یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی برای گروه‌بندی پویا فعالیت‌های نگهداری و تعمیرات با در نظر گرفتن عملکرد منقطع یک سیستم چند مولفه‌ای

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی صنایع، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی و صنایع، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران

چکیده

تعمیرات فرصت‌طلبانه یک راه‌حل کلیدی برای کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات (نت) و / یا بهبود عملکرد سیستم است. بااین‌ وجود، سیاست‌های نت فرصت‌طلبانه تنها برای رده خاصی از سیستم‌ها توسعه‌یافته‌اند که انتظار می‌رود به‌صورت یکپارچه عمل کنند. هدف این پژوهش توسعه رویکرد‌های نت فرصت‌طلبانه پویای موجود برای سیستم‌های تولیدی منعطف است که به‌صورت منقطع عمل می‌کنند. یک مدل برنامه‌‌ریزی غیرخطی مختلط به‌منظور تصمیم‌گیری هم‌زمان در رابطه با گروه‌بندی فعالیت‌های تعمیراتی و همچنین تعیین اندازه دسته‌های تولیدی و زمان‌بندی آن‌ها توسعه داده‌شده است. مدل پیشنهادی قادر به در نظر گرفتن 1) تعداد محدود تیم‌های تعمیراتی، 2) موجودی اولیه، 3) عملیات مونتاژ و 4) تقسیم اندازه کارها است. تابع هدف شامل هزینه‌های فعالیت‌های تعمیرات پیشگیرانه و اصلاحی و همچنین هزینه‌های مختلف تولید متشکل از هزینه‌های تولید و آماده‌سازی، تأخیر سفارش‌ها و جریمه ذخیره اطمینان است. اعتبار و کارایی مدل پیشنهادی از طریق پیاده‌سازی در یک مثال عددی مورد تحلیل قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A mathematical model for dynamic maintenance grouping considering discrete performance of a multi- component system

نویسندگان [English]

  • Elham Moazam Jazi 1
  • Reza Tavakkoli-Moghaddam 1
  • Hadi Abdollahzadeh Sangroudi 2
1 School of Industrial Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Department of Chemical and Industrial Engineering, University of Science and Technology of Mazandaran, Behshahr, Iran
چکیده [English]

The aim of this paper is to present a method to optimize maintenance planning for a flexible manufacturing system. Such a system can be considered as a multi-component system. Two types of methods may be used in the maintenance optimization of multi-component systems, i.e. static or dynamic methods. Static methods provide a fixed maintenance planning, whereas dynamic methods redefine the groups of maintenance operations at each decision time. Dynamic or opportunistic maintenance can incorporate up to date information such as 1) machines condition, 2) the number of maintenance teams, and 3) production-related constraints in redefining the groups of maintenance operations. As the literature review shows, the existing dynamic or opportunistic maintenance models are mainly developed to specific classes of multi-component systems that are expected to operate continuously without considering the production-related constraints and performance indicators. The objective of this paper is to develop the existing dynamic opportunistic maintenance approaches for flexible production systems that operate intermittently. To this purpose, a mixed-integer nonlinear mathematical model has been developed to simultaneously decide on the maintenance grouping as well as lot sizing and production schedule. Moreover, the proposed model considers further underlying assumptions such as 1) the limited number of maintenance teams, 2) initial inventory, 3) assembly operations, 4) lot sizing, 5) sequence-dependent setup times, and 6) safety stock levels, as well as 7) lots with unequal and variable sizes. The objective includes the costs of preventive and corrective repair activities as well as various production costs consisting of production and setup costs, tardiness penalty costs, and safety stock penalty costs. Due to the non-linear nature of the failure rate of the production machines, techniques for solving linear mathematical models cannot be used. From this, a linear approximation of the model is presented. The validity and efficiency of the proposed model were analyzed by implementation in a numerical experiment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Opportunistic maintenance
  • Dynamic grouping
  • production scheduling
  • Lot sizing
  • Mathematical programming