مطالب مرتبط با کلیدواژه

مسئله تخصیص افزونگی


۱.

بهینه سازی قابلیت اطمینان سیستمی با زیرسیستم های k-out-of-n با در نظر گرفتن هزینه ای برای کاهش نرخ خرابی شده(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: مسئله تخصیص افزونگی زیرسیستم k-out-of-n هزینه کاهش نرخ خرابی سیاست افزونگی الگوریتم GA

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۳۰۱ تعداد دانلود : ۵۸۳
در این مقاله مدل جدیدی برای مسئله تخصیص افزونگی با ساختار سری- موازی و زیر سیستم های k-out-of-n با در نظر گرفتن هزینه ای جهت کاهش نرخ خرابی ارائه شده که در آن دو سیاست افزونگی آماده به کار سرد و فعال به عنوان متغیر تصمیم برای هر یک از زیر سیستم ها در نظر گرفته شده است. هدف از حل مدل ارائه شده، تعیین سیاست افزونگی، نوع و تعداد اجزاء مازاد تخصیص یافته و نیزضریب کاهش نرخ خرابی هر زیر سیستم برای حداکثر کردن قابلیت اطمینان کل سیستم تحت محدودیت های هزینه و وزن می باشد. ازآنجایی که مسئله تخصیص افزونگی در رسته مسائلNP-hard قرار می گیرد از یک الگوریتم فرا ابتکاری به نام الگوریتم ژنتیک (GA) برای حل مدل استفاده شده و به منظور تنظیم پارامترهای موثر بر این الگوریتم روش سطح پاسخ (RSM) به کار گرفته شده است. در انتها نتایج ارائه شده و مورد تحلیل قرار گرفته است.
۲.

بهینه سازی قابلیت اطمینان سیستم سری موازی با زیرسیستمهای - k-out-of-n با در نظر گرفتن نرخ خرابی وابسته به تعداد اجزای در حال کار(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: مسئله تخصیص افزونگی سیاست افزونگی الگوریتم GA زیر سیستم k-out-of-n نرخ خرابی وابسته به تعداد اجزای در حال

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۰۶۱ تعداد دانلود : ۵۱۱
در این مقاله مدل جدیدی برای مسئله تخصیص افزونگی با ساختار سری موازی و زیر سیستمهای - k-out-of-n با در نظر گرفتن نرخ خرابی وابسته به تعداد اجزای در حال کاار اراهاه ما یشاود .در ایان ناون نارخ خرابای باا افزایش تعداد اجزای در حال کار به دلیل تقسیم بار )فشار( بر روی تعداد بیشتری از اجزاء، نرخ خرابی هر یا ک از اجزاء کاهش مییابد. همچنین برای هر یک از زیر سیستمها دو نون سیاست افزونگی آمااده باه کاار سارد و فعال در نظر گرفته شده است. هدف از حل مدل اراهه شده تعیین استراتژی افزونگی، ناون و تعاداد جازء ماازاد تخصیص یافته برای هر زیرسیستم به منظور حداکثر کردن قابلیت اطمینان کال س یساتم تحات محادود یتهاا ی وزن و هزینااه ماایباشااد. بااه دل یاال NP-hard بااودن مساائله تخصاا یص افزونگاای از الگااوریتم فاارا ابترااار ی ژنتیک) GA (برای حل مدل و از روش سطح پاسخ) RSM ( برای تنظیم پارامترهای موثر بار ا یا ن الگاور یتم اساتفاده شده است. در انتها با ذکر یک مثال عددی به بررسی نتایج به دست آمده از حل مدل اراهه شده میپردازیم
۳.

ارائه مدل بهینه سازی چند هدفه در مساله تخصیص افزونگی سیستم- های تعمیرپذیر، با بهره گیری از تکنیک های تصمیم گیری چند معیاره، طراحی آزمایشات و شبیه سازی(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: طراحی شبیه سازی مسئله تخصیص افزونگی بهینهه سازی چند هدفه، تصمیم گیری چند معیاره آزمایشات

