ديفرانسيل و مهندسي صنايع

فهرست:
معرفي رشته مهندسي صنايع و گرايشهاي مربوطه در كارشناسي ارشد
تعريف‌شناسي مهندسي صنايع
مهندسی (engineering)به چه معناست ؟
مهندسی صنايع را چگونه تعريف کنيم ؟
تعريف مهندسی صنايع را چگونه تفسير کنيم ؟
نقش شبيه سازي در مهندسي فرايند
آشنايي با ديفرانسيل

صور مختلف معادلات دیفرانسیل
کاربردهاي ديفرانسيل
هفتمين همايش معادلات ديفرانسيل و سيستم‌هاي ديناميكي در تبريز آغاز به كار كرد.
دیفرانسیل
جهت نیرو در دیفرانسیل خورشیدی

وظایف دیفرانسیل
معرفي رشته مهندسي صنايع و گرايشهاي مربوطه در كارشناسي ارشد
مهندسي صنايع يكي از رشته‌هاي زير مجموعه گروه مهندسي مي‌باشد و مدت زمان تحصيل اين رشته در مقطع كارشناسي بطور متوسط چهار سال است.

عموماً دو سال اول دوره به گذراندن دروس عمومي، علوم پايه، مهندسي مقدماتي و زبان انگليسي اختصاص دارد و دو سال دوم بر روي دروس تخصصي تمركز مي‌يابد. در يك تعريف كلي مي‌توان گفت:
مهندسي صنايع رشته‌اي است كه با طراحي، بهبود و پياده‌سازي سيستم‌‌هاي يكپارچه از افراد، مواد، اطلاعات، تجهيزات و انرژي مرتبط مي‌باشد. اين رشته بر پاية دانش تخصصي و تبحر در علوم رياضي، طبيعي، ا

جتماعي و نيز قوانين و روش‌‌هاي تجزيه و تحليل مهندسي و طراحي بنا شده است و مي‌تواند به كمك اين علوم و قوانين به تعيين، پيش‌بيني و ارزيابي نتايج حاصل از سيستم‌‌هاي يكپارچه بپردازد» هدف اصلي آموزش اين رشته بهينه‌سازي و استانداردسازي كليه سيستم‌‌ها اعم از توليدي و خدماتي و در نهايت ارتقاء بهره‌وري است

بطوريكه هر يك از دروس تخصصي اين رشته تحصيلي در واقع وسيله‌اي مؤثر در راه استفاده مؤثر از منابع و تقليل هزينه‌هاست. خوشبختانه رشتة مهندسي صنايع در چند سال اخير از اهميت و موقعيت بالايي برخوردار گرديده است و اغلب فارغ‌التحصيلان اين رشته به سرعت و سهولت جذب بازار كار مي‌گردند. با توجه به روند رو به رشد تعداد فارغ‌التحصيلان اين رشته در مقطع كارشناسي،

ضرورت تحصيل در مقطع كارشناسي ارشد اين رشته در جهت كسب جايگاه‌‌هاي برتر شغلي و آشنايي عميقتر با دستاوردهاي جديد مهندسي صنايع و در نهايت زمينه ورود به مقاطع بالاتر و حضور در عرصه‌هاي دانشگاهي،

مضاعف گرديده است. و همين امر باعث افزايش رقابت مي‌گردد. ادامة تحصيل در مقطع كارشناسي ارشد اين رشته نه تنها براي مهندسين صنايع بلكه براي فارغ‌التحصيلان رشته‌هاي ديگر فني- مهندسي از اهميت فوق‌العاده‌اي برخوردار است. چرا كه موجبات ورود به عرصه‌هاي تخصصي و سيستمي‌را براي اين فارغ‌التحصيلان فراهم مي‌نمايد. هم‌چنين تمامي دانشجويان در ساير رشته‌ها مي‌توانند فرمول‌هاي محض تدريس شده را بصورت ابزاري مؤثر در حل مسائل و تصميم‌گيري‌هاي مديريتي،

اقتصادي و صنعتي بكار بندند و زمينه‌هاي جذب مؤثرتر در بازار كار را براي خويش فراهم آورند. براي مقطع كارشناسي ارشد در اين رشته كه عموماً ۲ سال به طول مي‌انجامد سه گرايش وجود دارد كه عبارتند از:
۱- گرايش مهندسي صنايع، ۲- گرايش مديريت سيستم و بهره‌وري، ۳- گرايش

سيستم‌‌هاي اقتصادي و اجتماعي، دروسي كه براي آزمون كارشناسي ارشد دانشگاه‌‌ها و موسسات آموزشي عالي داراي ضريب است به تفكيك گرايش بصورت جدول شماره ۱ مي‌باشد:
در گرايش مهندسي صنايع كه مختص كارشناسان مهندسي صنايع مي‌باشد،

