نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، نجف‌آباد، اصفهان، ایران

2 دانشیار دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه مالک اشتر شاهین شهر، اصفهان

چکیده

  در محیط تولید کلاس جهانی هر مشتری خواهان کارائی،کیفیت و قابلیت اطمینان با کمترین هزینه امکان‌پذیر و رقابتی است و عملکرد محصول با استفاده از تکنیک‌ها و استراتژی‌های مختلف قابلیت اطمینان بهبود می‌یابد . در این مقاله یک مدل مفهومی و الگوی عملی جهت برنامه‌ریزی و مدیریت استراتژیک قابلیت اطمینان در توسعه محصولات جدید با فناوری بالا پیشنهاد شده است که با استفاده از برنامه‌ریزی دو سطحی، به تدوین، بهینه‌سازی و اجرای استراتژی‌های قابلیت اطمینانی در دو سطح مدیریتی و فنی می پردازد . برای تدوین استراتژی در سطح مدیریت از مدل ابتکاری TORC استفاده می‌کند و از طریق مدلی ابتکاری با تلفیق مدل برنامه‌ریزی خطی صفر و یک و ماتریس برنامه‌ریزی استراتژیک کمی و مدل چند شاخصه فازی یاگر به بهینه سازی استراتژی‌ها و یک سو‌سازی و اتصال آنها با اهداف سازمان می پردازد .برای اجرای استراتژی‌های منتخب فنی سطح مدیریت ، در سطح مهندسی با رویکردی جدید به تعریف استراتژی‌های تخصیص قابلیت اطمینان در محصولات با فناوری بالا و سپس به بهینه‌سازی این استراتژی‌ها می‌پردازد. مدل تحقیق برای محصول دوربین فضایی پیاده‌سازی شد.با استفاده از این مدل، مدیران قادر خواهند بود بهترین و مناسب ترین تصمیمات و استراتژی‌های قابلیت اطمینانی را برای توسعه محصولات جدید با فناوری بالا بکار گیرند و بر این اساس، اهداف عملیاتی ویژه‌ای را تعیین کرده و در نهایت به اهداف کلان سازمان خود دست یابند.      

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Proposing a Model for Reliability Strategic Planning of High-Tech New Products Development

نویسندگان [English]

  • Monir Ameli 1
  • Mehdi Karbasian 2

1 M.Sc Industrial Engineering, Young Researchers and Elite Club, Najafabad Branch, , Islamic Azad University, Najafabad , Isfahan, Iran.

2 Associate Professor, Faculty of Industrial Engineering, Malek-e-Ashtar University of Technology,

چکیده [English]

At global level, each customer expects efficiency, quality and reliability with least competitive cost and product performance will be improved by using different reliability strategies and techniques. In this study, a conceptual and practical model has been proposed for planning and reliability strategic management in High-Tech new products development to determine and optimize reliability strategies at managerial and engineering levels, using two-level planning. At managerial level, the originality TORC matrix as well as optimizes strategies have been utilized and connected to the objectives of the organization via an originality model to assimilate zero and an linear programming model with quantitative strategic planning matrix and Yager fuzzy multi criteria model. At the engineering level, the reliability allocation strategies in High-Tech products has been proposed and then optimized. The study has been investigated in the space camera product and eight strategies of the 15 strategies at management level and one allocation strategy of 12 strategies for the reliability allocation at engineering level, have been selected as the best strategies for the space camera development based on reliability. By utilizing the designed model in this paper, managers are able to make best decisions and reliability strategies for High-Tech new products development, thereby, determining special purposes to reach huge goals. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Strategy
  • reliability
  • High-Tech products
  • Optimization
  • Two-level planning

1-مقدمه

امروزه پیچیدگی محصول و هزینه توسعه محصولات در حال افزایش است و دوره عمر محصول در هر نسل جدید کوتاه‌تر شده است و مشتریان بیشتر با کارایی محصول بر سطح زندگی خود سروکار دارند(موردی[1]،2009).درمحیطتولیدکلاسجهانی، هرمشتریخواهانکارایی، کیفیتوقابلیتاطمینانباکمترینهزینهامکان­پذیرورقابتیاست(اخباری و تقوی فرد،1386).برطبقIEC60050-191[2]، قابلیتاطمینانازیکمحصول(سیستم) احتمالآناستکهمحصول(سیستم) تواناییانجامفعالیتمشخصیرادرطولزمانمعینداشتهباشد. اهمیت آگاهی از چگونگی عملکرد یک سیستم صنعتی در طول دوره کاری، قابلیت اطمینان را به معیاری بسیار مهم و اساسی در تمامی فرایندهای تکوین محصول- اعم از طراحی و ساخت و تولید تبدیل کرده است(بهروز فر،1389)؛ به طوری که عملکرد محصول با استفاده از تکنیک‌ها و استراتژی‌های مختلف قابلیت اطمینان بهبود می یابد.درچنینمحیطرقابتیوپیچیدهایکهاشباعبازاروفشردگیرقابتازویژگی­هایآن است، نداشتناستراتژیازیکسوصنایعرادرموقعیترقابتیضعیفودر نهایتشکست قرارمی‌دهد وازدیگر سوی، به کارگیریرویکردمعمولدربرنامه‌ریزیاستراتژیکرابا مخاطراتبالاییهمراهخواهدکرد. ازاینرو، بازنگریدر اینفرایند، باتوجهبهعواملبنیادین ومفاهیمنوینمدیریتاستراتژیک، ضروریاست.(حمیدی و حسین زاده،1385).

روند تکامل مدل‌های برنامه‌ریزی استراتژیک در بستر رویکردهای مختلف تحقق یافته است. دو رویکرد غالب در زمینه­ مدیریت استراتژیک، رویکردهای تجویزی و توصیفی هستند. در رویکرد تجویزی، تدوین استراتژی فرایندی گام به گام است و برای هر گام آن دستورالعمل‌های مشخصی تجویز شده است.رویکرد توصیفی مبتنی بر تفکر استراتژیک و خلاقانه است(فردانی و همکاران،1389).

