روش بلوک دیاگرام توسعه یافته برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم‌های چندوضعیته با در نظر گرفتن مؤلفه‌های وابسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، کردستان، سنندج، ایران

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

3 عضو هیئت علمی گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، کردستان، سنندج، ایران

چکیده

ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم‌های چندوضعیته اغلب با فرض استقلال اجزا بررسی شده است در حالی که درنظرگرفتن اثرهای متقابل این مؤلفه‌ها در این سیستم­‌ها بسیار مفید و منطبق با شرایط واقعی است. روش سنتی بلوک دیاگرام، قابلیت اطمینان سیستم‌های چند وضعیته‌ی تعمیرپذیر را مورد ارزیابی قرار نمی‌دهد. استفاده از شیوه‌های ساده فرایند تصادفی به علت پیچیدگی محاسباتی مسئله برای کاربردهای مهندسی در چنین مواردی بسیار دشوار است. تاکنون در ادبیات موضوع روش تابع مولد سراسری برای سیستم‌­های مبتنی بر لحاظ نمودن مؤلفه­‌های وابسته مورد استفاده قرار نگرفته است. در این مقاله با استفاده از مفهوم فرایندهای تصادفی و تکنیک تابع مولد سراسری، به تجزیه و تحلیل سیستم‌های چندوضعیته در شرایط وابستگی توزیع عملکردی برخی ازمؤلفه‌ها به مؤلفه‌های دیگر پرداخته می­‌شود. نتایج نشان­ دهنده­‌ی برتری چشمگیر روش پیشنهادی این مقاله برای محاسبه قابلیت اطمینان سیستم­‌های چندوضعیته دارای وابستگی مؤلفه‌ها است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Extended Block Diagram Method for Evaluating the Reliability of Multi-State System with Dependent Components

نویسندگان [English]

  • Maryam Gharegozlu 1
  • Zahra Sobhani 2
  • Hiva Farughi 3
1 PhD Student in Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Kurdistan University, Sanandaj, Iran
2 PhD Student in Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
3 Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Kurdistan University, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

The reliability assessment of multi-state systems is often investigated by assuming the independence of the components. It is very useful to consider the interactions between components to evaluate the reliability of such systems. The traditional block diagrams do not evaluate the reliability of a repairable multi-state system. The use of simple stochastic process methods is very difficult due to the high dimension of the problem (the very large number of system states) for engineering applications. To the best of our knowledge, the universal generating function has not been used for systems with dependent components. In this paper, using stochastic processes and a universal generating function method, multi-system systems are analyzed in a situation in which the performance distributions of some components depend on the state of others.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-state systems
  • Reliability
  • Universal Generating Function
  • Components dependency
  • Block Diagram
  • Stochastic Process

مراجع

[1] Natvig, B. (1984). Multi-state coherent systems. New York: Encyclopedia of statistical sciences.
[2] Levitin, G. (2004). A universal generating function approach for the analysis of multi-state systems with dependent elements, 84, 285–292.
[3] Aven, Terje, Jensen, U. (1999). Stochastic Models in Reliability. New York, Berlin: Springer.
[4] Trivedi, K. (2008). Probability & statistics with reliability, queuing and computer science applications. John Wiley & Sons.
[5] Lisnianski, A. (2016). Application of Extended Universal Generating Function Technique to Dynamic Reliability Analysis of a Multi-state System. In 2016 Second International Symposium on Stochastic Models in Reliability Engineering, Life Science and Operations Management (SMRLO) (pp. 1–10).
[6] Lisnianski, A., Frenkel, I., & Khvatskin, L. (2017). On sensitivity analysis of aging multi-state system by using LZ-transform On sensitivity analysis of aging multi-state system by using L Z -transform. Reliability Engineering & System Safety, 166(December 2016),99–108.
[7] Limnios, Nikolaos, Oprisan, G. (2001). Semi-Markov processes and reliability. Boston/Berlin: Birkhauser.
[8] Igor Ushakov. (2001). A universal generating function. Soviet Journal of Computer and Systems Sciences, 24, 37–49.
[9] Boris Gnedenko, Igor A. Ushakov, I. U. (1995). Probabilistic reliability engineering. John Wiley & Sons.‏
[10] Anatoly Lisnianski, G. L. (2003). Multi-state system reliability: assessment, optimization and applications (Vol. 6). World Scientific Publishing Company.
[11] فاروقی، ه.، سلگی، ز. (1396). بهینه­سازی مسئله چندهدفه تخصیص افزونگی و قابلیت اطمینان در سیستم­های چندوضعیته سری-موازی، نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت کیفیت، جلد (7)، 176-185.
[12] ذوالفقاری, ح.، احمدی، ا. (1395). ارائه مدلی کارا برای افزایش قابلیت دسترسی سیستم‌های دارای قطعات تعمیرپذیر و تعمیرناپذیر به صورت چند هدفه مسئله تخصیص اجزای مازاد. نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت کیفیت. جلد (7). 203-191.
[13] Eryilmaz, S. (2017). Reliability analysis of multi-state system with three-state components and its application to wind energy. Reliability Engineering and System Safety, 172, 58–63.
[14] Wen, K., Li, Y., Yang, Y. A. N. G., & Gong, J. (2018). Reliability Evaluation of Compressor Systems Based on Universal Generating Function Method., 23(2), 291–296.
[15] Negi, S., Jaiswal, N., & Singh, S. B. (2018). Reliability Assessment of Non-Repairable k-Out-Of-n System using Belief Universal Generating Function. International Journal of Performability Engineering, 14(5).
[16] Anatoly Lisnianski, Ilia Frenkel, Y. D. (2010). Multi-state system reliability analysis and optimization for engineers and industrial managers. Springer Science & Business Media.
[17] Modarres, M., Kaminskiy, M. P., & Krivtsov,     V. (2016). Reliability engineering and risk analysis: a practical guide. CRC press.
نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت کیفیت
دوره 8، شماره 2
شهریور 1397
صفحه 75-85

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار