پایان نامه - مقاله - تحقیق

ای از احیاء علوم الدین است و به نظر دانشوران دایره المعارف اسلامی و عرفانی است به چهار رکن تقسیم کرده است که به ترتیب عبارتند از: عبادات، معاملات، مهلکات و منجیات. در ربع عبادات او به ظاهر عبادات نپرداخته بلکه فلسفه و معانی آن ها را بیان کرده است. و در ربع منجیات که اساس کار ما نیز آن قسمت است به شرح و تفسیر اصطلاحات عرفانی چون توکل، رضا، شوق، محبت، خوف، رجا و غیره پرداخته است.

نجم الدین رازی، مرصادالعباد را در عصر حمله ی مغول نگاشته است که از متون بسیار نفیس به شمار می آید و دارای نثری اصیل و روان

 است که یادگار روزگاری است که هنوز زبان فارسی بر اثر حمله ی مغول دستخوش حوادث نشده و به تنزل نگرائیده بود. وی در این کتاب اصطلاحات عرفانی را تشریح و تبیین نموده است که هم از نظر ادبی و هم از نظر عرفانی دارای اهمیّت فراوانی است.

شیخ محمود شبستری، صاحب منظومه ی عرفانی کوچکی به نام گلشن راز است که آن را در پاسخ سوالات امیر حسین هروی که یکی از عارفان معاصر او است به رشته ی تحریر در آورده حاوی اصطلاحات و تعبیرات عرفانی فراوانی است که شاعران آن ها را در آثار خود به کارمی برند مانند، خط و خال، خرابات، شمع و شراب و شاهد و ….

از این پنج اثر، کیمیای سعادت اثر امام محمد غزالی از کتب اخلاقی به شمار می رود و چهار اثر دیگر از کتب عرفانی بسیار مهم و ارزشمند صوفیه در قلمرو عرفان و تصوف است.

در این کتاب اساس کار، بر روی گلشن راز شیخ محمود شبستری است و اصطلاحات عرفانی آن اساس چهار کتب دیگر یعنی رساله ی قشیریه، کشف المحجوب، کیمیای سعادت و مرصاد العباد شرح شده است. در ابتدا ابیاتی را که دارای اصطلاحات عرفانی است، از کتاب ارزشمند «مفاتیح الاعجاز فی شرح گلشن راز» – که شمس الدین محمد لاهیجی شارح آن بوده است-  استخراج نموده در ذیل هر بیتی، شماره ی بیت و صفحه را ذکر کردم. اگر لاهیجی راجع به اصطلاحی، توضیحی بیان کرده آن را در زیر بیت و اصطلاح مورد نظر ذکر نمودم و سپس به ترتیب زمانی، اصطلاحات مورد نظر را از چهار متن عرفانی دیگر از قبیل رساله ی قشیریه، کشف المحجوب، کیمیای سعادت و مرصاد العباد تشریح نموده ام، و اگر در این کتب نیز مطلبی مربوط به اصطلاحی بیان نشده بود، از منابع دست اول – به خصوص فرهنگ های عرفانی- و منابع دست دوم استفاده کردم تا آن اصطلاح را تشریح نمایم. در پایان  هر اصطلاح عرفانی نیز، اگر تفاوتی میان دیدگاه های عرفا وجود داشته ذکر شده است.

1- دکترسجادی، سید جعفر، فرهنگ اصطلاحات و تعبیرات عرفانی، ص7.

2- همان.

1- قشیری، ابوالقاسم، ترجمه ی رساله ی قشیریه، مترجم ابو علی حسن بن احمد عثمانی، ص87.

در این بخش به شرح کلیات تحقیق پرداخته می­شود تا ایجاد ذهنیتی درست از موضوع تحقیق و چارچوب مورد نظر، اهمیت آن و روش تحقیق ایجاد شود. از این رو در ادامه، ابتدا به بیان مسئله تحقیق می­پردازیم و اهداف پیش رو را مشخص خواهیم کرد. سپس به توجیه ضرورت انجام طرح و سابقه تحقیق خواهیم پرداخت.  معرفی روش پژوهش و تکنیک­های اجرایی بخش بعدی این فصل خواهد بود و نهایتاَ به شرح مراحلی که در فصول آتی طی خواهیم کرد می­پردازیم.

1.2 بیان مسئله

سیستم های اجرایی تولید ، سیستم های مبتنی بر فناوری اطلاعات هستند که عملیات تولید را در کارخانه ها مدیریت می کنند. در طول سالها استانداردها ومدلهای بسیاری برای چنین سیستمهایی پیشنهاد شده است که محدوده آن را مشخص می کنند. فعالیتهای کلیدی این سیستم­ها عبارتند از:

