MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Bo GUO
Model prawdopodobieństwa sukcesu systemów o zadaniach okresowych z ograniczoną liczbą części zamiennych
W niniejszej pracy skonstruowano model do analizy prawdopodobieństwa sukcesu systemów o zadaniach (misjach) okresowych (ang. phased mission systems, PMS) z daną, ograniczoną liczbą części zamiennych. Konfiguracja systemu oraz kryteria sukcesu zadania okresowego mogą być różne dla różnych faz zadania. Większość technik i narzędzi służących do analizy systemów o zadaniach okresowych nie zakłada wymiany części podczas zadania okresowego lub nie bierze pod uwagę czasu wykonania napraw elementów składowych. Tymczasem, w niektórych zadaniach okresowych istnieje możliwość wymiany elementów składowych na zapasowe bądź to w trakcie trwania zadania bądź też w przerwach pomiędzy fazami, a czas takiej wymiany zazwyczaj nie jest bez znaczenia. Biorąc pod uwagę politykę minimalnej wymiany części (ang. minimal spare replacement policy, MSRP), często stosowaną podczas ćwiczeń wojskowych, w niniejszym artykule przedstawiono matematyczny model do analizy prawdopodobieństwa sukcesu zadania okresowego, oparty na dwóch metodach: minimalnych ścieżek zdatności oraz analizy stanu systemu. Możliwość wykorzystania modelu zilustrowano i zweryfikowano na podstawie przykładowych ćwiczeń wojskowych.
Success probability model of phased mission systems with limited spares
This paper builds a model to analyze the success probability of phased mission systems (PMS) with given limited spares. The configuration and success criteria of phased mission may vary from phase to phase. Most reliability analysis techniques and tools of phased mission systems assume that there is no spare replacement during the phased mission or the component repair times are neglected. However, for some phased missions, failed components can be replaced by spares during the mission or in the interval of the phases and the spare replacement times are generally not negligible. By considering minimal spare replacement policy (MSRP) which is often used in military exercise, this paper presents a mathematical model for success probability analysis of phased mission which is based on minimal path set and system state analysis methods. Then, the model was demonstrated and validated by an example of military exercise.
Ustalanie harmonogramu obsługi dla systemu wieloelementowego: podejście oparte na stochastycznych sieciach Petriego oraz algorytmie genetycznym
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.
Maintenance scheduling for multi-unit system: a stochastic Petri-net and genetic algorithm based approach
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.
Optymalizacja eksploatacji dla systemów z zależnymi zagrożeniami konkurującymi przy wykorzystaniu funkcji kopuły
W niniejszej pracy opracowano wspólny model niezawodności z użyciem kopuły dla systemów poddawanych zależnym zagrożeniom konkurującym powodowanym przez dwa procesy degradacji i zaburzenia losowe. Owe dwa procesy degradacji reprezentują typ procesu gamma, podczas gdy zaburzenia losowe są typem niejednorodnego procesu Poissona (non-homogeneous Poisson process - NHPP). Ich związek wzajemnej zależności modelowany jest przy użyciu funkcji kopuły, która jest wyznaczana na podstawie dwuetapowej metody opartej o dane symulowane. Wykazano, iż proponowany model może zapewnić bardziej precyzyjne wyniki niż model, w którym nie ujęto związku zależności. W oparciu o proponowany model niezawodności, badane i porównywane są dwa modele eksploatacji. Stwierdzono, iż koszt przeglądu ma duży wpływ na wybór polityki eksploatacyjnej.
Maintenance optimization for systemswith dependent competing risks using a copula function
This paper develops a joint copula reliability model for systems subjected to dependent competing risks caused by two degradation processes and random shocks. The two degradation processes follow gamma processes and the random shocks follow a non-homogeneous Poisson process (NHPP). Their interdependence relationship is modeled by a copula function, which is determined by a two-stage method based on simulated data. It is shown that the proposed model can provide more precise results than the model without considering the dependent relationship. Through the proposed reliability model, two maintenance models are studied and compared. It is found that the inspection cost has significant effects on the choosing of maintenance Policy.