Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A criticality importance-based spare ordering policy for multi-component degraded systems

Wang C., Xu J., Wang H., Zhang Z.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 4

662--670

EN

With the increasing complexity and variety of production systems, more attention is being paid to preventive replacement on multicomponent systems. Each component is non-identical and has its own degradation process. In this paper, we propose a criticality importance-based spare ordering policy for a complex system, which consists of multiple series-parallel degrading components. Replacement action is triggered whenever the system reliability drops below a lower threshold and spares for replacement are available. Our policy mainly consists of two steps: (1) determine which components to be replaced; (2) determine when to order spares for components selected. In step 1, when the replacement action is triggered, we select components that most need to be replaced within the system in accordance with the optimum ranking of components until the system meets an upper reliability threshold. In step 2, a spare ordering policy for components selected is made and the optimal spare ordering time is obtained by minimizing the expected replacement cost during the once replacement cycle. Finally, a numerical example is given to illustrate the proposed multi-spare ordering policy. Moreover, the proposed policy is of significance for safety-critical systems such as substation automation system, bridge system, nuclear power plants and aerospace equipment.

PL

Wraz ze wzrostem złożoności i różnorodności systemów produkcyjnych, coraz większą uwagę zwraca się na wymianę zapobiegawczą w systemach wieloelementowych. Każdy element takiego systemu jest nieidentyczny z pozostałymi elementami i charakteryzuje się własnym procesem degradacji. W niniejszym artykule proponujemy strategię zamawiania elementów zamiennych dla systemu złożonego składającego się z wielu ulegających degradacji komponentów tworzących strukturę szeregowo-równoległą. Omawiana strategia wymiany opiera się na kryterium krytyczności elementów. Akcja wymiany uruchamiana jest za każdym razem, gdy niezawodność systemu spada poniżej dolnego progu i dostępne są części zamienne. Na proponowaną strategię składają się zasadniczo dwa etapy: (1) określenie elementów wymagających wymiany oraz (2) określenie terminu zamówienia części zamiennych do wybranych elementów. W 1. etapie, po uruchomieniu akcji wymiany, wybiera się komponenty systemu, które najpilniej wymagają wymiany, kierując się optymalnym rankingiem komponentów, do momentu aż system osiągnie górny próg niezawodności. W 2 etapie, opracowuje się politykę zamawiania części zamiennych dla wybranych komponentów oraz określa się optymalny czas zamawiania części zamiennych poprzez minimalizację oczekiwanego kosztu wymiany podczas jednego cyklu wymiany. W artykule przedstawiono przykład numeryczny, który ilustruje proponowaną strategię jednoczesnego zamawiania wielu części zamiennych. Proponowana strategia może znaleźć zastosowanie w systemach o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa, takich jak systemy automatyki podstacji, systemy mostowe, elektrownie jądrowe i sprzęt lotniczy.

2

An electricity price-dependent control-limit policy for conditionbased maintenance optimization for power generating unit

Qian X., Wu Y.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 2

245--253

EN

For the control-limit policy of condition-based maintenance (CBM), it usually focuses on the internal condition of the equipment while neglecting the un-constant external conditions. However, the electricity price-dependent downtime cost have influence on the cost-effectiveness of control-limit policy for a generating unit in a power system. To make a linkage between CBM and the nonconstant cost model, an electricity price-dependent control-limit policy (EPCLP) is proposed to accommodate the time-dependent downtime costs. For the proposed EPCLP, preventive maintenance control-limits is much flexible to be adjusted to different electricity price levels, and the maintenance cost reduction can be achieved among the planning horizon as a result. The optimal control-limits and maintenance costs for different downtime-cost ratios, reliabilities, covariate processes and electricity price scenarios are analysed to compare the performances between the proposed policy and the constant control-limit policy. Through the sensitivity analysis, the application scope of the proposed policy is evaluated.

PL

Stosując strategie utrzymania ruchu uwzględniające bieżący stan techniczny obiektu (condition based maintenance, CBM) oparte na pojęciu progu konserwacji koniecznej (control limit), najczęściej przywiązuje się wagę do stanu samego sprzętu, ignorując przy tym niestałe warunki zewnętrzne. Należy jednak pamiętać, że w przypadku agregatów prądotwórczych wchodzących w skład układów elektroenergetycznych, koszty przestoju zależne od ceny energii elektrycznej mają wpływ na opłacalność stosowania strategii progu konserwacji koniecznej. Aby powiązać CBM z modelem kosztów niestałych, zaproponowano strategię progu konserwacji koniecznej, w której wysokość progu uzależniona jest od ceny prądu elektrycznego (electricity price-dependent control-limit policy, EPCLP). Przyjęcie takiej strategii pozwala uwzględnić koszty przestojów zależne od czasu. W EPCLP, progi czasowe konserwacji zapobiegawczej są bardzo elastyczne, co pozwala na ich regulację zgodnie z aktualną ceną energii elektrycznej. Strategia umożliwia redukcję kosztów w danym horyzoncie planowania. W celu porównania proponowanej strategii ze strategią stałego progu konserwacji koniecznej, w pracy przeanalizowano optymalne progi czasowe konserwacji koniecznej oraz koszty utrzymania ruchu dla różnych stosunków przestoju do kosztu, różnych wartości niezawodności, różnych procesów kowariantnych oraz różnych scenariuszy zmian cen energii elektrycznej. Zakres zastosowania proponowanej strategii oceniano za pomocą analizy czułości.

3

A delay-time model with imperfect inspections for multi-unit systems

Jodejko-Pietruczuk A., Werbińska-Wojciechowska S.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 3 (23)

157--172

EN

In this paper, the authors’ research work is focused on imperfect inspection policy investigation, when not all defects are identified during inspection action performance. They are interested in Block Inspection Policy performance for multi-unit systems, the maintenance policy which is one of the most commonly used in practice. As a result, at the beginning, few words about delay time modelling approach and a brief literature overview is given. Later, the model of Block-Inspection Policy is provided. The numerical example with the use of QNU Octave program is given. In the next Section, the sensitivity analysis of the developed model is characterised. The article ends up with summary and directions for further research.

PL

W artykule autorzy skupili się na analizie nieperfekcyjnej operacji diagnozy stanu systemu, podczas której nie wszystkie symptomy o potencjalnym uszkodzeniu elementów systemu zostają wykryte. Swoimi badaniami autorzy objęli analizę jednej z częściej wykorzystywanych w praktyce polityk obsługiwania Block Inspection Policy (BIP) dla systemów wieloelementowych. W artykule przedstawiono krótki przegląd literatury z badanego obszaru, następnie omówiono koncepcję modelu BIP oraz przedstawiono jego model symulacyjny z wykorzystaniem oprogramowania QNU Octave. W kolejnym punkcie przedstawiono analizę wrażliwości badanego modelu. Pracę kończy podsumowanie i wskazanie kierunków dalszych prac badawczych.

4

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

Zhang T., Cheng Z., Liu Y. J., Guo B.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 3

256-264

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.

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.