Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Component Maintenance Strategies and Risk Analysis for Random Shock Effects Considering Maintenance Costs

Zhang Chao, Zhang Yadong, Dui Hongyan, Wang Shaoping, Tomovic Mileta M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2023

|

Vol. 25, no. 2

art. no. 162011

EN

Maintenance can improve a system’s reliability in a long operation period or when a component has failed. The reliability modeling method that uses the stochastic process degradation model to describe the system degradation process has been widely used. However, the existing reliability models established using stochastic processes only consider the internal degradation process, and do not fully consider the impact of external random shocks on their reliability modeling. Furthermore, the existing theory of importance does not consider the actual factors of maintenance cost. In this paper, based on the reliability modeling of random processes, the degradation rate under the influence of random shocks is introduced into the time scale function to solve the impact of random shocks on product reliability, and two cost importance measures are proposed to guide the maintenance selection of the components under limited resources in the system. Finally, a subsystem of an aircraft hydraulic system is analyzed to verify the proposed method’s performance.

2

Importance measure-based maintenance strategy considering maintenance costs

Zhang Chao, Zhang Yadong, Dui Hongyan, Wang Shaoping, Tomovic Mileta M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 1

15--24

EN

Maintenance is an important way to ensure the best performance of repairable systems. This paper considers how to reduce system maintenance cost while ensuring consistent system performance. Due to budget constraints, preventive maintenance (PM) can be done on only some of the system components. Also, different selections of components to be maintained can have markedly different effects on system performance. On the basis of the above issues, this paper proposes an importance-based maintenance priority (IBMP) model to guide the selection of PM components. Then the model is extended to find the degree of correlation between two components to be maintained and a joint importance-based maintenance priority (JIBMP) model to guide the selection of opportunistic maintenance (OM) components is proposed. Also, optimization strategies under various conditions are proposed. Finally, a case of 2H2E architecture is used to demonstrate the proposed method. The results show that generators in the 2E layout have the highest maintenance priority, which further explains the difference in the importance of each component in PM.

3

Preventive maintenance of multiple components for hydraulic tension systems

Dui Hongyan, Zheng Xiaoqian, Zhao Qian Qian, Fang Yining

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 3

489--497

EN

Automatically controlled hydraulic tension systems adjust the tension force of a conveyor belt under different working conditions. Failures of an automatically controlled hydraulic tension system influence the performance of conveyor belts. At present, the maintenance of automatically controlled hydraulic tension systems mainly considers the replacement of components when failures occur. Considering the maintenance cost and downtime, it is impossible to repair all the failed components to improve the hydraulic tension system. One of the key problems is selecting the most valuable components for preventive maintenance. In this paper, preventive maintenance for multiple components in a hydraulic tension system is analyzed. An index is proposed to select more reliable preventive maintenance components to replace the original ones. A case study is given to demonstrate the proposed method. When the cost budget increases, there are three different variations in the number of components for selective preventive maintenance (SPM).

4

Opportunistic maintenance strategy of a Heave Compensation System for expected performance degradation

Zhang Chao, Qian Yujie, Dui Hongyan, Wang Shaoping, Chen Rentong, Tomovic Mileta M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 3

512--521

EN

In the marine industry, heave compensation systems are applied to marine equipment to compensate for the adverse effects of waves and the hydraulic system is usually used as the power system of heave compensation systems. This article introduces importance theory to the opportunistic maintenance (OM) strategy to provide guidance for the maintenance of heave compensation systems. The working principle of a semi-active heave compensation system and the specific working states of its hydraulic components are also first explained. Opportunistic maintenance is applied to the semi-active heave compensation system. Moreover, the joint integrated importance measure (JIIM) between different components at different moments is analyzed and used as the basis for the selection of components on which to perform PM, with the ultimate goal of delaying the degradation of the expected performance of the system. Finally, compared with conditional marginal reliability importance (CMRI)based OM, the effectiveness of JIIM-based OM is verified by the Monte Carlo method.