• مدیریت تعریف محصول. این کار شامل ذخیره سازی، کنترل ورژن، تبادل با سایرسیستمها که حاوی داده های اصلی هستند، نظیرقوانین تولید، ، لیست منابع و همه داده هایی که حول محور اینکه یک محصول چگونه تولید می شود. مدیریت تعریف محصول به عبارتی بخشی از مدیریت چرخه حیات محصول است.
• مدیریت منابع. مدیریت منابع شامل ثبت، تبادل، و تحلیل اطلاعات منابع است . هدف این کار آماده سازی و اجرای سفارشات تولید با منابع درست است.
• زمانبندی فرآیند تولید. این فعالیت شامل زمانبندی تولید به عنوان مجموعه ای از سفارشات کاری است که بتوان نیازمندیهای محصول را پوشش داد. که اینها معمولاً ازبرنامه ریزی منابع سازمان و یا سیستمهای پیشرفته برنامه ریزی و زمانبندی نشات می گیرند تا بتوان استفاده بهینه از منابع محلی داشت.
• توزیع سفارشات محصول. براساس نوع فرآیند تولید این کار ممکن است شامل توزیع بسته های کاری بیشتر، ارسال آنها به مراکز کاری و انجام تنظیمات برای شرایط از پیش تعیین شده  باشد.
• اجرای سفارشات محصول. اگرچه اجرای واقعی توسط سیستم های کنترل فرآیند انجام می شود سیستم مدیریت اجرایی تولید بازرسی هایی بر منابع و سایر سیستم ها برای پیگیری فرآیند تولید دارد.
• جمع آوری داده های محصول. این کارشامل ذخیره سازی و تبادل داده ها، وضعیت تجهیزات، اطلاعات منابع، گزارش گیری از محصولات به صورت داده های تاریخی و یا پایگاه داده های رابطه ای است.
• تحلیل کارایی محصول. تهیه داده های مفید از داده های خام جمع آوری شده درباره وضعیت فعلی محصول، مرورکارهای در حال اجرا و ارزیابی کارایی محصول در برهه زمانی گذشته.
• دنبال کردن و پی گیری محصول. ثبت و احیای داده های مرتبط برای نمایش تاریخچه کاملی از لیست منابع، سفارشات و تجهیزات.

در سالهای اخیر در کنار مفهوم سیستم­های اجرایی تولید، مفهوم سازمان­های شبکه­ای مطرح شده است، اجزای این سازمان­ها موقتاً کنار هم جمع شده تا بتوانند مهارت­ها و منابع را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. درسیستم های تولیدی چنین سازمانهایی با رویکرد توزیع­شده روبرو هستیم، چیزی که به معنی تولید محصول درست، در مکان درست،هزینه درست، زمان درست، شرایط درست می باشد. زنجیره تامین از تامین مواد خام تا تولید و توزیع و حمل و نقل و انبارداری و فروش محصولات به صورت پراکنده و در نقاط جغرافیایی مختلف صورت می گیرد. ازآنجا که مسئولیت به سازمان­های مختلف سپرده می­شود در نتیجه کنترل مداوم و هماهنگی برای چنین چرخه حیاتی بسیار پیچیده می­شود.کارهای صورت گرفته اغلب به صورت کنترل متمرکز بوده و کمتر کنترل به صورت غیرمتمرکز و توزیع شده صورت گرفته است.

هدف اصلی در چنین تولیدی کاهش هزینه ها ، کاهش زمان مدیریت، هرچه ساده تر شدن و یکپارچگی فرآیندها و زیرسیستم­ها، تکنولوژی­های جدید و به روز رسانی­ها است. ضمناً کاهش اتلاف در تولید، سرعت در قابلیت پیکربندی مجدد در قبال رخدادهای منتظره و غیرمنتظره  از دیگراهداف تولید توزیع شده محسوب می­شود.

حال برای تحقق واقعی و بهینه چنین سیستم­های تولید توزیع شده ایی، نیازمند به کارگیری فناوری اطلاعات و پردازش توزیع شده هستیم چیزی که امروزه تحت عنوان پردازش ابری با ان آشنا هستیم. پردازش ابری به سرعت در حال تغییرصنایع و سازمان­ها برای تحقق اهدافشان می باشد. صنایع تولیدی توسط فناوری اطلاعات و تکنولوژی ­های هوشمند در حال توانمند شدن هستند. قدرت اصلی پردازش ابری در فراهم آوردن سرویس محاسبات در لحظه  با قابلیت اعتماد بالا، مقیاس پذیری و قابل دسترس بودن در محیطهای توزیع شده است.

درپردازش ابری  همه چیزتحت عنوان سرویس در نظرگرفته می­شود به عبارتی (Xaas) مانند نرم­افزاربه عنوان سرویس، پلتفرم به عنوان سرویس، زیرساختاربه عنوان سرویس که این سرویس­ها ساختارلایه ای را برای پردازش ابری فراهم می­آورند. با توجه به فلسفه طراحی در همه جا تولید در همه جا، نیازمند تبادل اطلاعات در بین سایت­های مختلف تولید هستیم لذا پردازش ابری نقش کلیدی در تحقق این فلسفه دارد .

به طور کلی دو نوع اتخاذ پردازش ابری در محیط­های تولیدی وجود دارد. یکی اتخاذ مستقیم تکنولوژی­های پردازش ابری و دیگری تولید ابری که همان ورژن تولیدی پردازش ابری است. در اکثر روشهای پیشنهادی در اتخاذ پردازش ابری مدیریت به صورت متمرکزصورت گرفته است. لذا هدف غیرمتمرکز و توزیع شدگی مدیریت این سیستم­های تولیدی است.

