مهندسی صنایع و مدیریت (شریف ویژه علوم مهندسی)
سال:1383 | دوره:20 | شماره:28 (ویژه مهندسی) |تعداد مقالات:16

فناوری «نمونه سازی سریع» یکی از جذاب ترین روش هایی است که برای تسریع مراحل طراحی و ساخت قطعات صنعتی به کار می رود. گسترش کاربرد این فناوری در ابزارسازی سریع به حدی است که امروزه از آن به عنوان یکی از عناصر اصلی ساخت و تولید نام می برند. با این وجود، تعدد بسیار زیاد روش ها، قابلیت های متفاوت آنها، تنوع محصولات تولیدی، نو و جدید بودن فناوری و مهم تر از همه ریسک بالای سرمایه گذاری باعث می شود مقایسه و انتخاب روش بهینه با توجه به نیازهای صنعت کاری دشوار باشد. فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) یکی از کاربردی ترین روش های تصمیم گیری در مسایل اقتصادی، اجتماعی و مدیریتی است.در این نوشتار با استفاده از این فرایند، روش های مستقیم ابزارسازی سریع با توجه به شرایط و نیازهای کشور مورد ارزیابی قرار می گیرند. به عنوان مطالعه موردی، پتانسیل استفاده از فرایندهای مختلف برای واحد نمونه سازی سریع شرکت ساپکو بحث و تحلیل می شود.

قسمت عمده آلیاژهای ریختگی آلومینیم را آلیاژهای آلومینیم - سیلیسیم تشکیل می دهند که کاربرد وسیعی در صنایع مختلف دارند. آلیاژ AS5U3G آلیاژ هیپو یوتکتیک Al-Si است که سیلیسیم و مس عناصر آلیاژی اصلی آن به شمار می روند. در این آلیاژ، سیلیسیم سبب ایجاد قابلیت ریخته گری مناسب و افزایش مقاومت در برابر ترک گرم می شود، مس نیز استحکام کششی در دماهای بالا و قابلیت ماشین کاری را بهبود می بخشد. از این رو، این آلیاژ به صورت گسترده در ساخت قطعات خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.انجام عملیات بهسازی توسط عنصر استرانسیم تاثیر چشمگیری بر خواص این آلیاژ دارد. در این تحقیق، قابلیت هدایت الکتریکی برای پیش بینی میزان بهسازی و اندازه گیری فواصل بازوهای دندریتی (DAS) به صورت آزمایش غیر مخرب به کار گرفته شده است. تعیین میزان بهسازی، به وسیله اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه های دگمه ای که توسط مقادیر مختلفی از استرانسیم بهسازی شده و پس از مدت زمان معینی در هوا سرد شده اند. انجام شده است. نتایج نشان می دهد که با تکامل بهسازی، هدایت الکتریکی نمونه های دگمه ای افزایش می یابد و در حالت کاملا بهسازی شده به بیشترین مقدار خود می رسد. بنابراین با اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه های دگمه ای، می توان میزان بهسازی را قبل از بارریزی در این آلیاژ پیش بینی کرد. به وسیله اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه های پله ای با ضخامت های مختلف، قبل و بعد از عملیات بهسازی مشخص شد که اندازه گیری غیر مخرب DAS در آلیاژ AS5U3G بهسازی شده، نسبت به آلیاژ بهسازی نشده از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار است.

در این تحقیق خواص جوش سوپر آلیاژ پایه نیکل 520 Udimet با سوپر آلیاژ پایه نیکل کار شده 520 Udimet از لحاظ مطالعات فازشناسی و پراش اشعه (XRD) X مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مطالعات فازشناسی تشکیل کاربیدهای MC ریز در بین و داخل بازوهای دندریتی و تشکیل فاز زمینه مستحکم γ غنی از Mo و W است. نتایج حاصل از مطالعات XRD بیانگر عدم شناسایی فازهای موجود در ساختار جوش به دلیل حجم کم فازهای موجود در آن و فقدان ساختار کریستالی مناسب فازها می باشد.

با توسعه علوم رایانه ای، روش های عددی در شبیه سازی فرایندهای آزمایشگاهی و صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. به عنوان مثال می توان به استفاده از روش های شبیه سازی در پیش بینی و بررسی ریز ساختار مواد مختلف اشاره کرد. با توجه به تاثیر ریز ساختارها بر خواص مکانیکی و فیزیکی مواد، پیش بینی آنها از اهمیت به سزایی برخوردار است. روش مونت کارلو که به عنوان یک روش فیزیکی - آماری محسوب می شود، در زمره روش هایی است که در دهه های اخیر به صورت موفقیت آمیزی در شبیه سازی ریز ساختار مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق حاضر از این روش به منظور بررسی رشد دانه نرمال استفاده شده است، به این ترتیب که از طریق کدنویسی رایانه ای ساختار ماده به صورت شبکه مثلثی 150×150 دو بعدی تصویر شده و طبق الگوریتم مونت کارلو تغییرات ریز ساختار بر حسب زمان به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که توان رشد دانه به دست آمده از این روش مطابقت قابل قبولی با توان رشد دانه حاصل از مدل های تجربی برای فلزات دارد. همچنین با بررسی ریز ساختار آلومینیم در دمای مشخص و استفاده از رابطه سهمی گون رشد دانه، تغییر مقدار Q به عنوان تعداد جهت گیری کریستالی شبکه ی مدل مذکور، مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این تحقیق تاثیر کمی و کیفی مهم ترین اجزای ریز ساختاری آلیاژ ریختگی A356 آلومینیم بر خواص مکانیکی آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. بدین منظور اندیس کیفی به عنوان معیاری از استحکام و انعطاف پذیری آلیاژ در شرایط مختلف ریز ساختاری اندازه گیری شد و تاثیر تغییرات فواصل بین بازوهای دندریتی، میزان کروی بودن ذرات سیلیسیم یوتکتیکی و سطح دو بعدی ریز حفره ها بر روند تغییرات این شاخص به صورت روابط ریاضی پیشنهاد شده است.

روش های زیست شناختی حذف نیتروژن از فاضلاب که عمدتا به شکل آمونیاک است، از متداول ترین روش ها هستند. طی فرایند نیترات سازی و در شرایط هوازی، آمونیاک تبدیل به نیترات می شود. طی فرایند ازت سازی و در شرایط بی هوازی، نیترات، اکسیژن خود را از دست داده و به صورت نیتروژن گازی در می آید یا به شکل توده زیستی از سیستم خارج می شود.عمده ترین نوع باکتری های آمونیاک زدا، نیتروزوموناس ها و نیتروباکترها هستند که در دو مرحله عمل نیترات سازی را انجام می دهند. ریزاندامگانی که عمل ازت سازی را انجام می دهند، از تنوع بیشتری برخوردارند. در تحقیق انجام شده در دو راکتور هوازی و بی هوازی در بستر بیوفیلمی متحرک (MBBR)، فرایند نیترات و ازت سازی به صورت پیش ازت سازی مورد بررسی قرار گرفته است. حجم هر یک از راکتورها 9 لیتر بوده و در سه زمان ماند 20، 14 و 8 ساعت در غلظت های بالای (1000-2000 mg/lit) COD و آمونیاک (100-700 mg/lit) کار شده است.عمده باکتری های مشاهده شده در سیستم Beggiatoa و Archromatium هستند و ریزاندامگان معلق و چسبنده از یک نوع اند. شناخت نوع باکتری ها و فراهم آوردن شرایط بهینه برای آنها بازده فرایند نیترات و ازت سازی را افزوده و در صورت پرورش آنها در محیطی جداگانه می توان از محیط به دست آمده برای دانه بندی و کوتاه کردن مدت زمان راه اندازی و آمادگی سیستم و همچنین اصلاح ساختار زیست شناختی و در نتیجه افزایش بازده سیستم استفاده کرد.

اکسایش کاتالیزوری SO2 یکی از قدیمی ترین فرایندهای شیمیایی شناخته شده برای تولید اسیدسولفوریک و سولفونیک است. میزان تولید اسید سولفوریک به عنوان یکی از شاخص های صنعتی بودن یک کشور شناخته شده است. ظرفیت تولید اسیدسولفوریک در سراسر جهان حدودا 150 میلیون تن در سال است. یکی از کاربردهای کاتالیزور پنتااکسیدوانادیم اکسایش کاتالیزوری SO2 و تبدیل آن به SO3 برای تولید اسید سولفوریک و سولفونیک است. ساخت این کاتالیزورها در داخل کشور برای صرفه جویی ارزی از یک سو، و دست یابی به دانش فنی ساخت این مواد از سوی دیگر، کاملا ضروری و توجیه پذیر است. در این پروژه کاتالیزور پنتااکسید وانادیم بر پایه سیلیس ساخته شد و مورد ارزیابی شیمیایی - فیزیکی و راکتوری قرار گرفت. در این راستا مشخصاتی چون مساحت ویژه کاتالیزور، میزان تخلخل و ساختار کریستالی به همراه میزان فعالیت آن تعیین شد و با کاتالیزور تازه تجاری مقایسه شد.

