A New Continuous Multi-State Reliability Model with Time Dependent Component Performance Rate

Document Type: research paper

Authors

1 Faculty of industrial management, UAE branch, Islamic Azad University, Dubai, UAE

2 Faculty of Industrial & Mechanical Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran

3 Industrial Engineering Department, Tehran Center Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Abstract

A CSS1†is a system with the continues-state components. When a component has the ability to obtain all the situations from completely working to completely failed, it named continues-state component. In the real world, performance rate of elements are continuous and decrease by time. Continuity of components causes infinite working states and grows up the system states. In this paper we propose a new method for series-parallel continues-state RAP2‡using UGF3§for multi-state systems. In this method at first we consider a binary CFR4**system. Using Weibull distribution function for the performance rate of working state, this system upgraded to a CSC. Then the UGF for a series-parallel system has been studied and a numerical example presented to illustrate the reliability and availability computation.

Keywords


Article Title [Persian]

ارائه یک مدل جدید قابلیت اطمینان با اجزاء چند حالته با حالات پیوسته و نرخ عملکرد وابسته به زمان

Authors [Persian]

  • محمدرضا شهریاری 1
  • مانی شریفی 2
  • سجاد ناصرخاکی 3
1 دانشکده مدیریت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد امارات متحده عربی، دبی، امارات متحده عربی
2 دانشکده صنعتی و مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، قزوین، ایران
3 دانشجوی دکتری،دانشکده صنعتی و مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، تهران، ایران
Abstract [Persian]

سیستم حالت- پیوسته سیستمی است که حالتهای عملکرد عناصر آن میتوانند در هر حالتی از بازه ماکزیمم عملکرد تا کاملا خراب مقدار
بگیرد. در بیشتر مسائل دنیای واقعی نرخ عملکرد عناصر به صورت پیوسته بوده و با گذشت زمان کاهش مییابد. در پیوستگی حالتها
موجب به وجود آمدن بینهایت حالت ممکن برای هر عنصر و به طور فزاینده حالتهای سیستم میگردد. برای رفع این مشکل، در این
سیستم چند حالته، یک روش جدید برای محاسبه قابلیت اطمینان سیستم با ساختار UGF مقاله با تعمیم تکنیک تابع مولد عمومی
سری- موازی برای سیستم حالت- پیوسته ارائه شده است. در این روش ابتدا سیستم به صورت دوحالته با احتمالات متناظر متغیر با زمان با
نرخ خرابی ثابت در نظر گرفته شده است. سپس با طراحی تابع نرخ عملکرد با استفاده از تابع قابلیت اطمینان توزیع وایبول و اضافه کردن
آن به حالت درحال کار، سیستم به حالت- پیوسته ارتقا مییابد. در ادامه تابع ساختار یک سیستم سری- موازی مورد بررسی قرار میگیرد و
در یک مثال کاربردی، قابلیت اطمینان و مقدار سطح دسترسی سیستم محاسبه میگردد.

Keywords [Persian]

  • سیستم حالت پیوسته
  • تابع مولد عمومی
  • سطح دسترس پذیری
  • نرخ عملکرد
  • سری موازی
  • تابع ساختار سیستم
[1] R. Barlow, A. Wu, Coherent systems with multi-state elements. Mathematical and Operation Research, 3 (1978) 275– 281.

[2] Block HW, Savits TH. Continuous multi-state structure functions. Operation Research, 1984; 32: 703–14.

[3] Baxter LA. Countinuum structures I. J Appl Prob 1984; 21:802–15.

[4] Baxter LA. Countinuum structures II. Math Proc Cambridge Philos Soc 1986; 99:331–8.

[5] Baxter LA, Kim C. Bounding the stochastic performance of continuum structure functions I. J Appl Prob 1986; 23:660–9.

[6] Brunelle R, Kapur KC. Countinuousstate system reliability: an interpolation approach. IEEE Trans Reliab 1998; 47:181–7.

[7] C.H. Cheng, D.L. Mon, Fuzzy system reliability analysis by interval of confidence, Fuzzy Sets and Systems 56 (1993) 29–35.

[8] B. Gnedenko, I. Ushakov, Probabilistic Reliability Engineering, Wiley, NY, Chichester, Brisbane, 1995.

 [9] W. Kuo, R. Wan, Recent advances in optimal reliability allocation, IEEE Trans. Systems, Man Cybernet. Part A: Systems Humans 37 (2007) 143–156.