Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comprehensive model of operation process of complex technical system designed for simulation purposes

Malinowski Jacek

Safety and Reliability of Systems and Processes

|

2021

|

Summer Safety and Reliability Seminar 2021

293--304

EN

In this chapter the author presents a comprehensive model of a multi-component technical system aimed at simulating and optimizing its operation process. Among other things, the model postulates load-related dependencies between the system’s components and delayed repairs or replacements scheduled according to the components’ priorities, where delays result from limited maintenance personnel. During the last several decades researchers in the field of reliability theory constructed various maintenance models, more or less applicable to real systems. Many authors follow purely analytical approach which, due to restrictive assumptions adopted for the purpose of analytical tractability, results in limited applicability of the considered models. These assumptions include: mutually independent components, exponentially distributed time-to-failure and time-to-repair, repairs started immediately after failures or carried out in negligible time, etc. The model proposed here does not impose such limitations, because it is designed to use simulation rather than analytical methods for computing purposes. The following assumptions bring the model closer to reality in comparison with its counterparts from the literature: 1) components are mutually dependent, i.e. a component’s failure rate can depend of the states of some other components 2) after a repair a component can be “as good as new”, “as good as used” or “as good as old” (perfect, imperfect, or minimal repair) 3) if maintenance personnel is busy, newly failed components await repair in a priority queue, 4) the state of a component may be hidden and its failure can only be revealed by inspection. The chapter’s main result is a quite elaborate algorithm simulating the modeled system’s behavior over time. Examples are given how, based on the proposed model and the adopted maintenance policy, selected reliability-related parameters can be optimized by repeated simulation. Although computationally intensive, the simulation approach allows to find performance and reliability characteristics for systems whose complexity or way of functioning rule out the application of analytical methods.

2

Maintenance policy for oil-lubricated systems with oil analysis data

Yan Shufa, Ma Biao, Wang Xu, Chen Jianhua, Zheng Changsong

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 3

455--464

EN

Maintenance of oil-lubricated systems plays a significant role in reducing unexpected system failures and improving machine availability. This paper deals with the oil-lubricated systems subject to gradual degradation that revealed by metal wear debris monitored using oil analysis. Oil-lubricated systems usually undertake several preventive maintenances during operation, after each maintenance, the system typical restores to an intermediate state between good-as-new state and bad-as-old state due to system aging such as cumulative wear. Furthermore, oil-lubricated systems often operate continuously in mission execution with availability constraints. However, existing literature still lacks a method to integrate the availability constraints with the system aging into the cause of optimizing the maintenance policy. To fill this gap, this paper develops a maintenance policy optimization method to determine the optimal maintenance threshold joint considering the availability constraints and the system aging. A case study of the power-shift steering transmission systems modelled by a wiener process is presented to illustrate the proposed method in practical application.

PL

Konserwacja układów smarowanych olejem odgrywa istotną rolę w eksploatacji maszyn, umożliwiając zmniejszenie liczby nieoczekiwanych uszkodzeń i poprawiając dostępność maszyn. Niniejszy artykuł dotyczy układów smarowanych olejem ulegających stopniowej degradacji, którą można mierzyć za pomocą analizy oleju, monitorując zawartość drobin metalu powstających na skutek zużycia. Podczas swojej pracy, układy smarowane olejem zwykle poddawane są kilkakrotnie przeglądom zapobiegawczym. Po każdej konserwacji, układ wraca do stanu pośredniego między stanem fabrycznej nowości (as good as new) a stanem "jak przed konserwacją" (as bad as old), co wynika ze starzenia się systemu, m.in. skumulowanego zużycia. Co więcej, systemy smarowane olejem często działają w sposób ciągły, wykonując misje z ograniczeniami dostępności. Jednak w istniejącej literaturze wciąż brakuje metody, która pozwalałaby na zintegrowane ujęcie ograniczeń dostępności i starzenia w celu optymalizacji polityki utrzymania ruchu. Aby wypełnić tę lukę, w niniejszym artykule opracowano metodę optymalizacji polityki utrzymania ruchu, dzięki której można określić optymalny próg konserwacji z uwzględnieniem zarówno ograniczeń dostępności jak i starzenia się systemu. Możliwość praktycznego zastosowania zaproponowanej metody zilustrowano na podstawie studium przypadku układów przekładni kierowniczych zamodelowanych za pomocą procesu Wienera.

