طراحی یک سیستم سری-موازی بر اساس مسئله بهینه‌سازی قابلیت اطمینان و هزینه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه ریاضیات و کاربردها، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کوثر بجنورد

چکیده

قابلیت اطمینان یکی از مباحث مهم در فرایند طراحی مهندسی است. وقتی سیستمی را مورد استفاده قرار می‌دهیم اغلب مایل به تعیین قابلیت اطمینان آن هستیم. واضح است که سیستم‌های با قابلیت اطمینان بالاتر از ارزش بیشتری برخوردار هستند. همچنین قابلیت اطمینان هر سیستم‌ به ساختار و قابلیت اطمینان اجزای آن بستگی دارد. بنا بر این برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم می‌توان قابلیت اطمینان اجزای آن را بهبود بخشید. علاوه بر این، برای افزایش قابلیت اطمینان اجزای یک سیستم لازم است تا هزینه‌های آن نیز در نظر گرفته شود. این پژوهش با در نظر گرفتن یک سیستم سری-موازی به تعیین میزان افزایش مورد نیاز برای قابلیت اطمینان اجزای سیستم می‌پردازد به گونه‌ای که قابلیت اطمینان سیستم حد اکثر شود و هزینه حاصل از این افزایش از مقدار از پیش تعیین شده‌ای بیشتر نشود. یک مثال عددی برای بررسی نتایج ارائه شده است. در انتها جمع‌بندی از نتایج بیان شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design of a series-parallel system based on the problem of optimization of reliability and cost

چکیده [English]

Reliability is one of the most important issues in the engineering design process. When we use a system, we often want to determine the reliability of this system. Clearly, higher reliability systems are more valuable. On the other hand, the reliability of each system depends on the structure and reliability of its components. Therefore, to increase the reliability of the system, the reliability of its components can be improved. In addition, to increase the reliability of the components of a system, it is necessary to consider its costs. This study, by considering a series-parallel system, determines the amount of increase required for the reliability of system components so that the reliability of the whole system is maximized and the cost of this increase does not exceed a predetermined value. The following is a numerical example for reviewing the results. Finally, a summary of the results of the article is given.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Series-parallel system
  • Optimization
  • Reliability
  • Cost

مراجع

  • Barlow, R. E., & Proschan, F. (1975). Statistical theory of reliability and life testing: probability models. Florida State Univ Tallahassee.
  • Meeker, W. Q., & Escobar, L. A. (1998). Statistical methods for reliability data John Wiley & Sons. Inc., New York.
  • Karbasian, M., & Tabatabai, L. (2009). Introduction to Reliability, Arkan Danesh Publications, Isfahan, Volume 1. (In Persian).
  • Asadi, M. (2016). Introduction to Reliability Theory, University Publishing Center, Isfahan, Second Edition. (In Persian).
  • Heydari, A., & Shahrokhi, M. (2021). Optimizing the program of preventive maintenance of the series-parallel system: A case study of the water supply system of power plants. Journal of Quality Engineering and Management, 11(1), 45-60. (In Persian).
  • Aghaei, M., Amiri, M., Taghavifard, M. T., & Azimi, P. (2019). Developing a Mathematical Model to Determine the Optimum Buffer Size and Redundancy Allocation in Series-Parallel Production Systems. Journal of Quality Engineering and Management, 9(2), 101-123. (In Persian).
  • Khatami FirouzAbadi, S. M. A., & Javanshir, H. (2018). Risk and Reliability Assessment, Second Edition. (In Persian).
  • Coit, D. W., & Smith, A. E. (1996). Reliability optimization of series-parallel systems using a genetic algorithm. IEEE Transactions on reliability, 45(2), 254-260.
  • Tavakkoli-Moghaddam, R., Safari, J., & Sassani, F. (2008). Reliability optimization of series-parallel systems with a choice of redundancy strategies using a genetic algorithm. Reliability Engineering & System Safety, 93(4), 550-556.
  • Karbasian, M., Ghandehary, M., & Abedi, S. (2010). Optimization of Reliability Centered Maintenance Bassed on Maintenance Costs and Reliability with Consideration of Location of Components. Journal of Production and Operations Management, 1(1), 19-30. (In Persian).
  • Chambari, A., Rahmati, S. H. A., & Najafi, A. A. (2012). A bi-objective model to optimize reliability and cost of system with a choice of redundancy strategies. Computers & Industrial Engineering, 63(1), 109-119.
  • Safaei, F., & Ahmadi, J. (2015). Comparison of Optimal Replacement Times in Repairable Systems Based on Failure Rate Functions and Probability of Minimal Repair Times. Journal of Statistical Sciences, 9(1), 61-76. (In Persian).
  • Basiri, E. (2021). Optimization of Reliability and Cost in Series-Parallel-Repairable Systems with Bathtub-Shaped Failure Rate. Journal of Statistical Sciences, 14(2), 351-366. (In Persian).
  • Kim, S., & Ahn, N. (2021). An Optimal Algorithm for the Reliability Optimization Problem of a Series System with Selectable Alternatives. Industrial Engineering & Management Systems, 20(1), 61-68.
  • Garg, H. (2021). Bi-objective reliability-cost interactive optimization model for series-parallel system. International Journal of Mathematical, Engineering and Management Sciences, 6(5), 1331.‏‏
نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت کیفیت
دوره 12، شماره 1
خرداد 1401
صفحه 39-50

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار