صنعت لاستیک ایران

صنعت لاستیک ایران

توسعه و ارزیابی یک سیستم خبره فازی هوشمند برای ارزیابی وضعیت تجهیزات و پشتیبانی از تصمیم‌گیری نگهداری و تعمیرات در صنعت بازیافت لاستیک‌های فرسوده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
استادیار، دانشگاه جامع علمی کاربردی، گروه صنعت، تهران، ایران
10.22034/irm.2026.590893.1355
چکیده
زمینه و مسئله: افزایش تولید لاستیک‌های فرسوده، نیاز به رویکردهای هوشمند برای بهبود بهره‌وری و کاهش خرابی‌های ناگهانی در مراکز بازیافت را ضروری ساخته است. با وجود پژوهش‌های گسترده در مدیریت پسماند، تاکنون چارچوب یکپارچه مبتنی بر هوش مصنوعی برای تصمیم‌گیری نگهداری ارائه نشده است.

هدف: پژوهش حاضر با هدف طراحی، پیاده‌سازی و ارزیابی یک سیستم خبره فازی هوشمند انجام شده است تا ضمن ارزیابی وضعیت تجهیزات، تصمیم‌گیری در زمینه اولویت‌بندی فعالیت‌های نگهداری و تعمیرات سامانه‌های بازیافت لاستیک‌های فرسوده را بهبود بخشد.

روش‌شناسی: چارچوب پیشنهادی بر پایه تلفیق نظام‌مند دانش خبرگان نگهداری (با بیش از ۱۵ سال سابقه)، شاخص‌های عینی قابلیت‌اطمینان تجهیزات، و منطق فازی برای مدیریت عدم‌قطعیت طراحی شده است. سیستم شامل ۷ متغیر ورودی (ارتعاش، دمای کاری، شدت سایش، فراوانی خرابی، MTBF، MTTR و امتیاز بازرسی)، ۲ متغیر خروجی (شاخص سلامت تجهیزات و اولویت نگهداری)، و ۲۳ قاعده فازی است. پیاده‌سازی در محیط پایتون انجام شده و از روش استنتاج ممدانی و غیرفازی‌سازی مرکز ثقل استفاده شده است. داده‌های پژوهش شامل ۱۰۰۰ رکورد شبیه‌سازی‌شده از ۱۰ نوع تجهیز اصلی مراکز بازیافت است و ارزیابی سیستم از طریق معیارهای آماری شامل ضریب همبستگی، میانگین خطای مطلق، و دقت طبقه‌بندی صورت گرفته است.

یافته‌ها: سیستم خبره فازی توسعه‌یافته، ضریب همبستگی ۰/۹۲۶۶، میانگین خطای مطلق ۱۰/۹۷، و دقت ۹۳/۱ درصد در بازه ±۲۰ واحد از شاخص سلامت واقعی را نشان داد. دقت سیستم در شناسایی تجهیزات بحرانی ۹۱ درصد و دقت کلی طبقه‌بندی اولویت نگهداری ۵۹/۷ درصد محاسبه شد. متغیرهای شدت سایش و ارتعاش بیشترین تأثیر را بر کاهش سلامت تجهیزات دارند. سیستم موفق به شناسایی ۱۰۶ تجهیز بحرانی شد.

