) است یا تحلیل فضایی( رب شود نتیجه گیريهاي دیگري نیز کرد. براي تعیین استراتژي نیاز به اساس سه شاخص) سپس بر مبناي آن انتخاب استراتژي کرد. حال اگر پژوهشهاي آینده در صنایع مختلف RPN هاي مختلفی را بدست آورد و آن را بر اساس اصل پارتو تحلیل کند. شاید بتوان حدود استانداردي را براي مقادیر RPN محاسبه نمود که در آن طیف خطمشیها را متناظرا بتوان تعریف کرد. این کار یک تحول بزرگ انتخاب خط مشی کرد. در خطمشی گذاري نت است که با یک طیف سنجی بر روي RPN میتوان یکی از مشکلات عمده در زمینه پایش وضعیت و تشخیص عیب این است که افراد آموزش دیده کافی وجود ندارد. همچنین در زمینههاي فناوري مدیریت نگهداري مدیریت حوادث و خطر مدیریت ایمنی فناور مدیریت محیط زیست و فناور مدیریت حفظ انرژي نیز کمبود افراد متخصص مشهود است که این امر هزینه سنگینی را براي صنایع در بردارد.

27 27 اولویت بندي استراتژي هاي پایش وضعیت براي افزایش قابلیت دسترسی تجهیزات با استفاده از... مدیریت پایش وضعیت و مهندسی تشخیص عیب اکنون به عنوان یک علم میان رشتهاي در نظر گرفته میشود که بعضی از زمینههاي فوق الذکر را در بر می گیرد. منابع 1- R.Tavakoli-Moghaddam,H. Mirzapur,A.Hosseini, Familiar with maintenance planning, Mashhad Publication Sanabad,2009. [in Farsi] 2- N.Faqih, Engineering maintenance, Shiraz: Navid Publications, [in Farsi] 3- N.Aslam-zainudeen, A. Labib, "Practical application of the decision making grid",journal of quality in maintanace engineering, 17(2011) A.Ferriera, A.Dealmeyda, C.Cavalcante, A multi-criteria model to determine inspection intervals of condition monitoring based on delay time analysis, Reliability engineering and systems safety, 94 (2008) M.Garcia, M.Sanzi-bobi,J. Delpico, Intelligent system for predictive maintenance application to the health condition monitoring of a windturbin gearbox,computer in industry, 57(2006) B.Al-najjar, I.Al-syouf, Selecting the most efficient maintenance approach using fuzzy multiple criteria decisionmaking, International journal of production economics, 84(2002) M.Bevilacqua, M. Braglia, The analytic hierarchy process applied to maintenance strategy selection, Reliability engeeniering and system safty, 70(2000) H. Balouei Jamkhaneh, Three-dimensional model of grid design decisions (DMG) modes and effects analysis approach based maintenance error (FMEA): a case study in Isfahan Steel Mobarakeh, Master Thesis of Industrial Management, Faculty of Economics and Administrative Sciences, University of Isfahan, [in Farsi] 9- N. Ghofrani, Determine the appropriate maintenance strategy based on the decision making grid-sigma level and process capability index with a case study in Isfahan Steel Company, MSc Thesis, University: Faculty of Administrative Sciences and Economics, E. Pourjavad, Determine the appropriate maintenance strategy with analytic network process with a case study in Chadormalu, MSc Thesis, Isfahan Najaf Abad Azad University: Faculty of Engineering, O.Fernandz, A. Labib, R. Walmsley, D. Petty, "A decision support maintenance management system developing and implementation", International Journal of Quality & Reliability Management, 20 (2003). 12- K.Rahmani, Maintenance engineer with a practical approach, Tabriz afterglow emission, [in Farsi] 13- J.Williams, H.Davies, A.Drake, Condition-based maintenance and machine diagnostic, Varani Farahani, H. "Fundamentals of designing and implementing conditionbased maintenance in industrial units - Case Study: shazand thermal power plant",

28 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان The Second Conference on Condition Monitoring and troubleshooting machinery, Tehran, Sharif University of Technology A. Kelly, Strategic Maintenance Planning, Butterworth-Heinemann, Y.Cheng Lee, J. Kuang Chen, Utility Priority Number Evaluation for FMEA, J Fail. Anal. and Preven, G.Dabiri, H. Vadaye kheiri, Potential failure modes and effects analysis, concepts and methods of implementation, translation and compilation, second edition, Tehran: Athena: Engineering design and supply of automotive parts (SAPCO), R.V.Rao, J.P. Davim, A decision-making framework model for material selection using combined multiple attribute decision-making method, Journal of Adv Manufacturing Technology, 35(2008). 19- M.Nouri Khajavi, Technology, engineering and condition monitoring, fault diagnosis requires the industry, Fourth National Energy Congress, Tehran, S.J.Hashemi, S. Javadpoor, A. Mojaradian, Complementary role reliability techniques based maintenance (RCM) of condition monitoring (CM). Second Technical Conference and troubleshooting machinery condition monitoring, Tehran, Sharif University of Technology, 2007.

29 کاهش خسارت ناشی از خرابی و یا قطعیهاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري چکیده ارتعاشی با استفاده از جاذب-دمپر ضد هم آوایی * مسعود آسایش پژوهشگاه نیرو - گروه مکانیک محمد رضا شریعتی پژوهشگاه نیرو- گروه خط و پست ناصر یزدآبادي مدیرعامل شرکت صنایع برق نامدارافروز (تاریخ دریافت: 1391/02/23 تاریخ پذیرش: 1391/05/17) ارتعاشات در خطوط انتقال به عنوان سازههاي منعطف به دلیل پیچیدگی تحلیل و مدلسازي و کنترل آنها از دیرباز مورد توجه قرار گرفته و با افزایش مزایایی فنی و اقتصادي استفاده از این خطوط براي انتقال انرژي الکتریکی استفاده از آنها نیز در طی سالیان گذشته افزایش یافته است. تولید انرژي الکتریکی در یک محل و یا مجموعه به تنهایی کفایت نکرده و مبحث انتقال آن از محل تولید به مصرف بسیار با اهمیت است. در این امتداد به دلیل گذر خطوط از مناطق مختلف آب و هوایی مشکلات عدیدهاي براي آنها پیش آمده که مهمترین آنها اثرات باد و یخ و برف بر روي این خطوط است. دامنه نوسان بالا قرار گرفتن خطوط در حریم یکدیگر و همچنین پیچیده شدن خطوط به خصوص خطوط باندل شده به دور همدیگر از مهمترین مشکلات این سازهها بوده که خسارتهاي بالایی ناشی از قطعی انتقال انرژي الکتریکی پارگی کابلها و یا شکستن دکلها پدید می آورند. در این مقاله نتایج تحقیق صورت گرفته در زمینه مدلسازي و دلایل پیدایش ناپایداري خطوط باندل شده ولتاژ بالا روشهاي کنترل و در نهایت طراحی ساخت تست تولید انبوه و نصب دمپرمناسب براي کنترل ارتعاشات بر روي این خطوط اراي ه گردیده است. کلیدواژهها: ارتعاشات خطوط انتقال ناپایداري کنترل هم آوایی دمپرهاي ارتعاشی گالوپینگ Damage cost reduction by repeated break done in high voltage power transmission lines due to vibration instability with damperdetuner M. Asayesh M. Shariati N. Yazabadi Mechanical Systems Department, Niroo Research Institute, Tehran, Iran Abstract Vibration of power transmision lines due to their flexibilities has become one of the more complex issues both in analysis and control. Due to technical and economical merits of these types of structures, these applications have become more popular recently. Power generation, transmission and distribution requires crossing from different geographical locations such as mountains, rivers and under different weather conditions. The wind and snow, for example, causes unpredictable vibrations in the bundled cables. These vibrations under some circumstances may cause sever damages to the conductors and towers. In this paper, the cause and effect of vibration due to wind and snow effects are investigated in high voltage power transmision lines. Also a special vibration control device for detuning and damping of vibration has been built and tested. Keywords: Conductor Vibration, Instability, Tuning Control, Vibration Dampers, Galloping

