Sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad para diferentes sistemas mixtos de reparables en varias etapas
Autores: Liu, Gia-Shie; Lin, Kuo-Ping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad para diferentes sistemas mixtos de reparables en varias etapas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Disponibilidad
Optimización
Apoyo a decisiones
Diseño de sistemas
Sistemas reparables
Sistemas mixtos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio intenta proponer un sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad para sistemas mixtos de reparación de etapas múltiples, en los cuales diferentes combinaciones de subsistemas, como paralelos, de reserva y -fuera de servicio-, están conectados en configuración en serie. El método de enumeración, búsqueda tabú, recocido simulado, recocido simulado no equilibrado y la heurística de asignación de redundancia modificada combinada con un algoritmo genético modificado se propondrán para resolver el problema de optimización de disponibilidad del sistema y determinar más adelante el diseño de configuración del sistema apropiado. Se llevan a cabo varios casos simulados siguiendo el flujo procedimental del sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad propuesto para alcanzar las asignaciones óptimas de la cantidad de redundancia de los componentes, las tasas de reparación óptimas y las tasas de falla óptimas de todos los subsistemas para minimizar el costo total del sistema bajo varias restricciones de configuración para diferentes sistemas mixtos de reparación de etapas. Los resultados simulados muestran que el sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad propuesto definitivamente puede aprovechar diferentes diseños de sistemas de redundancia de componentes, incluido el sistema paralelo en serie, el sistema de reserva de etapas, el sistema -fuera de servicio- de etapas y el sistema mixto de etapas, para ahorrar mucho coste y cumplir con el alto nivel del requisito de disponibilidad del sistema en comparación con el sistema de serie de un solo componente de etapas. Además, los resultados de todos los métodos combinados propuestos también muestran que el sistema paralelo en serie puede alcanzar claramente el mismo nivel de requisito de disponibilidad del sistema con menos costo total del sistema, en contraste con el sistema de reserva de etapas, al suponer la misma probabilidad de deterioro tanto para los componentes en funcionamiento como para los componentes de reserva. Las comparaciones de rendimiento de los cinco métodos combinados propuestos para las cuatro configuraciones de sistema propuestas se analizan de manera exhaustiva. Se puede concluir que los rendimientos del método de asignación de redundancia modificada, combinado con un algoritmo genético modificado en los criterios de los costos del sistema óptimos para las cuatro configuraciones de sistema propuestas, no solo son superiores a los otros cuatro métodos combinados, sino también a los rendimientos en los criterios del tiempo de ejecución de la CPU para las cuatro configuraciones de sistema propuestas.
Descripción
Este estudio intenta proponer un sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad para sistemas mixtos de reparación de etapas múltiples, en los cuales diferentes combinaciones de subsistemas, como paralelos, de reserva y -fuera de servicio-, están conectados en configuración en serie. El método de enumeración, búsqueda tabú, recocido simulado, recocido simulado no equilibrado y la heurística de asignación de redundancia modificada combinada con un algoritmo genético modificado se propondrán para resolver el problema de optimización de disponibilidad del sistema y determinar más adelante el diseño de configuración del sistema apropiado. Se llevan a cabo varios casos simulados siguiendo el flujo procedimental del sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad propuesto para alcanzar las asignaciones óptimas de la cantidad de redundancia de los componentes, las tasas de reparación óptimas y las tasas de falla óptimas de todos los subsistemas para minimizar el costo total del sistema bajo varias restricciones de configuración para diferentes sistemas mixtos de reparación de etapas. Los resultados simulados muestran que el sistema de diseño de soporte de decisión de optimización de disponibilidad propuesto definitivamente puede aprovechar diferentes diseños de sistemas de redundancia de componentes, incluido el sistema paralelo en serie, el sistema de reserva de etapas, el sistema -fuera de servicio- de etapas y el sistema mixto de etapas, para ahorrar mucho coste y cumplir con el alto nivel del requisito de disponibilidad del sistema en comparación con el sistema de serie de un solo componente de etapas. Además, los resultados de todos los métodos combinados propuestos también muestran que el sistema paralelo en serie puede alcanzar claramente el mismo nivel de requisito de disponibilidad del sistema con menos costo total del sistema, en contraste con el sistema de reserva de etapas, al suponer la misma probabilidad de deterioro tanto para los componentes en funcionamiento como para los componentes de reserva. Las comparaciones de rendimiento de los cinco métodos combinados propuestos para las cuatro configuraciones de sistema propuestas se analizan de manera exhaustiva. Se puede concluir que los rendimientos del método de asignación de redundancia modificada, combinado con un algoritmo genético modificado en los criterios de los costos del sistema óptimos para las cuatro configuraciones de sistema propuestas, no solo son superiores a los otros cuatro métodos combinados, sino también a los rendimientos en los criterios del tiempo de ejecución de la CPU para las cuatro configuraciones de sistema propuestas.