یکی از مدرن ترین روش های بازیابی حرارتی برای تولید نفت سنگین، روش ریزش ثقلی به کمک بخار (SAGD) است. هدف از این مطالعه، بررسی امکان کاربرد و اجرای این روش برای مخزن ترک دار کوه موند است. مطالعه شبیه سازی با استفاده از نرم افزار STARS 93.00 انجام گرفت. مدل سه بعدی مناسب با توجه به اطلاعات مرتبط و در دسترس از مخزن کوه موند و مخازن مشابه، و با به کارگیری سیستم نفوذپذیری دوگانه، طراحی و ساخته شد. مهم ترین عوامل موثر در تولید نفت سنگین در این روش عبارت اند از: کیفیت و دبی بخار تزریقی، موقعیت چاه ها و فاصله بین آنها، خواص نفت، تخلخل و نفوذپذیری ماتریس و فاصله ترک ها. نتیجه این نوع تزریق، کاهش گرانروی و افزایش تحرک نفت است. پس از انجام مطالعات شبیه سازی، این نتیجه حاصل شد که بازیابی حرارتی به کمک روش (SAGD) روی مخزن ترک دار کوه موند قابل اجراست.

آب طالبی پاستوریزه از طالبی نوع سمسوری در بطری های استریل شده تهیه شد. از شکر برای افزایش بریکس به 13 استفاده شد. pH نمونه با افزایش اسیدسیتریک از 5.9 به 4.5 تقلیل داده شد.5 نمونه آب میوه پاستوریزه با استفاده از نگه دارنده های مختلف تهیه شد. بعد از نگه داری نمونه ها به مدت 3 ماه در دمای محیط، ارزش یابی حسی آنها مشخص کرد که نمونه 4 (آب طالبی+ اسیدسیتریک) با اسیدیته 0.3 درصد و pH=4.5 و بریکس 13 بیشترین درصد پذیرش از سوی مصرف کننده را داشته و از نظر رنگ و طعم و مزه بالاترین رتبه را دارد.

برنامه ریزی و کنترل پروژه، در طرح ها و پروژه های مختلف به دو صورت متمرکز و غیر متمرکز اعمال می شود. پروژه های متمرکز به پروژه هایی اطلاق می شود که تمام مراحل طراحی تا اجرای آن در داخل سازمان و با اتکا به نیروهای درون سازمان انجام می شود. در مقابل پروژه های غیر متمرکز به پروژه هایی اطلاق می شود که تمامی یا قسمتی از مراحل طراحی، اجرا و نظارت آن توسط پیمانکاران خارج از سازمان انجام می شود. عمده ترین عامل موفقیت در مدیریت پروژه های غیر متمرکز، وجود یک سیستم اطلاعاتی قوی و منسجم برای جمع آوری و پردازش اطلاعات اخذ شده از پیمانکاران و پشتیبان تصمیم با سطح اطمینان بالا و مطلوب است. هدف از ارایه این نوشتار، معرفی یک سیستم اطلاعاتی و پشتیبان تصمیم گیری است که با ارایه شاخص های سنجش، میزان عملکرد و پیشرفت پروژه های اجرایی و طراحی درخت تصمیم مورد نیاز سازمان، سعی در هماهنگی نظارت بر پروژه های غیر متمرکز سازمان دارد. به منظور دست یابی به این هدف، نرم افزار مورد لزوم برای تلفیق قابلیت های یک سیستم پشتیبان تصمیم گیری و دانش مدیریت پروژه، طراحی و اجرا شده است. این نرم افزار در شرکت مهندسی توسعه و نفت به عنوان یک مطالعه موردی مورد آزمایش قرار گرفته است.

زنجیره عرضه دربرگیرنده همه فعالیت های مربوط به تولید و تحویل محصول یا خدمات نهایی، از تامین کننده تامین کنندگان به مشتری های یک مشتری است. مدیریت زنجیره عرضه فرایند اداره موجودی و تقاضا، تهیه مواد اولیه و قطعات، تولید و مونتاژ، انبار کردن و اداره انبار، دریافت و مدیریت سفارش، و توزیع و تحویل به مشتری را شامل می شود. این فرایند با نگاهی جامع به تمامی مراحل ایجاد یک محصول یا یک خدمت، سعی در یکپارچگی، هماهنگی، بهبود عملکرد و کاهش هزینه های کل اجزای زنجیره دارد.در این نوشتار، مساله تخفیف با یک نقطه تخفیف در دو حالت تخفیف نموی و تخفیف کلی در یک زنجیره عرضه دو سطحی با یک تامین کننده و چندین خریدار متفاوت و با هدف بیشینه کردن سود تامین کننده و کمینه کردن ضمنی هزینه (مجموع هزینه های سفارش دهی، نگه داری و خرید) خریداران، مدل و حل می شود. خروجی های مدل، میزان سفارش خریداران و برنامه تخفیف تامین کننده است.