30 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان مقدمه ارتعاشات در خطوط انتقال در دسته بندي ارتعاشات ناشی از سیال میباشند. در این دسته بندي نوع تحریک بدلیل عبور سیال از سطح جسم بوده و از طرفی نوع سازه نیز در دسته بندي سازههاي منعطف قرار میگیرد. در این حالت معادلات حرکت سیال و جسم جامد کوپل گردیده و سبب غیرخطی شدن معادلات میگردد. در اثر برخورد سیال به خطوط انتقال سه نوع ارتعاشات پدید میآیند که شامل ارتعاشات آي ولین ارتعاشات ناشی از افشانه شدن سیال (ویک) و ناپایداري ارتعاشی میباشند. در اندرکنش سیال با کابل علاوه بر وزش باد و مشخصات قطر و طول کابل اثر جمع شدن برف و یخ به خصوص به صورت غیرمتقارن بر روي خطوط نیز بسیار مهم میباشد. در این حالت در اثر برخورد جریان باد سطح مقطع کابل متقارن نبوده و پروفیل یخ به شکل آیروفویل درآمده و سبب حرکت بالاي دامنه ارتعاشات میگردد. این امر سبب تغییر نیروي برا و پسا شده و در نتیجه میزان میرایی خط متغیر و در برخی از زوایاي برخورد جریان باد ناپایداري در خط ایجاد میگردد. در اثر این ناپایداري دامنه حرکت بسیار بالا و تا حد شکم کابل افزایش یافته و فرکانس نیز بسیار پایین و در محدوده کمتر از یک هرتز میباشد. انرژي ناشی از این حرکت با دامنه بالا و فرکانس پایین سبب وارد گشتن تنش هاي بیش از حد تحمل یراق مقرهها دکلها و کابل گشته و سبب آسیب دیدگی جدي در آنها میگردد. همچنین در اثر وقوع حادثه براي یک دهنه بار به صورت نامتقارن بر روي سایر دهنهها وارد گردیده و سرعت شکست و آسیب دیدگی را افزایش میدهد. علاوه بر موارد فوق به دلیل دامنه بالاي حرکت و افزایش طول اضافی کابلها خطوط در حریم یکدیگر قرار گرفته و سبب قطعی مکرر در خط مورد نظر میگردند. در این مقاله نتایج حاصل از مدلسازي این پدیده در خطوط ولتاژ بالا (تا 400 کیلوولت) و همچنین باندل شده استفاده از نتایج مدلسازي براي طراحی و ساخت جاذب-دمپري مناسب براي کنترل این پدیده به صورت نمونه سازي و نصب آن در یک دهنه و همچنین تولید انبوه و بکارگیري نمونه صنعتی آن در یک خط انتقال کامل اري ه میگردد. اهمیت و توزیع ناپایداري ارتعاشات در خطوط انتقال ایران با توجه به بررسیهاي انجام گرفته بر روي تعدادي از خطوط شبکه انتقال ایران که از مناطق کوهستانی و برفگیر عبور میکنند مشخص گردید که پدیده ناپایداري ارتعاشی یکی از اصلیترین دلایل بروز خطا بر روي آنها میباشد. کنترل این پدیده و جلوگیري از وقوع آن بر روي خطوط میتواند تا حدود بسیار زیادي از زیانهاي اقتصادي ناشی از آن جلوگیري کند. پدیده ناپایداري ارتعاشی در خطوط هواي ی در مناطقی حادث میگردد که سرعت باد بالا و یا باد همراه با یخ و برف بر روي کابلها ایجاد شده باشد. در چنین شرایطی از روشهاي مختلفی براي کنترل ناپایداري میتوان استفاده نمود که شامل افزایش تعداد دکلها (پایهها) افزایش کشش کابل تغییر مسیر عبور کابل و سایر موارد بوده که در بسیاري موارد به دلایل فنی و اقتصادي امکان پذیر نمیباشند. در بررسی اهمیت کنترل ارتعاشات ناپایدار در خطوط انتقال در سالهاي مختلف تلاشهاي فراوانی صورت پذیرفته است ولی به دلیل مشکلات ثبت اطلاعات این ناپایداري امکان گزارش دقیق در این رابطه وجود نداشته است. بررسی نسبتا دقیقی در مرجع [1] صورت گرفته است. در این مطالعه مناطق مختلفی از کشور مورد بررسی قرار گرفته و احتمال ناپایداري و همچنین حدود خسارت ناشی از آن بر آورد گردیده است.

31 31 کاهش خسارت ناشی از خرابی و یا قطعی هاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري ارتعاشی با استفاده از هزینههاي ناشی از خسارات تجمع برف و یخ برروي خطوط هزینههاي ناشی از تجمع برف و یخ و وقوع پدیده ناپایداري خطوط شامل موارد زیر میباشد: Cudc = Pave I p I n T E -1 هزینههاي ناشی از انرژي فروخته نشده این هزینهها از حاصل ضرب پارامترهاي زیر به دست میآیند: متوسط توان عبوري از خطوط تعداد دفعات قطعی مدت زمان قطعی ناشی از تجمع برف و یخ و هزینه هر کیلووات ساعت انرژي (1) 2- هزینههاي ناشی از ضرر و زیان به مشترکین این هزینهها از حاصل ضرب پارامترهاي زیر به دست میآیند: میانگین هزینه ضرر به مشترکین براساس هر کیلووات ساعت (Oc) میانگین توان عبوري از خطوط تعداد دفعات قطعی خط و ضریب احتمال قطع شدن. میانگین هزینه ضرر به مشترکین از میانگین حاصل جمع سه هزینه مشترکین خانگی صنعتی و تجاري حاصل میگردد. C = O P I I L c ave n p 3- هزینههاي ناشی از نیروي انسانی و تجهیزات لازم جهت تعمیرات خطوط پس از آسیب دیدگی (2) [2] در این قسمت براساس اطلاعات جمعآوري شده از محل برقهاي منطقهاي فرض شده است که هزینه نیروي انسانی مورد نیاز براي تعمیرات خطوط 132 kv و 63 در هر بار قطعی مبلغ 000 ر 500 ر 1 ریال باشد علاوه بر این هزینه مبلغ 000 ر 500 ریال نیز جهت هزینه تجهیزات مورد نیاز براي تعمیرات خط در نظر گرفته شده است. این هزینه براي خطوط 230 و 400 کیلوولت برابر با 000 ر 000 ر 4 ریال در نظر گرفته شده است. کل هزینه این قسمت از حاصل ضرب این هزینه پایه در تعداد دفعات قطع خطوط و تعداد مدارات خط به دست میآید. این هزینهها بر اساس مرجع بدست آمدهاند. جدول 1. توزیع مشکلات ناشی از ناپایداري خطوط انتقال نیرو احتمال عدم تحویل انرژي به مشتري تعداد دفعات تکرار در سال مدت زمان قطعی (ساعت ( ولتاژ خط kv KV KV KV محاسبات و بررسی ها نشان داده است که هزینه ناشی از ناپایداري در خطوط انتقال نیرو به شدت بالا بوده و با وجود تعداد تکرار و احتمال وقوع کم هزینههاي آن بسیار بالا میباشد.

32 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان مدلسازي ناپایداري خطوط انتقال نمیتوان به درستی اشاره کرد که اولین بار پدیدة گالوینگ در چه زمانی رخ داده است. اما تا سال 1920 میلادي ارتباط بین ارتعاشات ایجاد شده در کابلهاي انتقال قدرت و اثرات یخ نشسته روي آن کشف نشده بود. در سال 1930 دیویدسن پدیدة گالوپینگ را به تغییرات آیرودینامیکی مقطع خط انتقال در اثر نشستن یخ روي آن نسبت داد. دو سال بعد دن هارتوگ براي اولین بار توصیفی ریاضی براي مکانیزم گالوپینگ اراي ه داد. نظریە وي نظریە کلاسیک آیرودینامیک است. او یک مدل یک درجه آزادي براي ارتعاشات آیرودینامیکی کابل اراي ه کرد که این مدل ساده اهمیت پیچش را در نظر نمیگرفت. دن هارتوگ فقط خصوصیات آیرودینامیک پروفیل یخ را در نظر گرفته بود. او نتیجه گرفته بود که ارتعاشات تقویت شده هنگامی اتفاق میافتند که شیب منفی نیروي برا در برابر زاویە حملە نسبی باد از نیروي پسا بیشتر شود. خصوصیات مکانیکی سیستم به خصوص پیچش در تي وري او در نظر گرفته نشده بودند. او همچنین متذکر شده بود که پیچش کابل میتواند تا ثیر بسیار بزرگی در آغاز پدیدة گالوپینگ داشته باشد. در سال 1939 اولین وسیله براي کنترل گالوپینگ توسط داویسن از Hydro Ontario عرضه شد. این وسیله که همان جداکنندة دو فاز میباشد در واقع یک هادي است که بین دو فاز قرار گرفته و از برخورد یا نزدیک شدن بیش از حد آنها در هنگام ارتعاشات گالوپینگ جلوگیري میکند. پیشرفتها در زمینە ارتعاشات گالوپینگ بسیار اندك بود تا در سال 1973 مایرسکو با استفاده از معادلە موج غیرخطی مرتبە دوم ارتعاش صرفا عمودي را مدل کرد و جواب را به فرم سري به دست آورد نواك درسال 1972 یک مدل چند درجه آزادي براي ارتعاشات عمودي اراي ه کرد که در آن از یک معادلە عمومی حرکت براي هر مود استفاده شده بود. اما مایرسکو در سال 1973 نتیجه گرفته بود که یک هادي نهایتا به یک حالت ارتعاشی مشخص میرسد که توسط یک مود خاص تعیین میشود. مشاهدات واقعی هاديها (مثل ادوارد و مادیسکی) چنین موضوعی را تا یید میکند. در نتیجه براي رسیدن به یک مدل ساده فقط یک مود ارتعاشی را میتوان در نظر گرفت. پارکینسون و همکارانش یک مدل یک درجه آزادي با جرم متمرکز را براي تحلیل یک پلانج به شکل منشور مربعی و با فرض تحریک تک مودي به کار گرفتند. همچنین وان در برگ نیز در سال 1984 یک مدل جرم و فنر براي اراي ه پاسخ ارتعاش عمودي و عرضی (درجهت باد) یک هادي اراي ه کرد. در سال 1974 بلونیز وایوان از یک مدل دو درجه آزادي استفاده کردند. مشاهدات ادوارد و مادیسکی نشان داد که همیشه حرکت پیچشی حرکت عمودي کابلها را همراهی میکند. ریچاردسون درسال 1981 و کورتمیکر در سال 1984 با در نظرگرفتن مدلی که وابستگی مودهاي پیچشی و حرکت عمودي و اثرات متقابل پیچش و حرکت عمودي و حرکت عرضی را در نظر میگرفت چگونگی شروع ارتعاشات هادي را بررسی کردند. یو و همکارانش در سال 1992 مدلی دو درجه آزادي براي گالوپینگ اراي ه کردند که در آن براي اولین بار اثر یخ در نظر گرفته شده بود در سال 1993 یو و همکارانش یک مدل سه درجه آزادي براي گالوینگ اراي ه کردند. آنها سه حرکت افقی عمودي و پیچش را در نظر گرفتند و معیار شروع ارتعاشات را به دست آوردند. دساي و همکارانش نیز گالوپینگ را با روش اجزاء محدود بررسی کردند. در 1990 بلوینس با انتشار کتابی به بررسی پدیدة گالوپینگ و پاسخ آن در حالت دو درجه آزادي پرداخت. این کتاب را میتوان مجموعهاي از نتایج بدست آمده دربارة گالوپینگ تا آن زمان دانست در سال 1998 جین لوي یس لیلیان و وانگ مدلی 3 درجه آزادي براي گالوپینگ در خطوط انتقال قدرت اراي ه کردند. تا آن زمان بیشتر مطالعات انجام شده بر روي گالوپینگ در حالت دو درجه آزادي صورت گرفته بود و مدلهاي 3 درجه آزادي که حرکت افقی را نیز در نظر میگرفتند.