نتیجه‌گیری: سیستم پیشنهادی با عملکرد مناسب در شرایط عدم‌قطعیت، ابزاری کارآمد برای خودکارسازی ارزیابی، شفافیت تصمیم‌گیری و بهینه‌سازی تخصیص منابع در صنعت بازیافت لاستیک است و قابلیت توسعه به سایر صنایع را دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Arena, S., Florian, E., Zennaro, I., Orrù, P., & Sgarbossa, F. (2021). A novel decision support system for managing predictive maintenance strategies based on machine learning approaches. Safety Science. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2021.105529
Boonkanit, P., & Suthiluck, K. (2023). Developing a Decision-Making Support System for a Smart Construction and Demolition Waste Transition to a Circular Economy. Sustainability. https://doi.org/10.3390/su15129672
Canbulut, G. (2026). A Novel Approach for Multi-Criteria Decision-Making Problem with Interval Valued Fuzzy Pythagorean Number Using CRITIC-MARCOS Methods. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 50, 2601 - 2623. https://doi.org/10.1177/18758967261427575
Dabić-Miletić, S., & Simic, V. (2023). Smart and Sustainable Waste Tire Management: Decision-Making Challenges and Future Directions. Decision Making Advances. https://doi.org/10.31181/v120232
Dhouib, D. (2013). An extension of MACBETH method for a fuzzy environment to analyze alternatives in reverse logistics for automobile tire wastes. Omega-international Journal of Management Science, 42, 25-32. https://doi.org/10.1016/j.omega.2013.02.003
Djenadic, S., Tanasijević, M., Jovancic, P. D., Ignjatović, D., Petrović, D., & Bugarić, U. (2022). Risk Evaluation: Brief Review and Innovation Model Based on Fuzzy Logic and MCDM. Mathematics. https://doi.org/10.3390/math10050811
Erozan, I. (2019). A fuzzy decision support system for managing maintenance activities of critical components in manufacturing systems. Journal of Manufacturing Systems. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2019.06.002
Giel, R., & Kierzkowski, A. (2021). A Fuzzy Multi-Criteria Model for Municipal Waste Treatment Systems Evaluation including Energy Recovery. Energies. https://doi.org/10.3390/en15010031
Ikram, S. T., Mohanraj, V., Ramachandran, S., & Balakrishnan, A. (2023). An Intelligent Waste Management Application Using IoT and a Genetic Algorithm–Fuzzy Inference System. Applied Sciences. https://doi.org/10.3390/app13063943
Kokkinos, K., Lakioti, E., Moustakas, K., Tsanaktsidis, C., & Karayannis, V. (2023). Sustainable Medical Waste Management Using an Intuitionistic Fuzzy-Based Decision Support System. Sustainability. https://doi.org/10.3390/su16010298
Mamdani, E. H., & Assilian, S. (1975). An experiment in linguistic synthesis with a fuzzy logic controller. International Journal of Man-Machine Studies, 7(1), 1-13.
Medina, G. C. A., Rosas Paredes, K., Zúñiga Carnero, M., & Sulla-Torres, J. (2022). Diagnostics in Tire Retreading Based on Classification with Fuzzy Inference System. Applied Sciences. https://doi.org/10.3390/app12199955
Pan, N.-H., Chang, H.-C., & Chen, K.-Y. (2025). A Hybrid AI-Fuzzy Decision Support Framework for UAV-Based Durability Assessment of Civil Infrastructure. IEEE Access, 13, 186408-186423. https://doi.org/10.1109/access.2025.3626054
Phadnis, A., Satish, D. A., Dharane, V., Hudnurka, M., & Ambekar, S. (2025). A Sustainable Approach to Waste Management of Tyres: Using Artificial Intelligence for Enhanced Accuracy. Australasian Accounting, Business and Finance Journal. https://doi.org/10.14453/aabfj.v19i1.02
Sazonova, E., Сметанина, О., & Yusupova, N. (2022). Models and methods of information support in the management of the maintenance and repair of equipment based on artificial intelligence technologies. SSRN Electronic Journal. https://doi.org/10.2139/ssrn.3996236
Schenck, C. J., Blaauw, P. F., & Viljoen, J. M. (2023). The role of informal actors in the circular economy of waste tires. Journal of Cleaner Production, 387, 135889.
Sebola, M., Mativenga, P. T., & Pretorius, J. H. C. (2018). A comparative study of the South African and European tire recycling industries. Waste Management & Research, 36(10), 938-947.
Ullah, K., Ahmad, Z., Rak, E., & Jafari, S. (2025). Multi-experts decision support system for recycling of waste material using some circular pythagorean fuzzy Muirhead means. Scientific Reports, 15. https://doi.org/10.1038/s41598-025-18521-w
United States Tire Manufacturers Association (USTMA). (2020). 2020 Scrap Tire Management Report. Washington, DC: USTMA.
World Business Council for Sustainable Development (WBCSD). (2019). Tire Industry Project: Recycling and Recovery. Geneva: WBCSD.
Yu, H., Chen, Y., Wu, Q., Zhang, L., Zhang, Z., Zhang, J.-H., Miljković, M., & Oeser, M. (2020). Decision support for selecting optimal method of recycling waste tire rubber into wax-based warm mix asphalt based on fuzzy comprehensive evaluation. Journal of Cleaner Production, 265, 121781. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121781
Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control, 8(3), 338-353.

  • تاریخ دریافت 11 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 31 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 03 اسفند 1404