Optymalizacja zależnego od stanu technicznego utrzymania urządzeń dla dwuskładnikowego systemu szeregowego nie wymagająca z góry ustalonej struktury strategii

Większość badań nad optymalizacją utrzymania systemów wieloskładnikowych bierze pod uwagę jedynie rozkład czasu życia elementów składowych. Kiedy przyjmie się dla systemów wieloskładnikowych strategię utrzymania urządzeń zależną od ich bieżącego stanu technicznego (condition-based maintenance, CBM), struktura strategii staje się złożona w związku z dużą liczbą stanów składowych oraz ich kombinacji. W konsekwencji, często przyjmuje się pewne z góry ustalone struktury strategii utrzymania przed optymalizacją utrzymania systemu wieloskładnikowego w kontekście CBM. Opracowanie takich z góry ustalonych struktur strategii wymaga jednak specjalistycznego doświadczenia, a i tak brak dowodów na optymalność tych strategii. W artykule zaproponowano metodę optymalizacji utrzymania szeregowego systemu dwuskładnikowego, która nie wymaga wcześniej ustalonej struktury strategii. Proponowaną metodę opracowano na podstawie semimarkowskiego procesu decyzyjnego (SMDP). Badanie symulacyjne pokazało, że za pomocą proponowanej metody można ustalać optymalną strategię utrzymania w sposób adaptacyjny dla różnych kosztów utrzymania oraz parametrów procesów degradacyjnych. Za pomocą symulacji badano także optymalną strukturę strategii utrzymania, jako punkt odniesienia dla przyszłych studiów nad optymalizacją systemów wieloskładnikowych.

Most existing research on maintenance optimisation for multi-component systems only considers the lifetime distribution of the components. When the condition-based maintenance (CBM) strategy is adopted for multi-component systems, the strategy structure becomes complex due to the large number of component states and their combinations. Consequently, some predetermined maintenance strategy structures are often assumed before the maintenance optimisation of a multicomponent system in a CBM context. Developing these predetermined strategy structure needs expert experience and the optimality of these strategies is often not proofed. This paper proposed a maintenance optimisation method that does not require any predetermined strategy structure for a two-component series system. The proposed method is developed based on the semi-Markov decision process (SMDP). A simulation study shows that the proposed method can identify the optimal maintenance strategy adaptively for different maintenance costs and parameters of degradation processes. The optimal maintenance strategy structure is also investigated in the simulation study, which provides reference for further research in maintenance optimisation of multi-component systems.