از دهه 1950 میلادی رویکردهای متعدد و متنوعی برای تدوین استراتژی ارائه شده که حول سه محور استراتژی‌های صنعت/بازار محور، قابلیت محور و منابع محور قابل طبقه‌بندی هستند (شلبی و دروزیر[3]،2004). در رویکرد اول، توجه مدیران ارشد بیشتر به عوامل برون سازمانی معطوف بوده، گزینه‌های استراتژیک در چارچوب مناسبات صنعت قابل تعریف است(اسچندل و هوفر[4]،1979).در رویکرد قابلیت محور،رقابت عامل اصلی در فرایند تدوین استراتژی بوده، پاسخ‌های استراتژیک در چارچوب فعالیت رقبای مختلف ارائه می‌گردد (شلبی و دروزیر،2004). رویکرد منابع محور متمرکز بر مدیریت و ترکیب مناسبات منابع مختلف سازمانی است و بیشتر عوامل درون سازمانی را مد نظر قرار می‌دهد(سرشت حسین،1371).(ابویی اردکانی و همکاران،1389)

تئوری‌های نوین تدوین استراتژی، در مطالعاتی که اندروز[5] و همکارانش(1971) در دانشگاه هاروارد انجام دادند ریشه دارد. بر این اساس، استراتژی‌هایی که سازمان‌ها اتخاذ می‌کنند، به دو گروه کلی تقسیم می شوند: استراتژی‌های مبتنی بر محیط خارجی و صنعت-مدل سازمان صنعتی- که به دنبال استفاده از فرصت­ها و خنثی کردن تهدیدهای موجود در محیط خارجی سازمان هستند و استراتژی‌های مبتنی بر منابع که دنبال شناسایی شایستگی­های اصلی و استفاده از آن برای خلق مزیت رقابتی پایدار هستند(عاطفی و همکاران،1389).

در یک برداشت اجمالی از مدل‌های تدوین استراتژی می‌توان به این نتیجه رسید که این مدل‌ها به‌تدریج از شکل ساده و تک بعدی به سمت مدل‌های پیچیده و چند بعدی تغییر شکل داده اند. از جمله این مدل‌ها، مدل:SWOT  Strengths,Weaknesses,Opportunities,Threats)است که برای شناسایی قوت ها و ضعف‌های محیط داخلی و فرصت‌ها و تهدیدهای محیط خارجی سازمان به کار می رود(عمر ال ترکی[6]،2011).فرجی و همکارانش(1389) در تحقیقی با بررسی دقیق پارامترهای مهم و تاثیرگذار در تامین ناوگان ریلی، از قبیل: وضعیت بازار، وضعیت رقبا و غیره از یک سو و همچنین، بررسی توانایی‌ها، نقاط قوت و ضعف پیمانکاران  بزرگ EPC در ورود به این عرصه از سوی دیگر،از طریق تحلیل SWOT به تدوین استراتژی‌های مناسب برای این امر پرداخته اند. ماریلین[7] هلمز و همکارانش(2011) نیز با استفاده از تحلیل SWOT به بررسی پتانسیل کارآفرینی در آرژانتین پرداخته اند.بر این اساس،عواملی به عنوان تهدیدها و فرصت ها و نقاط ضعف و قوت ها، معرفی شده است.

یکی از چالش برانگیزترین سطوح تصمیم‌گیری که مدیریت شرکت با آن مواجه می شود، انتخاب استراتژی است. فرزی پور و آزادی[8](2011) در تحقیقی به معرفی رویکردهای به کار رفته برای انتخاب استراتژی پرداخته‌اند و ادبیاتی از کارهایانجام شده را عنوان کرده­اند. رزمی و قادری(2008) در تحقیقی با استفاده از ماتریس  SWOT به تدوین استراتژی­هایی برای تولید انرژی الکتریکی از سوخت فسیلی پرداخته‌اند سپس با استفاده از ماتریس کمی برنامه‌ریزی استراتژیک، اولویت‌بندی استراتژی‌ها انجام شده است. فردانی و دیگران(1389) برای برنامه‌ریزی استراتژیک در شهرداری اصفهان، پس از تعیین استراتژی‌ها، با استفاده از ماتریس کمی برنامه‌ریزی استراتژیک به تعیین جذابیت نسبی هر یک از استراتژی‌ها، اولویت‌بندی استراتژی‌های بخشی و ارزیابی انواع استراتژی‌های امکان‌پذیر، پرداخته‌اند.توکلی‌مقدم و همکاران(1389) نیز طی پژوهشی برای صنایع چوب و کاغذ مازندران، به تدوین و اتخاذ استراتژی و اولویت‌بندی آنها از طریق تلفیق ماتریس های SWOT وماتریس کمی برنامه‌ریزی استراتژیکپرداخته‌اند که به کارگیری این تلفیق و انتخاب استراتژی‌های مناسب، نتایج ارزشمندی را برای شرکت به بار آورده است.   

در بسیاری از تحقیقات انجام شده چه در داخل و چه در خارج از کشور- تدوین استراتژی‌ها در سطوحی نظیر: مدیریت کیفیت، بازاریابی، مالی و انجام شده و سپس به بهینه‌سازی این استراتژی‌ها پرداخته شده است.در زمینه نگهداری و تعمیرات نیز استراتژیهایی بیشتر با رویکرد توصیفی در قالب مباحث فنی ارائه شده و از طریق مدلهای مختلفی به بهینه‌سازی این استراتژی‌ها پرداخته شده است که از آن جمله می‌توان کار ژو [9]و همکاران،(2011) و ژاوویانگ[10] و همکاران،(2011) و بشیری[11] و همکاران،(2011) و شاهین[12] و همکاران،(2011) را نام برد. از نزدیکترین تحقیقات انجام شده، مقاله عمر ال ترکی(2011) در زمینه نگهداری و تعمیرات است که در آن به ارائه یک چارچوب نظری برای برنامه‌ریزی استراتژیک نگهداری و تعمیرات پرداخته است،ولی به طور مشخص در سطح قابلیت اطمینان آن‌گونه که شایسته است، الگو و چارچوب مدونی برای برنامه‌ریزی و مدیریت استراتژیک توسعه نیافته است.

