Μοντελοποίηση, ανάλυση και σχεδιασμός βέλτιστων στρατηγικών ευκαιριακής συντήρησης για συστήματα με στοιχεία που υπόκεινται σε πολλαπλά στάδια υποβάθμισης

Abstract

Η εξάρτηση της ανθρωπότητας από τα τεχνολογικά συστήματα είναι εμφανής, με την χρήση αυτών στην βιομηχανία, στις παραγωγικές διαδικασίες και στις μεταφορές να γίνεται ολοένα και εντονότερη. Η εξέλιξη αυτή κάνει τα συστήματα πιο πολύπλοκα και ο αριθμός των μονάδων τους αυξάνεται. Επομένως, σημαντικός είναι ο σωστός σχεδιασμός ώστε να διασφαλίζεται η υψηλή αξιοπιστία και το χαμηλό λειτουργικό κόστος τους. Για την επίτευξη των παραπάνω στόχων σημαντικός παράγοντας είναι η σωστή συντήρηση καθώς και η χρονική στιγμή που θα εφαρμοσθεί. Καθότι έτσι μειώνονται οι βλάβες και το κόστος των λειτουργιών. Η παραπάνω ανάγκη μεταφράζεται ως ανάγκη βελτιστοποίησης του προγράμματος συντήρησης του εκάστοτε συστήματος ή και ως ανάγκη εύρεσης της βέλτιστης στρατηγικής συντήρησης του συστήματος. Εκτός από τις κλασσικές προσεγγίσεις συντήρησης, σε συστήματα με πληθώρα εξαρτημάτων είναι ευρέως διαδεδομένη και η ευκαιριακή συντήρηση, κατά την οποία ταυτόχρονες ενέργειες γίνονται σε παραπάνω από ένα εξάρτημα όταν το σύστημα δεν λειτουργεί για κάποια προγραμματισμένη συντήρηση ή κατά τη διάρκεια κάποια βλάβης, με αποτέλεσμα την μείωση του κόστους Σύμφωνα με τα παραπάνω είναι εμφανής η ανάγκη ύπαρξης βέλτιστων ευκαιριακών στρατηγικών συντήρησης που να εξισορροπούν το κόστος και την αξιοπιστία του συστήματος. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αφορά στην μοντελοποίηση, ανάλυση και σχεδιασμό βέλτιστων στρατηγικών ευκαιριακής συντήρησης για ένα σύστημα τριών στοιχείων συνδεδεμένων σε σειρά που υπόκεινται σε δύο στάδια υποβάθμισης, με ενέργειες συντήρησης δύο επιπέδων (συντήρηση και ανανέωση). Σκοπός είναι η ελαχιστοποίηση του ρυθμού κόστους του συστήματος. Αρχικά η υποβάθμιση δύο σταδίων περιγράφεται με ένα μοντέλο αξιοπιστίας και με την βοήθεια της συντήρησης. Στην συνέχεια παρουσιάζεται η βασική στρατηγική συντήρησης. Η βασική στρατηγική συντήρησης εφαρμόζεται στα στοιχεία, ενώ από την εφαρμογή της λαμβάνεται το στατικό πρόγραμμα συντήρησης κάθε στοιχείου, το οποίο με σκοπό την ελαχιστοποίηση του ρυθμού κόστους μέσα σε έναν κύκλο ανανέωσης δίνει τον αριθμό των συντηρήσεων καθώς και την κρίσιμη αξιοπιστία σε έναν κύκλο ανανέωσης. Στην συνέχεια δίνεται η δυναμική στρατηγική συντήρησης των στοιχείων, η μέθοδος επιλογής των ευκαιριακών αποφάσεων συντήρησης των στοιχείων με ένα όριο αναλογίας αξιοπιστίας και ο τρόπος ενημέρωσης των επερχόμενων προγραμμάτων συντήρησης των στοιχείων. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από μια αλγοριθμική διαδικασία, η οποία αποφασίζει σε ποια στοιχεία θα γίνει κάποια ενέργεια αλλά και τι είδους ενέργεια θα είναι αυτή, ενημερώνει τις καταστάσεις των στοιχείων σύμφωνα με τις ενέργειες που έγιναν στην διακοπή και προγραμματίζει την επόμενη διακοπή του συστήματος, με απώτερο σκοπό της μείωση του ρυθμού κόστους του συστήματος. Η διαδικασία αυτή εξετάζεται για τρείς τιμές διαφορετικών ορίων αναλογίας αξιοπιστίας σε πεπερασμένο ορίζοντα προγραμματισμού της συντήρησης του συστήματος για την σύγκριση αποτελεσμάτων. Η παραπάνω προσέγγιση εφαρμογής ευκαιριακής συντήρησης εφαρμόζεται σε μια μελέτη περίπτωσης κα τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα της έρευνας αυτής.