33 33 کاهش خسارت ناشی از خرابی و یا قطعی هاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري ارتعاشی با استفاده از مدلسازي یک درجه آزادي در شکل (1) یک جرم با فنر و دمپر براي مدلسازي سیستم یک درجه آزادي نشان داده شده است. جسم نشان داده شده در معرض سرعت سیال با مقدار و دانسیته U و ρ قرار می گیرد. ضریب سختی فنر برابر ky در واحد طول میباشد. نیروهاي هیدرودینامیکی ماندگار وارد بر جسم شامل نیروي برا و پسا می باشند که برابرند با: F F L D = = ρu ρu 2 2 DC DC L D (3) شکل 1. مدل یک درجه آزادي جابجایی براي ناپایداري ζ معادله حرکت سیستم به شرح زیر بوده که در آن m جرم مدل و ضریب میرایی میباشد. اگر از مقادیر بالاتر و پایینتر α صرفنظر گردد معادله حرکت به معادلهاي خطی تبدیل شده و در شرایط تعادل حول = 0 y بشکل زیر قابل بیان خواهد بود [3]. m && y ρud C & y mωy ξ = 0 + = y α y k ρ = 0 4 yy U DCL α mωy α 2 1 (4) حل معادله حرکت شامل دو بخش حل آزاد و حل ویژه معادله می باشد که جابجایی حرکت بشرح زیر میباشد: y = 1 U 2 2 DC K y L α = 0 + A e y sin ω 1 2 ( 1 ξ ) t + φ ζ Tω yt 2 y T (5)

34 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان با توجه به علامت ضریب میرایی بازاي تمامی مقادیر زاویه حمله ζ T α معادله فوق میتواند پایدار و یا ناپایدار باشد. اگر ضریب میرایی مثبت باشد ارتعاش پایدار بوده و دامنه آن با گذشت زمان کاهش خواهد یافت و این حالت هنگامی پدید خواهد آمد که شیب ضریب نیروي قاي م منفی باشددر نتیجه شرایط زیر باید برقرار باشند: C y α p 0 و C L + C α D f 0 (6) مدلسازي سه درجه آزادي در مدلسازیهاي یک و دو درجه آزادي اثرات حرکات قاي م و کوپل حرکت قاي م-پیچش بترتیب در نظر گرفته می شوند. مدل یک درجه آزادي در حرکت قاي م بطور وسیعی در مدلسازي ناپایداري استفاده شده است. مطالعات و مشاهدات واقعی اثرات پیچش را نیز در ناپایداري نشان داده است. بلوینس نشان داد که پیچش در بعضی حالات نقشی اساسی در پیدایش ناپایداري دارد. در همه مطالعات اثرات حرکت در راستاي جهت وزش باد صرفنظر میشد در حالی که دامنه آن تقریبا با حرکت قاي م قابل مقایسه است. معادلات حرکت سه درجه آزادي براي یک خط از رابطه زیر محاسبه می گردند :[7] 2 y m + C 2 t 2 x m + C 2 t 2 θ I + C 2 θ t y X 2 y y T = F 2 v t z 2 2 x x T = F 2 2 h t z 2 θ θ GJ = M 2 t t z () z () z () z (7) که در آن y و x به ترتیب حرکتهاي عمودي و افقی هستند و مدل 3 درجه آزادي را میتوان در شکل 2 مشاهده نمود. θ حرکت پیچشی است. تعریف زوایا و نیروهاي این C x, Cy و C θ ثابتهاي دمپینگ هستند. T مربوط به کرنشهایی حاصل از حرکت کابل میباشد که از نحوة مدلسازي تنش در کابل حاصل میشود. GJ نشان دهندة سختی پیچشی است m و I به ترتیب جرم کلی و ممان اینرسی هادي یخ زده در واحد طول میباشند.

35 35 خسارت کاهش ناشی از خرابی و یا قطعی هاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري ارتعاشی با استفاده از درجه آزادي [7] شکل 2. زوایا و نیروهاي این مدل 3 معادله غیر خطی فوق به روش عددي حل شده و شرط ناپایداري منطبق شدن فرکانسهاي پیچشی و جابجایی خواهد بود. نمونه این محاسبات و شرایط حاکم در جدول 2 براي یک خط نشان داده شده است خط شاهرود علی آباد جدول 2. شرایط وقوع پدیده ناپایداري در طراحی دمپر کنترل این پدیده در خطوط انتقال نیرو باید مانع از کوپل شدگی مدهاي پیچشی و جابجایی شد. براي این منظور براي گردد تا مانع هم آوایی این دو فرکانس گردد. جاذب پیچشی که شکل آن در شکل 3 نشان داده شده است. طراحی

36 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان ضمنا براي جلوگیري از تجمع انرژي ناشی از ارتعاشات و کارآیی بهتر جاذب به آن میرایی در جهت پیچش نیز اضافه گردده است که نمونه به جاذب دمپر تیدیل گردیده است. شکل 3. نمونه دمپر طراحی و ساخته شده تولید صنعتی دمپر نمونه دمپر تولیدي پس از آزمونهاي اولیه براي عملکرد بلند مدت در سایت بر روي یک خط 400 کیلوولت براي مدت 2 سال نصب گریدید که پس از رضایت از عملکرد آن بر روي نمونه تولیدي براي تولید صنعتی تغییراتی اعمال گردید. در شکل 4 نمونه اولیه نصب شده در یک خط 400 کیلوولت نشان داده شده است. شکل 4. نصب دمپر تولید نمونه بر روي خط

37 37 کاهش خسارت ناشی از خرابی و یا قطعی هاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري ارتعاشی با استفاده از در ادامه براي تولید انبوه و متناظر با شرایط خطوط تغییراتی در روش تولید مونتاژ و نصب نمونه اعمال گردید که در نهایت منجر به تولید محصولی صنعتی گردید. عمده اصلاحات شامل اصلاحات روش تولید اجزا آزمونها مدارك دستورالعملها بوده که در مراحل مختلف تولید اعمال گردیده است. در شکل 5 خلاصه پروسه تولید نشان داده شده است. شکل 5. چیدمان و روند تولید صنعتی دمپر ارتعاشی در ادامه لیست آزمونها استخراج و بر روي نمونههاي صنعتی اعمال گردید که مهمترین این آزمونها خواص جاذب- دمپر بوده که نمونه عملکرد آن در شکل 6 نشان داده شده است Angle/before Fatigue Angle/ After Fatigue Teta(Degree) (Hz) شکل 6. نتایج تست هم آوایی قبل و بعد از تست خستگی بر روي دمپر تولید صنعتی و عملکرد آن