طرح کلی تحقیق به این شرح است : پس از مقدمه؛ در بخش دوم،مدل مفهومی تحقیق به همراه ملزومات و روش­های پیاده­سازی آن ارائه شده است.مدل مورد نظر برای برنامه­ریزی استراتژیک قابلیت اطمینان محصولدوربین فضایی به­منظور توسعه آن؛ در بخش سوم پیاده­سازی شده­است.بخش چهارم به نتیجه­گیری و بررسی کلی مدل می‌پردازد.

 

1-مدل مفهومی تحقیق

2-1. مدل برنامه ریزی استراتژیک قابلیت اطمینان

مدل ارائه شده در این مقاله طبق چارچوب شکل 1، به برنامه­ریزی و مدیریت استراتژیک قابلیت اطمینان در توسعه محصولات جدیدبا فناوری بالا می پردازد.


 



 

شکل 1.مدل مفهومی تحقیق


 


2-1-1. سطح اول: کانون مدیریت

بررسی‌های زیادی در خصوص انتخاب مدل مناسب برای تدوین استراتژی‌ها در این سطح صورت گرفت که به استفاده ترکیبی از روش تجویزی‌ ماتریس TORC و روش توصیفی منجر گردید.

 

2-1-1-1. رویکرد تجویزی برنامه‌ریزی استراتژیک

با توجه به رویکرد تجویزی،تجزیه و تحلیل محیطی صورت می‌گیرد. برای تحلیل محیط خارجی سازمان، مدلسازمانصنعتیمبنای کار این قسمت در نظر گرفته می‌شود. در شناسایی فرصت‌ها و تهدید‌ها، تمرکز اصلی ما، عوامل مؤثر بر قابلیت اطمینان محصول با فناوری بالابه منظور توسعه آن است.تجزیه و تحلیل محیط داخلی بر اساس مدل مبتنی بر منابع، به تهیه فهرست منابع و قابلیت‌های سازمان منجر می‌شود  که در این تحقیق، تمرکز اصلی، شناسایی منابع و قابلیت‌ها برای قابلیت اطمینان محصول جدید با فناوری بالااست.

 

2-1-1-1-1. تدوین استراتژی‌ها با استفاده از ماتریس TORC

پس از تحلیل محیط خارجی و محیط داخلی سازمان، اطلاعات مورد نیاز برای تدوین استراتژی مشخص می‌شود.از تحلیل محیط خارجی، تهدیداتو فرصت‌هاو از تحلیل محیط داخلی، منابعو قابلیت‌هایسازمان استخراج می شوند.در جدول 1 ماتریس TORC نمایش داده شده است

 

. جدول1. ماتریسTORC

عوامل داخلی

 

 

ماتریس

TORC

منابع References

قابلیت‌ها Competencies

 

عوامل خارجی

تهدیدها  Threats

 

استراتژی های RT

 

استراتژی‌های CT

 

 

فرصت‌ها Opportunities

 

استراتژی‌های RO

 

استراتژی‌های CO

 

               

 

با استفاده از ماتریس TORC ،چهار نوع استراتژی کلی قابل ارائه است :

- استراتژی‌های RT:استراتژی‌های ناشی از تطابق منابع داخلی با تهدیدهای محیطی؛ - استراتژی‌های RO:استراتژی‌های ناشی از تطابق منابع داخلی با فرصت‌های محیطی؛

- استراتژی‌های  CT:استراتژی‌های ناشی از تطابق قابلیت‌های داخلی با تهدیدهای محیطی؛

 - استراتژی‌های  CO:استراتژی‌های ناشی از تطابق قابلیت‌های داخلی با فرصت‌های محیطی (عاملی،1390).

 

2-1-1-2. رویکرد توصیفی برنامه­ریزی استراتژیک

استراتژی‌های مربوط به مباحث ریسک و مدیریت ریسک و نظایر آنها که از جمله مباحث علت و معلولی است و در زمینه قابلیت اطمینان و توسعه محصول جدید با فناوری بالا نقش ویژه‌ای دارند(بونیز[13]و همکاران،2001) را می‌توان در زمره این نوع استراتژی‌ها،در مدل وارد کرد.

 

2-1-1-3. مدل سازی ریاضی

بهمنظور بهینهکاوی استراتژی‌های قابلیت اطمینانی تعیین شده توسط ماتریس TORC و استراتژی‌های رویکرد توصیفی در توسعه محصول جدید با فناوری بالا و یکسوسازی این استراتژی‌ها با اهداف سازمان و محدودیت‌های موجود، از مدل‌سازی ریاضی استفاده می‌شود. مدل منتخب ما، مدل برنامه‌ریزی خطی صفر و یک است که پارامترهای آن به شکل زیر مشخص می شوند

 

2-1-1-3-1. متغیرها

استراتژی­های قابلیت اطمینانی تعیین شده توسط ماتریس TORC و رویکرد توصیفی، به عنوان متغیرهای مدل در نظر گرفته شده و به شکل زیر تعریف می‌شوند

 

                

 

2-1-1-3-2. تابع هدف

تابع هدف در این قسمت، از نوع بیشینه‌سازی برای افزایش سود حاصل از به کارگیری این استراتژی‌ها، در نظر گرفته شده، به صورت زیر نمایش داده می‌شود :

  

 

برای تعیین ضرایب استراتژی‌های رویکرد تجویزی (TORC) در تابع هدف،از ماتریس کمی برنامه‌ریزی استراتژیک (QSPM) استفاده می‌شود،بدین صورت که، نمره‌های جذابیت و اهمیت هر یک از استراتژی‌های قابلیت اطمینانی در سود آوری سازمان توسط ماتریسQSPMبه دست می‌آید؛ سپس، این نمره‌ها به عنوان ضرایب استراتژی‌های ماتریس TORC (متغیر ها)،در تابع هدف قرار می‌گیرند. مراحل انجام کار به صورت زیر است:

مرحله اول: فرصت‌ها و تهدیدات و منابع و قابلیت‌های سازمان، مبتنی بر قابلیت اطمینان محصول با فناوری بالا ،که با تحلیل محیط داخلی و خارجی سازمان به دست آمد، در ستون سمت راست ماتریس درج می شوند.

مرحله دوم: به هر یک از این عوامل وزن داده می‌شود. این ضریب‌ها از صفر (بی اهمیت) تا یک (بسیار مهم) و بیانگر اهمیت نسبی هر یک از عوامل هستند؛ به طوری ‌که جمع وزنی عوامل داخلی، یک و جمع وزنی عوامل خارجی نیز، یک می باشد.

مرحله سوم: استراتژی‌‌های قابلیت اطمینانی تعیین شده توسط ماتریس TORC ، در ردیف بالای ماتریس برنامه ریزی استراتژیک کمی آورده می شوند.این استراتژی‌ها باید در صورت امکان ناسازگار یا جمع نشدنی باشند.

مرحله چهارم: نمره‌ها جذابیت (AS) مشخص می‌شوند.مقدار عددی که میزان جذابیت هر استراتژی قابلیت اطمینانی را در یک مجموعه از استراتژی‌های قابلیت اطمینانی نشان می دهد.نمره جذابیت به فرم زیر است: 1=بدون جذابیت؛ 2=تا حدی جذاب؛ 3=دارای جذابیت معقول و 4=بسیار جذاب.اگر هر یک از عوامل در فرایند انتخاب استراتژی‌ها نقش نداشته باشند، نباید به این عامل نمره جذابیت داد .

مرحله پنجم:نمره‌های جذابیت کل (TAS) محاسبه می‌شود  ،که عبارت است از: حاصلضرب وزن ها (مرحله دوم) در نمره‌های جذابیت (مرحله چهارم).

مرحله ششم:مجموع نمره‌های جذابیت کل محاسبه می‌شود. لازم است تا مجموع نمره‌های جذابیت کل هر یک از ستون‌ها به دست آید.نمره‌های بالا بیانگر جذابیت بیشتر استراتژی‌هاست، البته، با توجه به همه عوامل داخلی و خارجی که می‌توانند بر تصمیمات استراتژیک اثر بگذارند(توکلی مقدم و همکاران،1389).

مرحله هفتم:جمع نمره‌های جذابیت کل هر استراتژی قابلیت اطمینانی ماتریس TORC ، به عنوان ضریب آن، در تابع هدف قرار می‌گیرد (عاملی،1390).

برای تعیین ضرایب استراتژی‌های رویکرد توصیفی در تابع هدف،به هر استراتژی وزنی در بازه صفر و دو به عنوان ضریب اهمیت داده می‌شود؛ به طوری ‌که جمع وزنی آنها 2 شود، همچنین، به هر استراتژی، رتبه‌ای از 1 (بی اهمیت) تا چهار (بسیار مهم) با توجه به اهمیت و نقش هر استراتژی نسبت به دیگر استراتژی‌ها در سودآوری سازمان داده می‌شود.ضرب این دو مقدار، نمره اهمیت استراتژی‌های رویکرد توصیفی را نشان می‌دهد (ضریب اهمیت×رتبه استراتژیک=نمره اهمیت) که این نمره‌ها؛ به عنوان ضرایب این استراتژی‌ها در تابع هدف قرار می‌گیرند (عاملی،1390)

 

2-1-1-3-3. محدودیت ها

در به کارگیری استراتژی‌های قابلیت اطمینانی در توسعه محصولات جدید با فناوری بالا برای رسیدن به هدف، با محدودیت‌هایی روبه‌رو هستیم.این محدودیت‌ها در مدل ریاضی به صورت زیر نمایش داده می‌شوند :


 
  (2-3)

محدودیت‌های مدل، مواردی نظیر محدودیت تکنولوژی، محدودیت بودجه و را شامل می‌شود که مقادیر آنها، ترکیبی از مقادیر کمی و کیفی است. بر این اساس، در بعضی موارد تعیین مقدار عددی ضرایب () و مقدار عددی در دسترس محدودیت‌ها () به راحتی امکان‌پذیر نخواهد بود.بنابر این، نیازمند استفاده از روشی خواهیم بود که جوابگوی این مشکل باشد.مدل پیشنهادی ما، مدل تصمیم‌گیری چند شاخصه فازی (مدل یاگر)(مومنی،1387) است که در این مدل، استراتژی‌ها () به عنوان گزینه‌ها و محدودیت‌ها به عنوان شاخص‌های مدل در نظر گرفته می‌شوند و اعداد به دست آمده از ماتریس تصمیم وزنی در این مدل، به عنوان ضرایب متغیرها ()، در محدودیت‌ها قرار می‌گیرند .مراحل انجام کار به صورت زیر است :

- مرحله اول :بر اساس قضاوت ذهنی تصمیم گیرندگان، ماتریس تصمیم فازی به صورت جدول 2 تهیه می‌شود :

جدول 2. ماتریس تصمیم فازی

 

 

(i=1,……,n) ها؛ متغیرها (استراتژی‌های قابلیت اطمینانی) و(j=1,……,m)  ها ؛محدودیت‌های مدل برنامه‌ریزی خطی صفر و یک هستند.  ،در بازه صفر و یک قرار داشته، نشان می‌دهد استراتژی  چقدر محدودیت  را در بر می‌گیرد.

