ارايه يك مدل بهينه سازي چند هدفه قابليت اطمينان فازي و حل آن با استفاده از الگوريتم شبيه سازي تبريد

A model for Multi Objective Fuzzy Reliability Allocation with Simulated Annealing Algorithm Approach

امروزه در بازارهاي رقابتي، كيفيت يك ركن اساسي جهت بقاي سازمان ها مي باشد. يكي از ابعاد كيفيت، قابليت اطمينان است. از اين رو بهبود قابليت اطمينان امري ضروري به نظر مي رسد. جهت ارتقاي سطح قابليت اطمينان مي توان از راه هايي مثل افزودن قطعات مازاد و كمكي به سيستم استفاده كرد و با استفاده از داده هاي موجود سيستم، يك طراحي بهينه را انجام داد. گاهي اوقات داده هاي سيستم از دقت كافي برخوردار نبوده و جهت تحليل دقيق تر از منطق فازي استفاده مي شود. در بسياري از كاربردهاي عملي علاوه بر افزايش پايايي سيستم اهداف ديگري مانند كمينه كردن وزن، حجم يا هزينه سيستم در طراحي بهينه مورد توجه است. از آن جا كه اين اهداف با يكديگر در تعارض هستند مسيله طراحي سيستم به يك مسيله چند هدفه تبديل مي شود. در اين مقاله يك مدل رياضي با اهداف بيشينه كردن قابليت اطمينان و كمينه كردن هزينه براي سيستم چند مرحله اي سري-موازي، جانشيني و k-از-n با محدوديت هاي سيستمي حجم و وزن ارايه شده است كه متغيرهاي تصميم در اين مسيله تعداد تخصيص بهينه قطعات مازاد به هر مرحله مي باشد. سپس در انتها براي اين مدل يك مثال عددي مطرح شده كه در آن با در نظر گرفتن قابليت اطمينان اجزاي سيستم در طي چرخه عمر خود و اين كه پارامترهاي هزينه، حجم، وزن و نرخ خرابي اجزا اعداد فازي مثلثي و ذوزنقه اي هستند مدل حاصل توسط الگوريتم فرا ابتكاري شبيه سازي تبريد حل گرديده است و مجموعه جواب هاي موثر ارايه شده اند. نتايج نشان-دهنده ي بالاتر بودن قابليت اطمينان براي سيستم هاي جانشيني نسبت به ساير سيستم ها بود.

Today in competitive market, quality of products is an important factor to the survival of organizations. One aspect of quality is reliability of product; hence, it is necessary to improve reliability. There are some ways such as allocation of redundancy and backup components to system for enhancement of system reliability by using available data .Sometimes precise data are not available and fuzzy logic help to perform exact analysis. In many practical situations apart from enhancement of system reliability other goals such as minimizing weight and volume and cost are concerned. These goals are mutually conflicted therefore the problem changes to a multi-objective problem. In this paper a mathematical model is proposed for optimal allocation of number of redundant components at each stage of multi-stage system with structures such as parallel-series, standby and k-out-of-n to maximize system reliability and to minimize system costs subject to volume and weight constraints. Finally based on this model a numerical example surveyed considering component reliability during its life cycle is given. Also cost, volume and failure rate of components are assumed as triangular and trapezoidal fuzzy numbers. Then model is solved with a meta-heuristic approach, simulated annealing, and the results are obtained. Results indicate that standby system has higher reliability than other structures.