Optimal quasi-periodic preventive maintenance policies for a repairable system with stochastic maintenance intervalOptymalna strategia quasi-okresowej konserwacji zapobiegawczej systemu naprawialnego – czas między przeglądami jako wielkość stochastyczna

The usual preventive maintenance (PM) of a repairable system is done before failure at integer multiples of time T. In some real cases, PM cannot be performed as soon as a planned PM period is reached because of effects of some random factors, while it is usually done within an implemented period, and thus it makes the PM period become a stochastic interval. From this viewpoint, a quasi-periodic imperfect preventive maintenance policy is proposed in this paper, in which a repairable system experiences either a minor failure or catastrophic failure when a failure occurs, and the first (N-1) PM intervals is divided into a planned PM period and an implemented period. In the former, the system may be suffered an unplanned PM for removing a catastrophic failure and performing a PM, whereas in the latter, the system is preventively maintained following an occurrence of a catastrophic failure or a dynamic PM plan, whichever comes first. At the Nth PM interval, the system is replaced either when a catastrophic failure occurs or operational time reaches T, whichever comes first. An optimization of the proposed mode is introduced, the existence and the uniqueness of the optimal solution are presented, and a useful constraint of the implemented period is obtained. Finally, a real case study of PM on Chinese diesel locomotives is examined to illustrate the proposed maintenance policy.

Zazwyczaj przeglądy okresowe systemu naprawialnego wykonuje się przed wystąpieniem uszkodzenia, w określonych odstępach czasu stanowiących całkowitą wielokrotność czasu T. W warunkach rzeczywistych, jednak, nie zawsze można przeprowadzić przegląd w zaplanowanym terminie ze względu na działanie pewnych losowych czynników, natomiast zazwyczaj przeprowadza się go w dopuszczalnym okresie realizacji, w związku z czym przedział czasu między przeglądami okresowymi staje się wielkością stochastyczną. Biorąc powyższe pod uwagę, w niniejszej pracy zaproponowano strategię quasi-okresowej konserwacji zapobiegawczej, która zakłada, że system naprawialny może ulec albo drobnemu uszkodzeniu albo uszkodzeniu katastroficznemu, a czas, do którego należy wykonać pierwszy przegląd okresowy (N-1) można podzielić na zaplanowany czas przeprowadzenia przeglądu oraz dopuszczalny okres realizacji przeglądu. W pierwszym przypadku, może wystąpić konieczność przeprowadzenia nieplanowanej konserwacji systemu mającej na celu usunięcie uszkodzenia katastroficznego, natomiast w drugim, konserwację przeprowadza się po wystąpieniu uszkodzenia katastroficznego lub zgodnie z dynamicznym harmonogramem przeglądów, zależnie od tego, która z sytuacji zaistnieje wcześniej. W N-tym terminie przeglądu okresowego, dokonuje się wymiany systemu, albo wskutek wystąpienia uszkodzenia katastroficznego albo gdy czas pracy systemu osiągnie wartość T, zależnie od tego, co nastąpi wcześniej. W artykule przedstawiono optymalizację proponowanego trybu działania, wykazano istnienie i jednoznaczność optymalnego rozwiązania oraz wyznaczono przydatne ograniczenie dopuszczalnego okresu realizacji. Na koniec, proponowaną politykę konserwacji zapobiegawczej zilustrowano studium przypadku chińskich lokomotyw spalinowych.