در این پایان نامه هدف ارائه چارچوبی کلان برای مدیریت سیستم­های تولیدی است در این چارچوب به ارائه مدل لایه­ای با توجه به لایه­های مدل پردازش ابری پرداخته­ایم. در این مدل سعی می­شود ماژول­های اصلی سیستم­های تولیدی اجرایی استخراج شده و با تطابق این ماژول­ها با معماری سرویس­گرا چارچوبی یکپارچه ارائه شود. این چارچوب به نحوی است که فرآیندها و رویه­های انجام کار را با الهام از مدل پردازش ابری گردآوری می­کند و در محیط­های توزیع­شده ابری راه­حلی برای مدیریت سیستم­های تولیدی اجرایی در حین عدم تمرکز ارائه می دهد.

1.3 هدف  از اجرا

پردازش ابری محیطی کاملاًمتفاوت به صورت مجازی و مقیاس پذیرتر برای سازمان­ها به وجود آورده است،مزایای این محیط ازطریق سرویس و از راه اینترنت در اختیار  کاربران قرارمی­گیرد. مصرف کنندگان ازابربه عنوان پلتفرم استفاده می کنند، پشتیبانی کنندگان ابر پردازش ابری را به عنوان یکی ازتوانمندسازهای صنایع تولیدی درنظرمی گیرند لذا هدف تعمیم این ایده به محیطهای تولیدی می­باشد تا با خلاقیت ایجاد شده توسط ابر بتوان استراتژی های کسب و کاررا جهت دهی کرد.

هدف در تولید ابری هرچه توانمندترکردن تولید، ایجاد کارخانه­های کارا که همکاری موثر با یکدیگر دارند می باشد و اشتراک منابع با به کارگیری محیط ابرتسهیل و تسریع شود. یکپارچه تر کردن محیط­های تولید توزیع شده هدف دیگر تولید ابری است که با مقیاس پذیرشدن منابع و مدل­های جدید کسب و کار پیشنهاد شده با ابر، محقق می­شود.    .

1.4 توجیه ضرورت انجام طرح

با توجه به تلاش سازمان­ها برای کوچکتر شدن و به کارگیری ساختارهای شبکه ای، همواره این سوال مطرح  می­شود که چگونه سیستم­های اطلاعاتی تولیدی این شرکت­ها در محیط­های توزیع­شده مدیریت می­شوند تا کارایی در چنین شرکت­هایی به حداکثر برسد، لذا بر آن شدیم تا با ارائه چارچوبی کلان  برای سیستم­های تولیدی توزیع­شده با استفاده از مدل محاسبات ابری به مدلسازی این مفهوم بپردازیم. مدلی که ماهیت آن ظهورنوآوری در مدیریت بوده و مدیریت  محیطهای توزیع شده تولیدی را تسهیل می­کند.

• سابقه تحقیق

بروچر و سایرین در مطالعه خود به این نتیجه رسیدند که در یک محیط تولیدی با اطلاعات بسیارزیاد ، برنامه­های کاربردی می توانند سرویس گرا باشند. آن ها یک پلتفرم مبتنی بر ماژول و قابل پیکربندی برای تولید ارائه کردند. هدف تقابل با مشکل یکنواختی برنامه های کاربردی موجود در زنجیره تامین کد-کم-سی ان سی است. رویکرد پیشنهادی تحت عنوان تولید مبتنی بر کامپیوترآزاد یا اوپن سی بی ام( open    CBM )مطرح شد تا بتوان با آن تولید مشارکتی را تقویت کرد. ایده پیشنهادی مشابه یاس( Aaas) است در حالیکه در اینجا برنامه های کاربردی تحت عنوان برنامه های کاربردی یکپارچه در نظر گرفته نمی شوند ولی به صورت مجموعه ای از سرویس ها که ارتباط سستی با یکدیگر دارند و ماژولاریتی و قابلیت استفاده مجدد از یک سیستم را تضمین می کنند، لحاظ می­گردند.

برای افزایش سرویس گرایی و کاهش پیوستگی وان در ولد یک چارچوب نصب و اجرا (pug and  play) برای ایجاد نرم افزار شبیه سازی ماژولار عنوان کرد. در این چارچوب کاربر در لایه برنامه کاربردی در سیستم تولید ابری این امکان را دارد تا هدف شبیه سازی را انتخاب کند و اجرای شبیه سازی را تحت عنوان مولفه (کامپوننت) انتساب دهد. این مولفه ها در عمل موجودیت های نرم افزاری هستند ( و اینکه تحت عنوان ساس-Saas -در تولید ابری و محاسبات ابری شناخته می شوند) وماژولهای خودشمولی  می شوند که قابل جابه جایی و پلاگ شدن بعد از شبیه سازی را داشته و خروجی از طریق کامپوننت ها پس پردازش می شوند. در چنین معماری، ماژول های نرم افزاری شناسایی و بارگیری شده و در حین اجرای چارچوب مورد استفاده قرار می گیرند.