در حال حاضر در سازمان های صنعتی، پروژه های گوناگون طراحی می شوند و با روش های مختلف به مرحله اجرا در می آیند. هنگام پیاده سازی، اکثر این طرح های جدید با تاخیر زمانی و در نتیجه تورم و کمبود منابع مالی مواجه می شوند. از طرف دیگر در مواردی با تعویض مدیران ارشد سازمان ها سیاست اجرایی مصوب نیز تغییر می یابد. و روند پیاده سازی پروژه ها با دشواری های متعدد مواجه می شود. در این پژوهش کوشش شده روش استاندارد مناسبی برای اجرای پروژه های صنعتی از طراحی ایده، بررسی های پیش از سرمایه گذاری، مرحله راه اندازی و تولید آزمایشی و در نهایت آغاز بهره برداری ارایه شود. در این زمینه با تعریف و تدوین ورودی و خروجی های پروژه ها، نمودارهای اجرایی جریان فرایند به صورت یک راهنمای کلی به منظور تحقق اهداف پروژه ها ارایه می شود.

فناوری نمونه سازی سریع به مجموعه فرایندهایی اطلاق می شود که در آن مستقیما از روی مدل سه بعدی و با افزایش لایه به لایه اقدام به ساخت نمونه جامد از جسم می کنند. هزینه گزاف مواد و تجهیزات مورد استفاده و نیاز به تکرار فرایند به منظور رسیدن به نمونه دلخواه چالش های عمده در توسعه این فناوری است. در نوشتار حاضر ضمن تحلیل و بررسی کامل روش های تجاری موجود و طبقه بندی این فرایندها، مدلی برای شبیه سازی تحلیلی چهار روش نمونه سازی سریع طراحی شده و بر اساس آن نرم افزار کاملی توسعه یافته است. این نرم افزار بر اساس معیارها و خواسته های کیفی طراح، و با استفاده از روش سلسله مراتبی (AHP)، بهترین روش ساخت را پیشنهاد می کند و نیز نشانگر تاثیر تغییر کمی پارامترهای فرایند بر مشخصه های کیفی نمونه سازی است.

بهبود سیستم های حمل و نقل یکی از مهم ترین مقولات در برنامه های توسعه اقتصادی هر کشوری است. در این نوشتار یک مدل برنامه ریزی به منظور سنجش بهره وری در سیستم حمل و نقل در ایران ارایه شده است. در این تحقیق نیروی کار در سه بخش مدیریتی، عملیاتی و اداری و نیز سرمایه به عنوان ورودی های مدل فرض شده اند. بیشینه سازی شاخص بهره وری کل نیز به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است. در تابع هدف مدل از یک تابع وزن دار متشکل از عوامل مختلف تشکیل دهنده شاخص بهره وری کل استفاده شده که اوزان آنها با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی محاسبه شده است. پس از حل مدل در یک نمونه عملی سطح بهینه شاخص بهره وری کل، شاخص های بهره وری جزیی و همچنین مقدار بهینه هر یک از متغیرها در سیستم حمل و نقل مورد نظر تعیین شده است. همچنین، حساسیت مدل نسبت به نوسان غیر منتظره تقاضای مسافران و نیز تاثیر تغییرات یک سری از عوامل مهم در تصمیم گیری های این بخش بر نتایج مدل مورد بررسی قرار گرفته است.

رشد صنعت خودروسازی و افزایش تعداد واحدهای سازنده قطعات در زنجیره های تولید خودرو در ایران، روز به روز بر اهمیت استفاده از یک سیستم کارا به منظور مدیریت تامین قطعات اولیه در این واحدها می افزاید. بر اساس تحقیقات نویسنده سیستم مدیریت تامین قطعات اولیه در بسیاری از واحدهای مذکور الگویی مشترک دارد و این الگو دچار نارسایی های اساسی است. دلیل اصلی این نارسایی ها عدم توانایی سیستم های فعلی در ارایه اطلاعات کافی، صحیح و به هنگام به مدیران برای اتخاذ تصمیم های لازم در امر برنامه ریزی و کنترل است. در این نوشتار با هدف رفع این نقیصه و نارسایی های ناشی از آن، چهارچوب کلی طرح سیستمی کارا برای مدیریت تامین قطعات اولیه در واحدهای مذکور، بر اساس رویکردی منسجم و یکپارچه ارایه می شود. این چهارچوب بیانگر اصولی است که طراحی و پیاده سازی تفصیلی چنین سیستم کارایی در یک واحد باید مطابق آن و در عین حال با توجه به شرایط خاص آن واحد صورت گیرد.