روش VIKOR تعمیم یافته مبتنی بر تعیین آنتروپی برای ارزیابی ریسک حالت های خرابی – مطالعه موردی نیروگاه زمین گرمایی (GPP)

An extended VIKOR method based on entropy measure for the failure modes risk assessment – A case study of the geothermal power plant (GPP)

مجله الزویر – Elsevier

سال ۲۰۱۷

چکیده

خرابی تجهیزات در فرآیند (PEFs) یکی از علل اصلی حوادث فرآیندی شناخته می‌شود. آنالیز حالات و تاثیرات خرابی (FMEA) به عنوان یک تکنیک ارزیابی به طور گسترده‌ای در انواع گوناگون صنایع عمل¬آوری استفاده شده است. در شکل سنتی FMEA از سه پارامتر شدت (S)، رخداد (O) و تشخیص (D) به عنوان عوامل ریسک برای محاسبه یک عدد اولویت ریسک (R.P.N) و رتبه بندی حالات خرابی مبتنی بر این عدد، استفاده می‌شود. اما کاستی‌های متعدد مرتبط با FMEA کاربرد آن را محدود کرده است. این مطالعه به دنبال تعمیم FMEA است که بتواند به طور موثری ابهام و عدم قطعیت موجود در قضاوت کارشناسان را در فرآیند رتبه بندی حالت‌های خرابی در FMEA سنتی رفع کند. در این مقاله از مفهوم عدد Z برای در نظرگیری عدم قطعیت ذاتی موجود در قضاوت کارشناسان، استفاده شده است. علاوه بر این، از مفهوم آنتروپی شانون برای استقرار وزن‌های هدف جهت تنظیم وزن‌های ذهنی تعیین شده توسط کارشناسان استفاده شده است. علاوه بر این، تکنیک VIKOR فازی برای رتبه بندی و اولویتی دهی به حالات خرابی بر اساس حداقل پشیمانی فردی، و حداکثر سودمندی گروهی، بکار گرفته شده است. مثالی عددی برای نشان دادن کاربرد روش پیشنهادی در یک نیروگاه زمین گرمایی (GPP) ارائه شده است. همچنین نتایج با FMEA سنتی مقایسه شده‌اند. یک تحلیل حساسیت برای تایید نتایج بدست آمده، انجام شده است. یافته نشان می‌دهند که کاربرد روش پیشنهادی (رتبه بندی ذهنی- هدفمند) در محیط فازی می‌تواند قابلیت اجرای روش FMEA سنتی را بهبود بخشد.

Abstract
Process equipment failures (PEFs) are recognized as one of the leading causes of process accidents. Failure modes and effect analysis (FMEA) as a risk assessment technique, has widely been used in a variety of process industries. The conventional form of FMEA uses three parameters of severity (S), occurrence (O), and detection (D) as risk factors to calculate a risk priority number (R.P.N) and rank the failure modes based on this number. But several shortcomings associated with the FMEA have limited its applicability. This study aims at the development of an extension of FMEA that could efficiently handle the vagueness and uncertainty exists in the experts’ judgments in process of failure modes ranking in conventional FMEA. In this paper we used the concept of the Z number to capture the inherent uncertainty exists in the experts’ judgments. In addition, we used Shannon entropy concept to deploy objective weights to adjust subjective weights assigned by experts. Furthermore, the fuzzy VIKOR technique applied to rank and prioritize the failure modes based on the minimum individual regret and the maxi group utility. A numerical example is presented to illustrate an application of the proposed method in a geothermal power plant (GPP). Results are also compared with the conventional FMEA. A sensitivity analysis was conducted to validate the obtained results. Findings indicate that the application of the proposed approach (subjective-objective ranking) in fuzzy environment can improve the applicability of the conventional FMEA method.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد