ارایه یک مدل بهینه سازی چند هدفه قابلیت اطمینان فازی و حل آن با استفاده از الگوریتم شبیه سازی تبرید

نویسندگان

1 گروه مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی امیرکبیر, تهران، ایران.

2 گروه مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.

چکیده
امروزه در بازارهای رقابتی، کیفیت یک رکن اساسی جهت بقای سازمان ها می باشد. یکی از ابعاد کیفیت، قابلیت اطمینان است. از این رو بهبود قابلیت اطمینان امری ضروری به نظر می رسد. جهت ارتقای سطح قابلیت اطمینان می توان از راه هایی مثل افزودن قطعات مازاد و کمکی به سیستم استفاده کرد و با استفاده از داده های موجود سیستم، یک طراحی بهینه را انجام داد. گاهی اوقات داده های سیستم از دقت کافی برخوردار نبوده و جهت تحلیل دقیق تر از منطق فازی استفاده می شود. در بسیاری از کاربردهای عملی علاوه بر افزایش پایایی سیستم اهداف دیگری مانند کمینه کردن وزن، حجم یا هزینه سیستم در طراحی بهینه مورد توجه است. از آن جا که این اهداف با یکدیگر در تعارض هستند مسیله طراحی سیستم به یک مسیله چند هدفه تبدیل می شود. در این مقاله یک مدل ریاضی با اهداف بیشینه کردن قابلیت اطمینان و کمینه کردن هزینه برای سیستم چند مرحله ای سری-موازی، جانشینی و k-از-n با محدودیت های سیستمی حجم و وزن ارایه شده است که متغیرهای تصمیم در این مسیله تعداد تخصیص بهینه قطعات مازاد به هر مرحله می باشد. سپس در انتها برای این مدل یک مثال عددی مطرح شده که در آن با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان اجزای سیستم در طی چرخه عمر خود و این که پارامترهای هزینه، حجم، وزن و نرخ خرابی اجزا اعداد فازی مثلثی و ذوزنقه ای هستند مدل حاصل توسط الگوریتم فرا ابتکاری شبیه سازی تبرید حل گردیده است و مجموعه جواب های موثر ارایه شده اند. نتایج نشان-دهنده ی بالاتر بودن قابلیت اطمینان برای سیستم های جانشینی نسبت به سایر سیستم ها بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

A Multi-Objective Optimization Model for Fuzzy Reliability and Its Solution Using the Simulated Annealing Algorithm

نویسندگان English

Seyed Mohammad Taghi Fatemi Qomi 1
Saeid Jaberi 2
Mojtaba Hajian Heydari 2
1 Department of Industrial Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran.
2 Department of Industrial Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده English

In today’s competitive markets, quality is a fundamental pillar for organizational survival. One important dimension of quality is reliability; therefore, improving reliability is considered essential. To enhance system reliability, approaches such as adding redundant and standby components can be employed, and an optimal design can be developed using available system data. In some cases, system data lack sufficient accuracy, and fuzzy logic is used to enable more precise analysis. In many practical applications, in addition to improving system reliability, other objectives such as minimizing system weight, volume, or cost are also considered in optimal design. Since these objectives are conflicting, the system design problem becomes a multi-objective optimization problem.
In this paper, a mathematical model is proposed with the objectives of maximizing reliability and minimizing cost for multi-stage series–parallel, standby, and k-out-of-n systems, subject to system volume and weight constraints. The decision variables in this problem are the optimal number of redundant components allocated to each stage. Finally, a numerical example is presented in which system component reliability over the life cycle is considered, and the cost, volume, weight, and failure rate parameters of components are modeled as triangular and trapezoidal fuzzy numbers. The resulting model is solved using the metaheuristic simulated annealing algorithm, and a set of Pareto-efficient solutions is obtained. The results indicate that standby systems achieve higher reliability compared to the other system configurations.

کلیدواژه‌ها English

Optimal Redundancy Allocation Problem
Fuzzy Reliability
Global Criterion Method
Simulated Annealing Algorithm
دوره 2، شماره 3
پاییز 1391
صفحه 123-131