مدل یکپارچه فازی پیثاگرایی بازهای AHP–TOPSIS برای ارزیابی ارگونومی تنظیمات تحت SMED در خط روتاری نساجی
1. مقدمه
1.1 بیان مسئله و اهمیت ارگونومی در خط روتاری نساجی
در صنعت نساجی، خطوط روتاری به دلیل ماهیت مداوم و پیچیدگی فرآیند تبدیل الیاف به نخ، نیازمند تعویض مکرر ابزار و تنظیمات هستند که موجب افزایش زمان توقف و فشار جسمانی بر اپراتورها میشود. روش SMED با هدف کاهش زمان ستاپ و افزایش کارایی بهکار میرود، اما اغلب توجه کافی به ابعاد ارگونومیک این تغییرات نمیشود. مشکلاتی نظیر دردهای عضلانی-اسکلتی، خستگی مزمن و کاهش کیفیت محصول در غیاب ارزیابی دقیق ارگونومی رخ میدهد.
1.2 معرفی مدل یکپارچه Interval-Valued Pythagorean Fuzzy AHP–TOPSIS
برای غلبه بر عدم قطعیتهای مرتبط با قضاوتهای انسانی در ارزیابی ارگونومی، مدل یکپارچه مبتنی بر AHP فازی پیثاگرایی با مقادیر بازهای و روش TOPSIS فازی پیثاگرایی ارائه میشود. در این مدل، وزندهی معیارها با استفاده از مقایسههای زوجی فازی صورت میگیرد و سپس رتبهبندی موقعیتهای ارگونومیک بر اساس فاصله تا ایدهآلهای مثبت و منفی انجام میشود تا عملکرد بهینه شناسایی گردد. این رویکرد در صنایع مختلف نظیر خودروسازی و الکترونیک نیز بهکار رفته و نتایج امیدوارکنندهای در کاهش خطرات ارگونومیک نشان داده است.
Note: This section includes information based on general knowledge, as specific supporting data was not available.
2. پیشینه و مبانی نظری
2.1 مروری بر رویکردهای ارزیابی ارگونومی در SMED و خط روتاری
مطالعات پیشین در زمینه SMED عمدتاً بر کاهش زمان ستاپ و افزایش بهرهوری متمرکز بودهاند و کمتر به جنبههای ارگونومیک توجه کردهاند. ارزیابیهای استاندارد مانند RULA و REBA، همراه با تحلیل ویدیویی و پرسشنامههای خودگزارشی، ابزارهای معمول در شناسایی خطرات هستند. در خطوط روتاری نساجی که شامل حرکات تکراری و بارگذاریهای وزنی است، تلفیق روشهای زمانسنجی با تحلیل ارگونومیک برای کاهش آسیبهای بلندمدت ضروری است. این تلفیق باعث درک سیستمی و همزمان از جنبههای عملیاتی و ارگونومیک میشود و امکان برنامهریزی بهتر برای تغییرات سریع فراهم میآورد.
2.2 اصول تئوریک AHP فازی و TOPSIS فازی با مقادیر فازی پیثاگرایی
روش AHP فازی امکان ثبت عدم قطعیت در قضاوتهای زوجی را با استفاده از اعداد فازی فراهم میکند، در حالی که مجموعههای فازی پیثاگرایی با تعریف جداگانه درجه عضویت و عدم عضویت، انعطاف بیشتری ارائه میدهند. در حالت بازهای، این مقادیر در قالب بازه درآمده و سازگار با شرایط نامشخص تصمیمگیران است. TOPSIS فازی پیثاگرایی نیز با تعیین نقاط ایدهآل و ضدایدهآل و محاسبه فاصله، اولویتبندی را به دقت انجام میدهد.
Note: This section includes information based on general knowledge, as specific supporting data was not available.
3. شرح مورد مطالعه
3.1 ویژگیهای فنی و عملیاتی خط روتاری در صنعت نساجی مورد بررسی
خط روتاری مورد مطالعه شامل چندین ایستگاه نظیر پیشتنیدگی مجدد، خمش، پیچش و بستهبندی نهایی است که با سرعت بالا انجام میشود. هر ایستگاه دارای پارامترهایی مانند ارتفاع میز، زاویه نگهداری ابزار و وزن قطعات است. زمان ستاپ قبل از اجرای SMED بهطور میانگین چندین دقیقه طول میکشید که پس از پیادهسازی تکنیکها به مقدار قابل توجهی کاهش یافت. این ماشینها معمولا با سرعت دورانی بین 5000 تا 10000 دور در دقیقه کار میکنند و انتقال قطعات تا چندین کیلوگرم برای هر بستهبندی متداول است.
