نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مقصود امیری ¹
• سهیل عزیزی بروجردی ²
• سید حامد پوربخش ²

¹ استاد، دانشگاه علامه طباطبائی.

² دانشجوی دکتری، دانشگاه علامه طباطبائی.

چکیده

در این مقاله، یک مسئله تخصیص اجزای مازاد (RAP) با هدف بیشینه‌سازی قابلیت اطمینان  و کمینه‌سازی هزینه‌های سیستم برای یک سیستم K از N بررسی می‌شود. در هر زیرسیستم ازبین استراتژی‌های جزتکی، اجزای موازی و اجزای آماده‌به‌کار سرد باید یک استراتژی انتخاب شود. همچنین، محدودیت‌های وزن و حجم قطعات نیز در طراحی این سیستم باید رعایت شوند. هر زیرسیستم باید حداقلK قطعه برای فعال شدن داشته باشد. برای حل مدل ارائه‌شده، پس از تشکیل کروموزوم اولیه، چهار الگوریتم متاهیوریستیک چندهدفه (MODE، NSGA-II، MOICA وPESA-II) بررسی شدند. الگوریتم‌های مذکور، به دو روش C (L,B) و تاپسیس با یکدیگر مقایسه شدند و پس از انجام بررسی‌ها، الگوریتم  NSGA IIبه‌عنوان الگوریتم برتر انتخاب و استفاده شد. درپایان، با بررسی جواب نهایی ارائه‌شده توسط الگوریتم­ها در وزن­های مختلف داده‌شده به توابع هدف توسط تاپسیس مشخص شد که بهترین جواب‌ها با بیشترین قابلیت اطمینان و کمترین هزینه، به استفاده بیشتر از استراتژی اجزای آماده‌به‌کار سرد مربوط است. درنتیجه، پیکربندی قطعات بیشتر به‌صورت اجزای آماده‌به‌کار سرد و ترکیب با استراتژی موازی یا تکی می­تواند شرایط بهتری را برای سیستم فراهم کند.

کلیدواژه‌ها

• مسئله تخصیص اجزای مازاد
• قابلیت اطمینان
• بهینه‌سازی چندهدفه
• مجموعه جواب پارتو
• سیستم‌های K از N

عنوان مقاله [English]

A Mathematical Model for Solving a Multi Objective Choice of Redundancy Allocation Strategy Problem by Optimizing Reliability for K out of N Systems

نویسندگان [English]

• Maghsoud Amiri ¹
• Soheil Azizi Boroujerdi ²
• Seyed Hamed Pourbakhsh ²

¹ Professor, Allameh Tabatabaei University.

² Ph.D Student, Allameh Tabatabaei University.

چکیده [English]

The present paper is aimed to investigate a Redundancy Allocation Problem (RAP) to maximize the reliability and minimize the costs for a K-out-of-Nsystem. Within a subsystem, it should be chosen one among the strategies of the single component, parallel components, and cold-standby components. Additionally, it should be observed the weight and volume constraints of the parts for designing the system. Further, each subsystem should have at least K parts for activation. For modeling, after the initial chromosomes, four multi-objective meta-heuristic algorithms (MODE, NSGA-II, MOICA and PESA-II) have been studied. The above mentioned algorithms were compared with two methods of C (L, B) and TOPSIS, and then, NSGA-II algorithm has been elected as the best to be used. Ultimately, the final results of the algorithms were evaluated with various determined weights of target functions by TOPSIS, and later, the strategy of cold-standby components has led to best results with highest reliability and lowest costs. As the result, the cold-standby configuration of parts combined with the strategies of single component or parallel components might provide for the better conditions in the system.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

• Redundancy Allocation Problems
• Optimizing Reliability, Multi Objective Decision Making
• Pareto Sets, K out Of N Systems