-مرحله دوم:توسط تصمیم گیرندگان؛ ماتریس مقایسات زوجی محدودیت‌ها به صورت جدول 3 تهیه می‌شود:

 

جدول 3. ماتریس مقایسات زوجی

 

 

   در این ماتریس محدودیت‌ها دو به دو با هم مقایسه می‌شوند. بنابر این، تمامی عناصر قطر اصلی این ماتریس عدد یک است. همچنین، هر مقدار زیر قطر اصلی ،معکوس مقدار بالای قطر است ( ).هنگامی که محدودیت‌ها با هم مقایسه می‌شوند، یکی از اعداد زیر به آنها اختصاص می یابد:

1= اهمیت یکسان (دو محدودیت،اهمیت یکسانی داشته باشند.)

3= نسبتا مرجح (یک محدودیت نسبت به محدودیت دیگر، نسبتا ترجیح داده می شود.)

5= ترجیح زیاد (یک محدودیت نسبت به محدودیت دیگر،زیاد ترجیح داده می شود.)

7= ترجیح بسیار زیاد (یک محدودیت به محدودیت دیگر،بسیار زیاد ترجیح داده می شود.)

9= ترجیح فوق العاده زیاد (یک محدودیت به محدودیت دیگر، ترجیح فوق العاده زیادی دارد.)

2 و4 و6 و8= ارزش‌های بینابین در قضاوت ها

- مرحله سوم: ماتریس مقایسات زوجی محدودیت‌ها که در مرحله قبل به دست آمد؛ بهنجار می‌شود. برای این کار، هر مقدار ماتریس مقایسات زوجی بر مجموع ستونی آن مقدار تقسیم می‌شود:

 


 

جدول4. ماتریس بهنجار ماتریس مقایسات زوجی

 



 


- مرحله چهارم: مقادیر هر سطر ماتریس بهنجار شده با ماتریس مقایسات زوجی محدودیت‌ها جمع می‌شود. جمع سطری هر محدودیت، وزن محدودیت متناظر ((j=1,……,m)) را نشان می دهد.

- مرحله پنجم: هر عدد از ماتریس تصمیم اولیه (تصمیم فازی) به توان وزن محدودیت مربوطه رسانده می‌شود که در جدول 5 نشان داده شده است :

جدول 5. ماتریس تصمیم وزنی

 

 

مقادیر این ماتریس، به عنوان ضرایب متغیرهادر محدودیت‌های متناظر ،در مدل قرار می‌گیرد:

 

(2-4)                                

 

مقادیر محدودیت‌ها ( ها) در مدل، از طریق اندازه‌گیری با استفاده از روش مقیاس دو قطبی فاصله‌ای، تعیین می‌شود.این روش، یک روش

عمومی در اندازه‌گیری یک شاخص کیفی با مقیاس فاصله‌ای است که به قرار زیر است:

 مقیاس (مومنی،1387)

 

2-1-2. سطح دوم: کانون مهندسی

به منظور اجرای استراتژی­های منتخب سطح مدیریت که به بخش مهندسی محصول-تخصیص قابلیت اطمینان مربوط می‌شود در سطح دوم-کانون مهندسی به تصمیماتی استراتژیک نیاز است. برای محصولات با فناوری بالا نحوه تخصیص قابلیت اطمینان اهمیت بسزایی دارد و سهم زیادی از تصمیمات را به خود اختصاص می‌دهد. در این سیستم‌ها قبل از طراحی اجزای آن باید بر اساس ارتباط اجزای آن، نوع ارتباط و اهمیت هر بخش، وزن‌هایی را برای تخصیص قابلیت اطمینان در نظر گرفت؛ این وزن‌ها در نهایت، قابلیت اطمینان تخصیصی به سیستم را نمایش می‌دهند(قوچانی و کرباسیان،1390). تخصیص قابلیت اطمینان که با طراحی قابلیت اطمینان سر و کار دارد،بهلحاظمواجههبامحدودیت‌هایینظیر:زینه، وزن، حجمو ... ، بهتصمیم‌گیری‌هایاستراتژیکنیاز دارد.

 

2-1-2-1. سیستم و اجزا

سیستم مورد نظر، یک سیستمبا فناوری بالاست که این سیستم‌ها شامل اجزای نرم افزاری و سخت افزاری هستند. بنابر این، دو جزء نرم افزاری ()و سخت افزاری () برای سیستم مفروض در نظر گرفته می‌شوند که این دو جزء به صورت سری و در یک شاخه طبق شکل 2 کنار هم قرار می گیرند. سیستم قابلیت تعمیم به n شاخه موازی را دارد. همچنین، می‌تواند به صورت یک سیستم سری-موازی در نظر گرفته شود.

 

شکل 2.اجزای اصلی یک سیستم با فناوری بالا

2-1-2-2. مشخصات اجزای (استراتژی­های تخصیص)

برای هر جزء سیستم مفروض،انتخاب‌های متعددی بر اساس قابلیت اطمینان جزء ،هزینه، وزن جزء ،حجم و ، در نظر گرفته می‌شود؛ بر این اساس، با مسأله تصمیم‌گیری و انتخاب بهترین اجزا مواجه هستیم، به طوری‌ که در طراحی قابلیت اطمینان برایتوسعهمحصولاتجدیدبا فناوری بالا، هر تصمیم برای تخصیص قابلیت اطمینان اجزاء؛ جنبه استراتژیک پیدا می کند.این تصمیمات به عنوان استراتژی‌های تخصیص در نظر گرفته می شوند.

 

2-1-2-3. مدل سازی ریاضی

به‌ منظور بهینه‌کاوی استراتژی‌های تخصیص قابلیت اطمینان، از مدل‌سازی ریاضی استفاده می‌شود. در این تحقیق، مسأله تخصیص به عنوان یک مسأله بهینه‌سازی غیرخطی صفر و یک فرموله شده ، حل می شود.در ادامه به تعیین پارامترهای مدل پرداخته می‌شود.

