ترجمه فارسی عنوان مقاله
برنامه زمانی برای نگهداری پیشگیرانه و جابه جایی درسیستمهای قابل تعمیر و نگهداری با استفاده از برنامه نویسی دینامیک
عنوان انگلیسی
Preventive maintenance and replacement scheduling for repairable and maintainable systems using dynamic programming ☆
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
25696 | 2011 | 12 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Computers & Industrial Engineering, Volume 60, Issue 4, May 2011, Pages 654–665
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژهها
1. مقدمه
2. بررسی مقالات
2.1 بهینه سازی نگهداری پیشگیرانه
2.2. مسأله جایگزینی تجهیزات
2.3. انگیزهها ونقش این پژوهش
3. پیکربندیهای سیستم
3.1 نگهداری
3.2 جایگزینی
شکل 1. تأثیر نگهداری دوره j بر روی جزء ROCOF
شکل 2. تأثیر جایگذاری دوره j بر روی سیستم ROCOF
3.3 هیچ اقدامی انجام ندادن
3.4 هزینه نگهداری پیشگیرانه و فعالیتهای جایگزینی
3.4.1 هزینه خرابی
3.4.2. هزینه نگهداری
3.4.3. هزینه جایگزینی
3.4.4 هزینه ثابت
3.4.5 هزینه کل
4. مدلهای بهینه سازی
4.1 مدل 1- به حداقل رساندن هزینه کل در معرض محدودیت قابلیت اطمینان
4.2. مدل 2- به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان به موجب محدودیت بودجه
5. برنامه نویسی دینامیک هیبریدی/ روش شاخه و حد
6. نتایج محاسباتی
جدول 1. پارامترهایی برای نمونه عددی
جدول 2. برنامه نگهداری و جایگزینی که هزینه کل را به حداقل میرساند (قابلیت اطمینان= 50.00% و هزینه $ 13797.10).
جدول 3. مدل 2. برنامه نگهداری و جایگزینی بهینه که قابلیت اطمینان را به حداکثر میرساند (بودجه= $ 14989.74و قابلیت اطمینان= 49.92%).
جدول 4. طول عمر مؤثر در برنامه زمانی بهینه مدل 1
جدول 5. طول عمر مؤثر قطعات در برنامه زمانی بهینه مدل 2.
شکل 3. طول عمر ویژه قطعات در مدل 1
شکل 4. طول عمر مؤثر قطعات در مدل 2
7. نتیجه گیریها
کلیدواژهها
1. مقدمه
2. بررسی مقالات
2.1 بهینه سازی نگهداری پیشگیرانه
2.2. مسأله جایگزینی تجهیزات
2.3. انگیزهها ونقش این پژوهش
3. پیکربندیهای سیستم
3.1 نگهداری
3.2 جایگزینی
شکل 1. تأثیر نگهداری دوره j بر روی جزء ROCOF
شکل 2. تأثیر جایگذاری دوره j بر روی سیستم ROCOF
3.3 هیچ اقدامی انجام ندادن
3.4 هزینه نگهداری پیشگیرانه و فعالیتهای جایگزینی
3.4.1 هزینه خرابی
3.4.2. هزینه نگهداری
3.4.3. هزینه جایگزینی
3.4.4 هزینه ثابت
3.4.5 هزینه کل
4. مدلهای بهینه سازی
4.1 مدل 1- به حداقل رساندن هزینه کل در معرض محدودیت قابلیت اطمینان
4.2. مدل 2- به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان به موجب محدودیت بودجه
5. برنامه نویسی دینامیک هیبریدی/ روش شاخه و حد
6. نتایج محاسباتی
جدول 1. پارامترهایی برای نمونه عددی
جدول 2. برنامه نگهداری و جایگزینی که هزینه کل را به حداقل میرساند (قابلیت اطمینان= 50.00% و هزینه $ 13797.10).
جدول 3. مدل 2. برنامه نگهداری و جایگزینی بهینه که قابلیت اطمینان را به حداکثر میرساند (بودجه= $ 14989.74و قابلیت اطمینان= 49.92%).
جدول 4. طول عمر مؤثر در برنامه زمانی بهینه مدل 1
جدول 5. طول عمر مؤثر قطعات در برنامه زمانی بهینه مدل 2.
شکل 3. طول عمر ویژه قطعات در مدل 1
شکل 4. طول عمر مؤثر قطعات در مدل 2
7. نتیجه گیریها
ترجمه کلمات کلیدی
-
نگهداری پیشگیرانه و برنامه ریزی جایگزینی -
سیستم های چند جزء -
مدل بهینه سازی -
برنامه ریزی پویا -
کلمات کلیدی انگلیسی
Preventive maintenance and replacement scheduling,
Multi-component systems,
Optimization model,
Dynamic programming,
ترجمه چکیده
در این مقاله مدلهای ریاضی و یک روش راه حل برای تعیین برنامه ریزیهای نگهداری پیشگیرانه بهینه در یک سیستم متوالی از اجزاءقابل تعمیر و نگهداری با نرخ وقوع خرابی (ROCOF) فزاینده ارائه دادهایم. افق برنامه ریزی نگهداری به دورههای گسسته و اندازههای مساوی تقسیم شده است که در هر دوره سه اقدام احتمالی برای هر جزء در نظر گرفته شده است (نگهداری، جایگزینی یا انجام هیچ کاری). تصمیمات بهینه برای هر جزء در هر دوره طوری بررسی شدهاند که بتوانیم به اهداف و شرایط سیستم دست یابیم. در حالت خاص، حالتهای به حداقل رساندن هزینه کل در معرض محدودیت برای قابلیت اطمینان سیستم و به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان سیستم در معرض محدودیت بودجه بندی برای هزینه کل مدل سازی شدهاند. برنامه نویسی دینامیک، به عنوان یک متدلوژی بهینه سازی،همراه با روش شاخه و حد به کار رفته است و اثربخشی این روش از طریق کاربرد یک نمونه عددی نشان داده شده است. چنین روش مدل سازی برای طراحان و مهندسان تعمیر و نگهداری که با مسأله ارائه طرحهای نگهداری پیشنهادی برای سیستمهای مرکب اجزاء روبرو هستند بسیار مفید است.
ترجمه مقدمه
نگهداری پیشگیرانه یک عبارت جامع است که شامل مجموعهای از فعالیتها برای توسعه قابلیت اطمینان کل و دسترس پذیری سیستم است. در تمامسیستمها، از نقالهها و خودروها گرفته تا جرثقیلهای بالاسری، برنامههایی نگهداری توسط سازنده تعیین شده که هدف آنها کاهش ریسک خرابی سیستم و هزینه کل نگهداری سیستم است.فعالیتهای نگهداری پیشگیرانه معمولاً شامل بازرسی، تمیزکردن، روغن کاری، تنظیم، هم ترازی و یا جایگزینی سیستمهای فرعی و اجزاء فرعی فرسوده هستند. صرفنظر از سیستم ویژه مورد نظر، فعالیتهای نگهداری پیشگیرانه را میتوان به یک یا دو روش دسته بندی کرد، نگهداری اجزاء یا جایگزینی اجزاء. حفظ فشار مناسب هوا در لاستیکهای یک خودرو نمونهای از نگهداری اجزاء است. لازم به ذکر است که این اقداممشخصههایطول عمر لاستیکها را تغییر میدهد و در صورتی که به درستی انجام شود نهایتاً موجب کاهش وقوع خرابی در لاستیکهامیشود. جایگزینی ساده یک یا چند لاستیک با لاستیکهای جدید نمونهای از جایگزینی اجزاء است. کاملاً مشخص است که نگهداری پیشگیرانه شامل تعادل کامل بین هزینههای نگهداری اجرایی و فعالیتهای جایگزینی است و با کاهش میزان کلی وقوع خرابی سیستم باعث صرفه جویی در هزینههامیشود. طراحان برنامههای نگهداری پیشگیرانه باید هزینههای تکی را در هر یک از اقداماتی که برای به حداقل رساندن هزینه کل عملیات سیستم انجام میشود در نظر بگیرند. علاوه بر این طراحان به بیشینه سازی قابلیت اطمینان سیستم که معرض محدودیت بودجه بندی است علاقه مند هستند.
