دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 22548
ترجمه فارسی عنوان مقاله

استراتژی نگهداری پیشگیرانه پویا برای سیستم های تولید کهنه و رو به زوال

عنوان انگلیسی
Dynamic preventive maintenance strategy for an aging and deteriorating production system
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
22548 2011 7 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Expert Systems with Applications, Volume 38, Issue 5, May 2011, Pages 6287–6293

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

شکل 1. نمودار سیاست نگهداری پیشگیرانه پویا

2. مفروضات سیستم

2.1 حالت های سیستم از نظر شاخص سلامت 

2.2 حالت های سیستم

2.3 مفروضات راجع به سیاست های نگهداری سیستم

2.4. توصیف نمادها

3. مدل سیستم

3.1 زنجیره مارکوف پایه

3.2 زنجیره مارکوف با حالت رو به زوال

3.3. زنجیره مارکوف با حالت رو به زوال و حالت کهنگی

3.4. هزینه های مورد انتظار در طول  

3.5 الگوریتم برای تعیین اقدام نگهداری

4. مثال عددی

جدول 1. هزینه نگهداری برای هر اقدام

5. نتیجه گیری 

جدول 2. زمان نگهداری برای هر اقدام

جدول 3. هزینه و زمان مورد انتظار اقدامات، تعمیرات و ضایعات در  

جدول 4. استراتژی نگهداری  

جدول 5. استراتژی نگهداری در   و   

پیوست اول
ترجمه کلمات کلیدی
تعمیر و نگهداری پیشگیرانه - افزایش عمر - شاخص سلامتی - خرابی
کلمات کلیدی انگلیسی
Preventive maintenance,Aging,Healthy index,Deteriorating
ترجمه چکیده
این مقاله یک استراتژی نگهداری پیشگیرانه پویا برای سیستم های تولید چندحالته "کهنه" و "رو به زوال" پیشنهاد می کند. یک حالت عامل بلادرنگ می تواند از طریق شاخص سلامتی استخراج شود. ماتریس "احتمال انتقال حالت وابسته‌به‌زمان" برای توصیف سیستم تولید کهنه و رو به زوال استفاده می شود. ماتریس انتقال احتمال فعلی و عامل کهنگی بر اساس داده های تاریخچه برآورد می شوند. سپس می توان ماتریس انتقال احتمال را از نظر عامل کهنگی به روز رسانی کرد. اقدامات متعددی برای حفظ سیستم در معرض خطر ارائه می‌شوند. اقدام نگهداری بهینه در هر حالت عملیاتی و در هر زمان خاص با حداقل هزینه مورد انتظار در طول یک بازه زمانی معین محدود نیز تعیین می شود.
ترجمه مقدمه
بررسی گسترده سیاست های تعمیر و نگهداری مختلف برای سیستم های رو به زوال را می توان در پیرسکالا و ولکر (1976) و اسمیت (1981)، والدرز- فلورس و فلدمن (1989) مشاهده کرد. با این حال، این سیاست های تعمیر و نگهداری را می توان به دو گروه تقسیم کرد. گروه اول اقدامات نگهداری که در وضعیت نقص بدون بازرسی انجام می شوند. این گروه شامل موارد زیر است: (1) سیاست جایگزینی سن (یعنی جایگزینی بمحض نقص یا کهولت سیستم) (بارلو و هانتر 1960) و گسترش آنها توسط حداقل تعمیرات مانند باگای و جاینت (1994)، چن و فلدمن (1997)، جان و شوی (1999)، مزدوچی و ساییر (1996)، شوی، یه، لین و یوان (1999)؛ (2) سیاست جایگزینی بلوک (یعنی جایگزینی در برای پس از نقص) و سیاست جایگزینی نقص (جایگزینی پس از نقص) و (3) سیاست های نگهداری برنامه ریزی شده از طریق پیش بینی آماری زمان نقص (مانفیلد، 1986، چادوری 1977). گروه دوم مرتبط با اقدامات نگهدارنده ای است که در شرایط نقص با تجهیزات بازرسی انجام می شود. چنین سیستمی می تواند به عنوان یک سیستم چندحالته رو به زوال با حالت های به ترتیب در نظر گرفته شود (1: کامل، L: شکست کامل). لام و یه (1994) سیاست جایگزینی کنترل-محدود را تحت بازرسی مستمر پیشنهاد دادند به طوری که جایگزینی به طور مطلوب بر روی حالت آستانه انجام می شود که از طریق بازرسی و یا مشاهده شکست کامل L شناسایی می شود. لام و یه (1994) سیاست جایگزینی کنترل-محدود دیگری را پیشنهاد کردند تحت بازرسی در هر برای تعیین حالت بهینه به طوری که جایگزینی زمانی رخ می دهد که حالت سیستم x در شرایط را ارضا کند. چیانگ و یوان (2001، 2000) نیز دو سیاست نگهداری پیشگیرانه کنترل-محدود دیگر را پیشنهاد کردند تحت بازرسی های مستمر و دوره ای برای تعیین حالت بهینه . وود (1998) یک قانون کنترل-محدود را پیشنهاد کرد که نیاز به بازسازی سیستم دارد هر زمانی که آسیب آن بیش از یک سطح آستانه معین باشد. در تمام روش های فوق فرض بر این است که سیستم زنجیر مارکوف زمان-پیوسته را ارضا می کند. همچنین حالت آستانه به دست آمدند و اقدام نگهداری بهینه تنها وابسته به حالت است (یعنی مستقل از زمان). جاردین، باتجویچ و ماکیس (1997) یک سیاست جایگزینی پویای بهینه (یعنی هر دو وابسته به حالت و وابسته به زمان) برای نگهداری مبتنی بر شرایط پیشنهاد دادند. ویادمن، دیکر و اسمیت (1997) یک سیاست نگهداری پیشگیرانه پویای دیگر پیشنهاد کردند که یک برنامه آزمایشی طولانی مدتِ بر اساس اطلاعات موجود در کوتاه مدت با یک رویکرد rolling-horizon بود. چن، چن و یوان (2003) سیاست نگهداری پیشگیرانه پویا را برای یک سیستم رو به زوال چند حالته پیشنهاد دادند. سیستم مجهز به تجهیزات بازرسی کافی متصل به یک مرکز کامپیوتری است. اندازه گیری یا بازرسی در یک دوره زمانی ثابت و برای یک d ثابت انجام می شود. شکل 1. نمودار سیاست نگهداری پیشگیرانه پویا شاخص سلامتی سیستم برای شناسایی حالت سیستم x و انتخاب اقدام تعمیر و نگهداری با حداقل هزینه مورد انتظار از مجموعه متعددی از گزینه ها محاسبه می شود. با این حال، یک زنجیر مارکوف چندحالته با احتمالات انتقال مستقل از زمان برای مدل سازی سیستم مورد استفاده قرار می گیرد. سیاست نگهداری تنها وابسته به حالت است. لیائو، الساید و چان (2006) مدل نگهداری مبتنی بر شرایط را برای سیستم تحت نظارت مداوم در نظر گرفتند. حالت های سیستم به طور تصادفی با خسارت باقی مانده پس از تعمیر و نگهداری توزیع می شوند. آستانه نگهداری بهینه با استفاده از سیاست مبتنی بر شرایط تعیین می شود. لو، تو و لو (2007) یک رویکرد نگهداری مبتنی بر شرایط پیش گویانه را بر اساس نظارت و پیش بینی سیستم مورد مطالعه قرار دادند. رو به زوال بودن سیستم به عنوان یک فرایند تصادفی پویا با افت پیوسته عملکرد در نظر گرفته می شود. یی، کائو و چانگ (2009) طرح نگهداری برای تجهیزات اجاره ای با استفاده از روش کاهش میزان شکست و یک سیاست حفظ و نگهداری پیشگیرانه را پیشنهاد دادند که کل هزینه مورد انتظار را به حداقل می رساند. بررسی جامع این موضوعات توسط شیو لین و لیائو (2005) انجام شده است. با در نظر گرفتن احتمالات انتقال وابسته به زمان، که از نظر عامل کهنگی در چن و وو (2007) به روز می شوند، این مقاله یک استراتژی نگهداری پیشگیرانه چند-اقدامی پویا برای یک سیستم کهنه و محیط رو به زوال پیشنهاد می کند.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  استراتژی نگهداری پیشگیرانه پویا  برای سیستم های تولید کهنه و رو به زوال

چکیده انگلیسی

This paper proposes a dynamic preventive maintenance strategy for a multi-state deteriorating production system. A real-time operating state can be derived via the healthy index. A time-dependent state transition probability matrix is used to describe the aging and deteriorating system. The current probability transition matrix and the aging factor are estimated based on historical data. Then one can update the transition probability matrix the next time in terms of the aging factor. Multiple actions at risk are provided to maintain the system with time spent considered. The optimal maintenance action at each operating state and at each specific time is obtained at the minimum expected total cost per unit time during a given finite time interval.