با کاهش پیوستگی مشکل عدم سازگاری بروزمی کند.ناش چارچوبی برای حل مشکل عدم سازگاری سیستم های سی آ ( CA )مطرح کرد. این چارچوب بسیارشبیه یک سیستم یاس( Iaas ) است. پلتفرم اینترفیس های منحصر به فرد برای سیستم های متفاوت کد-کم-سی ان سی(cad-cam-cnc) فراهم می کند. یک انبار داده بسیار پیچیده تجهیز شده است تا اطلاعات تولید را به عنوان پایه ای برای نشان دادن دانش تولید که با استفاده از شمای XML افزوده شده است، تجهیز کند. سیستم متشکل از انبار داد ه های تولیدی، دانش تولیدی، باس تبادل اطلاعات و اینترفیس های مختلف است که به عنوان ساختار اصلی عامل (agent) به کاررفته است تا باس تبادل داده ها و اینترفیس ها را پشتیبانی کند. در این سیستم کامپوننت های مختلفی اززنجیره کد-کم-سی ان سی(cad-cam-cnc) می تواند اطلاعات را تبادل کند

در همین راستااخیراً مختار و هوشمند پلتفرمی را  ارائه داده اند که تئوری طراحی بدیهی را برای پی بردن به قابلیت کار کردن بین زنجیره   سی آ (CA) نشان می دهد. متدولوژی طراحی بدیهی با این هدف مطرح شده است که یک نقشه راه سیستماتیک از ترکیب بهینه تبادل داده ها از طریق راه حل های مستقیم و غیر مستقیم در محیط CA پیشنهاد می کند. این رویکرد به اینکه چگونه یک منبع، طراحی ،تولید و کپسوله می شود و اینکه چگونه لایه سرویس جهانی ایجاد می شود فراهم می آورد، پرداخته است .

وانگ و زو یک پلتفرم توزیع شده تولیدی دیمپ (DIMP) را پیشنهاد کردند. این  پلتفرم یک محیط یکپارچه بین برنامه های کاربردی کد-کم-سی ان سی( cad-cam-cnc ) فراهم می سازد. این یک ساختار مبتنی بر ماژول است که برای یکپارچه کردن پلتفرم از همان معماری سرویس  گرا استفاده کرده است. در این پلتفرم درخواست-های کاربران جمع آوری شده و به صورت الگویی از سرویس های نرم افزاری سازمان دهی شده است. در دیدگاه سرویس گرا، ابزارهای نرم افزاری متجانس به صورت ترکیب کننده های سرویس مجازی یکپارچه می شوند و برای کاربر فراهم می شوند، در این روش، نرم افزارها در فرآیندهای عملیاتی جایگذاری می شوند.

با توجه به شکاف موجود در ادبیات هدف این تحقیق ارائه چارچوبی کلان برای مدیریت سیستم های تولیدی است. این چارچوب به ارائه مدل لایه ای با توجه به لایه های مدل پردازش ابری می پردازد. و به نحوی سازماندهی خواهد شد که فرآیندها و رویه های انجام کار را با الهام از مدل پردازش ابری گردآوری کند و در محیط های توزیع شده ابری راه حلی برای مدیریت سیستم های تولیدی اجرایی در حین عدم تمرکز ارائه دهد.

1.6روش پژوهش و تکنیک­های اجرایی

یک روش پژوهش راهبردی صورت خواهد گرفت . طی  مطالعات کتابخانه ای  و مطالعه مقالات  به مضمون ارائه شده می­پردازیم.

• گردآوری اطلاعات با مطالعه اسناد و مدارک در دسترس (کتب ، مقالات ، گزارشات)
• جمع آوری و دسته بندی داده ها با مطالعه مدل ها و چارچوب های موجود در زمینه سیستمهای توزیع شده اجرایی تولید
• تحلیل داده های جمع آوری شده و ارزیابی تطبیقی مدل های همتراز با کمک مدل محاسبات ابری
• ارائه چارچوبی راهبردی برای سیستم­های توزیع شده اجرایی تولید با استفاده از مدل محاسبات ابری

1.7استفاده کنندگان از نتایج تحقیق

 نتایج حاصل از این تحقیق در حقیقت چارچوبی است که حاوی ماژول­های مختلف بخش تولید است، هرسازمان تولیدی برحسب شرایط ممکن است در یکی از این بخش­ها قوی و یا ضعیف باشد. این ماژول­های توزیع­شده در ابر و مدل اقتصادی آن می­تواند راه­حلی مناسب برای هر یک از این شرکت­ها باشد.

