در بسیاری از مکانیزم ها و سیستم های مهندسی، بخصوص در صنایع هوایی و دفاعی، تعداد و چگونگی تخصیص اجزا مازاد، تاثیر بسزایی در عملکرد و قابلیت اطمینان (Reliability) سیستم در دست طراحی دارد. در صنایع یاد شده، ایمنی و اطمینان از عملکرد صحیح مجموعه در حین کاربری، بسیار حیاتی بوده و به همین جهت، قابلیت اطمینان به عنوان معیاری اساسی در طراحی و ساخت چنین سیستمهایی مورد توجه قرار گرفته و بهینه سازی طراحی سیستم در جهت بالا بردن قابلیت اطمینان آن تا حداکثر مقدار ممکن، از مسائل مهم در صنایع مذکور شده است. در این مقاله، مسئله طراحی و تخصیص بهینه اجزا(Redundancy allocation problem) ، بر اساس بیشینه کردن قابلیت اطمینان کل سیستم بررسی و حل شده است. این مساله، یک مساله شناخته شده در زمینه بهینه سازی قابلیت اطمینان و از نوع مسائل بهینه سازی غیر خطی می باشد. در تحقیقات اولیه، با توجه به عدم کارایی روشهای ریاضی در حل مسائل بهینه سازی غیر خطی، مساله مذکور با محدودیت هایی نظیر استفاده از تنها یک نوع از اجزاء در هر زیرسیستم، توسط محققین مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در تحقیقات اخیر و از جمله تحقیق حاضر، با استفاده از روش های فرا ابتکاری نوین، محدودیت مذکور از بین رفته و تخصیص انواع مختلفی از اجزاء به صورت موازی در هر زیرسیستم، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. ساختار مورد مطالعه در این مقاله، یک ساختار سری- موازی عمومی بوده که هدف از بهینه سازی، تخصیص اجزاء مازاد مناسب به سیستم، با هدف بالا بردن قابلیت اطمینان کل سیستم و با توجه به محدودیت های هزینه و وزن می باشد. در این تحقیق، برای اولین بار از الگوریتم فرا ابتکاری تبرید تدریجی(simulated annealing) ، به منظور حل مساله مذکور استفاده شده است. الگوریتم پیشنهادی بر روی یک مثال پرکاربرد در مقالات، آزمایش شده و نتایج حاصله نشان دهنده کارایی، همگرایی مناسب و سرعت بالای آن در زمینه جستجوی عمومی جواب بهینه است. مدل و روش حل ارائه شده بصورت یک راهکار عمومی در طراحی بر اساس قابلیت اطمینان سیستم ها و مکانیزمها میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

کلمات کلیدی