38 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان پس از حصول اطمینان از صحت عملکرد دمپر نمونه براي خط مورد نظر طراحی و ساخته شد. این موارد تولید شده پس از موافقت کاربر در خطوط نصب گردیدند که رضایت مورد نظر را در نصب در بر داشته و تاکنون از خطوط مورد نظر گزارشی دال بر پیدایش مشکل دریافت نگردیده است. در شکل هاي 7 و 8 نمونه محاسبات احتمال وقوع ناپایداري تعداد و محل نصب و همچنین نصب دمپر اراي ه گردیده است. شکل 7. نمونه محاسبات احتمال وقوع ناپایداري تعداد و محل نصب دمپر تولید صنعتی شده خط شاهرود علی آباد شکل 8. نصب دمپر تولید صنعتی بر روي خط شاهرود علی آباد

39 39 کاهش خسارت ناشی از خرابی و یا قطعی هاي مکرر در خطوط ولتاژ بالا در اثر ناپایداري ارتعاشی با استفاده از جمع بندي در این مقاله به بررسی و اراي ه مشکل ناپایداري در خطوط انتقال نیرو پرداخته شد. به دلیل سازه منعطف و اندرکنش باد با برف و یخ و میرایی پایین سازه اي کابلها و تغییرات میرایی ناشی از نیروي درگ به دلیل تغییرات جهت برخورد باد با کابلها این سازه ها مستعد ناپایداري بوده که در نهایت سبب حرکت با دامنه بالاي خطوط می گردند. این حرکت با دامنه بالا و فرکانس پایین سبب ورود کابلها به حریم همدیگر و قطعی هاي مکرر شده و از طرفی بارهاي دینامیکی بالاي آنها سبب عدم تقارن بارگذاري روي خطوط مقرهها و دکلها گردیده که پارگی کابل ها و شکست دکلها را در پی خواهد داشت. به روش عددي مدلسازي غیرخطی ارتعاشات کابلها مدلسازي گردیده و شرایط وقوع ناپایداري استخراج گردید. با استفاده از نتایج مشخصی گردید که کوپل شدگی ارتعاشات پیچشی و خمشی سبب ناپایداري شده و شرایط آن استخراج گردید. در ادامه جاذب-دمپري براي کنترل این ارتعاشات به صورت نمونه طراحی تولید و تست گردید و حدود دو سال نیز در سایت تست گردید. در ادامه نمونه تولیدي به صورت صنعتی با لحاظ نمودن تمامی الزامات خطوط طراحی و تولید گردید. نمونه تولیدي تیز در سایت نصب و در حال بهره برداري میباشد. مراجع -1-2 پژمان خزایی پیمان اسماعیلی صفر فرضعلیزاده مهدي اسدي "افزایش قابلیت اطمینان مقرهها در شرایط یخ و برف" تهران نشریه علمی پژوهشی برق شماره آمار تفصیلی صنعت برق ایران در سال 1379, سازمان مدیریت توانیر معاونت برنامه ریزي خرداد ماه R. D. Blevins, Flow-Induced Vibration, Second Edition, Van Nostrand Reinbold Int. Co. Limited, L. Meirovitch, Analytical Methods in Vibrations, Macmillan, New York, P. Yu, Y. M. Desai, A. H. Shah N. Popplewell, Three-Degree-Of-Freedom Model For Galloping. Part I: Formulation, ASCE, Journal of Engineering Mechanics,, 1993, vol. 119, no. 12, pp P. Yu, Y. M. Desai, A. H. Shah N. Popplewell, Three-Degree-Of-Freedom Model For Galloping. Part II: Solutions, ASCE, Journal of Engineering Mechanics, 1993, vol. 119, no. 12, pp J. Wang, J. L. Lilien, Overhead electrical transmission line galloping a full multi-span 3-DOF model, application and design recommendations, IEEE Trans. On Power Delivery, 1998, vol. 13, no. 3,pp K. F. Jones, Coupled vertical and horizontal galloping, ASCE, Journal of Engineering Mechanics, 1992, vol. 118, no. 1, pp D. Q. Cao, Robin W. Tucker, Charles Wang, A stochastic to cable dynamics with moving rovulets, Journal of sound and vibration, 2003, vol. 268, No. 2, pp J. Chadha, W. Jaster, Influence of turbulence on the galloping instability of iced conductors, IEEE Trans. On Power Apparatus and Systems,2006, vol. 94, no.5, pp

40 بررسی اثر سیاست هاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستمهاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن چکیده عملکرد مو ثر یک سیستم به برنامهریزي 399 * فاطمه افشارنیا دانشجوي کارشناسی ارشد مهندسی مکانیزاسیون کشاورزي محمدامین آسودار دانشیار گروه مهندسی ماشینهاي کشاورزي و مکانیزاسیون عباس عبدشاهی استادیار گروه اقتصاد کشاورزي دانشگاه کشاورزي و منابع طبیعی رامین خوزستان (تاریخ دریافت: 1391/04/05 تاریخ پذیرش: 1391/06/29) قابل قبول فعالیتهاي سرویس و تعمیرات آن سیستم وابسته است. برنامهریزي مدیریتی مو ثر به تخمین دقیق پارامترهاي سیستم نگهداري مربوط می شود. جهت بررسی اثر سیاستهاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستم هاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن 399 در استان خوزستان مطالعهاي از طریق پرسشنامه و مصاحبه مستقیم با تعداد 102 کاربر تراکتور در پنج منطقه از استان انجام گرفت. تحلیل رگرسیون که با برآورد تابع نمایی صورت گرفت نشان داد که سیستمهاي مختلف تراکتورهاي تحت تعمیرات اصلاحی در دوره فرسودگی قرار دارند اما تراکتورهایی که تحت نگهداري پیشگیرانه بودند سیستم موتور و فرمان آنها در دوره عمر مفید سیستم هیدرولیک و خنک کننده در پایان دوره عمر مفید و ابتداي ورود به دوره فرسودگی سیستم انتقال نیرو و برق رسانی در دوره خرابیهاي اولیه و سیستم ترمز و سوخت رسانی نیز در انتهاي دوره عمر مفید بودند که تمایل ورود به دوره فرسودگی را داشتند. کلیدواژهها: سرویس و نگهداري سیستم نرخ خرابی تراکتور. یادداشت فنی Investigation Effect of Maintenance Policies on Different Systems Failure Rate of MF399 Tractor Fatemeh Afsharnia MS student of Agricultural Mechanization Engineering Mohammad Amin Asoodar Associate Professor, Agricultural Mechanization Department Abbas Abdeshahi Assistant Professor, Agricultural Economic Department, Khouzestan Ramin Agriculture and Natural Resources University Abstract Effective operation of a system is dependent on acceptable programming of maintenance and service activities. Efficient managerial programming is associated with accurate estimation of maintenance system parameters. In this study, the effect of maintenance policies on different systems failure rates of MF399 tractor was investigated based on 102 questionnaires from tractor operators in five regions of Khouzestan province in Iran. Regression analysis by estimating an exponential function showed that different tractor systems under CM maintenance were in a wear out period, but tractors steering and engine systems under PM maintenance were in a useful life period, Hydraulic and Cooling systems at their end of useful life period and the beginning of wear-out period, Transmission and Electrical systems in a randomized breakdown period and Brake and Fuel systems were in the end of their useful life period with tendency to enter to their wear out period. Keywords: Maintenance, System, Failure Rate, Tractor.. afsharniaf@yahoo.com

41 41 بررسی اثر سیاست هاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستم هاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن 399 مقدمه امروزه کاربرد فناوريهاي مدرن دهههاي اخیر در رشد سریع تولید زراعی نتیجه شده است. تراکتورها و ماشینهاي کشاورزي نمونههاي مهم این فناوري مدرن و جز کلیدي مکانیزه کردن کارهاي زراعی را تشکیل میدهند از این رو جهت رسیدن به کشاورزي پایدار و افزایش سطح کیفی مکانیزاسیون و تکنولوژي تولید ماشین آلات کشاورزي و نیز مقدار آن باید به یک سطح بهینه دست یافت [8]. استفاده بهینه از تراکتور در گرو میزان توجه به کیفیت و دوام قطعات مصرفی آن میباشد. در صورتی که کیفیت قطعات در حد مطلوب نباشد شکستگی و فرسودگی آنها موجب ایجاد توقفهاي ناخواسته در مزرعه میگردد که این امر در عملکرد فنی و بازده اقتصادي ماشین مو ثر است. لذا توجه به احتمال خرابی زمان تعمیر و علل آن [4] و کاربرد ابزارهاي پیشبینیکننده دقیق ضروري به نظر میرسد. اگر نگهداري مزرعهاي و مناسب تراکتورها در طولانی مدت اجرا شود بخش بزرگی از کار قبل از نیاز به تعمیرات اساسی انجام خواهد شد. تعمیر کردن تراکتورها میتواند هزینه بالایی نه تنها از نقطه نظر هزینه لازم جهت تعمیر داشته باشد بلکه بخاطر مشکلات به وجود آمده روي بهرهوري محصول نیز تا ثیر میگذارد. وسعت مشکل خرابی تراکتور در کشورهاي در حال توسعه در مقایسه با کشورهاي توسعه یافته جديتر است و این بخاطر بحران نبود قطعات یدکی اصلی نگهداري پیشگیرانه فقدان طرحی جدید براي ادغام مدیریت نگهداري و برنامههایی جهت تشخیص معایب اولیه میباشد [15]. نگهداري عبارت است از مجموعه فعالیتهایی که به طور مشخص و معمولا به صورت برنامهریزي شده با هدف جلوگیري از خرابی ناگهانی ماشینآلات تجهیزات و تا سیسات انجام میگیرد تا قابلیت اطمینان در دسترس بودن آنها افزایش یابد [3]. سیاستهاي نگهداري شامل دو دسته تعمیرات اصلاحی ) 1 (CM و نگهداري پیشگیرانه ) 2 (PM است. در سیاست اصلاحی تعمیرات پس از شکستگی یا وقوع آشکار یک خرابی انجام میشود. در سیاست پیشگیرانه نگهداري جهت جلوگیري از وقوع شکستگی قطعات اجرا میشود. سیاست نگهداري پیشگیرانه برنامههاي نگهداري بر پایه زمان (TBM3) را جهت تعیین قطعات تعویضی اعمال میکند [5] که شامل برنامه روانکاري بررسیها و تنظیمهاي روزانه میباشد [19]. در هر نوع برنامهریزي نگهداري و تعمیرات میبایست به این واقعیت توجه داشت که خرابی و از کارافتادگی ماشینها مسي لهاي نیست که بتوان به طور مطلق از آن جلوگیري و ممانعت نمود بلکه میتوان با استفاده از یک سري فنون برنامه- ریزي قابلیت اطمینان و قابلیت بهرهبرداري از ماشینها را بهبود بخشید [2]. عملکرد فعالیت نگهداري مو ثر به برنامهریزي قابل قبول فعالیتهاي نگهداري و تعمیرات وابسته است. برنامهریزي فعالیتهاي نگهداري کل هزینههاي نگهداري و عملیاتی یک سیستم تولیدي را تعیین میکند. برنامهریزي درست به تخمین دقیق پارامترهاي سیستم نگهداري مربوطه مانند متوسط فاصله زمانی بین دو خرابی متوالی (MTBF4) وابسته است [16]. بنابراین جهت تشخیص دقیق خرابی و فراهمسازي طرحهاي نگهداري مو ثرتر داشتن سیستم بازرسی قابل اطمینان و پیشبینی مکانیزم روند نرخ خرابی سیستم ضروري و لازم است. با توجه به اینکه معدود کارهاي مطالعاتی انجام شده در زمینه نگهداري و تعمیر تراکتورهاي کشاورزي در ایران معطوف به بیان درصد و فراوانی خرابی قسمتهاي مختلف تراکتور و برآورد ضرایب تعمیراتی بوده است کارهاي استنباطی در این زمینه توسعه نیافته و فقط در حد بررسی همبستگی بین متغیرهاي مستقل و وابسته بوده است. این مطالعه براي اولین بار در ایران به دنبال بررسی سهم نقش و اثر نوع سرویس و نگهداري بر از کارافتادگی و خرابی سیستمهاي مختلف تراکتور از طریق تحلیل رگرسیونی و مدلسازي میباشد. از آنجایی که مطالعات بسیار محدودي در 1. Corrective Maintenance 2. Preventive Maintenance 3. Time-Based Maintenance 4. Mean Time Between Failures

42 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان زمینه تغییرات نرخ خرابی ماشینهاي کشاورزي در سالهاي اخیر صورت گرفته است این مطالعه میتواند یک دیدگاه جدید براي آنالیز و استفاده در تصمیمهاي چندگانه مدیریتی اراي ه دهد. مواد و روشها منطقه مورد بررسی در این مطالعه استان خوزستان میباشد که در جنوب غربی ایران و بین 47 درجه و 31 دقیقه تا 50 درجه و 39 دقیقه طول شرقی از نصفالنهار گرینویچ و 29 درجه و 58 دقیقه تا 33 درجه و 4 دقیقه عرض شمالی از خط استوا واقع شده است [1]. جامعه آماري این پژوهش با توجه به جدول مورگان شامل 102 دستگاه تراکتور مسیفرگوسن 399 میباشد. در این مطالعه سعی شد از شرکتهاي خصوصی مکانیزاسیون کشاورزي در سطح استان استفاده شود. براي انجام این تحقیق پرسش نامههایی تهیه و اطلاعات لازم در خصوص نگهداري و تعمیر تراکتورها جمع آوري گردید. اطلاعات جمع آوري شده عبارتند از: نوع و تعداد تراکتورهاي موجود در شرکت نوع سرویس و نگهداري (اصلاحی و پیشگیرانه) سن دستگاه ساعات استفاده سالیانه از آن تعداد خرابی سیستمهاي مختلف هر دستگاه تراکتور و کارکرد بر حسب ساعت در دورههاي زمانی مشخص. قابلیت اطمینان یک ماشین احتمال انجام کار با آن در یک دوره تعریف شده با محدودیتهاي تعیین شده تحت شرایط خاص میباشد [7 و 9 ] و به فرکانس خرابیها وابسته است و بواسطە متوسط فاصلە زمانی بین دو خرابی متوالی بیان می- شود. پارامتر تعیین کننده قابلیت اطمینان ماشین نرخ خرابی (L) است. نرخ خرابی برابر با معکوس متوسط فاصلە زمانی بین دو خرابی متوالی (ساعت) میباشد [18 و 9] که از رابطه 1 محاسبه میگردد [2]: (1) در اینجا: :MTBF متوسط فاصلە زمانی بین دو خرابی متوالی L: نرخ خرابی T: کل زمان سیکل n: تعداد خرابیها در یک سیکل زمانی خرابیها در کل میتوانند در سه نوع اصلی دستهبندي شوند گرچه ممکن است بیش از یک دلیل مو ثر براي یک خرابی خاص موجود باشد. انواع خرابیها عبارتند از: 1) خرابیهاي اولیه 2) خرابیهاي تصادفی و 3) خرابیهاي فرسودگی. خرابیهاي اولیه آنهایی هستند که به خاطر برخی معایب در یک قطعه یا مجموعهاي از قطعات در نتیجه طراحی ساخت یا نقص در بررسی اتفاق میافتند که در فرآیند تولید دیده نمیشوند. در این مرحله نرخ خرابی در اثر افزایش سن کاهش مییابد. در طول دوره خرابی تصادفی مقدار نرخ خرابی معمولا خیلی پایین و پیوسته است و یک اتفاق تصادفی ناشی از سطوح استرس شدید محیطی و یا استفاده نادرست از ماشین کافی است تا سبب خرابی اجزا گردد. این دوره در عمر اجزا

43 43 بررسی اثر سیاست هاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستم هاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن 399 به عنوان دوره عمر مفید شناخته میشود. دوره فرسودگی به وسیله افزایش در نرخ خرابی به دلیل فرسایش اجزا با افزایش سن متمایز میشود. ارتباط این سه دسته خرابی در شکل 1 نشان داده شده است ] 11 و 13]. شکل 1. نمودار نرخ خرابی (وانی شکل) براي یک ماشین ایده آل یا بخشی از آن [17] نتایج و بحث میانگین سن ساعات کارکرد سالیانه و ساعات استفاده تجمعی نرخ خرابی و فاصله زمانی بین دو خرابی متوالی در هر دو نوع تعمیرات اصلاحی و نگهداري پیشگیرانه در جدول 1 آمده است. همان طور که مشخص است میانگین سن و ساعات کارکرد سالیانه براي هر دو گروه تقریبا یکسان میباشد تا اثر سن و ساعات استفاده سالیانه حذف گردد. تراکتورهاي تحت تعمیرات اصلاحی براي ساعات استفاده تجمعی 1500 تا ساعت و تراکتورهاي تحت نگهداري پیشگیرانه از 2720 تا ساعت بکار برده شدند. متوسط نرخ خرابی کل در تعمیرات اصلاحی بیش از نگهداري پیشگیرانه بود زیرا بازبینی و نگهداري پیشگیرانه و به موقع نه فقط به کاهش خرابیهاي بزرگ و از دست رفتن زمان کمک خواهد کرد بلکه در شناسایی خرابیها زمانی که میتوانند با تعمیرات نسبتا جزي ی برطرف شوند بسیار مو ثر خواهد بود [10]. این نتایج با 6 5 گزارش آنک (1994) و اماري و همکاران (2006) که دلیل اصلی خرابیها را نگهداري ضعیف معرفی کردند همخوانی دارد. متوسط فاصله زمانی بین دو خرابی متوالی در نگهداري پیشگیرانه بیش از تعمیرات اصلاحی بود بدین معنا که تراکتورهاي تحت نگهداري پیشگیرانه با فواصل زمانی طولانیتر خراب میشدند. جدول 1. میانگین مدت زمان و نرخ خرابی تراکتورهاي مسی فرگوسن 399 مورد مطالعه در دو نوع نگهداري متفاوت نوع نگهداري کارکرد سالیانه (ساعت) ساعات استفاده تجمعی سن (سال) نرخ خرابی فاصله زمانی بین دو خرابی متوالی 723/44 0/ / /5 1346/3 اصلاحی 1205/85 0/ / /38 پیشگیرانه 1345/52 5. Aneke 6. Amari