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۸۰۲ تعداد دانلود : ۴۶۷
بهینه سازی قابلیت اطمینان و متوسط زمان ماندگاری سیستم همواره یکی از حوزه های مهم و جذاب برای مهندسان و طراحان سیستم ها بوده است. هدف این مساله بهینه سازی، پیدا کردن تعداد بهینه قطعات مازادی است که می بایست جهت ارضای اهداف مهندس قابلیت اطمینان در سیستم مورد استفاده قرار گیرند و تعادل لازم میان منابع موجود نظیر بودجه، فضا و وزن برقرار شود. در تحقیقات گذشته، عموما مساله تخصیص افزونگی در سیستم های با اجزای تعمیر ناپذیر و یا دارای نرخ خرابی با توزیع نمائی مورد بررسی قرار گرفته است؛ اما در این تحقیق اجزاء تعمیر پذیر فرض گردیده و نرخ خرابی و تعمیر نیز از توزیع های غیر نمائی پیروی می کنند که در حقیقت نوآوری اصلی این تحقیق است. برای مدل سازی از تکنیک شبیه سازی و برای بهینه سازی مدل حاصل، از تکنیک های آماری، طراحی آزمایشان و روش های تصمیم گیری چند معیاره استفاده شده است.
۴.

ارائه مدلی برای حل مسئله تخصیص افزونگی قابلیت اطمینان بوسیله یک الگوریتم رقابتی تلفیقی چندهدفه(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: الگوریتم ژنتیک مسئله تخصیص افزونگی روش شناسی رویه سطح پاسخ بهینه سازی قابلیت اطمینان چند هدفه الگوریتم رقابتی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۹۷۴ تعداد دانلود : ۷۷۰
تخصیص اجزاء مازاد شامل انتخاب اجزاء و سطوح افزونگی برای بیشینه نمودن قابلیت اطمینان تحت محدودیتهای مختلف سیستم است. در اکثر طراحیها، به دلیل وجود توابع هدف چندگانه متضاد، محاسبه قابلیت اطمینان دشوار میباشد. در مدل ارائه شده در این مقاله سه هدف شامل بیشینه سازی قابلیت اطمینان،کمینهسازی حجم و کمینهسازی هزینه مد نظر قرار میگیرد که برای حل آن، یک الگوریتم تلفیقی چندهدفه جدید بر پایه الگوریتمهای رقابتی و ژنتیک برای اولین بار در حل مسائل بهینه سازی قابلیت اطمینان چند هدفه با استفاده از تخصیص عضو مازاد پیشنهاد میشود. علاوه بر این از روش رویه شناسی رویه سطح 1( برای تنظیم عملگرهای الگوریتم پیشنهادی استفاده میشود. الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با RSM( پاسخ 3از کارایی بالاتری برخوردار است. PAES 2و NSGA-II دو الگوریتم
۵.

روشی جدید جهت محاسبه قابلیت اطمینان سیستم های فعال با نرخ های خرابی وابسته به زمان مبتنی بر توزیع وایبل(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: پایایی مسئله تخصیص افزونگی توزیع وایبل شبیه سازی نرخ خرابی وابسته به زمان

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۰۵ تعداد دانلود : ۳۵۶
با توجه به حساسیت بالای کاربران در استفاده از تجهیزات الکترونیکی و مکانیکی، ایجاد شرایطی جهت افزایش پایایی این سیستم ها همواره از دغدغه های تولید کننده گان است. لذا با افزایش روز افزون تولید، یافتن راهی برای ارتقاء قابلیت اطمینان (پایایی) محصول در طول طراحی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در اکثر تحقیقات انجام شده در این حوزه، نرخ خرابی های اجزای تشکیل دهنده سیستم، ثابت فرض شده است. این در حالی است که در مسائل دنیای واقعی، در نظر گرفتن نرخ های خرابی وابسته به زمان برای مدلسازی فرآیندها واقع بینانه تر است. یکی از مهم ترین و کاربردی ترین توزیع های آماری که قابلیت مدلسازی نرخ خرابی وابسته به زمان برای اجزای تشکیل دهنده سیستم ها را دارند، توزیع وایبل است. اما این توزیع از خاصیت بی حافظگی برخوردار نبوده و در نتیجه امکان استفاده از روابط ریاضی و آماری به صورت صریح برای آن میسر نبود. بنابراین استفاده از تکنیک های متنوع شبیه سازی، تنها راه حل مناسب جهت محاسبه تابع پایایی به صورت ضمنی حین استفاده از توزیع وایبل بود. لذا برای اولین بار در این تحقیق، بدون استفاده از تکنیک های شبیه سازی، یک تابع ریاضی جهت محاسبه پایایی توزیع وایبل ارائه می شود.
۶.

