특정 가용도 수준을 보장하는 열화시스템의 예방보전 정책

Abstract

현장에서 사용되는 공학시스템은 운영 시 마모와 노화 등의 원인의 열화현상이 발생한다. 열화현상은 시스템에 고장을 발생시키며 이에 따라 손실이 발생한다. 발생하는 손실은 시스템의 신뢰성을 저하시키며 시스템이 운영되지 못하는 상태에 따른 기회비용이 발생하는 것을 의미한다. 시스템의 손실을 최소화하려면 수리나 교체와 같은 보전활동을 수행하며, 상대적으로 비용이 적게 드는 예방보전활동을 실시한다. 일반적으로 보전정책은 불완전 보전효과를 지니기 때문에 현실 상황을 최대한 반영하는 보전 정책을 수립하려면 이를 고려해야 한다. 본 연구는 시스템 상태를 표현하는 확률 과정을 이용하여 열화 현상으로 시스템 상태가 새 것과 같은 상태가 되지 않는 것으로 보전정책의 불완전 보전효과를 보인다. 제시하는 보전 정책은 사전에 결정한 가용도 수준에 따라 교체 시점을 결정하며와 최소 비용을 보장하는 예방보전 수와 최적 유지보수 임계지점을 각각 결정한다. 그리고 수치 예제는 시스템 열화과정이 감마 과정을 따르는 시스템을 대상으로 본 연구에서 제시하는 보전 정책을 적용한다.|This paper deals with the process for determining the optimal number of preventive maintenances. Particularly, it focuses on the degradation system while guaranteeing a predetermined availability level and considering imperfect maintenance effect. Most engineering systems undergo degradation due to abrasion and aging. Such degradation causes the system to increase the likelihood of failure and accrue to unwanted costs. Thus, maintenance actions are demanded but they usually have imperfect maintenance effect. Such imperfect maintenance effect is reflected in building the preventive maintenance policy. Therefore the derived maintenance policy is based on the costs relative to system maintenance, failure and availability. Imperfect maintenance effect of the maintenance policy is demonstrated by a stochastic process of the states of the system. Proposed maintenance policy determines the number of preventive maintenances and the threshold of the system state for preventive maintenances for guaranteeing predetermined availability level and minimal cost. A numerical example for a degradation system characterized by a gamma process is given to show the use of the proposed process.; This paper deals with the process for determining the optimal number of preventive maintenances. Particularly, it focuses on the degradation system while guaranteeing a predetermined availability level and considering imperfect maintenance effect. Most engineering systems undergo degradation due to abrasion and aging. Such degradation causes the system to increase the likelihood of failure and accrue to unwanted costs. Thus, maintenance actions are demanded but they usually have imperfect maintenance effect. Such imperfect maintenance effect is reflected in building the preventive maintenance policy. Therefore the derived maintenance policy is based on the costs relative to system maintenance, failure and availability. Imperfect maintenance effect of the maintenance policy is demonstrated by a stochastic process of the states of the system. Proposed maintenance policy determines the number of preventive maintenances and the threshold of the system state for preventive maintenances for guaranteeing predetermined availability level and minimal cost. A numerical example for a degradation system characterized by a gamma process is given to show the use of the proposed process.