44 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان نتایج مربوط به تعداد خرابی در دو نوع مختلف نگهداري در جدول 2 مشخص کرد که میانگین تعداد خرابی در تعمیرات اصلاحی تقریبا دو برابر نگهداري پیشگیرانه بود. محاسبات مربوط به درصد و متوسط تعداد و نرخ خرابی سیستمهاي مختلف در جدول 3.[17] 7 نشان داد که کلیه مقادیر در تعمیرات اصلاحی بیش از نگهداري پیشگیرانه بود زیرا طبق نتایج جکبز و همکاران (1983) ماشینها ممکن است به خاطر نقص در طراحی آسیب فیزیکی یا فرسودگی و شکستگی عادي دچار خرابی شوند اما در اکثر موارد ماشینها به دلیل نبود برنامه مناسب نگهداري از کار میافتند [13]. فرکانس خرابی ماشینهاي کشاورزي عمدتا تحت تا ثیر ساعات کارکرد سالیانه سیاستهاي نگهداري و تعمیرات و محیط کار قرار میگیرد جدول 2. مقادیر مختلف تعداد خرابی تراکتورهاي مسی فرگوسن 399 مورد مطالعه در دو نوع نگهداري متفاوت نوع نگهداري حداقل حداکثر تعداد خرابی متوسط کل / اصلاحی / پیشگیرانه در این پژوهش به علت اینکه میانگین سن ساعات استفاده سالیانه محیط کار و کارخانه سازنده (مدل) تراکتورها به عنوان عوامل مو ثر بر فرکانس خرابی در هر دو گروه یکسان بود میتوان علت اصلی این تفاوت را نوع سرویس و نگهداري اعمالی دانست. بیشترین تعداد و درصد خرابی در تعمیرات اصلاحی به ترتیب مربوط به سیستمهاي برقرسانی خنک کننده انتقال نیرو و موتور و در نگهداري پیشگیرانه به ترتیب مربوط به سیستمهاي برقرسانی دیگر موارد (رینگ لاستیک بلبرینگ و غیره) انتقال نیرو و هیدرولیک بود. بنابراین میتوان گفت حداکثر تعداد خرابی در این مدل تراکتور مربوط به سیستم برقرسانی میباشد. 8 این نتایج با یافتههاي ایشولا و آداوتی (2004) که سیستم برقرسانی تراکتورهاي مختلف را نسبت به خرابی مستعدتر از دیگر سیستمها گزارش دادند مطابقت دارد. توزیع نمایی رایجترین توزیع در ارزیابی نرخهاي خرابی به شمار میآید [14 و 17]. به همین خاطر مدلسازي در این مطالعه مطابق با توزیع نمایی و از طریق رگرسیون انجام شد. تغییرات نرخ خرابی به ازاي ساعات استفاده تجمعی در دو نوع تعمیرات اصلاحی و نگهداري پیشگیرانه در سیستمهاي مختلف تراکتور مسیفرگوسن 399 در شکل 2 آمده است. 7. Jacobs 8. Ishola and Adeoti

45 45 بررسی اثر سیاست هاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستم هاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن 399 جدول 3. تعداد و نرخ خرابی سیستمهاي مختلف تراکتورهاي مسی فرگوسن 399 مورد مطالعه در دو نوع نگهداري متفاوت نوع نگهداري انواع سیستمها اصلاحی پیشگیرانه تعداد خرابی (درصد) متوسط نرخ خرابی تعداد خرابی (درصد) متوسط نرخ خرابی 0/ (%11/15) 0/ (%12/14) موتور 0/ (%11/8) 0/00141 هیدرولیک (%10/34) 127 0/ (%13/61) 0/00183 انتقال نیرو (%13/02) 160 0/ (%20/05) 0/ (%20/1) برقرسانی 0/ (%4/95) 0/ (%5/96) ترمز 0/ (%5/4) 0/ (%5/47) فرمان 0/ (%6/73) 0/00108 سوخترسانی (%7/66) 94 0/ (%11/14) 0/00217 خنک کننده (%15/46) 190 0/ (%15/17) 0/ (%9/85) غیره 0/ / کل نمودارهاي مربوط به تعمیرات اصلاحی در کلیه سیستمها گویاي این مطلب است که سیستمهاي مختلف تراکتورهاي تحت تعمیرات اصلاحی در دوره فرسودگی قرار دارند اما تراکتورهایی که تحت نگهداري پیشگیرانه بودند سیستم موتور و فرمان آنها در دوره عمر مفید سیستم هیدرولیک و خنک کننده در پایان دوره عمر مفید و ابتداي ورود به دوره فرسودگی سیستم انتقال نیرو و برقرسانی در دوره خرابیهاي اولیه سیستم ترمز و سوخترسانی نیز در انتهاي دوره عمر مفید بودند که تمایل ورود به دوره فرسودگی را داشتند. این مطلب گویاي این است که سیستم انتقال نیرو و برقرسانی و پس از آنها سیستمهاي موتور و فرمان بیش از دیگر سیستمهاي تراکتور مسیفرگوسن 399 تحت تا ثیر نوع نگهداري پیشگیرانه قرار گرفته و کمتر دچار فرسودگی شدند اما سیستمهاي هیدرولیک و خنک کننده وپس از آنها سیستمهاي ترمز و سوخت- رسانی با وجود نگهداري پیشگیرانه باز هم تمایل ورود به دوره فرسودگی را داشتند.

46 46 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان 1391

47 47 بررسی اثر سیاست هاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستم هاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن 399 شکل 2. به ترتیب از راست به چپ تغییرات نرخ خرابی به ازاي ساعات استفاده تجمعی در دو نوع تعمیرات اصلاحی و نگهداري پیشگیرانه در سیستمهاي مختلف تراکتور مسیفرگوسن 399

48 فصلنامه ره آورد پژوهش نگهداري و تعمیرات شمارة 2 بهار و تابستان نتیجهگیري سیستمهاي مختلف تراکتورهاي تحت تعمیرات اصلاحی در دوره فرسودگی قرار داشتند اما تراکتورهایی که تحت نگهداري پیشگیرانه بودند سیستم موتور و فرمان آنها در دوره عمر مفید سیستم هیدرولیک و خنک کننده در پایان دوره عمر مفید و ابتداي ورود به دوره فرسودگی سیستم انتقال نیرو و برقرسانی در دوره خرابیهاي اولیه سیستم ترمز و سوخت- رسانی نیز در انتهاي دوره عمر مفید بودند که تمایل ورود به دوره فرسودگی را داشتند. این مطلب گویاي این است که سیستم انتقال نیرو و برقرسانی و پس از آنها سیستمهاي موتور و فرمان بیش از دیگر سیستمهاي تراکتور مسیفرگوسن 399 تحت تا ثیر نوع نگهداري پیشگیرانه قرار گرفته و کمتر دچار فرسودگی شدند اما سیستمهاي هیدرولیک و خنک کننده وپس از آنها سیستمهاي ترمز و سوخترسانی با وجود نگهداري پیشگیرانه باز هم تمایل ورود به دوره فرسودگی را داشتند. با توجه به اطلاعات بدست آمده از این مقاله کاربران تراکتورهاي مسیفرگوسن 399 در استان خوزستان میتوانند نرخ خرابی سیستمهاي مختلف تراکتورهاي خود را تخمین زده و به میزان خرابی ماشین خود به آسانی پی ببرند. منابع 1- بینام اقلیم و گردشگري استان خوزستان. انتشارات سازمان هواشناسی. تهران حاج شیر محمدي ع برنامهریزي نگهداري و تعمیرات. اصفهان. انتشارات غزل. چاپ نهم. 487 صفحه. راسخی ر. و شمسی م مطالعه موردي تعیین و ارزیابی مدل ریاضی براي پیشبینی هزینههاي تعمیر و نگهداري تراکتورهاي مسیفرگوسن 285. ششمین کنگره ملی مهندسی ماشینهاي کشاورزي و مکانیزاسیون. پردیس کشاورزي و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج). هانت دانل آر مدیریت تراکتور و ماشینهاي کشاورزي. ترجمه بهروزي لار. انتشارات دانشگاه تهران. 5- V. Amari, and McLaughlin, "Cost effective condition-based maintenance using markov decision processes", The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), (2006) D.O. Aneke. "A Survey of farm power problem in Nigeria", Applied Engineering in Agriculture, 10(5), (1994) Anonymous, "ASABE standards-test and reliability guidelines", ASAE EP American Society of Agricultural Engineers. St. Joseph, MI., (2006) M.R. Asadi, M. Rasekh, A. Golmohammadi, A. Jafari, K. kheiralipour, A.M. Borghei, "Optimization of connecting rod of MF-285 tractor", Journal of Agricultural Technology, 6(4), (2010) R. Billinton, R.N. Allan, "Reliability evaluation of engineering systems (concepts and techniques), " Plenum Press, New York, London, (1992) pp: R.D. Grisso, R. Pitman, "Five Strategies for Extending Machinery Life", Extention Engineer, Biological Systems Engineering Department. University of Nebraska USA, (2009) D. Humphrey, W. Shawlee, P. Sandborn, D. Lorenson, "Utilization life of electronic systems-aging avionics usable life and wear out issues", Society of Automotive Engineers, Inc., (2002). 12- T.A. Ishola, J.S. Adeoti, "A study of farm tractors reliability in Kwara state of Nigeria", 5 TH International Conference and 26 TH Annual General Meeting Ilorin, (2004) C.O. Jacobs, W.R. Harrell, G.C. Shinn, "Agricultural power and machinery", McGraw-Hill. Inc. New York. (1983).

