ارائه روش حل دقیق برای بهبود پایایی سیستم‌های k ازn در مسئله تخصیص مازاد با انتخاب راهبرد مازاد

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استادیار دانشکدة مهندسی صنایع، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانشیار دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

از مهم‌ترین مسائل در زمینه بهینه‌سازی قابلیت اطمینان سیستم‌ها، مسئله تخصیص مازاد است که در ساختارهای مختلفی بررسی شده است. ساختار k از n، ساختاری کلی است و از طریق آن می‌توان مجموعه وسیع‌تری از مسائل را تجزیه‌و‌تحلیل کرد. بنابراین، در این مقاله، سیستم‌های k از n بررسی شده‌اند. در اغلب مسائل تخصیص مازاد، فرض می‌شود که راهبرد مازاد برای هر زیرسیستم از قبل مشخص و ثابت است، اما در سیستم‌های واقعی، انتخاب راهبرد مازاد برای هر زیرسیستم، قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می‌‌دهد. در این مقاله، انتخاب راهبرد مازاد برای هر زیرسیستم، متغیر تصمیم در نظرگرفته شده است. با توسعه مدل ریاضی و تبدیل آن به مدل خطی و با استفاده از برنامه‌ریزی عدد صحیح، جواب بهینه مسئله به دست آمده است. کارایی روش پیشنهادی با حل یک مثال معتبر در ادبیات موضوعی و مقایسه نتایج آن بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An exact method for solving reliability redundancy allocation problem of k-out-of-n systems with a choice of redundancy strategy

نویسندگان [English]

  • Seyed Mahmoud Ghazi Mirsaeid 1
  • Amir Abbas Najafi 2
  • Hamid Shahriari 3
چکیده [English]

One of the most important problems in the system reliability optimization is redundancy allocation problem that has been studied in different system configurations. K-out-of-n structure is a general system configuration and offers enhanced capabilities for analyzing more design problems. Hence, in this paper, the redundancy allocation problem of k-out-of-n systems is studied. In the most previous researches of this problem, a predetermined redundancy strategy is assumed within each subsystem. However, in practice, the choice of redundancy strategy provides more improvement in system reliability. Thus in this paper, the choice of redundancy strategies is considered as decision variables. First the problem is mathematically modeled. Then to overcome the structural complexity of the model, we develop a new linear mathematical formulation to solve the problem with integer programming methods. The proposed algorithm is tested on a well-known test problem that extracted from previous researches. Results show the effectiveness of the proposed algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Redundancy Allocation Problem
  • k-out-of-n systems
  • Choice of redundancy strategies
  • Integer programming