5

Stress-strength interference-based importance for series systems considering common cause failure

Yu Guangwei, Du Yanwei, Yan Li, Ren Fangyu

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 2

241--252

EN

Series systems, whose structures are simple, are widely discovered in practical engineering, but the interdependency between the components is complex, such as common cause failure. With the consideration of the components’ strength, this paper focuses on ranking the importance measure of components considering the common cause failure based on the stress-strength interference (SSI) model. The weakest component can be identified by integrating the SSI model with the importance measure when the strength mean and variance of the component under the load stress is known. Firstly, the analytic methods are proposed to calculate the SSI-based importance of components in the series systems. Then, the monotonicity of SSI-based importance is analyzed by changing the strength mean or strength variance of one component. The results show that the SSI-based importance of components, whose parameters are changed, will reduce monotonically with the increase of strength mean or increase monotonically with the increase of strength variance. Finally, a component replacement method is developed based on the rules that both the importance of replaced component and the importance ranks should be unchanged after the replacement. SSI-based importance can help engineers to make maintenance decisions, and the component replacement method can increase the diversity of spare parts by finding the equivalent components.

PL

Systemy szeregowe, które są szeroko stosowane w praktyce inżynieryjnej, charakteryzują się prostą strukturą, jednak współzależności między ich elementami są złożone, czego przykładem są uszkodzenia wywołane wspólną przyczyną. Rozważając wytrzymałości składowych systemu, opracowano metodę szeregowania miar ważności składowych z uwzględnieniem uszkodzeń wywołanych wspólną przyczyną. Metoda ta pozwala zidentyfikować najsłabsze ogniwo systemu. Miarę istotności zintegrowano z modelem obciążeniowo-wytrzymałościowym (SSI), biorąc pod uwagę średnią i wariancję wytrzymałości elementu pod obciążeniem. W pierwszym kroku opracowano metody analityczne pozwalające na obliczanie opartej na SSI ważności elementów w systemach szeregowych. Następnie analizowano monotoniczność opartej na SSI ważności zmieniając średnią lub wariancję wytrzymałości jednego z elementów. Wyniki pokazują, że mierzona w oparciu o SSI ważność elementów, których parametry są zmieniane, maleje monotonicznie wraz ze wzrostem średniej wytrzymałości lub rośnie monotonicznie wraz ze wzrostem wariancji wytrzymałości. Na podstawie przeprowadzonych badań, opracowano metodę wymiany części, opartą na zasadzie polegającej na tym, że zarówno ważność zastąpionego elementu, jak i rangi ważności powinny pozostać niezmienione po wymianie. Możliwość określania ważności opartej na modelu SSI może pomóc inżynierom w podejmowaniu decyzji dotyczących konserwacji, zaś proponowana metoda wymiany elementów systemu pozwala zwiększyć różnorodność części zamiennych poprzez znalezienie równoważnych elementów.

6

Generalized integrated importance measure for system performance evaluation: application to a propeller plane system

Dui H., Chen L., Wu S.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 2

279--286

PL

Miara zintegrowanej ważności (IIM) pozwala oceniać szybkość zmian wydajności systemu powstałych w wyniku przejścia elementu systemu z jednego stanu do drugiego. IIM pozwala rozważać scenariusze, w których szybkość przejścia elementu z jednego stanu do drugiego jest stała. Jest to jednak sprzeczne z założeniem degradacji, zgodnie z którym wydajność systemu obniża się, w związku z czym, szybkość przejścia może z upływem czasu ulegać zwiększeniu. Rozkład Weibulla opisuje żywotność danego elementu, co wykorzystuje się w wielu różnych zastosowaniach technicznych do modelowania złożonych zbiorów danych. W przedstawionej pracy, rozszerzono IIM uzyskując nową miarę ważności, która pozwala rozważać scenariusze, w których szybkość przejścia elementu z jednego stanu do drugiego w wyniku degradacji jest zależną od czasu funkcją rozkładu Weibulla. Przyjęto, że warunkowy rozkład prawdopodobieństwa elementu przebywającego w pewnym stanie jest rozkładem Weibulla, gdzie dany jest kolejny stan do którego ma przejść dany element. Badania nad nową miarą ważności umożliwiają identyfikację najważniejszych elementów podczas trzech różnych okresów czasu życia systemu, co odpowiada charakterystyce rozkładów Weibulla. Dla ilustracji, wyprowadzono pewne właściwości probabilistyczne i zastosowano rozszerzoną miarę ważności do analizy przykładu rzeczywistego układu śmigłowca.