3

Equipment failures and their contribution to industrial incidents and accidents in the manufacturing industry

Bourassa D., Gauthier F., Abdul-Nour G.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

2016

|

Vol. 22, No. 1

131--141

EN

Accidental events in manufacturing industries can be caused by many factors, including work methods, lack of training, equipment design, maintenance and reliability. This study is aimed at determining the contribution of failures of commonly used industrial equipment, such as machines, tools and material handling equipment, to the chain of causality of industrial accidents and incidents. Based on a case study which aimed at the analysis of an existing pulp and paper company's accident database, this paper examines the number, type and gravity of the failures involved in these events and their causes. Results from this study show that equipment failures had a major effect on the number and severity of accidents accounted for in the database: 272 out of 773 accidental events were related to equipment failure, where 13 of them had direct human consequences. Failures that contributed directly or indirectly to these events are analyzed.

4

Nonlinear degradation modeling and maintenance policy for a two-stage degradation system based on cumulative damage model

Ni X., Zhao J., Song W., Guo C., Li H.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 2

171--180

EN

This paper attempts to take into account a two-stage degradation system which degradation rate is non-stationary and change over time. The system degradation is thought to be caused by shocks, and system degradation model is established based on cumulative damage model. The nonlinear degradation process is expressed by different shock damage and shock counting. And shock damage and shock counting are assumed to be Gamma distribution and non-homogeneous Poisson process, respectively. On the basis of these, system reliability model and nonlinear degradation model are given. In order to optimal maintenance policy for considered system, adaptive maintenance policy and time-dependent maintenance policy are studied, and mean maintenance cost rate is established to evaluate the maintenance policies. Numerical examples are given to analyze the influences of degradation model parameters and find optimal maintenance policy for considered system.

PL

W przedstawionym artykule badano system, w którym proces degradacji zachodzi dwuetapowo, a szybkość degradacji jest zmienna w czasie. Przyjęto, że do degradacji systemu dochodzi w wyniku wstrząsów. Model degradacji systemu oparto na modelu sumowania uszkodzeń. Nieliniowy proces degradacji określono jako taki, w którym uszkodzenie powodowane wstrząsem oraz częstotliwość wstrząsów są wartościami zmiennymi. Przyjęto, że uszkodzenie powodowane wstrząsem ma rozkład gamma a częstotliwość wstrząsów jest niejednorodnym procesem Poissona. Na tej podstawie utworzono model niezawodności systemu oraz model degradacji nieliniowej. W celu opracowania optymalnej strategii eksploatacji dla rozpatrywanego systemu, rozważono dwa typy strategii utrzymania ruchu: strategię adaptacyjną oraz strategię czasowo-zależną. Strategie te oceniano określając średni poziom kosztów eksploatacji. Przykłady numeryczne posłużyły do analizy wpływu parametrów modelu degradacji oraz pozwoliły określić optymalną strategię utrzymania dla rozpatrywanego systemu.

5

Integrated system of control and management of exploitation of water supply system

Loska A., Moczulski W., Wyczółkowski R., Dąbrowski M.

Diagnostyka

|

2016

|

Vol. 17, No. 1

65--74

EN

The paper presents a brief summary of the research and implementation works carried out by the authors in three research projects in years 2005-2011 within one of the companies managing water supply system. Exploitation and diagnostic specificity of the operation of water supply systems was discussed. Opportunities and needs of supporting the exploitation and diagnosis of the water supply system, and the capabilities and needs of a computer-aided maintenance in this task area are discussed. Based on our recognition and analysis, two computer subsystems were presented, which are main parts of an Integrated System for Control And Management of Exploitation of the Water Supply System. In this regard, there was presented a key model aspects that underpin the construction of subsystems, and it was discussed how the system works in the context of supporting selected tasks carried out by the technical staff of the analyzed company.

PL

W artykule przedstawiono podsumowanie prac badawczych i wdrożeniowych realizowanych przez autorów w ramach trzech projektów badawczych w latach 2005-2011 w obrębie jednego z przedsiębiorstw zarządzających systemem wodociągowym. Omówiono eksploatacyjną i diagnostyczną specyfikę funkcjonowania sieci wodociągowych. Dokonano także przeglądu możliwości i potrzeb komputerowego wspomagania w omawianym obszarze zadaniowym. W oparciu o przeprowadzone rozpoznanie i analizę zaprezentowano dwa podsystemy informatyczne tworzące Zintegrowany System Sterowania i Zarządzania Eksploatacją Sieci Wodociągowej. W tym zakresie przedstawiono kluczowe aspekty modelowe stojące u podstaw budowy poszczególnych podsystemów, a także omówiono sposób działania systemu w kontekście wspomagania wybranych zadań realizowanych przez służby techniczne badanego Przedsiębiorstwa.