مقدمه انگلیسی

Extensive reviews of various maintenance policies on a deteriorating system can be found in Pierskalla and Voelker, 1976, Sherif and Smith, 1981 and Valderz-Flores and Feldman, 1989. However, such maintenance policies can be classified into two groups. The first group deals with the maintenance action which is taken under failure without inspection. Such a group includes: (1) the age replacement policy (i.e. replacement upon failure or at age) (Barlow & Hunter, 1960) and their extensions by including minimal repair such as Bagai and Jaint, 1994, Chen and Feldman, 1997, Cleroux et al., 1979, Jhan and Sheu, 1999, Mazzuchi and Soyer, 1996 and Sheu et al., 1999; (2) the block replacement policy (i.e. replacement at kT for k = 1, 2 … or upon failure) and the failure replacement policy (i.e. replacement upon failure) ( Berg and Epstein, 1978, Block et al., 1993 and Lam and Yeh, 1994); and (3) the scheduled maintenance policies through predicting failure time statistically (Canfield, 1986 and Chaudrhuri and Sahu, 1977). The second group deals with the maintenance action which is taken under failure with inspection equipment. Such a system can be regarded as a multi-state deteriorating system with states in deteriorating order 1 < 2 < ⋯ < i < ⋯ < j < ⋯ < L, (1: perfect,…, L: complete failure). Lam and Yeh (1994) proposed a control-limit replacement policy under continuous inspection so that replacement is taken optimally upon the threshold state j∗ which is identified by inspection or when the complete failure L is observed. Lam and Yeh (1994) proposed another control-limit replacement policy under inspection at each nd to determine the optimal (d∗, j∗) so that the replacement takes places at nd whenever the system state x at nd satisfies j∗ ⩽ x ⩽ L. Chiang and Yuan, 2001 and Chiang and Yuan, 2000 proposed still another two control-limit preventive maintenance policies under continuous and periodic inspection respectively to determine optimal (i∗, j∗) (two threshold states 1 < i∗ < j∗ < L) so that the repair (resp. replacement, do-nothing) is taken whenever the system state x satisfies i∗ ⩽ x < j∗ (resp. j∗ ⩽ x ⩽ L: otherwise). Wood (1998) proposed a control limit rule that requires the system to be restored whenever its damage exceeds a certain level under continuous inspection. All of the methods stated above have to assume that the system satisfies a continuous-time Markov chain. Also, the threshold states were obtained and the optimal maintenance action taken is state-dependent only (i.e. not time-dependent). Jardine, Banjevic, and Makis (1997) and Makis and Jardine (1992) proposed an optimal dynamic (i.e. both state- and time-dependent) replacement policy for condition-based maintenance. Wildeman, Dekker, and Smith (1997) proposed another dynamic preventive maintenance policy that a long-time tentative plan was taken based on a subsequent adaptation and according to available information on the short term with a rolling-horizon approach. Chen, Chen, and Yuan (2003) proposed a dynamic preventive maintenance policy for a multi-state deteriorating system. The system is equipped with sufficient inspection equipment connected to a computer center. The measurement or inspection is taken in a fixed time period nd for a fixed d. The system healthy index is calculated to identify the system state x and to choose the maintenance action at the minimum expected total cost from the set Ax of alternatives. However, a multi-state Markov chain with time independent transition probabilities is used to model the system without aging. The maintenance policy is state-dependent only. Liao, Elsayed, and Chan (2006) considered a condition-based maintenance model for continuously degrading system under continuous monitoring. The states of the system are randomly distributed with residual damage after maintenance. The optimum maintenance threshold is determined using condition-based availability limit policy. Lu, Tu, and Lu (2007) studied a predictive condition-based maintenance approach based on monitoring and predicting a system’s deterioration. The system’s deterioration is considered to be a stochastic dynamic process with continuous degrading. Yeh, Kao, and Chang (2009) proposed a maintenance scheme for leased equipment using failure rate reduction method and derives an optimal preventive maintenance policy that minimize expected total cost. A contemporary thorough review on these topics has been surveyed by Sheu, Lin, and Liao (2005) and Wang (2002). By considering time-dependent transition probabilities, which are updated in terms of the aging factor in Chen and Wu, 2007 and Guo et al., 1998, this paper is to propose a dynamic multi-action preventive maintenance strategy for a system under aging and deteriorating environment.

نتیجه گیری انگلیسی

This article extends the research of Chen et al. (2003) by further considering time dependent transition probability matrix and using the aging factor in Chen and Wu, 2007 and Guo et al., 1998. A discrete-time multi-state Markov chain with time-dependent state transition probability matrix is used to describe the system whose deterioration has aging property. One can estimate the current probability transition matrix and the ageing factor based on historical data. Then one can update the transition probability matrix the next time in terms of the aging factor. Multiple actions at risk are provided to maintain the system with times spent considered. The optimal maintenance action at each operating state and each specific time is obtained with the minimum expected total cost per unit time during a given finite time interval.