 

2-1-2-3-1. متغیرها

متغیرها، انتخاب‌های متعدد اجزای نرم افزاری و سخت افزاری (استراتژی‌های تخصیص) در نظر گرفته شده و به صورت زیر تعریف می‌شوند:

 

(2-5)                 

2-1-2-3-2. تعیین تابع هدف

پس از تعیین نوع سیستم (سری) و مشخصات اجزا، به عنوان مقادیر مختلف قابلیت اطمینان برای اجزای نرم افزاری و سخت افزاری سیستم تعیین می‌شوند.تابع هدف در این قسمت، حداکثر سازی قابلیت اطمینان سیستم با به‌ کارگیری  منتخب است و به شکل زیر تعریف می‌شود‌:

(2-6)

2-1-2-3-3. تعیین محدودیت‌ها

 برای هر سیستمی یک قابلیت اطمینان مشخص ( ) از طرف کارفرما با توجه به حساسیت محصول در نظر گرفته می‌شود که قابلیت اطمینان سیستم مورد نظر نباید از آن کمتر باشد، بنابر این، یکی از محدودیت‌های مدل به صورت زیر تعریف می‌شود:

 

   (2-7)                                     

 

با توجه به اینکه در محصولات به روز و جدید، کوچک بودن محصول، سبک بودن، مقاوم بودن و اقتصادی بودن آن حایز اهمیت است، بنابر این، محدودیت‌هایی نظیر: قیمت، وزن و حجم، برای اجزا در نظر گرفته می‌شود که با توجه به نوع سیستم (سری) به صورت زیر نمایش داده می‌شوند:

 

-محدودیت قیمت:

 (2-8)      

 

P=قیمت مورد نظر سیستم،  = قیمت جزء نرم‌افزاری i ام،  =قیمت جزء سخت افزاری j ام

-محدودیت وزن

 

:  (2-9)         

 =وزن مورد نظر سیستم،  =وزن جزء نرم‌افزاری i ام،  =وزن جزء سخت افزاری j ام-

 

-محدودیت‌ حجم:

 

  (2-10)        

 

V=حجم مورد نظر سیستم،  =حجم جزء نرم افزاری i ام،  =حجم جزء سخت افزاری j ام

   با توجه به اینکه در مدل مورد نظر، فقط یک انتخاب از اجزای نرم افزاری و سخت افزاری (استراتژی‌های تخصیص) مد نظر است، بنابر این، محدودیت زیر به مدل اضافه می‌گردد:

 

        = 0 , 1(2-11)   

 

پیاده سازی مدل

مدل مفهومی تحقیق به همراه ملزومات و روش‌های اجرایی هر بخش، برای محصول با فناوری بالا دوربین فضایی که از طریق یک تجهیز فضایی در فضا قرار می‌گیرد؛ پیاده‌سازی می‌شود.اطلاعات مورد نیاز برای پیاده‌سازی مدل از طریق مصاحبه با افراد آگاه و خبره مربوطه تامین شده است.

 

3-1. سطح اول :کانون مدیریت

3-1-1. رویکرد تجویزی 

از تحلیل محیط خارجی، فرصت­ها و تهدیدها و از تحلیل محیط داخلی، منابع و قابلیت‌های مؤثر در قابلیت اطمینان دوربین فضایی به ­منظور توسعه آن، شناسایی شدند.

 

3-1-1-1. ماتریس TORC

با ترکیب عوامل داخلی و خارجی در ماتریس TORC، استراتژی‌های قابلیت اطمینانی برای توسعه دوربین فضایی با توجه به جدول 6 استخراج شدند:

 

 

. رویکرد توصیفی

استراتژی‌های رویکرد توصیفی براساس ماهیتشان حالت اقتضایی دارند و با توجه به موقعیت و شرایط

ویژه دوربین فضایی، استراتژی­های قابلیت اطمینانی به منظور توسعه آن باید قبلا از تمامی جهات بررسی شده باشند. پس در این مقطع و با توجه به شرایط موجود،استراتژی­ای بر این اساس در نظر گرفته نشد.

 

3-1-3. مدل سازی ریاضی

به منظور بهینه‌کاوی استراتژی‌های قابلیت اطمینانی سطح مدیریت در توسعه دوربین فضایی،همچنین؛ یکسو‌سازی این استراتژی‌ها با اهداف سازمان و محدودیت‌های موجود،از مدل برنامه­ریزی خطی صفر و یک استفاده شد که پارامترهای آن به صورت زیر مشخص شدند:

 

3-1-3-1. متغیرها

متغیرها در این قسمت،استراتژی‌های تدوین شده ماتریس TORC در نظر گرفته شدند:

: ارتقای محصول با استفاده از تکنولوژی­های جایگزین

: تامین قطعات مکانیکی از طریق پیمانکاران

: کوچک سازی دستگاه به لحاظ محدودیت‌های تجهیز فضایی

: طراحی‌های نرم افزاری برتر برای ارتقای محصول

: انتخاب اتصالات مناسب و استفاده از چسب‌های قوی (outgasing) در اتصالات الکترونیکی و مکانیکی 

: به کار بردن خنک کننده‌ها در تجهیز فضایی

: استفاده از قطعات مکانیکی با ضریب انبساط مناسب

: استفاده از جنس و ضخامت مناسب برای بخش مکانیکی محصول

: به کار بردن قطعات الکترونیکی از نوعRad Hard

: به کار بردن لنزها و فیلترهای مناسب و لایه های Coating روی لنزها

: تست ها و آزمایش‌های محصول برای کاهش خرابی

: به کار بردن حالت های standby، موازی و crosslink برای کاهش خرابی سیستم

: هوشمند سازی در بخش های الکترونیکی و Resetکردن سیستم

: تحلیل تنش‌ها با استفاده از نرم افزارها در مرحله طراحی

: دستیابی به تکنولوژی مورد نیاز

 