49 49 بررسی اثر سیاست هاي نگهداري بر نرخ خرابی سیستم هاي مختلف تراکتور مسی فرگوسن R.J. Kumar, R. Gross, "A study of combine harvester reliability", Transactions of the ASAE, 20(1), (1977) O. Musa Abbas, H. Ibrahim Mohammad, N. Abdelgadir Omer, "Development of predictive Markov-chain Condition- Based Tractor Failure Analysis Algorithm", Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 7(1), (2011) V.O. Oladokun, M.O. Shodimu, "Predicting mean time between failures of a maintained equipment using artificial neural network", American Journal of Scientific and Industrial Research, 1(3), (2010) S.M. Say, S.K. Sumer, "Failure rate analysis of cereal combined drills", African Journal of Agricultural Research, 6(6), (2011) R.A. Tufts, "Failure cause, frequency, and repair for forest harvesting equipment", Trans. ASAE, 28 (4), (1985) T. Wireman, "Developing performance indicators for managing Maintenance". Industrial Press, Inc., New York, NY. (2005).

50

51 24/E Intelligent Fault Detection of Electrical Distribution Networks Using Thermo.. References 1- C. D. Hernandez Salazar et al, Structural damage monitoring, CP1211, Review of Quantitative Nondestructive Evaluation Vol American Institute of Physics Serge Montambault& Nicolas Pouliot, Design and Validation of a Mobile Robot for Power Line Inspection and Maintenance, 6th International Conference on Field and Service Robotics - FSR 2007, Chamonix, France (2007)" 3- Walter Fetter Lages&Vin ıciusscheeren, An Embedded Module for Robotized Inspection of Power Lines Using Thermographic and Visual Images, 2nd International Conference on Applied Robotics for the Power Industry, ETH Zurich, Switzerland, September 11-13, Salim, R.H. et al, Hybrid Fault Diagnosis Scheme Implementation for Power Distribution Systems Automation, Power Delivery, IEEE Transactions on (Volume: 23, Issue: 4) 09 July Fokaides PA, Kalogirou SA., Application of infrared thermography for the determination of the overall heat transfer coefficient (U-Value) in building envelopes, Applied Energy Jan Flusser et al, Moments and Moment Invariants in Pattern Recognition, John Wiley & Sons Ltd, first published Huazhong Shu et al, Moment-based Approaches in Image, IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine AndreyChesnokov, Eigenvalues, orthogonal functions and structured matrices thesis for the degree of Doctor of Engineering, November Simon S. Haykin, Neural Networks and Learning Machines Third Edition, 2009.

52 Advancements in Maintenance Engineering Journal 23/E TABLE I. THE ACCURACY RATE FOR THE PROPOSED METHOD Features Vectors No. of Feature Elements Max Order Category of Training and Test data No. of Iteration No. of Test Image No. of Train Image Recognition Rate % % % % % T ave = m i = 1 N mn i m t (7) Where m is the number of experimental iterations each of which has been performed on i th random partition of the database. N is the number of accurate classification for the i m iteration, and N t is the number of total testing images for each iteration. The comparison between four moment invariants in term of T ave is shown in table 1 based on the m=20. If suitable degree of the moments have been selected, it is obviously determined that LM moments are very good feature for electrical equipment fault recognition as shown in table 2 and error rate with these moments are very weak. For instance if the category 3 (max order=9) the MLP classifier separated the faults accuracy of 97.2 percentages. Also table 2 shows that recognition rate has increased with the moment order. Conclusions There are many faults in distribution networks such as loose connection, bushing breakdown etc, which can cause several problems in these systems. This paper presents an efficient technique for the intelligent recognition of four types of the faults occurring in distribution networks using Legendre Moments (LM) and MLP neural network with 15 nodes in the hidden layer. The experimental results confirm the high efficiency of the proposed method.

53 22/E Intelligent Fault Detection of Electrical Distribution Networks Using Thermo.. Direction of error propagation Direction of activation propagation Input layer Hidden layer Output layer Figure 2. The structure of a MLP neural network One of the most important neural networks used in classifying is Multi-Layer Perceptron (MLP) neural network. It is the generalized least mean square (LMS) rule, and it uses the Gradient Search method to minimize the average difference between the output and the target value on the neural network. Figure 2 shows the structure of a MLP neural network. In this structure, the neural network classifier consists of three layers with an input layer, a hidden layer, and an output layer. The number of nodes in input layer is equal to feature vector (proportionate to max order of Legendre moments). Also the hidden layer has 15 hidden nodes, and the output layer has 4 output nodes (proportionate to number of class). The neural network is trained and change weights until the minimum error reduces to 0.1. Experimental results Four types of commonly occurred faults in distribution substations have been chosen to recognize the type of the fault in equipments. The real infrared images have been taken from these equipments in the distribution substations of Tehran. The faults that must be distinguished from each other are the fuse cable lug fault, the fault in fuse, bushing breakdown in overhead transformers and the faulty connection between the conductor and section insulator. The total number of thermo images for each fault is 100 in our database. None of them are identical to each other. They vary in position, rotation, scale and expression. Each image was digitized and presented by pixel array. 75% of images are used to train and other images are used to test. For feature extraction with moment invariant, simulation has been done in five steps based on degree of the moments max order. Also to consider the accuracy of the fault classification and separation, we define the average accuracy rate of the method as:

54 Advancements in Maintenance Engineering Journal 21/E In order to recognize variation of a fault, invariant features are used. Therefore we have used Legendre Moment (LM) in the present research. Since this moment is calculated using scaled Geometric moments, it is invariant to translation and scaling. Also this moment is robust to high frequency noise, since we never use very high order terms. A. Legendre Moment (LM) The 2D Legendre moment of order p+q of an image with intensity function f (x,y) is defined as [13]: 1 1 (2p + 1)(2q + 1) L P ( x) P ( y) f ( x, y) dxdy = pq p q Where the kernel function Pp(x) denotes the p th -order Legendre polynomial and is given by: (2) p k p k P ( x) = C [(1 x) + ( 1) (1 + x) ] p k = 0 pk (3) With C pk k ( 1) ( p + k )! = 2 ( p k )!( k!) k (4) Since Legendre polynomials are orthogonal over the interval [-1,1] [14], a square image of M N pixels with intensity function f (i,j), with 1 i M, 1 j N, must be scaled to be within the region -1 x, y 1. When an analog original image is digitized to its discrete form, the 2D Legendre moments L pq is defined by Eq. (5) is usually approximated by the formula: M N (2p + 1)(2* q + 1) Lpq = Pp( x i) Pq( y j) f ( x i, y j) ( N 1)( M 1) i = ` j= 1 (5) where x i and y j are: x i (2 1) (2 1) = i M, y j N i = M 1 N 1 (6) MLP NEURAL NETWORK BASED CLASSIFIER The ability to learn data, generalize it from data and parallel structure makes artificial neural networks (ANNs) particularly suitable for modeling and classifying nonlinear problems [15].

