دانلود پایان نامه : ارایه مدلی برای تعمیرات پیشگویانه تجهیزات درکارخانه های نفتی با تکنیکهای داده کاوی، مطالعه موردی شرکت بهره برداری نفت و گاز گچساران

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی فناوری اطلاعات

گرایش : مدیریت سیستمهای اطلاعاتی

عنوان : ارایه مدلی برای تعمیرات پیشگویانه تجهیزات درکارخانه های نفتی با تکنیکهای داده کاوی، مطالعه موردی شرکت بهره برداری نفت و گاز گچساران

دانشگاه شیراز

دانشکده آموزشهای الکترونیکی

مهندسی فناوری اطلاعات(گرایش مدیریت سیستمهای اطلاعاتی)

عنوان:

ارایه مدلی برای تعمیرات پیشگویانه تجهیزات درکارخانه های نفتی با تکنیکهای داده کاوی، مطالعه موردی:شرکت بهره برداری نفت و گاز گچساران

 

 

استاد راهنما:

دکتر ستار هاشمی

 

 

تابستان 93

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

  عنوان                                                                                                                 صفحهفصل اول :مقدمه  ..............................................................................................................................................1 1-1-مقدمه ....................................................................................................................................  21-2- تشریح و بیان مساله..........................................................................................................  31-3- هدف از انتخاب موضوع..................................................................................................... 41-4- وضعیت تعمیرات پیش گویانه در کشور....................................................................... 71-5-چالشهای پروژه.......................................................................................................................91-6- معرفی شرکت بهره برداری نفت و گاز گچساران.........................................................91-7-مفاهیم نگهداری و تعمیرات.............................................................................................10فصل دوم:مبانی نظری تحقیق  .............................................................................................................. 14 2-1- اثر نگهداری و تعمیرات...............................................................................................  152-2-بهینه سازی نگهداری وتعمیرات پیش بینانه  ........................................................ 172-3- مفاهیم اقتصادی وتوجیه هزینه ها..........................................................................  192-3-1- ارزیابی نیازهایBM ............................................................................................... 192-3-2-توجیه هزینه...............................................................................................................  202-3-3- هزینه استراتژی جاری تعمیراتی........................................................................  202-4- طراحی یک برنامه نت پیش بینانه......................................................................... 212-4-1-امتیازات نت پیش بینانه.........................................................................................  222-5-تکنیکهای نت پیش بینانه .......................................................................................... 23     2-5-1-مانیتورینگ ارتعاش................................................................................................... 242-5-2-انواع سیستمهای ترموگرافی................................................................................... 242-5-3-ترایبولوژی.................................................................................................................  252-5-4-بازرسی بصری...........................................................................................................  252-5-5-مافوق صوت ............................................................................................................  262-5-6-تکنیکهای دیگر .....................................................................................................   262-6- ایجاد یک برنامه نت پیش بینانه  ........................................................................   262-6-1-اهداف ، مقاصد و امتیازات ................................................................................   272-6-2-الزامات عملی.........................................................................................................   282-6-3-انتخاب یک سیستم نت پیش بینانه ...............................................................  292-6-3-1-نیارهای پایه ای سیستم ...............................................................................  30
  • برنامه نت پیش بینانه کل کارخانه ................................................................... 30
2-7-1-برنامه نت پیش بینانه مطلوب ...........................................................................  312-7-2- سیستم نت پیش بینانه مطلوب. ..................................................................   312-7-3-پیش بینی کافی نیست.......................................................................................  312-8-مبانی نظری و مفاهیم تحقیق ..............................................................................  322-8-1-روش تحقیق .......................................................................................................  322-8-2-طراحی مدل پیش بینی ..................................................................................  352-8-3-داده کاوی ............................................................................................................  35فصل سوم: مروری بر تحقیقات انجام شده .................................................................................  37 3-1-مقدمه .....................................................................................................................   383-2-سیستم پیش بینی نگهداری با استفاده تکنیکهای داده کاوی...................   393-3-روشی عملی برای ترکیب داده کاوی و تشخیص خرابی ............................... 443-4-روشی هوشمند برای بهینه سازی تعمیرات پیش گویانه............................... 493-5- برخی تکنیکهای نگهداری و تعمیرات پیش گویانه....................................... 573-6-مروری بر تعمیرات مبتنی بر شرایط و زمان در برنامه های صنعتی.......... 59فصل چهارم: روش تحقیق(ارایه راهکار،الگوریتم و مدل پیشنهادی روش تحقیق).......... 61 4-1-مقدمه......................................................................................................................  624-2-طراحی مدلCBM............................................................................................... 644-2-1-انتخاب بخش، واحد یا محیط پایش............................................................  644-2-2-انتخاب پارامترها و معیارهای پایش تجهیزات............................................. 654-2-3-انتخاب روش مدلسازی پیش بینی .............................................................  664-2-4-مدل فیزیکی .....................................................................................................  674-3-تعیین اهداف داده کاوی  ....................................................................................  684-4- شروع مراحل انجام پروژه  .................................................................................  704-4-1-انتخاب کارخانه ها و تجهیزات مورد نظر برای پروژه  ............................  704-4-2-شناخت داده.......................................................................................................  714-4-3-آماده سازی و آنالیز داده  ...............................................................................  724-4-4-اکتساب داده / جمع آوری و ورود داده......................................................  744-4-5-پالایش داده ها .................................................................................................  774-5-آنالیز داده ها ........................................................................................................ 784-5-1-آنالیز داده های وضعیت و شرایطی..........................................................  784-5-2-آنالیز داده های رخداد خرابی.....................................................................  844-6-طراحی و توسعه مدل .......................................................................................  904-6-1-بررسی سطح آستانه پارامترها ...................................................................  904-6-2-شناخت خوشه های خروجی ...................................................................... 924-7-طراحی مدل با روشهای داده کاوی................................................................  934-7-1-طراحی مدل با استفاده از درخت تصمیم................................................ 944-7-2-طراحی مدل با استفاده از روش شبکه عصبی  MLP.........................964-7-3-طراحی مدل با استفاده از روش شبکه عصبی KNN....................... 1004-8-نتیجه گیری......................................................................................................... 103فصل پنجم: بررسی و تحلیل داده ها و نتایج تحقیق........................................................... 104 5-1-مقدمه......................................................................................................................1055-2- بررسی خروجی ونتایج وارزیابی مدل بر پایه روش DT .........................1055-2-1-ارزیابی مدل بر اساس روش DT .......................................................... 1075-3- بررسی خروجی و نتایج روش MLP....................................................... 1095-3-1-ارزیابی مدل بر اساس روش MLP....................................................... 1115-4- بررسی خروجی و نتایج روش KNN...................................................... 1135-4-1-ارزیابی مدل بر اساس روش  KNN.................................................... 1155-5-ارزیابی و تفسیر نتایج و خروجی ها ............................................................1175-6-نتایج .....................................................................................................................118فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادها ................................................................................ 119 6-1- نتایج کلی حاصل از پروژه............................................................................. 1206-2-پیشنهادهایی برای آینده ............................................................................... 