EN

The integrated importance measure (IIM) evaluates the rate of system performance change due to a component changing from one state to another. The IIM simply considers the scenarios where the transition rate of a component from one state to another is constant. This may contradict the assumption of the degradation, based on which system performance is degrading and therefore the transition rate may be increasing over time. The Weibull distribution describes the life of a component, which has been used in many different engineering applications to model complex data sets. This paper extends the IIM to a new importance measure that considers the scenarios where the transition rate of a component degrading from one state to another is a time-dependent function under the Weibull distribution. It considers the conditional probability distribution of a component sojourning at a state is the Weibull distribution, given the next state that component will jump to. The research on the new importance measure can identify the most important component during three different time periods of the system lifetime, which is corresponding to the characteristics of Weibull distributions. For illustration, the paper then derives some probabilistic properties and applies the extended importance measure to a real-world example (i.e., a propeller plane system).

7

An importance measure for multi-component systems with Semi-Markov dynamics

Hellmich M., Berg H. P.

Journal of Polish Safety and Reliability Association

|

2012

|

Vol. 3, No. 1

147--156

EN

We consider semi-Markov reliability models of multi-component systems with a discrete state space, general enough to include systems with maintenance or repair. We assume that for all system states the functioning or failure of each component is specified. In this setup we propose a component importance measure which is close in spirit to the classical steady state Barlow–Proschan importance measure for repairable binary coherent systems. We discuss our importance measure to some extent, highlighting the relation to the classical Barlow–Proschan measure, and present formulas expressing it in terms of quantities easily obtained from the building blocks of the semi-Markov process. Finally an example of a two-component cold standby system with maintenance and repair is presented which illustrates how our importance measure can be used in practical applications.

8

A note on modifications to the methodology for components in the complex technical systems reliability structure importance evaluation

Chybowski L.

Journal of Polish CIMAC

|

2011

|

Vol. 6, no 2

59-64

EN

The paper presents State-of-the-Art in topic of reliability importance analysis for components and groups of components in complex technical systems (CTS). Basic importance evaluation measures for finding so called “weak links” in system structure have been discussed. Quantitative and qualitative importance analysis methods have been presented. Range of applicability of these methods have been pointed out. Some results of importance evaluation with use of Birnbaum’s and Vesseley-Fussell’s measures based on the example of 2-phased complex marine system have been shown. Critically conclusions on currently known importance analysis methods have been presented.

9

Ranking ważności elementów w strukturze niezawodnościowej systemu

Rak J. R., Boryczko K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2010

|

z. 58

105--114

PL

Tematem artykułu jest problematyka określania rankingów ważności elementów w strukturze niezawodnościowej. Zaproponowano użycie miar ważności Fussella-Vesely'ego i Birnbauma, których zastosowanie umożliwia stworzenie rankingów elementów od najbardziej do najmniej ważnych. Przedstawiono aplikację metody na przykładzie pompowni wodociągowej, dla której sporządzono schemat niezawodnościowy, wyznaczono prawdopodobieństwa stanów pracy, a następnie wyznaczono miary ważności Fussella-Vesely'ego i Birnbauma. Otrzymane wyniki pozwoliły na wskazanie elementów kluczowych dla niezawodnej pracy pompowni.

EN

The article outlines issues determination of elements ranking in reliability structure using importance measures. Fussell-Vesely and Birnbauma importance measures, which enable to make ranking of elements, were proposed. The paper includes proposition of a measure of this method for a water pumping station for which the reliability block diagram was determined, probability of working states, Fussell-Vesely and Birnbauma importance measures were calculated. Results enable to point to these elements which are fundamental for reliable work of the water pumping station.