مکانیک ساختارهای هوشمند

مکانیک ساختارهای هوشمند

ارائه یک چارچوب مفهومی برای طراحی برای قابلیت نگهداری در شناورهای دریایی: اصول، موانع و راهکارهای مبتنی بر فناوری

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان
1 مجتمع مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی، موسسه اموزش عالی نقش جهان، اصفهان، ایران
3 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
10.30511/jmms.2026.2092169.1055
چکیده
طراحی برای قابلیت نگهداری رویکردی نظام‌مند و پیش‌فعالانه است که ملاحظات عملیاتی و نگهداری را در مراحل اولیه طراحی محصولات پیچیده‌ای مانند شناورهای دریایی یکپارچه می‌سازد. مطالعات نشان می‌دهند که به‌کارگیری اصول طراحی برای قابلیت نگهداری، تأثیر قطعی بر کارایی اقتصادی و آمادگی عملیاتی ناوگان‌ها دارد. با این حال، طراحی سنتی شناورها همچنان عمدتاً بر معیارهایی مانند سرعت، رفتار موج‌پذیری و پایداری متمرکز است و نقش حیاتی قابلیت نگهداری در مأموریت‌های دریایی نادیده گرفته می‌شود. این مقاله مفهومی، بر اساس ترکیبی نظام‌مند از ادبیات، استانداردها و تجربه طراحی شناورها، چارچوبی یکپارچه از اصول کلیدی ارائه می‌دهد. از طریق تحلیل موضوعی، پنج اصل بنیادین شناسایی شدند: دسترسی‌پذیری، استانداردسازی، ماژولاریتی، قابلیت اطمینان و پایش وضعیت. موانع بالقوه پیاده‌سازی، شامل پیچیدگی سیستم، محدودیت‌های بودجه‌ای، رویه‌های طراحی جزیره‌ای و عوامل انسانی، در کنار راهکارهای مبتنی بر فناوری مانند هوش مصنوعی، اینترنت اشیا، چاپ سه‌بعدی و دوقلوهای دیجیتال و همچنین وابستگی‌های متقابل میان اصول نیز مورد بررسی قرار گرفت. این چارچوب می‌تواند راهنمایی راهبردی برای طراحان و تصمیم‌گیرندگان حوزه نگهداری باشد؛ هرچند اعتبارسنجی تجربی آن، همچنان یکی از جهت‌گیری‌های اصلی پژوهش‌های آتی به‌شمار می‌رود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A conceptual framework for design for maintainability in marine vessels: principles, barriers, and technology-driven solutions

نویسندگان English

Moslem Najafi 1
Seyyed Mohammad Hosseini Jafar lavasani 2
Jafar Eskandari Jam 3
1 Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Iran
2 Department of Engineering, Naqsh-e Jahan Institute of Higher Education, Isfahan, Iran
3 Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Iran
چکیده English

Design for maintainability is a systematic and proactive approach that integrates operational and maintenance considerations into the early stages of designing complex products such as marine vessels. Studies indicate that applying design for maintainability principles has a decisive impact on both the economic efficiency and operational readiness of fleets. However, traditional ship design remains primarily focused on criteria such as speed, seakeeping, and stability, while neglecting the critical role of maintainability in maritime missions. This conceptual paper, based on a systematic synthesis of literature, standards, and ship design experience, presents an integrated framework of key principles. Through thematic analysis, five fundamental principles were identified: accessibility, standardisation, modularity, reliability, and condition monitoring. Potential implementation barriers, including system complexity, budgetary constraints, siloed design practices, and human factors, were discussed alongside technology driven solutions such as artificial intelligence, the Internet of Things, 3D printing, and digital twins. The interdependencies among the principles were also examined. This framework provides strategic guidance for designers and maintenance decision makers, though empirical validation remains a direction for future research.

کلیدواژه‌ها English

Design for maintainability
Marine vessels
Reliability

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 مهر 1405