121 فهرست جدول ها  عنوان و شماره                                                                                                     صفحه                                                                                جدول 1- ماتریس Confusion............................................................................................................67جدول 2- ماتریس Confusion برای سه دسته کلاس...................................................................69جدول 3- محاسبه نرخ مثبت صحیح،نرخ مثبت غلط و دقت............................................................69جدول 4- نام پارامترهای کارخانه فشارقوی...........................................................................................73جدول 5- نام پارامترهای کارخانه بی بی حکیمه 2..............................................................................73جدول 6- نمونه فرم ورود اطلاعات کارخانه بی بی حکیمه 2............................................................74جدول 7- نمونه فرم ورود اطلاعات کارخانه فشارقوی.........................................................................75جدول 8- نمونه ای از فرم پر شده وپالایش نشده کارخانه بی بی حکیمه 2.................................77جدول 9- نمونه ای از فرم پر شده و پالایش شده کارخانه بی بی حکیمه ...................................78جدول 10- ماتریس الگو برای متغیرها کارخانه فشار قوی................................................................79جدول 11- ماتریس آمارهای توصیفی کارخانه فشار قوی.................................................................81جدول 12- پارامترهای جدید ایجاد شده توسط روشPCA.............................................................83جدول 13 - نمایی از فاکتورهای جدید تولید با روش PCA............................................................84جدول 14- تغییرات ناگهانی فاکتور2 در رخداد خرابی..................................................................87جدول 15 - آمار خرابی های کارخانه بی بی حکیمه 2..................................................................88جدول 16- مقدار پارامترها در حالات خرابی ....................................................................................90جدول 17- مقادیر آستانه پایین و بالا برای پارامترها......................................................................91جدول 18 – بازه های زمانی تعریف شده برای مدل.......................................................................94جدول 19- مجموعه داده آموزشی برای بازه زمانی (10-25)......................................................95جدول 20- مجموعه داده آزمایشی برای بازه زمانی (10-25).....................................................96جدول 21- نتیجه تغییر مقادیر پارامترها در روش MLP..............................................................98جدول 22- مجموعه داده آموزشی برای بازه زمانی (3-15).........................................................98جدول 23- مجموعه داده آزمایشی برای بازه زمانی (3-15).......................................................100جدول 24- نتاِج تغییر مقدار K در روش شبکه عصبی KNN..................................................101جدول 25- مجموعه داده آموزشی برای بازه زمانی (10-20)......................................................101جدول 26- مجموعه داده آزمایشی برای بازه زمانی (10-20)......................................................102جدول 27- پیش بینی مدل بر پایه درخت تصمیم..........................................................................106جدول 28- نتایج پیش بینی خروجی در روش DT......................................................................108جدول 29- درصد دقت پیش بینی در روش DT..........................................................................108جدول 30- مقایسه بازه های زمانی مختلف با روش DT برای پیش بینی برچسب خرابی در مدل طراحی شده..............................................................................................................................................109جدول 31- پیش بینی مدل بر پایه MLP.....................................................................................110جدول 32- نتایج پیش بینی خروجی در روش MLP................................................................112جدول 33- درصد دقت پیش بینی در روش MLP....................................................................112جدول 34- مقایسه بازه های زمانی مختلف با روش MLP برای پیش بینی برچسب خرابی در مدل طراحی شده...................................................................................................................................112جدول 35- پیش بینی مدل بر پایه KNN...................................................................................114جدول 36- نتایج پیش بینی خروجی در روش KNN........................................................115جدول 37- درصد دقت پیش بینی در روش KNN............................................................115جدول 38- مقایسه بازه های زمانی مختلف با روش KNN برای پیش بینی برچسب خرابی در مدل طراحی شده............................................................................................................................116جدول 39-  مقایسه نهایی دقت پیش بینی هر سه روش برای هر سه خوشه خروجی در بازه های زمانی مختلف.....................................................................................................................................117   فهرست شکل ها  عنوان                                                                                                صفحهشکل 1- قالب مفهومی معماری.........................................................................................................41شکل 2- نمای کلی سیستم................................................................................................................42شکل 3- گامهای روش IRIS-Pdm..............................................................................................46شکل 4- نمایی از فرمت داده یکسان.................................................................................................47شکل 5- روش کلی و تعمیم یافته برای تعمیرات پیشگویانه......................................................51شکل 6- الگوریتم تصمیم گیری نگهداری پیشگویانه....................................................................54شکل 7- نمودارهای خرابی..................................................................................................................57شکل 8 - نمونه فرم دستی پر شده در کارخانه بی بی حکیمه 2..............................................76شکل 9- نمودار تغییرات پارامترها در بازه زمانی............................................................................85شکل 10 - حالتهای خرابی.................................................................................................................85شکل 11 - حالتهای خرابی.................................................................................................................86شکل 12- طراحی مدل پیش بینی با روش DT........................................................................106شکل 13- طراحی مدل درخت تصمیم برای بازه های زمانی مختلف....................................107شکل 14- طراحی مدل پیش بینی با روش MLP....................................................................110شکل 15- طراحی مدل MLP برای بازه های زمانی مختلف ................................................111شکل 16- طراحی مدل پیش بینی با روش KNN................................................................113شکل 17- طراحی مدل KNN برای بازه های زمانی مختلف .............................................114   فهرست نشانه های اختصاری CBM= Condition Based MaintenanceCMMS=Computerized maintenance management systemCRISP-DM= CRoss-Industry Standard Process for DataMiningDT=Decision TreeFA= Factor AnalysisFP=False PositiveH= Hidden LayerISF= Independence Significance FeatureKNN= K Nearest NeighborLR= Learning RateM= MomentumMLP= Multilayer PerceptronPCA= Principal Component AnalysisPDM= Predictive MaintenancePM=Preventive MaintenanceTP=True PositiveWMS= Weighted Mean Slop  فصل اول 1-مقدمه و طرح مسئله  1-1-مقدمه در عصر حاضر و در حالی که کارخانجات صنعتی بزرگ به دنبال ایجاد تغییرات در درون خود هستند تا بتوانند در رقابت با سایر رقبای خود در تحولات جهانی شدن موفق گردند این بحث نگهداری و تعمیرات است که بطور جدی و موثر مسیر استراتژی تولید را در کارخانه های صنعتی مشخص می نماید.امروزه ،کارخانه های صنعتی به شدت درگیر مباحثی همچون کاهش هزینه ها ،توان رقابت بالا ، بهبود مستمر،بحران انرژی و افزایش کیفیت و کمیت محصولات هستند که در این راستا اندیشیدن پیرامون نگهداری و تعمیرات به عنوان یک امر استراتژیک جهت رسیدن به اهداف فوق بسیار مهم و انکارناپذیر جلوه می کند.همواره رقابت ، عامل فشار بر کارخانجات تولیدی بوده است. به منظور کنترل و مدیریت این فشار، کارخانجات تولیدی می بایست ضمن کاهش هزینه ها، کیفیت و راندمان محصولات خود را افزایش داده و انعطاف پذیر نیز باشند[1, 2] .با توسعه فناوری اطلاعات میزان و سرعت دسترسی به اطلاعات بطور فوق العاده ای افزایش یافته است.از طرفی پیشرفت تکنولوژی نیز منجر به افزایش دستیابی موسسات و سازمانها به منابع وسیع اطلاعاتی شده وامکان تحقیق وبررسی موضوعات مختلف را برای سازمانها فراهم نموده است[3]. بنابراین نکته قابل توجه در سناریو جدید پیرامون مدیریت نگهداری و تعمیرات، آماده و در دسترس نگهداشتن تجهیرات در زمان نیاز است.یک کارخانه بسیار بزرگ با چندین هزار دستگاه متنوع از پیچیدگی بالایی در فعالیت نگهداری و تعمیرات(نت) برخوردار است. تصمیم گیری پیرامون استراتژی نت نیازمند دانشی است که منطبق بر واقعیت سازمان باشد.از طرف دیگر کسب دانش مفید نیازمند استفاده و تحلیل صحیح از داده ها می باشد.لذا استفاده از داده ها و اطلاعات و چگونگی کار با آنها در طول مراحل پیاده سازی استراتژی نگهداری و تعمیرات از جایگاه ویژه ای برخوردار است [4, 5]. 1-2- تشریح و بیان مسالهآنچه در سالهای اخیر توجه مدیران صنایع مختلف را در دنیای رقابتی امروز به خود جلب کرده است ، کاهش هزینه های تولید و در نتیجه کاهش قیمت نهایی محصولات است. در این میان هزینه های تعمیراتی ، مهمترین هزینه قابل کنترل در صنایع است و طبیعی است که کاهش آن در دستور کار مدیران صنعت قرار گیرد . یکی از مهمترین ابزارهایی که برای نیل به این هدف در اختیار مسئولین قرار دارد استفاده از روشهای نوین نگهداری و تعمیرات بر اساس پایش وضعیت دستگاهها است که بخصوص در صنایع تولید مداوم ، نظیر نفت ،گاز و پتروشیمی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. فلسفه وجودی روشهای تعمیراتی از قبیل نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه1 و نگهداری و تعمیرات پیشگویانه2  ارائه راهکارهایی جهت کاهش هزینه های تعمیراتی و در نتیجه افزایش بهره وری واحد های تولیدی است[6].عموما نگهداری و تعمیرات یا در زمان های مشخص و از قبل تعیین شده انجام می شود یا اینکه هر وقت خرابی رخ داد بسته به نوع خرابی تعمیر مرود نظر انجام می شود.اگرچه انجام تعمیرات پیشگیرانه می تواند تعمیرات ناگهانی و غیرمترقبه را کاهش دهد اما همچنان باعث کاهش دردسترس بودن و افزایش هرینه های تعمیرات می گردد. گاهی تعمیرات پیشگیرانه روی تجهیز انجام می شود درحالیکه تجهیز به خوبی کار می کند و نیازی به تعمیر و توقف ندارد 1Preventive Maintenance(PM)2Predictive Maintenance(PDM)اما چون نگهداری از قبل در بازه زمانی خاصی برنامه ریزی شده است بایستی طبق روال خود انجام شود.یک سیاست مناسب در نگهداری و تعمیرات می گوید تعمیر زمانی باید انجام شود که نیاز باشد[6].پیشرفت تکنولوژی باعث افزایش پیچیدگی در هر دوصنعت ماشین آلات و سیستمهای تولید شده است.صنایع مدرن دایما به کار کردن با قابلیت اطمینان بالا ، ریسک محیطی پایین و امنیت افراد که در حال انجام فرایندهای خود با بیشترین بازدهی هستند وابسته است.بنابراین پیشگیری از شکست و تشخیص سریع و ابتدایی مشکلات سیستمها و ماشین ها عمر کارکرد ماشین آلات صنعتی را افزایش می دهد[7].کارخانجات صنعتی نباید دیگر تصور کنند که خرابی های تجهیزات تنها پس از مدت زمان ثابتی که در حال کار هستند اتفاق می افتد.آنها باید استراتژی های نگهداری آنلاین و پیشگویانه را گسترش دهند که بتوانند تصور کنند که هر خرابی در هر زمانی ممکن است بطور تصادفی رخ دهد.آغاز خرابی و شکست تجهیزات ممکن است خود را در داده های بوجود آمده از روشهای مختلف آشکار سازد.تجهیزات علایم و نشانه هایی از خود بروز می دهند که می گویند این تجهیزات باید تعمیر یا جایگزین شوند و یا رها شوند تا به کار خود ادامه دهند[8]. تعداد صفحه : 173قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید