بهينه‌سازي تصميمات نگهداري و تعميرات براي يك سيستم چندمولفه‌اي پيچيده با خرابي‌هاي پنهان و آشكار

دكتري تخصصي

در نگهداري و تعميرات سيستم‌هاي چندمولفه‌اي، هدف اين است كه با تعيين نوع وابستگيِ بين مولفه‌‌‌ها، نوع خرابي مولفه‌ها، نوع بازرسي، نوع تعمير، نوع معيار بهينه‌سازي، نوع افق زماني و ساير عوامل تاثيرگذار، يك سياست بهينه‌ي نگهداري و تعميرات براي سيستم ارائه نمود. ابتدا، تعاريف و مفاهيم اوليه و سياست‌هاي رايج نگهداري و تعميرات به اختصار بيان مي‌شود. سپس، با توجه به انواع مختلف خرابي سيستم، سياست‌هاي بازرسي براي شناسايي عيب‌ها‌ي بالقوه و خرابي‌هاي پنهان مرور مي‌شود. در مدل‌هاي ارائه شده براي سيستم‌هاي چندمولفه‌اي، فرض شده است كه مولفه‌هاي سيستم يا در معرض وقوع خرابي‌هاي پنهان و يا در معرض وقوع خرابي‌هاي آشكار دو مرحله‌اي قرار دارند. واضح است كه اين دو نوع خرابي ممكن است به صورت همزمان در يك سيستم چندمولفه‌اي با وابستگي احتمالي وجود داشته باشند كه اين وضعيت در اين رساله، مطالعه مي‌شود. در سيستم مورد مطالعه، خرابي برخي از مولفه‌هاي سيستم از نوعِ خرابيِ پنهان است كه وقوع آن باعث توقف سيستم نمي‌شود و تاثيري روي فرسودگي ساير مولفه‌ها ندارد. اما تاخير در شناسايي خرابي پنهان، باعث كاهش عملكرد سيستم شده و هزينه‌هاي عملياتي آن را افزايش مي‌دهد. ساير مولفه‌هاي سيستم داراي سه وضعيت هستند: سالم، معيوب و خرابي آشكار. خرابي آشكار هر مولفه، نه تنها باعث توقف سيستم مي‌شود، بلكه باعث ايجاد شوك روي ساير مولفه‌ها مي‌شود. اين شوك، نرخ وقوع خرابي پنهان، نرخ وقوع عيب و نرخ وقوع خرابي آشكارِ ساير مولفه‌هاي سيستم را افزايش مي‌دهد. به منظور بهره‌بردن از مزيت وابستگي اقتصادي، ابتدا، يك سياست نگهداري و تعميرات گروهي مبتني بر بازرسي‌هاي دوره‌اي و فرصت‌طلبانه، به صورت رياضي مدلسازي مي‌شود. طبق اين سياست، سيستم به صورت دوره‌اي به منظور شناساييِ عيب‌هاي بالقوه و خرابي‌هاي پنهانِ مولفه‌ها، بازرسي شده و علاوه بر اين، خرابي آشكار هر مولفه فرصتي را براي بازرسي ساير مولفه‌هاي سيستم ايجاد مي‌كند (بازرسي فرصت‌طلبانه). مولفه‌هاي معيوب با تعمير جزئي، اصلاح مي‌شوند ولي مولفه‌هاي خراب بايد فورا تعويض شوند. سپس، سياست ارائه شده با در نظر گرفتن دو نوع اقدام نگهداري و تعميرات (تعمير جزئي و تعويض) براي هر مولفه از سيستم و فرض بازرسي ناقص (خطاي نوع اول و نوع دوم بازرسي) توسعه داده مي‌شود. هدف، يافتن فاصله‌ي بازرسي دوره‌اي بهينه‌ است به گونه‌اي كه متوسط هزينه‌ي كل سيستم، در يك افق زماني محدود، كمينه شود. در روش پيشنهادي ارائه شده براي محاسبه‌ي متوسط هزينه‌ي كل سيستم، ابتدا، روابط بازگشتي لازم براي محاسبه‌ي مقادير متوسط مورد نياز استخراج مي‌شود. سپس، به علت پيچيدگي محاسبات عددي، يك الگوريتم شبيه‌سازي مونت كارلو براي محاسبه‌ي اين مقادير ارائه مي‌شود. روش پيشنهادي از طريق، مثال‌هاي عددي كاربردي تشريح شده و فاصله‌ي بازرسي دوره‌اي بهينه به دست آورده مي‌شود. نهايتا، صحت نتايج با انجام آناليز حساسيت، اعتبارسنجي مي‌شود. واژگان كليدي: خرابي پنهان، خرابي آشكار دو مرحله‌اي، وابستگي خرابي، بازرسي فرصت‌طلبانه، بازرسي ناقص.

192063

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر كامران شهانقي

مهندسي صنايع

دكتر سيدمحمد سيدحسيني