پرومته و روش های فازی چندمعیاری آن (مقاله ترجمه شده)

چکیده

هدف از این کار، توسعه و پیاده سازی یک برنامه کامپیوتری از یک روش برای شناسایی و رتبه بندی حالات وقوع خرابی تجهیزات در عملیات پستهای فرعی برق است. این کار برای رتبه بندی مشکلات (حالت وقوع خرابی) با فرض زمینه چندمعیاری در مخالفت با روش های تجربی اتخاذ شده امروزی پیشنهاد شده است. این روش برای حمایت از PROMETHEE تصمیم چندمعیاری، در مقایسه با روش منطق فازی  PROMETHEEقرار می گیرد که مرتبط با نظریه مجموعه های فازی است. در منطق فازیPROMETHEE ، داده های ورودی به عنوان اعداد فازی، با هدف در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در داده ها پرداخت می شوند. با استفاده از رتبه بندی منطق فازی PROMETHEE ،می توان به یک واقعی تر در مورد رتبه بندی حالت وقوع خرابی، با توجه به عدم وجود اطلاعات رسید. شدت اثرات مرتبط با وقوع هر یک از حالات وقوع خرابی به عنوان یک معیار برای ارزیابی روش توسعه یافته استفاده می شود. مشخص شده است که وقوع خرابی های عملکردی روی کسب و کار به روش های مختلف تاثیر می گذارد و می تواند با قابلیت اطمینان سیستم، هزینه های عملیاتی، و یا حتی ایمنی یا محیط زیست توافق داشته باشد. بنابراین، درجات مختلف شدت از نظر اقتصادی، عملیاتی، اثرات زیست محیطی، ایمنی نسبت داده می شود. سیستم استنتاج فازی برای به دست آوردن شدت کلی هر یک از حالات سقوط است که در آن ورودی ها، شدت های خاص بالا هستند.  با شدت کلی حالت وقوع خرابی، ارزیابی خطرات مرتبط با هر یک از آنها ممکن است. با داشتن یک لیست با اولویت بندی حالات وقوع خرابی، یک روش برای اولویت بندی اقدامات مناسب برای کاهش و یا حذف عواقب ناشی از هر حالت وقوع خرابی می تواند اعمال شود. عمده سهم این کار، در دسترس ساختن یک مدل تصفیه  شده، با توجه به تجزیه و تحلیل معیارهای متعدد و منافع مختلف تصمیم گیرندگان، برای یک برنامه تعمیر و نگهداری است که باید انجام شود. این طرح باید در افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری کلی هدف یابی شود.

I. مقدمه

تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینان-محور- - RCM یک فرآیند استفاده شده برای تعمیر و نگهداری مدرن است که در آن مدیریت ریسک در نظر گرفته می شود.. RCM از نگهداری سنتی در تمرکز معطوف به عملکرد تجهیزات و سیستم ها متفاوت است. در حالی که در نگهداری سنتی هدف اصلی، حفظ تجهیزات، RCM، همانند [1]، هدف اصلی، حفظ عملکرد اصلی است.

شناسایی حالات وقوع خرابی، علل و آثار آنها، یک بخش اساسی در استفاده از روند RCM است. حالات وقوع خرابی با خطرات بزرگتر باید با اولویت رسیدگی شود، و برای آنها، یک طرح ریزی تعمیر و نگهداری موثر باید صورت گیرد. این طرح باید کارهایی را ایجاد کند که اقتصادی و از لحاظ عملیاتی قابل اجرا باشد. اخذ اولویت بد یا اولویت اشتباه برای حالات وقوع خرابی می تواند به یک طرح تعمیر و نگهداری ناکارآمد منجر شود، و به نقاط حیاتی سیستم به دست نخواهد آمد [2[

II. روش PROMETHEE

روش PROMETHEE (روش سازماندهی رتبه بندی اولویت برای ارزیابی های غنی سازی) [3] است، یک روش تجزیه و تحلیل چندمعیاری است که از مفاهیم ارائه شده توسط B. Roy، یکی از نویسندگان روش ELECTRE، پیشگام در استفاده از این نوع از روش، استفاده می کند.