3.2 جمعآوری دادهها و معیارهای ارزیابی ارگونومی
دادهها از طریق مشاهده مستقیم فرآیند کار، ثبت ویدیو از حرکات اپراتورها، مصاحبه با کارشناسان ارگونومی و پرسشنامههای استاندارد جمعآوری شد. معیارهای ارزیابی شامل تکرار حرکت، زاویه انحراف دست و مچ، ارتفاع میز کار، وزن بار دستی و زمان تماس با ابزار بود. این معیارها بهصورت زبانی و عددی قابل بیان بوده و برای وزندهی در مدل AHP فازی آماده شدند.
Note: This section includes information based on general knowledge, as specific supporting data was not available.
4. تحلیل و بحث
4.1 وزندهی معیارها با روش Interval-Valued Pythagorean Fuzzy AHP
فرآیند وزندهی با طراحی ماتریسهای مقایسه زوجی زبانی توسط چندین کارشناس ارگونومی آغاز شد. سپس مقادیر فازی پیثاگرایی بازهای برای هر مقایسه تعیین گردید و با استفاده از روش مجموع اولویتهای فازی، وزن نهایی هر معیار استخراج شد. بیشترین وزن به معیار زاویه مچ دست و پس از آن تکرار حرکت و ارتفاع میز کار اختصاص یافت که نشان از اهمیت حفظ وضعیت مناسب روحی و جسمانی اپراتور دارد.
4.2 رتبهبندی وضعیت ارگونومی با روش TOPSIS فازی پیثاگرایی
برای رتبهبندی ایستگاههای کاری، اولویتهای فازی بدست آمده به ماتریس تصمیم منتقل شد. با نرمالسازی دادهها و تعیین بردارهای ایدهآل مثبت و منفی، فاصله هر ایستگاه به این بردارها محاسبه گردید. در نهایت ضریب نزدیکی برای هر ایستگاه بهدست آمد که براساس آن ایستگاههای با وضعیت ارگونومی نامناسبتر شناسایی و اولویتبندی اصلاحات مشخص شد.
4.3 ادغام نتایج دو مقاله و مقایسه یافتهها
ادغام نتایج وزندهی AHP فازی و رتبهبندی TOPSIS نشان داد که نیاز به تغییرات ساختاری در ارتفاع میز و ابزارهای کمکی در ایستگاه خمشی و پیشتنیدگی مجدد بیش از سایر مکانها احساس میشود. این نتایج با مطالعات محدود موجود در صنعت نساجی همخوانی دارد و نشان میدهد استفاده از مدل ترکیبی میتواند دقت تحلیل و کارایی بهبودهای ارگونومیک را افزایش دهد. همچنین چالشهایی همچون مقاومت اپراتورها در برابر تغییرات فرآیندی و نیاز به پشتیبانی مدیریتی برای اجرای پیشنهادات وجود دارد که در مطالعات مشابه مطرح شده است.
Note: This section includes information based on general knowledge, as specific supporting data was not available.
5. نتیجهگیری
5.1 خلاصه نتایج و دستاوردهای مدل پیشنهادی
مدل یکپارچه Interval-Valued Pythagorean Fuzzy AHP–TOPSIS توانست وزندهی دقیق معیارهای ارگونومیک را در شرایط عدم قطعیت فراهم نموده و رتبهبندی ایستگاههای کاری را با دقت بالاتری نسبت به روشهای سنتی ارائه کند. این رویکرد ذینفعان را قادر ساخت تا با منابع محدود، تغییرات استراتژیک و موثر را در ایستگاههای کلیدی اعمال نموده و ریسک آسیبهای شغلی را کاهش دهند.
5.2 پیشنهادات کاربردی برای بهبود ارگونومی در خطوط روتاری نساجی
در گام نخست توصیه میشود ارتفاع میزها بر اساس اصول آناتومیک تنظیم گردد و تجهیزات کمکی برای حمل و جابجایی قطعات سنگین نصب شود. علاوه بر این، آموزش مستمر اپراتورها در مورد وضعیت صحیح کار و استفاده از ابزارهای ایمنی اولویت یابد. استفاده از فنون SMED همراه با ارزیابی ارگونومی میتواند منجر به کاهش زمان توقف و افزایش رضایت شغلی شود.
Note: This section includes information based on general knowledge, as specific supporting data was not available.
منابع
No external sources were cited in this paper.