6

Sequential preventive maintenance policies with consideration of random adjustment-reduction features

Peng W., Liu Y., Zhang X., Huang H.-Z.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 2

306--313

EN

In existing literature, imperfect maintenance has been widely studied and many studies treat the effectiveness of imperfect maintenance as a fixed constant. In reality, it is more realistic to regard the maintenance efficiency as a random quantity as it may not be precise value due to the lack of sufficient data and/or the variation from system to system. In this paper, a hybrid imperfect maintenance model with random adjustment-reduction parameters is proposed, and a maintenance policy, namely the sequential preventive maintenance in periodic leisure interval, is studied based on the proposed hybrid random imperfect maintenance model, and the corresponding maintenance strategy is optimized by the genetic algorithm (GA). A numerical example and an example of the fuel injection pump of diesel engines are presented to illustrate the proposed method.

PL

W literaturze, temat konserwacji niepełnej został szeroko zbadany i wiele z opisywanych badań traktuje wydajność konserwacji niepełnej jako wartość stałą. W rzeczywistości jednak wydajność konserwacji należy traktować jako wielkość losową, ponieważ nie można jej dokładnie określić ze względu na brak wystarczających danych i / lub różnice między poszczególnymi systemami. W niniejszej pracy zaproponowano model hybrydowy konserwacji niepełnej łączący pojęcia parametrów losowej korekcji i losowej redukcji wieku. Na podstawie proponowanego modelu hybrydowego losowej konserwacji niepełnej przebadano strategię sekwencyjnej konserwacji zapobiegawczej przeprowadzanej okresowo w czasie wolnym od pracy; omawianą strategię konserwacji zoptymalizowano za pomocą algorytmu genetycznego (GA). Proponowaną metodę zilustrowano przykładem liczbowym oraz omówiono na przykładzie pompy wtryskowej paliwa do silników wysokoprężnych.

7

Maintenance Optimization for Transport Vehicles in a Supply Chain

Rezg N., Dellagi S., Hajej Z.

Logistics and Transport

|

2014

|

Vol. 24, No. 4

7--14

EN

In this paper, we are interested in determining a maintenance policy with an optimal cost to enable the company to generate significant profits, often the means of transport travelled different paths, they are characterized by the distance they covered; however each distance has an effect on the operating characteristics of means of delivery. The objective of this paper is twofold: It aims both to introduce the model of supply chain and specify distances, and codify the use of it in the proportional hazard model, later a maintenance policy was presented which takes into consideration the types of paths travelled by the means of delivery.

8

Reliability analysis of machining center based on the field data

Yang Z. J., Chen Ch. H., Chen F., Hao Q. B., Xu B. B.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 2

147-155

EN

Machining center is the complex machinery, with high level automation and complicated structures, so there are lots of failures. When a random failure occurs, the failed machining center stops and causes a production line or even the whole workshop to stop functioning. The frequent failure leads to the low levels of reliability and production rate. In order to help users and manufacturers optimize maintenance policy to improve the reliability for machining center, this paper presents descriptive statistics of the failure data and develops the failure trend using power-law process, simultaneously establishes the routine inspection and regular inspection as well as the sequential preventive maintenance under maintenance cost constraints. The proposed model could be a useful tool to assess the current conditions, predict reliability and optimize the machining center maintenance policy.

PL

Centrum obróbkowe to skomplikowany mechanizm o wysokim poziomie automatyzacji oraz złożonej konstrukcji, w związku z czym ulega licznym uszkodzeniom. Przy wystąpieniu przypadkowej awarii, uszkodzone centrum obróbkowe przestaje działać i powoduje zatrzymanie linii produkcyjnej a nawet całego oddziału produkcyjnego. Częste awarie obniżają poziom niezawodności oraz tempo produkcji. Aby pomóc użytkownikom i producentom zoptymalizować politykę utrzymania ruchu w celu poprawy niezawodności centrów obróbkowych, w niniejszym artykule przedstawiono statystyki opisowe dotyczące danych o uszkodzeniach i opracowano trend uszkodzeń w oparciu o proces spełniający prawo potęgowe. Jednocześnie ustalono zasady rutynowej inspekcji i okresowych przeglądów, jak również sekwencyjnej obsługi zapobiegawczej przy ograniczonych wydatkach na utrzymanie ruchu. Proponowany model może być użytecznym narzędziem dla potrzeb oceny aktualnych warunków oraz przewidywania niezawodności w celu optymalizacji polityki utrzymania ruchu centrum obróbkowego.

