خلاصة:
در نسل جدید نبردها و جنگهای شهری، کاربرد تجهیزات و تسلیحات با قابلیت اطمینان بالا ضمن در نظر گرفتن متغیرهایی مانند هزینه، حجم و وزن کل؛ از عوامل اصلی موفقیت و پیروزی محسوب میشود. این تحقیق تلاش دارد مدلی ریاضی برای بهینهسازی طراحی تجهیزات و تسلیحات نظامی ارائه دهد که اهداف آن افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه بوده و محدودیتهایی مانند حجم و وزن کل را نیز لحاظ کرده باشد. یکی از رویکردهای نوین در بهبود قابلیت اطمینان سیستمها بهرهگیری از قطعات مازاد (تخصیص افزونگی) است؛ اما در تحقیقات گذشته با هدف سادهسازی و امکانپذیری محاسبات ریاضی، مفروضاتی مانند عدم امکان تعمیر قطعات، نرخ خرابی ثابت و ساده (مانند تابع توزیع نمائی) و یا تکهدفه بودن، به مدل مسئله تحمیل میگردید. حال آنکه تحقیق حاضر ضمن حذف مفروضات پیشگفته به دلیل امکان تعمیر قطعات مختلف تجهیزات نظامی، نرخ خرابی و تعمیر متفاوت اجزاء و همچنین وجود اهداف مختلف؛ سعی در طراحی مدلی کاربردی متناسب با شرایط محیط عملیاتی نموده است. پژوهش حاضر از منظر هدف در گروه تحقیقات توسعهای و از منظر روش در گروه تحقیقات آزمایشی قرار دارد. ضمن آنکه با توجه به گزارههای تحقیق و به دلیل آنکه مسئله تخصیص افزونگی در گروه مسائل سخت (NP-Hard) قرار دارد، برای حل مدل از یک تکنیک فراابتکاری بهینهسازی چندهدفه (الگوریتم ژنتیک مرتبسازی نامغلوب 2- NSGAII) و به منظور امکان بررسی نرخ خرابی و تعمیر مختلف از تکنیک شبیهسازی استفاده شده است. در انتهای تحقیق نیز با کمک یک نمونه مطالعاتی نظامی و دادههای واقعی به تشریح کامل مدل و روش حل پیشنهادی پرداخته شده است.
In the new era of civil battles, the use of high-reliability equipment and weapons, taking into account variables such as cost, volume and total weight, are among main factors that can lead to success. The current study attempts to present a mathematical model to optimize designing military equipment and weapons that increases the reliability and decreases the costs and considers some limitations such as volume and total weight. One of the new approaches to improve the reliability of systems is the use of surplus components (redundancy allocation); but the past studies which aimed to simplifying and making possible the mathematical calculations, impose some assumptions to the model such as impossibility of repairing components, fixed and simple defective rate (such as exponential distribution function), or mono-purpose. However, the present study both remove the mentioned assumptions due to the possibility of repairing various parts of the military equipment, the defective rate and repair of different components, as well as the existence of various purposes, attempts to design a functional model compatible with the operating environment. The current study is a developmental research in the purpose, and an experimental research in method. In addition, according to the research assumptions and as the redundancy allocation is located in hard problem category (NP-hard), a multi-objective optimization technique (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGAII) is used and also the simulation technique is used to investigate the defection and repair rate. At the end of the study, the model and solution is fully described using a military sample and authentic data.
ملخص الجهاز:
اين تحقيق تلاش دارد مدلي رياضي براي بهينه سازي طراحي تجهيزات و تسليحات نظامي ارائه دهد که اهـداف آن افـزايش قابليت اطمينان و کاهش هزينه بوده و محدوديت هايي مانند حجم و وزن کل را نيز لحاظ کـرده باشـد.
ضمن آنکه با توجه به گزاره هاي تحقيـق و بـه دليـل آنکـه مسـئله تخصـيص افزونگي در گروه مسائل سخت (NP-Hard) قرار دارد، براي حل مـدل از يـک تکنيـک فراابتکـاري بهينـه سـازي چندهدفه (الگوريتم ژنتيک مرتب سازي نامغلوب ٢- NSGAII) و به منظور امکان بررسـي نـرخ خرابـي و تعميـر مختلف از تکنيک شبيه سازي استفاده شده است .
Sajadi & Soltani 163 تعداد تابع تابع توزيع کاربرد نويسندگان توابع هدف محدوديت ها الگوريتم حل تعميرپذيري هدف غيرنمائي نظامي موسوي و همکاران ١، کمينه سازي هزينه وزن کل controlled elitism non- 19 2015 چندهدفه dominated ranked GA + - - بيشينه سازي دسترس پذيري هزينه کل (CE-NRGA) ابوئي اردکان و وزن کل بيشينه سازي قابليت اطمينان چندهدفه تعداد اجزاء NSGA-II - - - ٢٠ همکاران ٢، ٢٠١٥ کمينه سازي هزينه مجاز کونگ و همکاران ٣، هزينه کل simplifed version of 21 تک هدفه بيشينه سازي قابليت اطمينان particle swarm - - - 2015 وزن کل optimization (SPSO) بيشينه سازي قابليت اطمينان 22 ژانگ و چن ٤، ٢٠١٦ چندهدفه - MOPSO - - - کمينه سازي هزينه هزينه کل پورکريم گيلاني و Simulation &Genetic ٢٣ همکاران ٥، ٢٠١٦ تک هدفه بيشينه سازي قابليت اطمينان وزن کل Algorithm - - - حجم کل 1.
A multi objective optimization model for redundancy allocation problems in series- parallel systems with repairable components.