3-1-3-2- تابع هدف

تابع هدف از نوع بیشینه‌سازی برای افزایش سود در نظر گرفته شد. ضرایب استراتژی‌ها در تابع هدف از طریق ماتریس کمی برنامه‌ریزی استراتژیک (QSPM) به دست آمد. جمع نمره‌های جذابیت نهایی در این ماتریس به عنوان ضریب هر استراتژی در تابع هدف منظور شد. ماتریس کمی برنامه‌ریزی استراتژیک در جدول7 آورده شده است:

 

3-1-3-3. محدودیت ها

سه محدودیت برای توسعه دوربین فضایی مبتنی بر قابلیت اطمینان در نظر گرفته شد :

محدودیت سرمایه ،محدودیت نیروی متخصص ، محدودیت تکنولوژی

مقادیر محدودیت‌ها (مقادیر سمت راست مدل برنامه‌ریزی خطی) با استفاده از اندازه‌گیری با مقیاس دو قطبی فاصله‌ای ،به صورت زیر تعیین شدند:

محدودیت سرمایه = عدد 7 (زیاد)

- محدودیت نیروی متخصص = عدد 8 (ترجیح زیادتر)

- محدودیت تکنولوژی = عدد 7 (زیاد)

ضرایب متغیرها (استراتژی ها) در این محدودیت‌ها از طریق مدل چند شاخصه فازی (مدل یاگر)،به صورت زیر به دست آمد؛ شایان است محدودیت‌ها به عنوان شاخص‌ها در این مدل فرض شدند.

برای انجام کار، ابتدا ماتریس تصمیم اولیه طبق جدول 8 تشکیل شد.مقادیر این ماتریس در بازه صفر و یک بوده مشخص می کند که هر استراتژی به چه میزان محدودیت ها را در بر می‌گیرد.

پس از تعیین ماتریس اولیه تصمیم، مقایسات زوجی محدودیت‌ها انجام شد که در جدول 9 نشان داده شده است:


 

جدول 6. ماتریس TORC


 

جدول7. ماتریس  QSPM

عوامل استراتژیک

وزن

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

X10

X11

X12

X13

X14

X15

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

AS

TAS

                                                               

فرصت ها

O1

0.09

3

0.27

1

0.09

4

0.36

4

0.36

3

0.27

 

0

3

0.27

3

0.27

3

0.27

3

0.27

3

0.27

4

0.36

3

0.27

3

0.27

4

0.36

O2

0.07

2

0.14

4

0.28

 

0

2

0.14

 

0

 

0

4

0.28

4

0.28

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

4

0.28

O3

0.06

2

0.12

 

0

2

0.12

4

0.24

 

0

3

0.18

2

0.12

3

0.18

3

0.18

 

0

4

0.24

2

0.12

4

0.24

4

0.24

4

0.24

O4

0.07

3

0.21

 

0

4

0.28

 

0

2

0.14

 

0

4

0.28

2

0.14

4

0.28

4

0.28

 

0

 

0

 

0

 

0

3

0.21

O5

0.08

3

0.24

4

0.32

 

0

1

0.08

3

0.24

3

0.24

4

32

4

0.32

4

0.32

3

0.24

4

0.32

 

0

 

0

 

0

4

0.32

O6

0.08

4

0.32

1

0.08

4

0.32

2

0.16

4

0.32

3

0.24

4

0.32

4

0.32

4

32

4

0.32

1

0.08

2

0.16

1

0.08

1

0.08

4

0.32

O7

0.07

2

0.14

 

0

 

0

4

0.28

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

4

0.28

 

0

4

0.28

4

0.28

4

0.28

تهدیدات

T1

0.10

4

0.40

4

0.40

3

0.30

4

0.40

2

0.20

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

2

0.20

2

0.20

4

0.40

T2

0.11

3

0.33

 

0

2

0.22

4

0.44

4

0.44

 

0

 

0

3

0.33

 

0

 

0

4

0.44

4

0.44

3

0.33

4

0.44

1

0.11

T3

0.10

3

0.30

 

0

 

0

4

0.40

3

0.30

4

0.40

4

0.40

3

0.30

 

0

 

0

4

0.40

4

0.40

3

0.30

2

0.20

1

0.10

T4

0.09

3

0.27

 

0

 

0

4

0.36

1

0.09

 

0

 

0

4

0.36

4

0.36

 

0

4

0.36

4

0.36

4

0.36

1

0.09

1

0.09

T5

0.08

3

0.24

 

0

 

0

4

0.32

1

0.08

 

0

 

0

3

0.24

 

0

4

0.32

4

0.32

4

0.32

1

0.08

1

0.08

1

0.08

منابع

R1

0.10

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

4

0.40

R2

0.06

3

0.18

1

0.06

3

0.18

2

0.12

4

0.24

4

0.24

2

0.12

2

0.12

1

0.06

4

0.24

1

0.06

4

0.24

1

0.06

1

0.06

4

0.24

R3

0.06

2

0.12

1

0.06

3

0.18

2

0.12

1

0.06

 

0

4

0.24

4

0.24

 

0

 

0

3

0.18

4

0.24

1

0.06

1

0.06

4

0.24

R4

0.06

2

0.12

 

0

3

0.18

2

0.12

1

0.06

 

0

 

0

 

0

4

0.24

 

0

3

0.18

4

0.24

1

0.06

1

0.06

4

0.24

R5

0.06

2

0.12

 

0

3

0.18

2

0.12

1

0.06

 

0

 

0

 

0

 

0

4

0.24

3

0.18

4

0.24

1

0.06

1

0.06

4

0.24

R6

0.07

4

0.28

1

0.07

3

0.21

3

0.21

1

0.07

1

0.07

1

0.07

1

0.07

1

0.07

1

0.07

2

0.14

1

0.07

1

0.07

1

0.07

4

0.28

R7

0.07

4

0.28

1

0.07

3

0.21

3

0.21

4

0.28

4

0.28

2

0.14

2

0.14

3

0.21

3

0.21

3

0.21

3

0.21

1

0.07

1

0.07

4

0.28

R8

0.08

3

0.24

1

0.08

3

0.24

3

0.24

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

قابلیت ها

C1

0.06

2

0.12

 

