Impact of renewal on the availability of groups of objects of modular design

• Autorzy: Pilch Robert , Smolnik Maksymilian

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.1558

Warianty tytułu

PL

Wpływ odnowy na gotowość grup obiektów o konstrukcji segmentowej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper discusses the reliability analyses of the groups of objects of the modular design. Such objects are common in the designing and operation of machines. The modular design can provide significant benefits in the area of reliability, hence further research in this area is justified. The aim of the work is to determine the effect of preventive maintenance on the reliability and availability of the selected groups of objects of the modular design. The research considered cases when the operating time to failure of the individual modules (subassemblies) of a machine is described by different probability distributions, and the selected unit is preventively renewed. A positive effect of preventive maintenance on reliability indexes was demonstrated. The results of the conducted analyses may constitute a guideline for designing groups of machines.

PL

W artykule omówiono przeprowadzone analizy niezawodności grup obiektów o konstrukcji segmentowej. Obiekty takie występują powszechnie w budowie i eksploatacji maszyn. Konstrukcja segmentowa może zapewniać istotne korzyści w obszarze niezawodności, stąd zasadne są dalsze badania w tym zakresie. Celem pracy jest określenie wpływu odnawiania prewencyjnego na niezawodność i gotowość wybranych grup obiektów o konstrukcji segmentowej. W ramach badań rozpatrzono przypadki, gdy czas eksploatacji do uszkodzenia poszczególnych segmentów (podzespołów) maszyny jest opisywany różnymi rozkładami prawdopodobieństwa, a wybrana jednostka jest odnawiana profilaktycznie. Wykazano pozytywny wpływ odnawiania prewencyjnego na wskaźniki niezawodności. Wyniki przeprowadzonych analiz mogą być wskazówką w projektowaniu grup maszyn.

Słowa kluczowe

EN

availability; modular design; preventive renewal

PL

gotowość; konstrukcja segmentowa; odnowa prewencyjna

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 55, iss.2
• Strony: 69--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Pilch Robert

• AGH University of Krakow (Akademia Górniczo-Hutnicza), Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2342-5776

autor

Smolnik Maksymilian

• AGH University of Krakow (Akademia Górniczo-Hutnicza), Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0753-5190

Bibliografia

• 1. R. Pilch, M. Smolnik, „Impact of the construction type on the availability of the selected groups of technical objects”, Journal of KONBiN, vol. 54, nr 1, 2024. DOI:10.5604/01.3001.0054.4529.
• 2. J. Dietrych, System i konstrukcja. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1985.
• 3. G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K.H. Grote, Engineering Design: A Systematic Approach. London: Springer-Verlag London Limited, 2007.
• 4. J. Migdalski [red.], Poradnik niezawodności: Podstawy matematyczne. Warszawa: Wydawnictwa Przemysłu Maszynowego „WEMA”, 1982.
• 5. P.A. Tobias, D.C. Trinidade, Applied reliability. Boca Raton, London, New York: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2012.
• 6. K.S. Trivedi, A. Bobbio, Reliability and availability engineering: Modeling, analysis, and applications. Cambridge University Press, 2017.
• 7. J. Boratyński, TRIZ dla ciekawych. Kielce: Urząd Marszałkowski Woj. Świętokrzyskiego, 2013.
• 8. K. Koltze, V. Souchkov, Systematische Innovation. TRIZ-Anwendung in der Produkt- und Prozessentwicklung. Muenchen Wien: Carl Hanser Verlag, 2011.
• 9. A. Kumar, V.S. Maan, M. Saini, „Availability Optimization of a Paint Manufacturing Plant Using Grey Wolf Optimization: a Metaheuristic Approach”, Reliability: Theory & Applications, vol. 19, nr 1, 175–182, 2024.
• 10. A. Kumar, D.S. Punia, „Availability optimisation and selection of performance parameters of complex repairable system using PSO”, International Journal of Reliability and Safety, vol. 19, nr 1, 2025. DOI: 10.1504/IJRS.2025.143763.
• 11. J. Brodny, S. Alszer, J. Krystek, M. Tutak, „Availability analysis of selected mining machinery”, Archives of Control Sciences, vol. 27(LXIII), nr 2, 197–209, 2017. DOI: 10.1515/acsc-2017-0012.
• 12. A. Koohsari, R. Kalatehjari, S. Moosazadeh, M. Hajihassani, B. Van, „A Critical Investigation on the Reliability, Availability, and Maintainability of EPB Machines: A Case Study”, Applied Sciences, vol. 12, nr 21, 11245, 2022. DOI: 10.3390/app122111245.
• 13. N.M. Usman, I. Yusuf, „Availability prediction of repairable extruder machine operating with full capacity”, Life Cycle Reliability and Safety Engineering, vol. 11, 261–272, 2022. DOI: 10.1007/s41872-022-00189-0.
• 14. M. Praedicow, R. Apitzsch, A. Richter, T. Wunderlich, P. Klimant, „Availability-guaranteeing maintenance of series machine tools”, Engineering Reports, vol. 4, nr 7-8, e12456, 2022. DOI: 10.1002/eng2.12456.
• 15. L. Sielaff, D. Lucke, A. Sauer, „Evaluation of a production system’s technical availability and maintenance cost – development of requirements and literature review”, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 36, nr 12, 1801–1822, 2023. DOI: 10.1080/0951192X.2023.2177739.
• 16. G.S. Ferreira, B. de J. Cardoso Filho, V.H.S. Lopes, A.V. Rocha, A.M. Rakotozafy, S. Siala, „Fault Modeling and Reliability Impact Analysis of Modular Design in Medium Voltage Converters”, 2023 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), 1–24, 2023. DOI: 10.1109/IAS54024.2023.10406590.
• 17. S. Orcioni, C. Scavongelli, M. Conti, „Modular Design of Electronic Appliances for Reliability Enhancement in a Circular Economy Perspective”, W: S. Saponara, A. De Gloria (red.), Applications in Electronics Pervading Industry, Environment and Society. ApplePies 2019. Cham: Springer, 2020. DOI: 10.1007/978-3-030-37277-4_7.
• 18. C.A.B. Diaz, A. Navarro, A.R. Perez, A. Nourmohammadia, „Availability Analysis of Reconfigurable Manufacturing System Using Simulation-Based Multi-Objective Optimization”, Advances in Transdisciplinary Engineering, vol. 21, 369–379, 2022. DOI:10.3233/ATDE220156.
• 19. A. Birolini, Reliability Engineering. Theory and Practice. Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Hong Kong, Milan, Paris, Singapore, Tokyo: Springer-Verlag, 1999.
• 20. B. Gnedenko, I. Ushakov, Probabilistic reliability engineering. New York: John Wiley & Sons Inc., 1995.
• 21. J. Faulin, A. A. Juan Perez, S. S. Martorell Alsina, J. E. Ramirez-Marquez [red.], Simulation Methods for Reliability and Availability of Complex Systems. London, New York: Springer, 2010.
• 22. Z. Zeng, A. Barros, D. Coit, „Dependent failure behavior modeling for risk and reliability: A systematic and critical literature review”, Reliability Engineering & System Safety, vol. 239, 109515, 2023. DOI: 10.1016/j.ress.2023.109515.
• 23. S. Werbińska-Wojciechowska, Technical System Maintenance Delay-Time-Based Modelling. Springer, 2019.
• 24. J. Zhao, C. Gao, T. Tang, „A review of sustainable maintenance strategies for single component and multicomponent equipment”, Sustainability, vol. 14, nr 5, 2992, 2022. DOI: 10.3390/su14052992.