1.8 ساختار فصول

در ابتدا به بررسی ادبیات موضوع در چند حوزه مفاهیم اولیه سیستم­های اجرایی تولید، تولید توزیع­شده، سرویس­گرایی و مدل محاسبات ابری پرداخته شد. در خلال این بخش توابع اصلی سیستم­های اجرایی تولید بر اساس استانداردهای مختلف مطرح شد. استانداردهای اصلی استاندارد MESA بوده و استاندارد بعدی که جامعتر بوده،ANSI/ISA 95 می­باشد که MESA نیزمبنای آن بوده است. متعاقباً بحث تولید توزیع­شده مطرح شد و چشم­اندازها و مفاهیم تولید توزیع­شده نیز مرور می­شود. مفاهیمی نظیر تولید هولونی و عامل­گرا، سپس نقش فناوری اطلاعات در تولید توزیع­شده و انواع سبک­های به­کارگیری مطرح  می شود. در ادامه مدل محاسبات ابری و ویژگی­ها و پتانسیل­های آن، نقاط قوت و ضعف آن، فرصت­ها و تهدید­های آن و ویژگی­هایی نظیر مجازی­سازی و خاصیت الاستیکی ابر و … بحث  می شود.  سپس بحث سرویس­گرایی و شناسایی سرویس­ها که مبنای مدل محاسبات ابری در این تحقیق است به صورت مفصل مورد بررسی قرار می­گیرد.

در فصول آتی رویکرد مورد استفاده در ادامه تحقیق مطرح می­شود، در حین به­کارگیری رویکرد نیازمند به کارگیری متدولوژی مناسب برای شناسایی سرویس­های مورد نظر در سیستم مورد بررسی هستیم، نهایتاً در متدولوژی SOMA ، راه حل ESB برای ماژول اصلی این سیستم یعنی مدیریت سفارش انتخاب می­شود. درطی مراحل شناسایی سرویس­ها، در این متدولوژی مدلسازی سرویس-هدف و تجزیه دامنه صورت می­گیرد. ماژول­های اصلی سیستم اجرایی تولید توزیع شده، مدیریت سفارش­ها، مدیریت منابع، زمانبندی، پی­گیری، بازرسی، مدیریت تعاریف است، برای به­کارگیری تمامی این ماژول­ها نیازمند آن هستیم تا با نمودارهای فعالیت، نحوه تعامل آن­ها را با یکدیگر نشان دهیم.

نهایتاً چارچوب پیشنهادی در قالب یک مطالعه موردی به بحث و بررسی گذاشته شده واز دیدگاه­های مناسب ارزیابی شده است. در ادامه با توجه به شرکت­هایی که پیشرو در طراحی سیستم­های اجرایی تولید هستند، نتایج پیاده­سازی عملی نشان داده شده است.

‌ای از قابلیت ردیابی ارائه شده و متعاقباً به تشریح و بیان مسئله و همچنین اهمیت و ضرورت تحقیق پرداخته شده است. در ادامه، سوالات تحقیق، اهداف اساسی تحقیق و نتایج مورد انتظار از اجرای این پژوهش و همچنین قلمرو و ساختار تحقیق شرح داده شده است، این موارد به آشنایی و شناخت موضوع تحقیق کمک می‌کند.
 فصل دوم، ادبیات نظری و پیشینه تحقیق بیان گردیده است. این فصل شامل دو بخش اصلی است؛ مرور ادبیات و پیشینه تحقیق. در بخش اول، مرور ادبیات به تعاریف و رویکردهای مختلف در زمینه برنامه­ریزی منابع سازمان، مدیریت زنجیره تأمین و قابلیت ردیابی

 بعنوان واژگان کلیدی پرداخته شده است. در هر زمینه چندین تعریف از استانداردها و یا محققان مختلف جمع آوری شده است. در زمینة برنامه­ریزی منابع سازمان یا به اختصار ERP به سیستم‌ها و اجزای تشکیل­دهنده، مزایا، مدیریت موجودی و ماژول‌های ERP که ردیابی و پیگیری یکی از این ماژول‌هاست پرداخته شده است. در زمینه مدیریت زنجیره تأمین به تاریخچة مدیریت زنجیره تأمین ، مزایا، مدیریت و فرایندها و عملکردهای اصلی زنجیره تأمین پرداخته شده است. در بخش قابلیت ردیابی، به تعاریف قابلیت ردیابی و انگیزه‌ها، اصول، عناصر ضروری، محرک‌ها، مزایا، یافته‌های تجربی زمینه‌های علمی شناسایی شده و همچنین روش‌های تبادل و تقابل اطلاعات، استانداردها و ابزارهای مورد استفاده پرداخته خواهد شد.

در بخش دوم، به مرور پیشینه تحقیقات انجام شده اختصاص دارد.
فصل سوم روش­شناسی تحقیق است و در آن، در خصوص مدل­سازی سیستم قابلیت ردیابی بحث می‌کنیم. در این فصل ابتدا به بحث در مورد مدل‌سازی می‌پردازیم، و ساختار استاتیک مدل­سازی و روش‌های تبادل و تقابل اطلاعات در سیستم را بیان می­نماییم. جزئیات ساختار مدل­سازی در صنایع غذایی ذکر خواهد شد و در ادامه مدل‌های ارائه شده توسط محققان مختلف را بررسی نموده و مدل انتخابی خود را برمی‌گزینیم تا توسعة مد نظر را در آن اعمال نماییم.
  فصل چهارم، پیاده­سازی مدل پیشنهادی است. برای مدلسازی زنجیره تأمین لبنیات در تولید محصول ماست مراحل مدل­سازی به­شرح زیر را انجام خواهیم داد.

