بهینه‌سازی افزونگی با در نظر گرفتن موجودی و هزینه تولید از دست رفته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه کردستان، کردستان، ایران

2 دانشجوی دکتری مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه کردستان، کردستان، ایران

چکیده

تخصیص افزونگی یکی از رویکردهای مهم برای افزایش قابلیت اطمینان است که توسط طراحان سیستمها به کار گرفته
میشود. در این رویکرد برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم، قطعات یا زیرمجموعههای)مولفههای( مازادی را در سیستم در نظر
میگیرند که در صورت خرابی مولفه های حساس سیستم به سرعت جایگزین آنها شده و به اینترتیب از توقف عملکرد سیستم
پیشگیری میشود. در این پژوهش مسئله تخصیص افزونگی برای سیستمی با یک مولفه با محدودیتهای تعیین شده و با توجه
به هزینه تولید از دست رفته ارائه شده است. در مسأله این مقاله، هدف کمینه کردن کل هزینههای سیستم است که دو استراتژی
افزونه سرد و موجودی در انبار را در نظر میگیرد. افزونه سرد به حالتی اطلاق میشود که مولفه مازاد در حالت عادی زیر بار
نبوده و احتمال خرابی آن تا قبل از جایگزینی قطعه خراب مستقل از زمان عملکرد سیستم است. متغیر تصمیم در این پژوهش
مقادیر تعداد مؤلفههای افزونگی و میزان موجودی مولفههای یدکی در انبار است. تفاوت این دو در آن است که مولفه افزونه به
سرعت و بدون تاخیر جایگزین مولفه معیوب در سیستم میشود و همچنین وجود آن موجب عدم توقف در هنگام نگهداری
پیشگیرانه مولفه اصلی میشود. مدل برنامهریزی ریاضی جهت رسیدن به اهداف مسأله به صورت یک مسئله مختلط غیرخطی
تهیه شده است. همچنین مثالی برای سیستم بیان شده و توسط نرمافزار بهینهسازی GAMS حل شده است. در انتها نتایج
حاصل از حل مدل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Redundancy optimization by considering inventory and lost production cost

نویسنده [English]

  • Zahra Sobhani 2
2 PhD student in Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Kurdistan, Iran
چکیده [English]

Redundancy allocation is one of the important approaches to increase reliability used by system designers. In this approach, to improve the reliability of the system, components or subsets (components) are considered in the system, which in case of failure of sensitive components of the system are quickly replaced and intermittently stop the operation of the system.
It is prevented. In this research, the problem of redundancy allocation for a system with one component with defined constraints and considering the cost of lost production is presented. In this article, the goal is to minimize the total cost of the system, which considers two strategies: cold plug-in and inventory. Cold plug-in refers to a situation where the surplus component is not normally under load and the probability of failure before replacing the damaged component is independent of system performance time. The decision variable in this study is the values ​​of the number of redundancy components and the stock of spare components in stock. The difference between the two is that the plug-in component quickly and without delay replaces the defective component in the system, and its presence does not stop during the maintenance of the main component. The mathematical planning model has been developed to achieve the objectives of the problem as a nonlinear complex problem. An example for the system is also given and solved by GAMS optimization software. Finally, the results of solving the model are discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reliability
  • accessibility
  • redundancy
  • Spare parts inventory
[1] Chin-Chia, J., & Laih, Y.W. (2016). Distribution and Reliability Evaluation of Max-Flow in Dynamic Multi-State Flow Networks. European Journal of Operational Research.
[2] Yi, L. Y. (2016). Reliability analysis of multi-state systems subject to failure mechanism dependence based on a combination method. Reliability Engineering & System Safety, 156, 134–147.
[3] Rui, P., Xiao, H., & Liu, H. (2016). Reliability of multi-state systems with a performance sharing group of limited size. Reliability Engineering & System Safety, 166, 164-170.
[4] Cheng-Ta, Y., & Fiondella, L. (2016). Optimal redundancy allocation to maximize multi-state computer network reliability subject to correlated failures. Reliability Engineering & System Safety, 166, 138-150.
[5] Nourelfath, M., & Ait-Kadi, D. (2007). Optimization of series-parallel multi-state systems.
[6] Marseguerra, M., Zio, E., & Podofillini, L.(2005). Multi objective spare part allocation by means of genetic algorithms and monte-carlo simulation. Reliability Engineering & System Safety, 87, 325–335.
[7] Finkelstein, M. (2009). On systems with shared resources and optimal switching strategies. Reliability Engineering & System Safet, 94, 1358–1362.
[8] Dekker, R., & Plasmeijer, R. (1997). On the use of equipment criticality in maintenance optimization and spare parts inventory control. Safety and Reliability, 3, 1709–18.
[9] deSmidt-Destombes, S. K., Elst, P. N., Barros, A. I., Mulder, H. J., & Hontelez, A.M. (2011). A Spare parts model with cold-standby redundancy on system level. Computers & Operations Research, 38, 985–991.