این سنجش ها باید اعداد حقیقی باشند. هر معیار می تواند واحدهای خاص خود را داشته باشد و حالت کلی، وجود ضوابطی را که باید به حداقل برسد و معیارهایی را که باید حداکثر شو، به معنای درک شده به عنوان معیار بهینه سازی در نظر می گیرد. برای هر معیار، ترجیحا یک تابع یا معیار تعمیم کلیت یافته مشخص شود، که مقادیری بین 0 و 1 را به منظور ارائه ترجیح تصمیم گیرنده در برابر تفاوت ها نسبت به هر معیار ارزیابی، و همچنین از بین بردن اثرات مقیاس های مربوط به واحدها که در آن معیارها بیان شده اند، اتخاذ می کند.

III. فازی PROMETHEE

مرجع [4] یک اقتباس از روش PROMETHEE را برای استفاده از اعداد فازی پیشنهاد نموده است. وزن معیارهای تحت عنوان متغیرهای زبانی، به صورت نمایش داده شده توسط اعداد ذوزنقه ای فازی در نظر گرفته می شود.

در زمینه رتبه بندی تجهیزات از حالات وقوع خرابی، که در این کار شامل آن می شود، عملکرد جایگزین ها (حالات وقوع خرابی) در هر یک از معیارها را می توان تنها به صورت ناهموار به دست آورد. به این ترتیب، استفاده از اعداد فازی در ارزیابی هر حالت وقوع خرابی بسیار مناسب و مهم است، چون که استفاده از آن، یک نگاه دقیق تر را به واقعیت از این مشکل، با به دست آوردن رتبه بندی واقعی تر میسر می سازد.

مدل تصمیم گیری مالتی

شکل 1 نشان دهنده مدل کامل ارائه شده در این کار است. مراحل 1 و 2 از مدل تصمیم گیری ارائه شده در شکل 1، بر اساس روش پیشنهاد شده توسط [7] [8[ است.

در مرحله 1، شواهد نقص احتمالی که باید در تجهیزات تشخیص داده شود، شناخته می شوند. چنین شواهد از طریق روش های تجزیه و تحلیل مختلف به دست می آید که به عنوان ورودی، از متغیرهای ذخیره شده در یک پایگاه داده رابطه ای استفاده می کند.

همانطور که توسط [7] نشان داده شده است، هر یک از روش های تجزیه و تحلیل، در شناسایی نقص در یکی از تجهیزات خاص متخصص است، و این تجزیه و تحلیل، "درجه خطای G و "فاصله اطمینان در درجه خطای" C با مقادیر بین 0 و 1 را باز می گرداند.

تعیین معیارها

در مرحله 3، این مدل ضوابطی که باید برای تصمیم گیری استفاده شود را تعیین می کند، که حالات وقوع خرابی را ارزیابی می کند که بعدا در مرحله 5 با استفاده از روشهای چندمعیاری PROMETHEE و FPROMETHEE اولویت بندی می شود.

سیستم استنتاج فازی

سیستم استنتاج فازی در مرحله 4 به عنوان هدف اصلی در حال به دست آوردن شدت کلی S برای هر حالت وقوع خرابی است. این سیستم با استفاده از جعبه ابزار منطق فازی MATLAB ® ایجاد شد. متغیرهای ورودی، شدت تجزیه و تحلیل شده از جنبه های مختلف هستند و این شدت ها ها به عنوان معیارهای ارزیابی در مسئله اولویت بندی حالات وقوع خرابی استفاده می شود. شدت کلی برای محاسبه خطر مرتبط با هر حالت وقوع خرابی استفاده می شود. متغیرهای ورودی در جدول 1 نشان داده شده است.

کاربردهای روش های تصمیم گیری پشتیبانی

یک سیستم محاسباتی با استفاده از C + + builder، با روش های چندمعیاری

PROMETHEE FPROMETHEE اجرا شده است.

این سیستم دارای دو ماژول است. یک ماژول، اجرای روش PROMETHEEاست که به عنوان خروجی، اولویت حالات وقوع خرابی مطابق با این روش فراهم می کند. ماژول دیگر، پیاده سازی FPROMETHEE است. نتایج ارائه شده توسط دو روش می تواند به طور همزمان مشاهده شود که تسهیل کننده مقایسه و ارزیابی نتایج است. پس از اینکه هر یک از این معیارها توسط تصمیم گیرنده تنظیم شود، این برنامه، اولویت بندی حالات وقوع خرابی را را نشان می دهد. در روش PROMETHEE F- برای ارزیابی از گزینه های تحت هر معیار، اعداد فازی مثلثی استفاده می شوند.

