تخصیص بهینه اجزای مازاد چندگانه با استفاده از برنامه ریزی سناریو

استفاده از اجزای مازاد و یا پشتیبان، یکی از متداول ترین روش‏ها‏ی بهبود قابلیت اطمینان سیستم‏ است. بسیاری از سیستم‏های مهندسی در طول عمر خود شرایط مختلف کاری را تجربه می‏کنند و همچنین قابلیت اطمینان اجزا، اغلب در شرایط مختلف کاری، متفاوت است. بنابراین نیاز است تا در انتخاب تعداد اجزای مازاد، این شرایط مختلف کاری در نظر گرفته شوند. اما در بسیاری از سیستم‌های مهندسی مجموعه ساخته شده، امکان قرارگیری در شرایط مختلف کاری را دارد. با توجه به محدود بودن شرایط کاری و عملکرد سیستم و امکان تخمین این شرایط مختلف به طور گسسته، در این مقاله از برنامه‌ریزی سناریو برای مدل‌سازی واقعیت استفاده شده است. اغلب در سیستم‏های مهندسی برای انتخاب تعداد اجزای مازاد، باید بین محدودیت‏های هزینه، فضا، وزن و غیره و همچنین میزان بهبود قابلیت اطمینان در سیستم، تعادل برقرار شود. در مدل ارایه‌شده در این مقاله، تعداد بهینه اجزای مازاد با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف، همراه با در نظر گرفتن محدودیت‌های متداول، در سیستم‏های سری- موازی به دست می‏آیند و همچنین امکان تخصیص اجزای مازاد به دو صورت آماده به کار و فعال به طور همزمان وجود دارد. مدل ارایه‌شده، به دنبال پیدا کردن تعداد و روش اجزای مازادی می‏گردد که منجر به حداکثرسازی قابلیت اطمینان و حداقل‌کردن وزن سیستم، در شرایط مختلف کاری همراه با برقراری محدودیت هزینه است. برای بهینه‌سازی از برنامه‌ریزی تصادفی دو مرحله‏ای و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است و در انتها نیز یک مثال عددی برای درک بهتر روش ارایه شده است.