بهینه سازی دسترس پذیری – افزونگی در چندین سیستم سری – موازی چند حالته به صورت توام با در نظر گرفتن خرابی های چند مرحله ای و امکان انتخاب تامین کننده(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: دسترس پذیری مسئله تخصیص افزونگی انتخاب تأمین کننده الگوریتم ژنتیک سیستم سری موازی چندحالته

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۲۱ تعداد دانلود : ۱۵
مقدمه و اهداف: با توجه به رقابتی شدن بازار و جهانی شدن آن نیاز به دسترس پذیری در طراحی محصول در دهه های اخیر موردتوجه قرارگرفته است. امروزه دسترس پذیری شامل نیازمندی های عملکردی، استفاده از استانداردها، طراحی، پیش بینی دسترس پذیری، مدل سازی دسترس پذیری و بازیابی و بررسی آن است. یکی از اهداف دسترس پذیری، طراحی سیستم هایی با حداکثر دسترس پذیری است. دسترس پذیری یک سیستم معمولاً به واسطه بهبود دسترس پذیری هر یک از اجزاء یا تخصیص اجزای مازاد بهبود می یابد. این بهبودها در عمل به واسطه استفاده از مواد بهتر، فرآیند ساخت بهتر، اصول طراحی استفاده شده و غیره ایجاد می شود. روش ها: در این پژوهش، یک رویکرد نوآورانه برای بهینه سازی چندین سیستم سری موازی چندحالته بررسی می شود. این رویکرد به جای محدود کردن بهینه سازی به یک سیستم به صورت جداگانه، به بهینه سازی هم زمان چندین سیستم و بهبود کارایی و عملکرد کلی آن ها می پردازد. در این سیستم ها، تعدادی زیرسیستم موازی قرار دارند که هر یک از این زیرسیستم ها دارای اجزای چندحالته است. این اجزا می توانند در حالت های مختلف عمل کنند و با ترکیب این حالت ها، عملکرد متفاوتی را ارائه دهند. یکی از نکات مهم موردتوجه در این مدل، تأثیر نرخ های خرابی چندمرحله ای بر سیستم ها است که از طریق ترسیم نمودار حالت به وضوح بررسی می شود. فرضیه های مختلفی در این مدل در نظر گرفته می شود؛ از جمله قابلیت انتخاب تأمین کننده با شرایط متفاوت، با در نظر گرفتن محدودیت های موجود در سیستم. علاوه بر این، اثرات فعالیت های فنی و سازمانی بر روی بازه های پیوسته بهینه سازی سیستم ها نیز بررسی و تحلیل می شود. در پایان با استفاده از الگوریتم فراابتکاری ژنتیک، مدل ارائه شده بهبود می یابد و نتایج حاصل از آن نشان می دهد که عملکرد سیستم به طور کامل بهبود یافته است. یافته ها: در این پژوهش یک مدل بهینه سازی ریاضی برای مدل سازی مسئله موردبررسی تحت مفروضات مطرح شده ارائه می شود؛ همچنین برای نمونه یک نوع مثال عددی در شرایطی که تابع توزیع انتقال حالت نمایی و فعالیت های فنی و سازمانی با شدت عملکرد مختلف هستند، ارائه می شود. در این نمونه، فرض می شود که نرخ عملکردی هر زیرسیستم با مجموع نرخ عملکردی اجزا آن و عملکرد سیستم با حداقل نرخ عملکردی زیرسیستم ها برابر است. می توان با توجه به توضیحات داده شده احتمال دسترس پذیری سیستم را محاسبه و هزینه سیستم را نیز می توان با استفاده از تابع هدف مدل محاسبه کرد. در مرحله بعد با استفاده از الگوریتم ژنتیک، مثال های ارائه شده حل و نتایج آن گزارش می شود.نتیجه گیری: با مطالعه مقاله ها و پژوهش های سال های اخیر می توان دریافت که همواره پژوهشگران عرصه مدل های تخصیص افزونگی، چه در زمینه سیستم های باینری و چه سیستم های چندحالته، کوشیده اند تا با در نظر گرفتن فرضیه های جدید و یا حذف کردن فرضیه های ساده سازی که از سال های گذشته در مبانی نظری این مدل ها باقی مانده بود، شرایط این نوع مسائل را به دنیای واقعی نزدیک تر کنند و به سؤال های بیشتری که ذهن تصمیم گیرندگان چنین سیستم هایی را در امر بهینه سازی مشغول کرده بود، پاسخ دهند. این رویکردها از سوی پژوهشگران به نام این موضوع اهمیت و ضرورت ارائه مدل های بهینه سازی ریاضی با در نظر گرفتن همه شرایط و محدودیت های سیستمی کاربران و مدیران را بیش ازپیش مهم تر کرده است. در این پژوهش نیز نشان داده شده است که می توان با افزایش ابعاد بهینه سازی مسائل تخصیص افزونگی، مدل هایی را تنظیم کرد که با دنیای واقعی انطباق بیشتری دارند.