• تشریح مراحل تولید
• تشریح الزامات
• مدلسازی مفاهیم
• دینامیک بهر
• مدلسازی منطقی

در ادامه این فصل در مورد هزینة پیاده­سازی قابلیت ردیابی مطالبی را ارائه خواهیم نمود.
فصل پنجم به نتایج اختصاص دارد. در فصل پنجم، نتایج حاصله از مدلسازی را ارائه می‌دهیم و سوالات تحقیق را پاسخ می‌گوئیم و مشکلات این سیستم را تشریح کرده و پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی بیان می‌داریم.

منابع انرژی رو به زوال سوخت‌های فسیلی، جامعه رو به توسعه انسانی را در آینده‌ای نه‌چندان دور دچار کمبود سوخت می‌سازند. با رشد سریع جمعیت و رسیدن آن به مرز 10 میلیارد نفر تا 50 سال دیگر نیاز به منابع پایان‌ناپذیر سوخت افزایش خواهد یافت]1[. بر اساس تخمینی از رشد جمعیت و رشد اقتصادی همراه با آن و با در نظر گرفتن روند رشد تقاضای انرژی، میزان تقاضای انرژی در سال 2050 میلادی 27 تراوات و در سال 2100 میلادی 43 تراوات خواهد بود]2[. بنابراین اگرچه نفت، گاز طبیعی و ذغال سنگ در کوتاه مدت می­توانند نیاز انرژی را برآورده نمایند، ولی در دهه­های آتی و با پیشی گرفتن تقاضای نفت از عرضه آن،         نمی­توانند به عنوان یک گزینه

 مناسب مطرح شوند. در نتیجه با توجه به اینکه منابع سوختهای فسیلی رفته رفته در حال کاهش است حتی در صورت یافتن منابع جدید نفت و یا افزایش بهره­برداری از مخازن موجود، مشکل مهم تغییرات آب و هوایی نه تنها حل نمی­شود، بلکه تشدید نیز خواهد شد. بدون شک رهاسازی کربن ذخیره شده در سوخت­های فسیلی، غلظت دی­اکسید کربن را در جو افزایش می­دهد؛ انباشتگی گازهای گلخانه­ای در سال­های اخیر سبب شده که دمای متوسط جهانی از دماهای پیش از تاریخ نیز فراتر رفته و منجر به ذوب یخ­های طبیعی و افزایش سطح دریاها بشود]2[. بنابراین حتی جایگزینی نفت و گاز با سوخت­های دیگری مانند ذغال­سنگ، هیدرات متان و قطران ذغال­سنگ نیز منجر به رهاسازی گاز دی­اکسید کربن بیشتر به جو، تشدید نمودن آسیب­های زیست محیطی و شتاب بخشیدن به تغییرات آب و هوایی می­گردد. بنابراین از این دیدگاه ما به روشی برای تولید انرژی نیازمندیم که با نرخ بیش از 1% در هر قرن گاز دی­اکسید کربن را به جو وارد ننماید. بزرگ­ترین چالش پیش رو این است که علاوه بر برآورده نمودن نیاز رو به رشد انرژی، مسئله نشر گازهای گلخانه­ای نیز به طور همزمان برطرف گردد.

در نتیجه نگرانی­های انتشار پیوسته و در حال افزایش دی­اکسید کربن به اتمسفر و همچنین وسعت آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی که زندگی در کره خاکی را دچار مشکل ساخته است، نیاز به منابع انرژی از منابع تجدیدپذیر با حداقل تأثیر منفی زیست محیطی را افزایش می­دهد]3[. در این ارتباط قوانین سخت گیرانه تر زیست‌محیطی وضع گردیده و اعتبارهای مالی بالایی برای پژوهش در زمینه بهره‌برداری از انرژی‌های نو تصویب گردیده است]1[.
گزینش جایگزین­های مناسب، ارزان‌قیمت و تمیز برای سوخت‌های فسیلی، به هر ترتیب یک ضرورت آشکار است. انرژی­های تجدیدپذیری مانند انرژی خورشیدی، باد، زمین گرمایی و انرژی حاصل از زیست توده گزینه­های مناسبی به شمار می­آیند. در این بین انرژی خورشیدی یک منبع انرژی مناسب و جذاب می­باشد، زیرا علاوه بر تجدیدپذیری به میزان زیادی نیز در دسترس می­باشد. ولی به علت وجود مشکلات فنی و اقتصادی، در حال حاضر نمی­توان در کوتاه مدت به طور کامل به این انرژی متکی بود. در حدود 200 تراوات از 170000 تراوات انرژی خورشیدی تابیده شده، به انرژی باد تبدیل می­گردد؛ در حالی که از این میزان 67 تراوات از طریق چرخه­های آبی به انرژی آب و 100 تراوات نیز از طریق فتوسنتز به شکل زیست توده ذخیره می­گردد]4[. نمایی از این امر در شکل 1-1 نشان داده شده است. بخشی از فناوری­های مرتبط با این انرژی­ها مانند توربین­های بادی، سدهای برقابی، صفحات خورشیدی و فرآیندهای تولید اتانول و متان از زیست توده در سال­های اخیر توسعه یافته­اند ولی با این حال، با رشد جوامع، بایستی نرخ رشد و توسعه این فناوری­ها نیز افزایش یابد.