9

Modelling and evaluation of deterioration process with maintenance activities

Sugier J., Anders G. J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 4

304--311

EN

In this paper, we present an approach which allows evaluation of various possible maintenance scenarios with respect to both reliability and economic criteria. The method is based on the concept of a life curve and discounted cost used to study the effect of equipment aging under different maintenance strategies. The deterioration process is first described by a Markov model and then its various characteristics are used to develop the equipment life curve and to quantify other reliability parameters. Based on these data, effects of various “what-if” maintenance scenarios can be examined and their efficiency compared. Simple life curves are combined to model equipment deterioration undergoing diverse maintenance actions, while computing other parameters of the model allows evaluation of additional critical factors, such as the probability of equipment failure. Additionally, the paper deals with the problem of the model adjustment so that the computed repair frequencies are close to the historical values, which is very important in practical applications of the method. Moreover, we discuss the problems which may arise if automatic adjustment is used in cases when the hypothetical maintenance policies go beyond the conditions upon which the original model was built.

PL

Przedmiotem artykułu jest modelowanie różnych możliwych scenariuszy eksploatacyjnych maszyn i urządzeń, które uwzględnia kryteria zarówno niezawodnościowe, jak i ekonomiczne. Metoda opiera się na zastosowaniu krzywych życia (ang. life curves) oraz kosztów zdyskontowanych (ang. discounted costs) do analizy wpływu, jaki różne strategie eksploatacyjne wywierają na starzenie się sprzętu. Punktem wyjścia jest opisanie procesu starzenia przez model Markowa, którego charakterystyki umożliwiają następnie wyznaczenie kształtu krzywej życia oraz obliczenie innych parametrów niezawodnościowych badanego sprzętu. W oparciu o uzyskane dane możliwa jest ocena różnych hipotetycznych scenariuszy eksploatacyjnych oraz porównanie ich efektywności. Proste krzywe życia mogą być łączone ze sobą w celu wizualizacji starzenia sprzętu poddawanego różnorodnym możliwym czynnościom naprawczym, natomiast obliczenie innych charakterystyk modelu pozwala wyznaczyć dodatkowe ważne parametry, takie jak prawdopodobieństwo uszkodzenia. Dodatkowo artykuł opisuje zagadnienie korygowania parametrów modelu, tak aby obliczane w nim częstości napraw sprzętu były bliskie wartościom znanym z jego historii eksploatacji, co jest bardzo ważne w praktycznych zastosowaniach metody. Omawiamy także problemy mogące pojawić się, gdy algorytm automatycznego korygowania modelu jest stosowany w analizach hipotetycznych strategii eksploatacyjnych wykraczających poza warunki, dla których model oryginalny został opracowany.

10

Probabilistic evaluation of deterioration processes with maintenance activities

Sugier J., Anders G. J.

Journal of Polish Safety and Reliability Association

|

2011

|

Vol. 2, No. 1

177--184

EN

Reliable operation of contemporary complex systems depends on selecting efficient maintenance policy, which often must take into account not only the reliability, but also economic factors. In this work, we present an approach which allows evaluation of various possible maintenance scenarios with respect to these two areas. The method is based on the concept of a life curve and discounted cost used to study the effect of equipment aging under different maintenance strategies. The deterioration process is first described by a Markov model and then its various characteristics are used to develop the equipment life curve and to quantify other reliability parameters. Based on these data, effects of various “what-if” maintenance scenarios can be examined and their efficiency compared. Simple life curves are combined to model equipment deterioration undergoing diverse maintenance actions, while computing other parameters of the model allows evaluation of additional critical factors, such as probability of equipment failure. Additionally, the paper deals with the problem of the model adjustment so that the computed frequencies are close to the historical values, which is very important in practical applications of the method.

11

Modelowanie zależności czasowych w systemach produkcyjnych

Werbińska-Wojciechowska S.

