مهندسی و مدیریت کیفیت

چکیده هدف: این مقاله به‌منظور ارایه مدلی نوآورانه برای بهینه‌سازی هم‌زمان تخصیص افزونگی و تعمیر و نگه‌داری مبتنی بر شرایط در سیستم‌های سری-موازی با اشتراک بار طراحی‌شده است. هدف اصلی مدل، تعیین سطح بهینه افزونگی به‌گونه‌ای است که هم هزینه‌ها کاهش یابد و هم محدودیت‌های قابلیت اطمینان سیستم رعایت شود.
روش‌شناسی پژوهش: در این پژوهش، وابستگی‌های تصادفی بین اجزای سیستم با استفاده از مدل مخاطره متناسب و نرخ خرابی دستکاری‌شده در نظر گرفته شده‌اند تا قابلیت اطمینان به‌طور دقیق ارزیابی گردد. علاوه بر این، با استفاده از ماتریس‌های احتمال انتقال، حد کنترل بهینه برای نگه‌داری هر زیرسیستم تعیین‌شده و سیستم به‌طور دوره‌ای بازرسی می‌شود. مدل پیشنهادی با نرم‌افزار مطلب حل‌شده و عملکرد آن در چهار سناریو مختلف موردبررسی قرارگرفته است: ۱- مدل پایه بدون تخصیص افزونگی و وابستگی تصادفی، ۲- تخصیص افزونگی بدون وابستگی تصادفی، ۳- وابستگی تصادفی بدون افزونگی و ۴- مدل پیشنهادی.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهند که مدل پیشنهادی تعادلی بهینه بین هزینه‌ها و قابلیت اطمینان برقرار کرده و هزینه‌های خرابی و نگه‌داری را کاهش داده است. در مقایسه با سناریوهای مختلف، مدل پیشنهادی عملکرد بهتری در بهینه‌سازی هزینه‌ها و افزایش قابلیت اطمینان نشان داده است. یافته‌ها هم‌چنین بر اهمیت هم‌زمان در نظر‌گرفتن وابستگی‌های تصادفی و تخصیص افزونگی برای بهبود عملکرد سیستم تاکید دارند.
اصالت/ارزش‌افزوده علمی: این تحقیق برای نخستین بار مدلی را ارایه می‌دهد که وابستگی‌های تصادفی و تخصیص افزونگی را به‌صورت هم‌زمان در سیستم‌های سری-موازی با اشتراک بار موردبررسی قرار می‌دهد. این مدل به‌طور قابل‌توجهی به‌بهبود عملکرد سیستم و کاهش هزینه‌های خرابی و نگه‌داری کمک می‌کند و بر اهمیت در نظر‌گرفتن هم‌زمان این دو عامل در بهینه‌سازی سیستم‌های مهندسی پیچیده تاکید دارد.

چکیده هدف: هدف این پژوهش ایجاد یک چارچوب طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان برای پوسته‌های فشاری زیردریایی است، با هدف دستیابی به تعادلی ایده‌آل میان یکپارچگی سازه‌ای و قابلیت اطمینان.
روش‌شناسی پژوهش: در ابتدا، یک مدل مکانیکی المان محدودساخته شد و با مقایسه با داده‌های تجربی، مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. پس از آن مدل‌های جایگزین مختلفی از طریق الگوریتم‌های بهینه‌سازی وزنی طراحی شدند. عدم قطعیت‌ها به‌صورت متغیرهای تصادفی مدل‌سازی شده و ارزیابی‌های قابلیت اطمینان برای هر طراحی انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های بهینه‌شده حتی با وزن کاهش‌یافته می‌توانند احتمال خرابی قابل قبولی را فراهم کنند. اولویت‌بندی حاصل از تحلیل قابلیت اطمینان، دید روشنی برای انتخاب طراحی نهایی ارایه می‌دهد.
اصالت/ارزش افزوده علمی: نوآوری این مطالعه در کاربرد ترکیبی تحلیل اجزای محدود، مدل‌سازی عدم قطعیت و روش‌های بهینه‌سازی در طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان پوسته‌های فشاری نهفته است راهبردی که به‌ندرت در طراحی سازه‌های دریایی به‌کار گرفته می‌شود.