دانشجويان به صورت كاملاً تخصصي و در حوزه علوم و تكنيك‌‌هاي مهندسي صنايع مخصوصاً تحقيق در عمليات به ادامه تحصيل خواهند پرداخت‌.در گرايش سيستم‌‌هاي اقتصادي اجتماعي كه براي ساير رشته‌هاي فني و رياضي مجاز مي‌باشد،

دانشجويان با استفاده از تكنيك‌ها و اصول رياضي و تحقيق در عمليات و فرموله كردن مسائل حقيقي به مدل سازي و تجزيه و تحليل اين مسائل در جهت استفاده بهينه از منابع و كاهش هزينه‌ها مي‌پردازند و با تلفيق تكنيك‌‌هاي مهندسي صنايع و دروس تخصصي هر يك از رشته‌هاي فني و رياضي به منظور استفاده نظام‌مند و سيستماتيك از اين علوم، بهره‌ خواهند جست‌.

در گرايش مديريت سيستم و بهره وري كارشناسان و مديران فني واحدهاي توليدي و خدماتي، اصول راهبري و مديريت منابع انساني و طرق بهره گيري و استفاده بهينه از منابع توليد و هدايت منابع انساني در جهت نيل به بهره‌وري (كارآيي+ اثربخشي) را مورد مطالعه قرار خواهند داد‌.

طي دهه هاي اخير استفاده هاي فراوان از آكنه هاي منظم در فرايندهاي جداسازي، انگيزه اي براي مطالعه بيشتر روي ستونهاي آكنده بوده است.

مطالعات زيادي روي مدلسازي و شبيه سازي برج هاي سيني دار انجام شده است، در حاليكه روي آكنه ها و بخصوص روي مدلسازي ديناميك اينگونه ستونها، كار چنداني انجام نشده بود.مدلسازي ستونهاي آكنده با حل معادلات ديفرانسيل پاره اي ‏‎‏‎(PDE s)‎‏ امكانپذير مي باشد.

پيچيدگي و ابعاد بزرگ معادلات مدل با استفاده از تكنيك اورتوگونال كولوكيشن براي جداسازي معادلات برطرف مي شود. داشتن يك مدل عمومي با درجه قابل قبولي از پيچيدگي كه وضعيت ستون را تشريح كند، مي تواند به مطالعات طراحي، آموزشي، بهينه سازي و كنترل فرايندها، كمك زيادي نمايد. پيشرفت در تكنولوژي رايانه و قابليت نرم افزارها براي حل همزمان مجموعه هاي بزرگ و پيچيده معادلات ديفرانسيلي و جبري، راه تحقيق بيشتر بر روي وضعيت ستونهاي آكنده را فراهم نموده است.

معمولا دقت مدل با افزايش پيچيدگي آن افزايش مي يابد كه اين امر مستلزم بار محاسباتي بيشتر مي باشد. بنابراين براي كاهش پيچيدگي مدل فرضيات ساده كننده اي بكار برده مي شود كه دقت مدل نيز بستگي زيادي به اين فرضيات دارد. در اين پروژه، يك مدل رياضي براي ستونهاي آكنده براساس موازنه هاي جرم و انرژي سيستم ارائه شده است.

ديناميك سيالات و خواص فيزيكي فازها نيز در مدل مدنظر قرار گرفته است. با استفاده از يك شبيه سازي ديناميكي، يك برج جداساز در يك واحد پتروشيمي با موفقيت شبيه سازي گرديد.

داده هاي حالت پايا، براي آزمايش ساده بدست آمد. پاسخ ديناميك مدل به برخي اغتشاشات ‏‎(Disturbances)‎‏ بررسي شد و نتايج مورد بحث قرار گرفته است. نتايج شبيه سازي با داده هاي واقعي واحد، تطابق قابل قبولي دارد. دقت پيش بيني مدل با استفاده از نقاط كولوكيشن بيشتر افزايش مي يابد، اما پيچيدگي مدل بيشتر و زمان محاسبات طولاني تر مي گردد. نقاط كولوكيشن بيشتر، نتايج را در برخي مواد واگرا مي كند.

 

سرانجام، پنج نقطه كولوكيشن بعنوان تعداد نقاط كولوكيشن بهينه انتخاب گرديد و مدل براساس آن ساخته شد. مشخص گرديد كه فرض يك حالت پايا هميشه زمان حل مدل را كاهش نمي دهد و معادلات جبري اثر قابل توجهي روي زمان كل حل دارند. پيچيدگي سيتمهاي جبري ممكن است موجب واگرايي مدل در مراحل بعدي شبيه سازي گردد.