Logistyka

|

2010

|

nr 2

PL

W artykule skupiono się na omówieniu podstawowych zależności czasowych w obszarze funkcjonowania systemu produkcyjnego. Zdefiniowano relacje powstające pomiędzy efektywną, ciągłą realizacją zadania eksploatacji a logistyką. Omówiono podstawowe opóźnienia czasowe oraz na wybranym przykładzie systemu produkcyjnego pokazano możliwości oceny wybranych parametrów czasowych.

EN

In the paper, there are discussed main time relations which may occur during production systems performance. Moreover, main interdependencies between continuous and effective operational process performance and logistic support are defined. As a result, the main time delays performance are described. Later, the example of chosen supply chain is shown providing the possibilities of time relations assessment in the area of logistic support.

12

Application of computer systems in supporting maintenance policy in mining industry

Biały W., Bobkowski G.

Organizacja i Zarządzanie : kwartalnik naukowy

|

2009

|

nr 4

5-20

EN

Continuous production maintenance in mining industry (coal mines) results in high production costs. Well-known computer systems supporting machine and appliances exploitation as well as traffic control in factories have been currently broadly applied in a variety of industry branches. Therefore introduction of these systems in mining industry operations seems inevitable. CMMs class system introduction in mining industry should provide continuous operation of machines and appliances and result in decrease of variable costs of the company due to extended operating time of the devices. In terms of a coal mine, this time savings will result in loss cuts as a result of machine delays. Applications of computer systems supporting the maintenance policy in mining industry have been presented.

PL

Zapewnienie ciągłości ruchu w zakładach górniczych (kopalniach węgla kamiennego) generuje wysokie koszty produkcji. Komputerowe systemy wspomagające zarządzanie eksploatacją maszyn i urządzeń oraz utrzymaniem ruchu w przedsiębiorstwach na dzień dzisiejszy znalazły szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Dlatego też nieuchronne wydaje się wprowadzenie tych systemów do obsługi zakładów górniczych. Wprowadzenie systemu klasy CMMs w zakładach górniczych powinno zapewnić ciągłość pracy eksploatowanych maszyn/urządzeń, a tym samym obniżyć koszty zmienne przedsiębiorstwa w wyniku wydłużenia czasu pracy tych maszyn/urządzeń. W przypadku zakładu górniczego pozytywnym skutkiem tej oszczędności czasowej będzie ograniczenie strat spowodowanych przestojem maszyn. Przedstawione zostały możliwości zastosowania narzędzi komputerowych do wspomagania gospodarki remontowej zakładów górniczych.

13

Methods of optimization of maintenance policy by means of Markov processes and stochastic optimization algorithms

Stopczyk M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2008

|

z. 115

133-138

EN

This paper describes a maintenance policy model based on semi-Markov processes. The optimal policy is found by means of multi objective optimization and a modified simulated annealing algorithm. The procedure is illustrated through a practical example that involves finding an optimal maintenance policy for a circuit breaker that is subjected to frequent minimal repairs and occasionally to a major overhaul.

PL

Niniejsza praca opisuje matematyczny model polityki remontowej maszyn i urządzeń oparty ma semi-łańcuchach Markowa, dzięki któremu możliwe jest wyznaczenie szeregu wielkości charakterystycznych dla zagadnień związanych z niezawodnością systemów. Główną zaletą proponowanego modelu jest zdolność do przeprowadzenia wielokryterialnej optymalizacji przyjętej polityki remontowej. W celu wyznaczenia najlepszych parametrów modelu, a w efekcie w celu zoptymalizowania całej polityki remontowej, proponuje się wykorzystanie algorytmu optymalizacji stochastycznej z rodziny symulowanego wyżarzania. W celu umożliwienia porównania ze sobą wartości wyrażonych w różnych jednostkach, wykorzystuje się elementy teorii użyteczności. Proponowane podejście jest szeroko ilustrowane przykładami numerycznymi, których podstawą są prawdziwe dane historyczne uzyskane z przedsiębiorstwa energetycznego.

14

Modelling of a maintenance policy system for computer networks

Zamojski W., Caban D.

Journal of KONBiN

|

2006

|

No. 2

283--290

EN

Computer systems and networks are considered as a union of all their resources (hardware, software and personnel), essential for the realization of predicted tasks. The systems operate in a real environment, often hostile, which may be the source of such threats as attacks, viruses and human faults. Model of a computer network is proposed on the basis of information balance at nodes and in the entire network. It is used to evaluate the maintenance policy of the network.