55 20/E Intelligent Fault Detection of Electrical Distribution Networks Using Thermo.. than maximum value. And in the other picture the temperature of the connection between the conductor and section insulator is more than allowed. To distinguish these faults from each other, we should extract the suitable features from the images and select them by classifier. Figure 1. Thermo images samples of distribution substation equipments Before creating feature vector, The RGB thermo colors are mixed to produce the various colors of the image. Because of their strong mutual relation, the RGB components are difficult to handle in the image-processing algorithm. Consequently, many imageprocessing applications use the hue, saturation and intensity (HSI) color model, and we use the intensity of HSI color model that is derived from the original RGB image. Eq. (1) shows the conversion from the RGB color model to the HSI color model. 1 1 ( R G) + ( R B) H = cos 2 2 [( R B) + ( R B)( G B)] 3 S = 1 [min( R, G, B)] ( R + G + B) R + G + B I = (1) In the converted HSI color model, the intensity is useful because of the reason that is isolated from the color information in the image [7]. Feature Extraction Method In order to correctly design a fault detection system for the equipments, the feature selection plays a crucial role. Application of Statistical-based approaches for feature extraction such as moment invariants is very usual in recent years [8-11]. The term invariant denotes an image feature which remains unchanged if that image undergoes one or a combination of changes such as: change of size (scale), change of position (translation), change of orientation (rotation), and reflection. The invariant properties of moments occurred that moments have been proposed as pattern sensitive features in classification and recognition applications [12]. Selection of feature extraction method is one of the most important factors in achieving high recognition performance.

56 Advancements in Maintenance Engineering Journal 19/E Introduction Electrical power industries have been developed very fast and have huge effects on development of the countries. Thus, so much interest has been shown into some of the problems related to these industries especially in distributed network. Monitoring and fault detection of them are samples of these problems that are very difficult, time consuming and wide spread. Different ways of maintenance and repair have been experimented in industries. Several methods of the condition monitoring of the power networks have been proposed such as after-fault repair, maintenance and preventive repairs, repairs with the viewpoint of efficiency [1]-[3]. Nowadays, prevention before breakdown is considered as the most important method in maintenance systems. These continue monitoring of equipment conditions using intelligent automated methods, are the proposed methods to achieve the mentioned goals [4], [5]. These days many companies throughout the world use thermography in order to prevent the breakdowns and faults and also to improve the reliability of power networks. In fact, using the thermo cameras for the technical inspection of electrical equipment is the most effective method for preventive detection [6]. Furthermore, in order to analyze and interpret the thermo images in thermo vision and in all preventive methods, traditional and manual methods are used. In this paper, a systematic intelligent technique for fault detection has been proposed. One of the most important efficiency of approach method is using it in a widely and diversely spread distribution networks. This would be much less time consuming compared to the previous ones. This paper presents a new method for the recognition of four types of usual faults in distribution substations such as fuse deficiency, destruction of cable lug, loose connection between conductor and section insulator and bushing breakdown using the real infrared images taken from distribution substations located in Tehran. The rest of this paper is organized as follows: Section II presents the properties of infrared images. Feature extraction method and legendre moment are introduced in section III. Description of the classifier technique is given in section IV. Section V describes the experimental results and conclusions are provided in section VI. Thermo Images When current flows through the circuits of electrical equipments, they are heated. Thus their temperature measuring and capturing their thermo images are effective guides for fault detection. Often hot points in electrical equipments are engendered by loose connection, oxidation and joint corrosion. All of these items can be detected using the thermo camera in the temperature measurement of the equipment such as transformers, fuses, cables, equipment panels and all distribution network equipments within overhead or ground substations. The analysis of thermo images are accomplished based on the equipment conditions, standards and their allowable temperatures. Figure 1 shows three sample images from equipments of distributed networks. As shown in the left picture, the temperature of cable lug joints related to fuse of phases R and S are more than allowable margin showing a fault in connection of cable lugs. In the middle picture of figure 1, overhead transformer bushing at phase R has been overheated more

57 Technical Note Intelligent Fault Detection of Electrical Distribution Networks Using Thermo Vision Technique Arash Khakzadian * MSC, Department of Engineering, Hakim Sabzevari University Hassan Moslemi MSC, Department of Engineering, Esfarayen University Javad haddadnia Associate Professor, Department of Engineering, Hakim Sabzevari University (Date Received:10/04/2012, Date Accepted:24/07/2012) Abstract This paper presents a new intelligent method for electrical equipment fault detection in power distribution networks based on thermo images using a Legendre Moment (LM) for feature extraction and neural network classifier. There are several types of faults in substations from which transformer bushing breakdown, loose connection between conductor and section insulator, fuse deficiency and destruction of cable bug are the most common and have been selected in this paper. This method has been conducted on practical thermo images of the Tehran electrical distribution network. Simulated results, indicate validity of approach method, with accuracy of 97.2% in using the MLP neural network. Keywords Distribution Networks, Intelligent Fault Detection, Neural Networks, Thermo Vision, Legendre moment. a.khakzadian@gmail.com

58 Advancements in Maintenance Engineering Journal 17/E 6- Morjaria, M., Simmons, M., and Stillman, J., Development of Belief Networks Technology for Diagnostic Systems, General Electric Corporate Research and Development Technical Information Series, GE CR & D, Schnectady, NY, Hauptmanns, U., and Werner, W., Engineering Risks: Evaluation and Valuation, Springer-Verlag, New York Morgan, M. G., and Henrion, M.,, Uncertainty: A Guide to Dealing With Uncertainty in Quantitative Risk and Policy Analysis, Cambridge University Press, Cambridge, UK, Houghton Mifflin, Webster s II New Riverside University Dictionary, Boston, MA, Kaplan, S., and Garrick, B. J., On the Quantitative Definition of Risk, Risk Anal, 1(1), pp , Lawrence P. and Ishii, K. "Design Process Error Proofing: Failure Modes and Effects Analysis of the Design Process ASME Journal of Mechanical Design Vol. 129, PP , May Automotive Industry Action Group ~AIAG!, Potential Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) Reference Manual, Detroit, MI, Stamatis, D. H., Failure Mode and Effect Analysis: FMEA from Theory to Execution, ASQC Quality Press, Milwaukee, WI, Palady, P., Failure Modes and Effects Analysis: Predicting & Preventing Problems Before They Occur, PT Publications, West Palm Beach, FL, SAE Standard JA1000-1, Issued MA R Steven Kmenta, Kosuke Ishii, Scenario-Based FMEA: A Life Cycle Cost Perspective Proceedings of DETC ASME Design Engineering Technical Conferences, Maryland, Humphries, S., Murphy s Law Overruled: FMEA in Design, Manufacture and Service, B&N Humphries Learning Service Pty. Ltd., Victoria, Australia, McDermott, R. E., Mikulak, R. J., and Beauregard, M. R., The Basics of FMEA, Quality Resources, New York, NY, Chao, L. P., and Ishii, K., Challenges and Methods in the Quantification of Design Errors and Solution Elements, Proceedings of the ASME IMECE, Anaheim, CA, 2004.

59 16/E Failures Analysis of Passenger Elevators: Redesigning of Failure Prone... Figure 4. Final manufactured hinge for elevator door References 1- Chao, L. P., and Ishii, K., Scenario-Based Failure Modes and Effects Analysis Using Expected Cost ASME Journal of Journal of Mechanical Design, Vol. 126 /PP , Chao, L. P., and Ishii, K., Design Error Classification and Knowledge Management, Journal of Knowledge Management Practice, 5, , K. Jenab and B. S. Dhillon, Group-Based Failure Effects Analysis,International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering, Vol. 12, No. 4, pp , Ormsby, A., Hunt, J., and Lee, M., Towards an Automated FMEA Assistant, Artificial Intelligence in Engineering, Computational Mechanics Publications, Southampton, Boston, MA, pp , Umeda, Y., Tomiyama, T., and Yoshikawa, Y., A Design Methodology for a Self- Maintenance Machine Based on Functional Redundancy, Proceedings of the 4th International Conference on Design Theory and Methodology, Scottsdale, AZ, pp , 1992.

60 Advancements in Maintenance Engineering Journal 15/E Figure2. Statistically analysis of elevator hinge and showing the displacements Since a 1mm displacement of door to hinge causes the door sensor is unadjusted, this hinge can reach such a displacement around door lock, shown in Fig 3, as relatively rate 0.07 mm, solving the problem. Figure3. Displacement of lock installation part Finally, after the design, this hinge was produced and used in some industrial applications, as shown in Fig 4. Conclusions New hinge to be replaced has caused in deleted error resulted from door, making lock sensor system be failed. The design of safety lock control circuit causes to omit the error of not latched door, increasing the system reliability and decreasing the maintenance costs. Generally, it can be predicted that, if two proposals were enforced, failure rate in the elevators will be reduced by an enormous amount. It is important for some cases as following: 1. To solve the elevator manufacturers problem on maintenance timetable; 2. To save the companies' current costs on time and labor to be specialized for; 3. To make the elevators have better and more reliable performance.