مطالعه موردی: ترانسفورماتور 58،599

برای عیب یابی قسمت فعال ترانسفورماتور 58،599، نتایج آزمون کروماتوگرافی گاز به سیستم DianE اضافه شد. سیستم DianE، به عنوان خروجی، نشانه ای از گرمایش بیش از حد را در رساناهای ترانسفورماتور(SC) نشان داد و درجه نقص 0.70، با سطح اطمینان برابر با 0.76 (در یک مقیاس 0-1) بود. هیچ مشکلی به طور مستقیم مرتبط با قوس الکتریکی (EA) و تخلیه جزئی (PD). نشان داده نشد. نتایج برای درجه (SC) و فاصله اطمینان آن از ادغام
چهار روش تجزیه و تحلیل: ABNT, Dornemburg, Rogers و IEC60599. حاصل شد.

تجزیه و تحلیل حساسیت

با استفاده از برنامه کامپیوتری توسعه یافته در این کار، تجزیه و تحلیل حساسیت با استفاده از روش های مختلف ترکیبی از معیارها صورت گرفت. این برنامه اجازه می دهد تا پیکربندی آسان ترکیب معیارهای مختلف صورت گیرد. همه معیارها با وزن مساوی در نظر گرفته شدند و تابعی از اولویت نوعIII ، با توجه به Brans و
همکاران (1986)، p = 1. مورد استفاده قرار گرفت. جداول 4 تا 6 ترکیبی متفاوت از معیارهای استفاده شده را در هر روش برای تجزیه و تحلیل حساسیت را نشان می دهد.

تجزیه و تحلیل نتایج

عکس های ارائه شده در شکل 4 (a، b) از ترانسفورماتور مورد مطالعه قرار گرفته حاصل شد زمانی که برای نگهداری و تعمیر در [10[باز شد.

می توان از جدول 3 دید که که علت ذکر شده به صورت 1 می تواند حالت وقوع خرابی مشخص شده در شکل 4a را تایید نماید. علاوه بر این، علت ذکر شده به صورت 2 نشاندهنده حالت وقوع خرابی نشان داده شده در شکل 4b است.. این علل، به عنوان اولویت های تعمیر و نگهداری در مدل های 1,2,3,4 و 5 به نظر می رسند.

نتیجه گیری

هدف از انجام این کار، پیشنهاد استفاده از پشتیبانی چندمعیاری از تصمیم گیری برای اولویت بندی حالات وقوع خرابی، شناسایی شده با استفاده از فرایند RCM، در طول عیب یابی تجهیزات برق است.

دو مدل بر اساس به کارگیری روش PROMETHEE و F-PROMETHEE. ارائه شد. در کنار استفاده از این روش ها، سیستم استنباط فازی ، برای محاسبه شدت هر یک از حالات وقوع خرابی، نیز توسعه یافت. این روش مقایسه و ارزیابی حساسیت را در میان مدل های پیشنهادی و برخی از انواع ممکن که برای مدل در حال حاضر مورد استفاده قرار گرفته در سیستم DianE، اعمال می شود، میسر ساخت که به عنوان مرجع در دسترس در نظر گرفته می شود.
روش استفاده از روش PROMETHEE، همراه با مدل استنتاج برای محاسبه شدت SG (مدل 4) به عنوان یک ابزار که می تواند برای اولویت بندی حالت وقوع خرابی تحت معیارهای مختلف ارزیابی استفاده شود، ثابت شده است. یک مطالعه انجام شده در موردعمل ترانسفورماتور نشان داد که استفاده از این مدل کاملا رضایت بخش است. انعطاف پذیری PROMETHEE که به کاربر اجازه می دهد تا به راحتی وزن های مختلف را به معیارهای از این روش اختصاص دهد، باعث می شود این روش به عنوان یک ابزار برای کمک به عیب یابی تجهیزات، بسیار جالب توجه باشد. با استفاده از مدل پیشنهادی، تصمیم گیرندگان مختلف می توانتد رتبه بندی های مختلف مناسب برای منافع اصلی خود را به دست آورند. این در مورد عیب یابی صورت گرفته در شرکت ها با مشخصات مختلف از پذیرش خطر وجود دارد. ثابت شده است که روش F-PROMETHEE حساس ترین روش به موضوع پرداخت مناسب عدم قطعیت است که با دادن لیستی از نزدیکترین موارد می تواند یک واقعیت باشد در صورتی که داده ها دارای ابهامات بسیاری باشند.

این مقاله در سال 2009 در نشریه آی تریپل ای و در کنفرانس بین المللی کاربرد سیستم های هوشمند در سیستم های قدرت، توسط گروه مهندسی برق منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله پرومته و روش های فازی چندمعیاری آن در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.