0

1

0.06

2

0.12

3

0.18

 

0

 

0

 

0

4

0.24

 

0

4

0.24

4

0.24

 

0

 

0

3

0.18

C2

0.08

4

0.32

1

0.08

4

0.32

4

0.32

2

0.16

4

0.32

4

0.32

4

0.32

3

0.24

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

4

0.32

C3

0.07

3

0.21

1

0.07

4

0.28

4

0.28

2

0.14

3

0.21

3

0.21

3

0.21

2

0.14

3

0.21

3

0.21

3

0.21

4

0.28

4

0.28

4

0.28

C4

0.07

3

0.21

1

0.07

4

0.28

4

0.28

3

0.21

3

0.21

2

14

2

14

2

0.14

4

28

2

0.14

4

0.28

4

0.28

4

0.28

4

0.28

C5

0.06

2

0.12

1

0.06

3

0.18

3

0.18

4

0.24

 

0

3

18

 

0

 

0

 

0

4

0.14

1

0.06

1

0.06

4

0.24

3

0.18

C6

0.05

2

0.10

 

0

3

0.15

3

0.15

1

0.05

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

4

0.20

1

0.05

4

0.20

1

0.05

3

0.15

C7

0.05

3

0.15

 

0

3

0.15

4

0.15

3

0.15

3

0.15

3

15

3

0.15

3

0.15

3

0.15

4

0.20

1

0.05

1

0.05

1

0.05

4

0.20

جمع نمرات جذابیت نهایی

 

5.95

 

2.19

 

4.8

 

6.2

 

4.7

 

3.26

 

4.28

 

4.85

 

3.94

 

3.87

 

5.93

 

5.33

 

4.43

 

4.2

 

6.62


 

- جدول 8. ماتریس تصمیم اولیه



   

 

جدول 9.  ماتریس مقایسات زوجی محدودیت ها

 

 


به­ منظور به­دست آوردن وزن محدودیت­ها در مدل یاگر، مقادیر ماتریس مقایسات زوجی محدودیت­ها بر جمع ستون مربوطه­شان تقسیم شدند تا ماتریس بهنجار شده آن طبق جدول 10 به دست آید، سپس، با جمع سطری ماتریس بهنجار، وزن محدودیت­ها مشخص شد که در جدول 11 نشان داده شده است


جدول 11. وزن محدودیت ها           جدول 10. ماتریس بهنجار شده مقایسات زوجی محدودیت‌ها

 

  


 


در مرحله آخر مقادیر ماتریس تصمیم اولیه به توان وزن محدودیت‌ها (شاخص‌ها) رسانده شد و ماتریس تصمیم وزنی به دست آمد. مقادیر ماتریس تصمیم وزنی، به عنوان ضریب متغیرها (استراتژی ها) در محدودیت‌های مدل در نظر گرفته شدند که در جدول 12 نشان داده شده‌اند:


 
 


جدول 12.ماتریس تصمیم وزنی

   


 

33-1-3-4. مدل ریاضی سطح مدیریت

پس از مشخص شدن پارامترهای مدل،مدل نهایی بهینه­کاوی استراتژی­های قابلیت اطمینانی سطح اول (کانون مدیریت) به­منظور توسعه دوربین فضایی، به صورت زیر مشخص شد:

 


(3-1)                                          

 S.T.

محدودیت سرمایه

                                                      (3-2)

 محدودیت نیروی متخصص


(3-3)                                                 


     

 محدودیت تکنولوژی

 

  (3-4)                                               

                                


3-1-4.اجرای مدل و بهینه‌کاوی استراتژی‌ها

مدل ریاضی توسط نرم افزار Lingo11 اجرا شد. جواب‌های به دست آمده از حل مدل، نشان دهنده این است که انتخاب و اجرای استراتژی‌های: : ارتقای محصول با استفاده از تکنولوژی‌های جایگزین،: کوچک‌سازی دستگاه به لحاظ محدودیت‌های تجهیز فضایی،: طراحی‌های نرم‌افزاری برتر برای ارتقای محصول،: انتخاب اتصالات مناسب و استفاده از چسب‌های قوی (outgasing)در اتصالات الکترونیکی و مکانیکی،: استفاده از جنس و ضخامت مناسب برای بخش مکانیکی محصول،: به کار بردن حالت‌های standby، موازی و crosslink برای کاهش خرابی سیستم،: تحلیل تنش‌ها با استفاده از نرم‌افزارها در مرحله طراحی،: دستیابی به تکنولوژی مورد نیاز،به عنوان بهترین استراتژی‌های قابلیت اطمینانی برای توسعه دوربین فضایی است؛ به طوری‌ که از اجرای آنها، حداکثر سودآوری برای سازمان با توجه به محدودیت‌های موجود، حاصل می‌گردد.

 3-2. سطح دوم :کانون مهندسی

با توجه به استراتژی­های منتخب  ،  ،  ، ،تدوین استراتژی­های تخصیص قابلیت اطمینان و بهینه‌سازی آنها برای دستیابی به حداکثر قابلیت اطمینان بر اساس محدودیت­های موجود صورت می‌گیرد

 

 3-2-1. استراتژی­های تخصیص اجزا

در بعد مهندسی محصول، مشخصات تعدادی از اجزای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در سیستم دوربین فضایی تعیین شد. انتخاب هر یک از این اجزا، یک استراتژی تخصیص است. در جدول 13 اطلاعات اجزا آمده است. قیمت بر اساس 10000 ریال، وزن بر اساس گرم و حجم بر اساس سانتی متر مکعب است


 

جدول13. استراتژی‌های تخصیص اجزا


Hard ware

Soft ware

حجم ()

وزن ()

قیمت ()

قابلیت اطمینان

j

حجم()