تحليل قابليت اطمينان سيستم چندحالتي تشخيص شرايط اضطراري فضاپيما به‌كمك شبيه‌سازي برمبناي نرخ خرابي فازي

Reliability Analysis of Multi-state Emergency Detection System Using Simulation Approach Based on Fuzzy Failure Rate

يكي از كاربردي‌ترين روش‌ها در ارزيابي قابليت اطمينان سيستم‌هاي چندحالتي، آناليز درخت خطا مي‌باشد. درخت‌هاي خطا معمولاً به‌كمك رويكردهاي رياضياتي يا شبيه‌سازي‌هاي مونت كارلو، سيستم‌هاي پيچيده را مورد آناليز و بررسي قرار مي‌دهند. روش‌هاي سنتي درخت خطا (مبتني بر استفاده از نرخ‌هاي خرابي با توزيع‌هاي متداول نمايي، نرمال، ويبال و غيره براي هر كدام از رويدادها) اغلب به دليل تحليل ساده‌تر، نمايش دقيقي از خرابي اجزاء و سيستم را ندارند. از طرف ديگر، تخمين دقيق قابليت اطمينان از يك سيستم با داده‌هاي محدود مربوط به اجزاء و متعلقات، مشكل مي‌باشد. در اين مقاله، براي تسلط بر اين مشكل مربوط به آناليز كمّي درخت خطا، ارزيابي قابليت اطمينان سيستم چند حالتي (براي مثال: سيستم تشخيص شرايط اضطراري فضاپيما) براساس آناليز درخت خطا به كمك نمودار نرخ خرابي فازي مورد بررسي قرار گرفته است. براين اساس، به‌كمك حساب فازي، زمان-تا-خرابي اجزاء توليد شده و در نهايت، زمان تا خرابي رويداد اصلي محاسبه مي‌گردد. در نهايت، نتايج حاصل از حل تحليلي با روش شبيه‌سازي برمبناي نرخ خرابي فازي مورد مقايسه قرار گرفته و نشان مي‌دهد كه عليرغم تلاش كمتر و كاهش زمان محاسبات، اين روش از دقت بالايي برخوردار مي‌باشد.

Fault tree analysis is one of the most useful techniques in reliability analysis of multi-state systems. Generally, fault trees analyze and handle complex systems by means of mathematical approaches or Monte Carlo simulations. Traditional fault tree methods (based on using general failure rates like as exponential, normal, Weibull and so on distributions for basic events) unable to depict exact evaluation of components and systems failures with respect to simplex analyses. On the other hands, reliability exact evaluation of a system with unknown data owning to components and elements is still difficult. Therefore, in this paper, in order to overcome this problem as for quantitative analysis of fault trees, the reliability analysis of a multi state system (i.e. launch emergency detection system) based on fault tree analysis using fuzzy failure rate is studied. Accordingly, using fuzzy arithmetic, events time-to-failure are generated and then, the Top event time to failure calculated. Finally, the results of the analytical solution are compared with the results attained by presented simulation approach based on fuzzy failure rate and shows that in spite of less effort and time consuming, this method has more accuracy and suitable for all real industrial and complex systems.