در این مقاله مدلهای ریاضی برای برنامه ریزی نگهداری پیشگیرانه و فعالیتهای جایگزینی در سیستمهای قابل تعمیر و قابل نگهداری با اجزاء متعدد ارائه شده است، که هر یک در معرض نرخ وقوع خرابی فزاینده (ROCOF)، در دورههای گسسته زمانی «زوال» نیز نامیده میشود، قرار دارند. در هر دوره (که به صورت یک ساعت، یک روز، یک هفته یک ماه و غیره تعریف میشود) فرض میکنیم که هر یک از سه فعالیت مجزا را میتوان برای هر جزء در سیستم برنامه ریزی کرد:
(a) هیچ اقدامی- در این حالت، هیچ فعالیتی بر روی اجزاء انجام نمیشود. این حالت را اغلب این طور بیان میکنیم که یک جزء در حالت «بد به صورت فرسوده» «bad- as- old» باقی میماند، که جزء مورد نظر به صورت عادی استعمال میشود.
(b) نگهداری- در این حالت جزء مورد نظر تعمیر میشود، که در وضعیتی بین «خوب مانند روز اول» و «بد به صورت فرسوده» قرار میگیرد. در این مقاله، با اقدامات نگهداری طول عمر مؤثر قطعهتا درصد مشخصی از طول عمر واقعی کاهشمییابد. از آن جایی که قطعات در معرض فرسودگی قرار دارند بنابراین ROCOFفزایندهای را تجربه میکنند، بدین ترتیب کاهش طول عمر مؤثر موجب کاهش ROCOF نیز میشود.
(c)جایگزینی- در این حالت، قطعات جایگزین شده و بلافاصله در وضعیت «خوب مانند روز اول» قرار میگیرند، یعنی طول عمر قطعات به طور مؤثر به زمان صفر بر میگردد.
از این رو این مسأله برای هر یک از قطعات سیستم در هر دورهای از افق برنامه ریزی به طراحی یکی از پیامدهای اقدامات (a)، (b) یا (c) تبدیل میشود به طوری که هزینههای کل به حداقل میرسد یا قابلیت اطمینان سیستم به حداکثرمیرسد. انگیزه این تحقیق از پیچیدگی حاصل از یافتن سیاستهای نگهداری پیشگیرانه بهینه در سیستمهای چند جزئی و مسأله جایگزینی تجهیزات، که تاکنون به طور جداگانه بررسی شدهاند الهام گرفته شده است. در این تحقیق بهینه سازی نگهداری پیشگیرانه در حوزه طراحی قابلیت اطمینان با مسأله جایگزینی قطعه ادغام شده و از ترکیب برنامه نویسی دینامیک و روش شاخه و حد برای یافتن راه حل بهینه جهانی استفاده شده است. ترتیب بخشها در این مقاله به صورت زیر هستند:
در بخش 2، خلاصهای از مجموعه مقالات موجود در مدلها و الگوریتمهای مختلف در بهینه سازی نگهداری پیشگیرانه و مسأله جایگزینی تجهیزات ارائه شده و هدف تحقیقات به طور واضح بیان شده است. در بخش 3 پیکربندی سیستم و پروسه فرمول بندی مدلهای بهینه سازی آورده شده است. در بخش 4 مدلهای بهینه سازی پیشنهادی و در بخش 5 فرمول بندی برنامه نویسی دینامیک مدلهای بهینه سازی آمده است و متدلوژی راه حل برای حل مدلهای پیشنهادی بررسی شده است. در بخش 6، از مدلهای ارائه شده برای یافتن بهترین تصمیمات نگهداری پیشگیرانه و جایگزینی نمونه عددی برای اثبات اثربخشی مدل پیشنهادی و روش راه حل استفاده شده است. در انتها، در بخش 7 تحقیقات با بیان خلاصه و نظرات نتیجه گیری شدهاند.