تعريف‌شناسي مهندسي صنايع
نخستين گامها در شناخت پديده‌ها ، با تعريف نمودن آنان آغاز مي‌گردد . تعريف‌شناسي ، اشرافي نسبت به موضوع در اختيارمان مي‌نهد و ياريمان مي‌دهد تا با ذهني روشنتر به جستجو و پژوهش در محتواي آن ادامه دهيم . در تعريف‌شناسي مهندسي صنايع كه مشتمل بر گامهاي اول تا سوم خواهد بود ، ابتدا به تعريف مهندسي خواهيم پرداخت و سپس مهندسي صنايع را تعريف نموده و آنگاه اين تعريف را به تفسير خواهيم نشست .

در پايان گام سوم ، توانايي اين را خواهيم داشت كه با بياني روشن و صريح ، تعريفي كوتاه اما مبين و مفهوم از مهندسي صنايع ارائه دهيم تا آغازي باشد بر پژوهش در حيطه دانش مهندسي صنايع .

مهندسی (engineering)به چه معناست ؟
تاکنون بارها و بارها اين واژه را در كاربردهاي عاميانه و تخصصي شنيده‌ايم ؛ پرسش اينجاست كه آيا اگر از ما بخواهند اين کلمه را به تعريف آوريم قادر به بيان روان آن هستيم؟
گام اول ما در يادگيری مهندسی صنايع ، آموزش معنای دقيقی برای مهندسی است .

مجمع اعتباری مهندسی و تکنولوژی(the Accrediation Board for Engineering and Technology)
که يکی از وظايف آن تعريف و يکسان‌سازی واژه‌های مهندسيست ، مهندسی را به صورت زير تعريف می‌کند :
مهندسی ، مجموعه مهارتهايی است که با استفاده از معلومات رياضی و علوم طبيعی و در اثر مطالعه ، تمرين و تکرار حاصل شده‌اند و ما را به راههای بهره‌گيری اقتصادی‌تر از مواد اوليه و منابع طبيعی در جهت منافع انسانيمان رهنمون می‌کنند .

حال درک روشنی از واژه پراستفاده مهندسی پيدا کرده‌ايم ؛ مشاهده مي‌نماييم که حيطه وسيعی در اين تعريف جای می‌گيرند و به طور کلی می‌توان گفت که هدف غايی همه آنها کمک به زندگی بهتر و راحت‌تر برای مجموعه انسانهاست . اين هدف را از خاطر نبريم …

گام دوم
مهندسی صنايع را چگونه تعريف کنيم ؟
در گام اول نگاه روشنی به مفهوم مهندسی حاصل کرديم ؛ اينک به مهندسي صنايع باز می‌گرديم و می‌خواهيم در دومين گام تعريفی از مهندسی صنايع ياد گيريم .

بی‌شک موفقيت در هر شغلی مستلزم اشراف کلی بر جوانب آن می‌باشد و يکی از نکات مهم در اين مبحث ، دانستن تعريف منطقی و صحيحی از شغل می‌باشد . نگارنده بر اين عقيده‌ است که وظايف مهندس صنايع تا اندازه‌ای شيرين و پرهيجان می‌باشد که شايد جای اين باشد از آن به عنوان يک سرگرمی فرح‌بخش و ليك در عين‌حال جدی و پراهميت ياد نمود ؛

و اما مهندسی صنايع چيست ؟
انجمن مهندسی صنايع آمريکا ، تعريف ذيل را بيان کرده‌است :
مهندسی صنايع رشته‌ايست که با طراحی ، پياده سازی و بهبود سيستمهای يکپارچه ای از انسان (human) ، مواد (material)، اطلاعات (information)، تجهيزات (instrument) و انرژی (energy)مرتبط می‌باشد . اين رشته بر پايه دانش تخصصی در علوم رياضی ، طبيعی ، اجتماعی و نيز قوانين و روشهای تجزيه و تحليل مهندسی و طراحی بنا شده است تا به کمک آنها به ارزيابی نتايج حاصل از سيستم‌های يکپارچه بپردازد .

تعريف مهندسی صنايع را چگونه تفسير کنيم ؟
در گام پيشين تعريف انجمن مهندسی صنايع آمريکا را خوانديم ؛ اگر با دقت آن را مروری ديگر کنيم به واژه‌اي کليدي‌ خواهيم رسيد : سيستم ! لازم است در اين لغت به خوبي خوب تامل گردد که تم