Model development to improve the predictive maintenance reliability of medical devices

• Autorzy: Alahmadi Khalid Musallam , Mahmoud Essam R. I. , Imaduddin Fitrian

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.6459

Warianty tytułu

PL

Opracowanie modelu poprawy niezawodności konserwacji zapobiegawczejurządzeń medycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Medical devices are essential in healthcare, and their availability and reliability are crucial for ensuring high-quality service. In most Saudi hospitals, maintenance schedules for these devices follow manufacturer recommendations, which often do not account for Saudi Arabia's unique climate and lifestyle. This research introduces a mathematical model to optimize maintenance schedules tailored to Saudi conditions. Three governmental hospitals in Riyadh, Jeddah, and Madinah were selected for a case study. The research developed the Medical Equipment Maintenance Prioritization Factor (MEMPF) model to enhance maintenance schedules. This model uses ten parameters: device function, failure consequence risk, maintenance complexity, device age, utilization rate, failure frequency, maintenance/repair cost, reason of downtime, backup availability, and downtime duration. These parameters were weighted based on their importance and tested on a dataset of 3,640 medical devices from 54 healthcare sections. The outcomes defined maintenance priorities for each device based on the MEMPF value, categorizing them into high, moderate, low, and very low priority. Implementingthis model in the case study hospitals could reduce maintenance costs by 36% overten years.

PL

Urządzenia medyczne są niezbędne w opiece zdrowotnej, a ich dostępność i niezawodność mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości usług. W większości saudyjskich szpitali harmonogramy konserwacji tych urządzeń są zgodne z zaleceniami producenta, które częstonie uwzględniają unikalnego klimatu i stylu życia Arabii Saudyjskiej. Niniejsze badania wprowadzają model matematyczny do optymalizacji harmonogramów konserwacji dostosowanych do warunków panujących w Arabii Saudyjskiej. Do studium przypadku wybrano trzy szpitale rządowew Rijadzie, Jeddah i Madinah. W ramach badań opracowano model MEMPF (Medical Equipment Maintenance Prioritization Factor) w celu ulepszenia harmonogramów konserwacji. Model ten wykorzystuje dziesięć parametrów: funkcję urządzenia, ryzyko awarii, złożoność konserwacji, wiek urządzenia, wskaźnik wykorzystania, częstotliwość awarii, koszt konserwacji/naprawy, przyczynę przestoju, dostępność urządzeń zastępczychi czas trwania przestoju. Parametry te zostały zważone w oparciu o ich znaczenie i przetestowane na zbiorze danych obejmującym 3640 urządzeń medycznych z 54 działów opieki zdrowotnej. Wyniki zdefiniowały priorytety konserwacji dla każdego urządzenia w oparciu o wartość MEMPF, kategoryzując je na wysoki, umiarkowany, niski i bardzo niski priorytet. Wdrożenie tegomodelu w szpitalach objętych studium przypadku mogłoby obniżyć koszty konserwacji o 36% w ciągu dziesięciu lat.

Słowa kluczowe

EN

maintenance management; predictive maintenance; medical devices; predictive maintenance model

PL

zarządzanie konserwacją; konserwacja predykcyjna; urządzenia medyczne; model konserwacji predykcyjnej

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 15, nr 1
• Strony: 117--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Alahmadi Khalid Musallam

• Islamic University of Madinah, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Madinah, Saudi Arabia

• https://orcid.org/0009-0004-4162-2436

autor

Mahmoud Essam R. I.

• Islamic University of Madinah, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Madinah, Saudi Arabia

• https://orcid.org/0000-0001-7794-434X+

autor

Imaduddin Fitrian

• Islamic University of Madinah, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Madinah, Saudi Arabia
• Universitas Sebelas Maret, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Surakarta, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0001-6478-018X++

Bibliografia

• [1] Goosssens A. J. M. et al.: Exploring Maintenance Policy Selection Using the Analytic Hierarchy Process: An Application for Naval Ships. Reliability Engineering & System Safety 142, 2015, 31–41.
• [2] Gören H. G., Kulak O.: A New Fuzzy Multi-Criteria Decision Making Approach: Extended Hierarchical Fuzzy Axiomatic Design Approach with Risk Factors. Lecture Notes in Business Information Processing 184, Springer Verlag, 2014 [https://doi.org/10.1007/978-3-319-11364-7_13].
• [3] Hernández-López L. A. et al.: An Index to Prioritize the Preventive Maintenance of Medical Equipment. Health Technol. 10, 2020, 399–403 [https://doi.org/10.1007/s12553-019-00371-y].
• [4] Masmoudi M. et al.: Decision Support Procedure for Medical Equipment Maintenance Management. Journal of Clinical Engineering 41(1), 2016, 19–29 [https://doi.org/10.1097/JCE.0000000000000135].
• [5] Rahman N. H. A. et al.: Predicting Medical Device Failure: A Promise to Reduce Healthcare Facilities Cost through Smart Healthcare Management. PeerJ Computer Science 9, 2023, e1279 [https://doi.org/10.7717/PEERJ CS.1279].
• [6] Saleh N. et al.: Preventive Maintenance Prioritization Index of Medical Equipment Using Quality Function Deployment. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics 19(3), 2015, 1029–1035 [https://doi.org/10.1109/JBHI.2014.2337895].
• [7] Salman K., Al Saud A.: Health Sector Transformation Program. 2021 [https://www.vision2030.gov.sa/media/x3jbf45y/2021-2025-health-sector transformation-program-delivery-plan-en.pdf].
• [8] Sezdi M., Ozdemir E.: BMED: A Web-Based Application to Analyze the Performance of Medical Devices. Biomedical Engineering - Applications, Basis and Communications 26(3), 2014, 1450036 [https://doi.org/10.4015/S1016237214500367].
• [9] Zamzam A. H. et al.: Prioritisation Assessment and Robust Predictive System for Medical Equipment: A Comprehensive Strategic Maintenance Management. Frontiers in Public Health 9, 2021, 782203 [https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.782203].
• [10] A Step By Step Guide to Choosing the Right Maintenance Strategy for Your Equipment. 2020 [https://upkeep.com/blog/choosing-the-right-maintenance strategy/].
• [11] Market.us. "Medical Device Outsourcing Market Size | CAGR of 12.0%". 2023 [https://market.us/report/medical-device-outsourcing-market/].
• [12] Medical Equipment Maintenance Programme Overview. WHO Medical Device Technical Series, 2011.
• [13] Saudi MOH. About the Ministry - Budget. 2023 [https://www.moh.gov.sa/en/Ministry/About/Pages/Budget.aspx].
• [14] Seha Virtual Hospital [https://www.moh.gov.sa/en/Ministry/Projects/Documents/Seha-Virtual Hospital.pdf] .
• [15] Types of Maintenance: The 4 Main Maintenance Strategies - EMaint CMMS. 2022 [https://www.emaint.com/blog-four-maintenance-strategies/].