Ustalanie harmonogramu obsługi dla systemu wieloelementowego: podejście oparte na stochastycznych sieciach Petriego oraz algorytmie genetycznym

• Autorzy: Zhang T. , Cheng Z. , Liu Y. J. , Guo B.

Warianty tytułu

EN

Maintenance scheduling for multi-unit system: a stochastic Petri-net and genetic algorithm based approach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Frequent maintenance activities would cause low system availability and require large sums of money. For a multi-unit system, maintenance activities of some units can be combined together to reduce the total maintenance possession time and cost. Therefore, an optimized timetable of the maintenance activities is needed to be planned. Considering the uncertainties in both the deterioration and maintenance process of the units in a system, this paper advances a stochastic Petri-net based simulation optimization model for maintenance scheduling. The genetic algorithm is used to get the solution of the timetable of the maintenance activity schedule such that the overall cost is minimized in a planning horizon taking into account total maintenance possession time, unit condition, life cycle loss and solution feasibility. Some techniques used to reduce the computational effort required to perform the analysis are also described. A case study is given in the end.

PL

Częste czynności obsługowe prowadzą do niskiej gotowości systemu oraz wymagają dużych nakładów pieniężnych. W systemie wieloelementowym całkowity czas i koszt obsługi można obniżać łącząc ze sobą czynności obsługowe niektórych elementów. Dlatego też konieczne jest planowanie zoptymalizowanego harmonogramu czynności obsługowych. W artykule zaproponowano model symulacyjny optymalizacji harmonogramu obsługi oparty na stochastycznych sieciach Petriego uwzględniający niepewność zarówno procesu deterioracji jak i procesu obsługi elementów systemu. Algorytm genetyczny wykorzystano do opracowania terminarza czynności obsługowych, który pozwalałby na minimalizację kosztów całkowitych w przyjętym horyzoncie planowania przy uwzględnieniu całkowitego czasu obsługi, stanu elementów, strat wynikających z cyklu życia oraz wykonalności rozwiązania. Ponadto opisano techniki zastosowane w celu zmniejszenia wysiłku obliczeniowego potrzebnego do wykonania analizy. W końcowej części pracy przedstawiono studium przypadku.

Słowa kluczowe

EN

maintenance scheduling; multi-unit system; Petri net; genetic algorithm; deterioration; minimal cut set

PL

ustalanie harmonogramu obsługi; system wieloelementowy; sieć Petriego; algorytm genetyczny; minimalny przekrój niezdatności

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 14, No. 3
• Strony: 256--264
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Zhang T.

autor

Cheng Z.

autor

Liu Y. J.

autor

Guo B.

• College of Information System and Management National University of Defense Technology 47 Yanwachi Street, Changsha, China,

Bibliografia

• 1. Cho D I, Parlar M. A survey of maintenance models for multi-unit systems. European Journal of Operational Research, 1991, 51:1–23.
• 2. Dekker R F, Schouten D, Wildeman R. A review of multi-component maintenance models with economical dependence. Mathematical Methods of Operations Research, 1996, 45:411–435.
• 3. Wang H. A survey of maintenance policies of deteriorating systems. European Journal of Operational Research, 2002, 139:469–489.
• 4. Nicolai R P, Dekker R. Optimal Maintenance of Multi-Component Systems: a Review//K.A.H.Kobbacy, D.N.P.Murthy. Complex System Maintenance Handbook. 2006, London: Springer Verlag.
• 5. Sheu S H, Griffith W S. Extended block replacement policy with shock models and used Items. European Journal of Operational Research. 2002, 140: 50–60.
• 6. Castainer B, Grall A, Berenguer C. A condition-based maintenance policy with non-periodic inspections for a two-unit series system. Reliability Engineering and System Safety, 2005, 87:109–120.
• 7. Laggoune R, Alaa C, Djamil A. Impact of few failure data on the opportunistic replacement policy for multi-component systems. Reliability Engineering and System Safety, 2010, 95:108–119.
• 8. Salah O M, Daoud A K, Ali G. A simulation model for opportunistic maintenance strategies. the 1999 7th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation. 1999, 703–709.
• 9. Marseguerra M, Zio E, Podofillini L. Condition-based maintenance optimization by means of genetic algorithms and Monte Carlo simulation. Reliability Engineering and System Safety. 2002, 77:151–166.
• 10. Barata J, Soares C G, Marseguerra M, Zio E. Simulation modeling of repairable multi-component deteriorating system for on conditio maintenance optimization. Reliability Engineering and System Safety. 2002, 76:255–264.