تأثير أنموذج صيانة وقائية في تحسين معولية المكائن باستعمال توزيع داكوم (Dagum Distribution) مع تطبيق عملي
تمت في كلية الادارة والاقتصاد / جامعة بغداد مناقشة رسالة الماجستير في تخصص بحوث العمليات للطالبة ( رسل محمد احمد ) عن دراستها الموسومة (تأثير أنموذج صيانة وقائية في تحسين معولية المكائن باستعمال توزيع داكوم (Dagum Distribution) مع تطبيق عملي ).
أن الاهتمام الواسع والمتزايد في دراسة موضوع المعولية في السنوات الأخيرة يعود إلى التطور التكنولوجي والتقني السريع واستعمال الأنظمة الالكترونية المعقدة في مختلف المجالات كالأجهزة الطبية والمعدات والطيران والالكترونيات الاستهلاكية والاتصالات و وسائل النقل وغيرها.
وهذا التطور فرض اهتماماً لدراسة أسباب العطلات والتوقفات التي تحدث في عمل الأجهزة والمعدات على اختلاف أنواعها، ودراسة معوليتها من اجل تحديد مدى كفاءتها واستمرارها في العمل وتحديد المدة الزمنية لصيانتها أو استبدالها ، حيث إن الفشل عند عمل هذه الأجهزة أو المعدات يؤدي إلى خسائر وتكاليف مادية عالية فضلاً عن انخفاض مستوى إنتاجها ، وعليه فأن دراسة موضوع المعولية مهم جداً لأنه يعد مؤشراً للتعبير عن أداء إي مفردة أو منظومة عاملة.
يسعى هذا البحث الى صياغة انموذج صيانة أمثل متعدد الأهداف لتحديد خطط الصيانة الوقائية المثلى لجهاز السكر (sucker) متعدد المكونات القابلة للإصلاح مع زيادة حدوث معدل الفشل، وتقسيم خطة الصيانة الى مدد زمنية منفصلة ذات احجام متساوية وفي كل فترة يتم النظر في ثلاثة إجراءات صيانة محتملة وهي (الإصلاح او الاستبدال او عدم اتخاذ أي اجراء) لكل جزء من الجهاز ، ومن ثم يتم استخدام انموذج البرمجة الغير خطية المختلط بالبرمجة العددية المتعدد الأهداف لإيجاد جداول الصيانة الوقائية المثلى باريتو (Pareto- Optimal Preventive Maintenance Schedule) لجهاز السكر، ولأجل الحصول على الحلول المثلى باريتو، يتم اخذ ثلاثة خوارزميات ذكائية تطويرية متعددة الأغراض لما لها من قدرة تقريبه للحل الأمثل وهذه الخوارزميات هي: خوارزمية امثليه سرب الطيور (PSO)، وخوارزمية محاكاة التلدين (SA)، وخوارزمية البحث المجدول (TS)، وايضاً يهدف هذا البحث الى تقييم الأداء الحسابي للخوارزميات.
يهدف هذا البحث الى تسليط الضوء على أهمية دراسة المعولية للأجهزة، لكونها المؤشر لبيان مدى قدرة النظام على العمل لمدة زمنية معينة بدون عطل لذا فهي تعطي القدرة على تقييم مدى كفاءة الأجهزة.
وعلى هذا الأساس لابد من الوقوف على السبل الكفيلة بتحسين معولية الأجهزة واستغلالها الاستغلال الأمثل، ومن الوسائل المهمة في تحسين معولية الأجهزة هي عمليات الصيانة وبشكل خاص عمليات الصيانة الوقائية لما لها من أهمية في تلافي (تجنب) العطل قبل حدوثه، لذا يجب ان تخضع هذه الأجهزة لعمليات الصيانة الوقائية، ومن هذا المنطلق ركزنا في بحثنا هذا على تحسين معولية الأجهزة وتقليل التكاليف بالاعتماد على عمليات الصيانة الوقائية من خلال تطبيق انموذج رياضي متعدد الأهداف يقوم بتعظيم المعولية وتقليل التكاليف ومن ثم حل النموذج باستعمال خوارزميات الذكاء الصناعي لما لها من اثر بالغ في تحسين الحلول وسرعة الوصول الى الحل الأمثل، وتم استخدام ثلاثة خوارزميات هي خوارزمية امثلية سرب الطيور Particle Swarm Optimization Algorithm(PSO)، وخوارزمية محاكاة التلدين Simulated Annealing Algorithm(SA) ، وخوارزمية البحث المجدول Tabu Search Algorithm(TS) ، وقد تم تطبيق هذا الانموذج على بيانات تمثل أوقات الفشل لجهاز السكر (Sucker) في مستشفى الجراحات التخصصية (الشهيد عدنان سابقاً)، لكونه جهاز ضروري وذا عطلات كثيرة.
وكانت أوقات الفشل للجهاز تتبع توزيع داكوم ثلاثي المعلمة (Dagum 3p)، وتم استعمال برنامج (EasyFit) للحصول على معالم التوزيع، وقد تم التوصل الى نتائج الخوارزميات لقيمة المعولية هي:
خوارزمية امثلية سرب الطيور (PSO) مساوية الى (0.7709)، وخوارزمية محاكاة التلدين (SA) مساوية الى (0.7621)، وخوارزمية البحث المجدول مساوية الى (0.7126)، اما فيما يخص نتائج الخوارزميات بالنسبة لتكاليف التصليح كانت هي:
خوارزمية امثلية سرب الطيور (PSO) مساوية الى (9,656.40) دولار، وخوارزمية محاكاة التلدين (SA) مساوية الى (1,402.93)دولار، وخوارزمية البحث المجدول مساوية الى (8,648.10) دولار. وان خوارزمية سرب الطيور اعطت أفضل معولية بمقدار (0.7709) وتكاليف للصيانة بمقدار (9,656.40) دولار للمدة المنفذة للصيانة الوقائية والبالغ امدها (36) شهر اي بواقع ثلاثة سنوات.