ارايه الگوريتم شبيه سازي تبريد به منظور بهينه سازي قابليت اطمينان سيستم هاي سري-موازي، k-از-n و جانشيني با پارامترهاي فازي

A Simulated Annealing Algorithm for Fuzzy Reliability Optimization Model in Series-Parallel and Standby Systems

در دهه هاي اخير قابليت اطمينان به عنوان يكي از ويژگي هاي طراحي محصولات در بسياري از صنايع از جمله صنايع دفاعي و هوافضا كاربردهاي بسياري پيدا كرده و به شدت مورد توجه واقع شده است. هدف اصلي در مهندسي قابليت اطمينان بهبود عملكرد سيستم در طول زمان مي باشد. استفاده از سيستم هاي با قطعات مازاد يكي از راه هاي بهبود قابليت اطمينان است كه معمولاً در اين نوع سيستم ها، دسترسي به اطلاعات دقيق جهت تعيين تعداد بهينه قطعات مازاد هميشه به راحتي امكان پذير نيست. به همين منظور براي ارزيابي و تجزيه و تحليل سيستم از منطق فازي استفاده مي شود. در اين مقاله يك مدل رياضي براي تخصيص بهينه تعداد اجزاي مازاد هر مرحله از يك سيستم چند مرحله اي با ساختارهاي سري-موازي، k-از-n و جانشيني با هدف حداكثرسازي قابليت اطمينان سيستم و با توجه به محدوديت هاي وزن و هزينه سيستم ارايه شده كه در اين مدل قابليت اطمينان، وزن و هزينه اجزا و نيز وزن و هزينه سيستم، فازي در نظر گرفته شده است. در انتها يك مثال عددي با در نظر گرفتن اعداد فازي مثلثي و ذوزنقه اي و با استفاده از روش هاي غيرفازي كردن مختلف، بيان شده و مقادير متغيرها به وسيله الگوريتم فراابتكاري شبيه سازي تبريد محاسبه شده و نتايج ارايه گرديده اند. نتايج نشان دادند كه ساختار جانشيني، قابليت اطمينان بالاتري براي سيستم به وجود مي آورد.

In recent years, reliability as a design characteristic of products has widespread applications in many industries including defense and aerospace industries and became attractive issue. The main aim of reliability engineering is to improve system performance. Use of redundancy components is one of the ways for reliability improvement, although usually it is not possible to gain exact data in this type of systems to determine optimum number of redundancy components. Therefore, fuzzy logic has been introduced for assessing and analyzing the systems. This study presents a mathematical model for optimal allocation of the number of redundant components at each stage of multi-stage systems with structures such as parallel-series and standby to maximize system reliability subjecting to cost and weight constraints; which in this model reliability and cost and weight of each components and cost and weight of system are considered as fuzzy parameters. At last a numerical example regarding to triangular and trapezoidal fuzzy numbers and using different methods for defuzzification is surveyed and value of variables is computed with a simulated annealing meta-heuristic approach and the results are presented.