بررسی اثر ترکیبی تخصیص افزونگی و وابستگی تصادفی در مدل نگه‌داری و تعمیرات مبتنی بر شرایط در سیستم‌های سری- موازی با در نظر‌گرفتن اشتراک بار

هدف: این مقاله به‌منظور ارایه مدلی نوآورانه برای بهینه‌سازی هم‌زمان تخصیص افزونگی و تعمیر و نگه‌داری مبتنی بر شرایط در سیستم‌های سری-موازی با اشتراک بار طراحی‌شده است. هدف اصلی مدل، تعیین سطح بهینه افزونگی به‌گونه‌ای است که هم هزینه‌ها کاهش یابد و هم محدودیت‌های قابلیت اطمینان سیستم رعایت شود.روش‌شناسی پژوهش: در این پژوهش، وابستگی‌های تصادفی بین اجزای سیستم با استفاده از مدل مخاطره متناسب و نرخ خرابی دستکاری‌شده در نظر گرفته شده‌اند تا قابلیت اطمینان به‌طور دقیق ارزیابی گردد. علاوه بر این، با استفاده از ماتریس‌های احتمال انتقال، حد کنترل بهینه برای نگه‌داری هر زیرسیستم تعیین‌شده و سیستم به‌طور دوره‌ای بازرسی می‌شود. مدل پیشنهادی با نرم‌افزار مطلب حل‌شده و عملکرد آن در چهار سناریو مختلف موردبررسی قرارگرفته است: 1- مدل پایه بدون تخصیص افزونگی و وابستگی تصادفی، 2- تخصیص افزونگی بدون وابستگی تصادفی، 3- وابستگی تصادفی بدون افزونگی و 4- مدل پیشنهادی.یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهند که مدل پیشنهادی تعادلی بهینه بین هزینه‌ها و قابلیت اطمینان برقرار کرده و هزینه‌های خرابی و نگه‌داری را کاهش داده است. در مقایسه با سناریوهای مختلف، مدل پیشنهادی عملکرد بهتری در بهینه‌سازی هزینه‌ها و افزایش قابلیت اطمینان نشان داده است. یافته‌ها هم‌چنین بر اهمیت هم‌زمان در نظر‌گرفتن وابستگی‌های تصادفی و تخصیص افزونگی برای بهبود عملکرد سیستم تاکید دارند.اصالت/ارزش‌افزوده علمی: این تحقیق برای نخستین بار مدلی را ارایه می‌دهد که وابستگی‌های تصادفی و تخصیص افزونگی را به‌صورت هم‌زمان در سیستم‌های سری-موازی با اشتراک بار موردبررسی قرار می‌دهد. این مدل به‌طور قابل‌توجهی به‌بهبود عملکرد سیستم و کاهش هزینه‌های خرابی و نگه‌داری کمک می‌کند و بر اهمیت در نظر‌گرفتن هم‌زمان این دو عامل در بهینه‌سازی سیستم‌های مهندسی پیچیده تاکید دارد.

investigating the combined effect of redundancy allocation and stochastic dependency in condition-based maintenance model in series-parallel systems considering load sharing

purpose: this paper presents an innovative model for the simultaneous optimization of redundancy allocation and condition-based maintenance in series-parallel load-sharing systems. the primary objective of the model is to determine the optimal level of redundancy in such a way that costs are minimized while system reliability constraints are met.methodology: in this research, stochastic dependencies between system components are considered using the proportional hazards model and tampered failure rates to accurately assess reliability. additionally, transition probability matrices are used to determine the optimal maintenance limits for each subsystem, and periodic inspections are performed. the proposed model is solved using matlab, and its performance is evaluated under four different scenarios: 1) a baseline model without redundancy or stochastic dependencies, 2) redundancy allocation without stochastic dependencies, 3) stochastic dependencies without redundancy, and 4) the proposed model.findings: the results show that the proposed model achieves an optimal balance between cost and reliability, reducing both failure and maintenance costs. compared to the various scenarios, the proposed model demonstrates superior performance in optimizing costs and enhancing reliability. the findings also emphasize the importance of simultaneously considering stochastic dependencies and redundancy allocation to improve system performance.originality/value: this research introduces a novel approach by simultaneously considering stochastic dependencies and redundancy allocation in series-parallel load-sharing systems. the proposed model significantly contributes to improving system performance and reducing failure and maintenance costs. it underscores the importance of integrating these two factors in optimizing complex engineering systems.