یکی از مشکلات اساسی سازه‌ها مشکل رطوبت و نم می‌باشد که موجب خسارات بسیار و گاهی جبران‌ناپذیر برای این سازه‌ها و ساختمان‌ها می‌شود. یکی از راه‌های مقابله با این مشکل عایق‌های رطوبتی است. انواع عایق‌های رطوبتی عبارتند از: 1- قیر گونی 2- استفاده از زائدات کشاورزی مانند کاه به جای گونی 3- عایق رطوبتی پیش ساخته 4- پوشش‌های قیر اصلاح شده، استفاده از پلیمرو لاستیک در قیر می‌باشد. (30)
از انواع کاربردهای قیر، عایق‌های رطوبتی پیش ساخته می‌باشد. ساختار عایق‌های رطوبتی علاوه بر قیر شامل الیاف تقویت کننده مانند الیاف پلی‌استر ترموپلاست (PET)، شیشه، یا متشکل از دو نوع الیاف متفاوت هستند.
2-1. تعریف عایق
شكل 2-1. عایق رطوبتی
بطور کلی مواد عایق به موادی گفته می‌شود که انتقال حرارت، صوت، رطوبت و انرژی را ازمحلی به محلی دیگر به تأخیر انداخته و یا متوقف سازند. بنابراین مواد عایق باعث کاهش تلفات انرژی می‌شوند.

عایق به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند: (30 و47)
1- عایق‌های گرمائی هدایتی (حرارتی) عایق حرارتی مواد و مصالحی هستند که مقاومت زیادی در مقابل عبور گرما دارند و می‌توان به وسیله‌ی آنها تا آنجا که ممکن است از انتقال حرارت محل گرم شده یا لوله‌های حامل آب گرم یا کانال‌ها و … جلوگیری و از اتلاف سوخت جلوگیری نمود.
2- عایق‌های گرمائی تشعشعی یا عایق‌های فلزی  این عایق‌ها که در سطح دیوارها و سقف ساختمان بکار برده می‌شود، از صفحات فلزی براق نظیر آلومینیوم و برنز و مس می‌باشند و عمل آن‌ها انعکاس و جلوگیری از نفوذ اشعه آفتاب به داخل سطوح ساختمانی می‌باشد.
3- عایق‌های رطوبتی رطوبت موجب بالا بردن ضریب هدایت و تقلیل ضریب عایق بودن عایق‌های هدایتی می‌شود. لذا برای جلوگیری از نفوذ رطوبت در عایق‌های سطوح ساختمانی (نظیر دیوار و سقف) و عایق لوله‌های حامل سیال گرم یا سرد و همچنین برای جلوگیری از نفوذ رطوبت زمین به لوله‌های فلزی و زنگ‌زدگی آن‌ها می‌بایستی از عایق‌های رطوبتی استفاده کرد. (30 و 23 و 7)
2-2. انواع عایق‌های رطوبتی
1- پوشش قیر و گونی که رایج‌ترین نوع عایق رطوبتی در ایران است، چنین پوشش‌هایی کم دوام‌اند و هر چند سال یکبار به تعمیر و پوشش دوباره نیاز دارند. از طرف دیگر، گونی مورد مصرف در عایق‌کاری از خارج وارد می‌شود.
2- استفاده از زواید کشاورزی از جمله کاه به جای گونی که در مناطق روستایی انجام می‌شود از پوشش قیر گونی دوام کمتری دارند و برای ساختمان‌های دایمی شهری مناسب نیستند.
3- با عایق‌های رطوبتی پیش ساخته می‌توان بسیاری از مشکلات عایق‌کاری رطوبتی را حل کرد. دانش عایق رطوبتی (ایزوگام) از اوایل دهه 1350 وارد ایران شد و بتدریج به دلیل تاب کششی زیاد و پایداری در برابر عوامل جوی و ارزبری کم مورد توجه و استقبال خوب مصرف کنندگان قرار گرفت و بتدریج توانست جای عایق‌های سنتی (کاهگل، قیرگونی) را گرفته و با پیشرفت صنعت ساختمان بر کیفیت تولید و استفاده آن افزوده گردید.
4- نوع دیگر پوشش‌های بام رایج در دنیا پوشش‌های قیر اصلاح شده است. استفاده از پلیمر لاستیک در قیر باعث بهتر شدن خواص آن می‌شود. بدین ترتیب که با افزایش درجه نرمی و کاهش نقاط شکنندگی قیر دوام زیاد می‌گردد. (8)
2-3. عایق‌های رطوبتی پیش ساخته
 این عایق‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:
1- عایق‌های رطوبتی پیش ساخته مخصوص پی ساختمان (عایق‌پی) عایق‌پی متشکل از لایه‌ای از الیاف شیشه، الیاف پلی‌استر، منسوج نبافته پلی‌استر و ماده آغشته کننده لایی شامل قیر و یا مخلوطی از قیر و افزودنی‌های اصلاح کننده تشکیل شده است.
2- عایق‌های رطوبتی پیش ساخته مخصوص سطوح خارجی، بدنه استخر و تونل‌ها (عایق بام) می‌باشند. عایق بام از دو لایه نمدی که لایه زیرین از فلت الیاف شیشه و لایه رویین از جنس منسوجات پلی‌استر می‌باشد، این دو لایه بوسیله مذاب قیر اصلاح شده با مواد پلیمری اشباع می‌گردد. هر کدام از اجزای سازنده عایق پی و عایق بام باید دارای خصوصیاتی طبق استانداردهای مربوطه باشند. مهمترین جزء مشترک هر دو عایق که مورد بحث قرار گرفته قیر می‌باشد که می‌بایست طبق استانداردهای خاص تولید و استفاده گردد. (10)
شکل 2-2. یک عایق رطوبتی معمولی به همراه لایه‌های تقویت کننده
یک عایق رطوبتی تشعشعات خورشیدی را در طول روز جذب می­کند و دمای آن افزایش می­یابد، در حالی که در شب دمای سطح آن کاهش می­یابد. نوسان‌های دمایی روزانه فشارهای گرمایی را در دیواره ایجاد می­کند و دوام‌پذیری آن را کاهش می­­دهد. عایق رطوبتی مانع تشعشعات خورشیدی از رسیدن به دیواره می­شود.
طول عمر عایق­های رطوبتی معمول معمولاً 20-10 سال است، اما اعتقاد بر این است که عایق‌های رطوبتی اصلاح شده، دو برابر را عمر داشته باشد. برخی بررسی‌ها در مورد نظام و آرایش دمایی عایق‌های رطوبتی اصلاح شده اجرا شده است، که در آن موضوع اصلی تحقیقات نوسان‌های دمایی در این عایق‌ها بوده است. تحقیقات بیشتری به منظور انتقال حرارت عایق‌های رطوبتی اصلاح شده و توانایی کاهش مصرف انرژی ساختمان توسط سایر محققان انجام شده است. (30)
تحقیقات کامل توسطBaskara  IHU از شورای تحقیقات ملی در آناوا، کانادا انجام شده است. در طی یک دوره مشاهده 22 ماهه (660 روز) Baskara  وIHU  متوجه شدند که دمای عایق پایه قیری مرجع 30 درجه سانتیگراد و به مدت 342 روز افزایش یافت، و بالای 50 درجه سلسیوس در مدت 219 روز و بالای 60 درجه در مدت 89 روز بود. در مقایسه جداره زیر عایق‌های رطوبتی اصلاح شده فقط 30 درجه سلسیوس در مدت 18 روز فراتر رفت. (30)
نوسانات دمایی در عایق پایه قیری میانگین 42-47 درجه سلسیوس را داشت. عایق‌های رطوبتی اصلاح شده نوسان دمایی را در عایق تا متوسط نوسان 5-7 درجه سلسیوس در طول سال کاهش داد.Baskara  و  Bassنتایج از نمایه دمایی سقف مشابه را نشان دادند با کنترل روزهای معمولی در فصل­های مختلف در یک روز تابستانی معمولی دمای عایق رطوبتی به 70 درجه رسید، اما دمای عایق رطوبتی اصلاح شده در حدود 25 درجه نوسان داشت.
به طور کلی سه نوع عایق رطوبتی پیش ساخته در ایران و جهان تولید می­شود که در زیر به استاندارهای آنها اشاره خواهد شد.
2-3-1. عایق­های رطوبتی بام با اصلاح کننده app
این استاندارد ویژگی­های عایق رطوبتی پیش ساخته قیری یک لایه و دو لایه با ا صلاح کننده app، مورد مصرف در بام ساختمان، را شامل می­شود. در این استاندارد عایق رطوبتی محصولی متشکل از الیاف معدنی یا آلی (بصورت بافته یا نبافته) است که با ترکیبات قیری اصلاح شده با ترکیبات پلی اولفین­ها به سرگروهی app آغشته شده است. این عایق‌ها به صورت تک لایه­ یا دو لایه می‌باشد. و نوع A خوانده می­شود. (19) عایق­های رطوبتی نوع A تک لایه متشکل از یک لایه پلی ‌استر گرمانرم به عنوان بستر می­باشد. این لایه بوسیله مذاب قیری اصلاح شده با مواد پلیمری app اشباع و ضخامت 4 میلیمتر تولید می­گردد. عایق‌های رطوبتی نوع A دولایه متشکل از لایه به عنوان بستر می­باشد که از الیاف شیشه و منسوجات پلی استر اعم از بافته یا نبافته تشکیل شده است. این دو لایه بوسیله قیر اصلاح شده مذاب با مواد پلیمری app اشباع گردیده و با ضخامت 4 میلیمتر تولید می­گردد. (7)