Development and sensitivity analysis of a technical object inspection model based on the delay-time concept use

W artykule autorzy skupili się na opracowaniu matematycznego modelu utrzymania obiektów technicznych podlegających kosztownym uszkodzeniom z uwzględnieniem koncepcji opóźnień czasowych. Uszkodzenie w danym przypadku oznacza awarię lub zdarzenie katastrofalne, po którym obiekt jest niezdatny do użytku do momentu wymiany. Wykorzystano politykę blokowej kontroli stanu obiektu, która zakłada, że operacje diagnozy jego stanu są przeprowadzane w regularnych odstępach co T jednostek czasu. Rozpatrzono model kosztowy oraz model gotowości dla przypadku perfekcyjnej diagnozy stanu obiektu. Pozwoliło to na przeprowadzenie analitycznej optymalizacji okresu T między kolejnymi diagnozami stanu obiektu dla nieskończonego horyzontu czasowego. Następnie, zbadano zgodność opracowanego modelu analitycznego z wynikami uzyskanymi w drodze symulacji. Głównym celem było zbadanie wpływu podstawowych parametrów czasowych opracowanego modelu na poziom współczynnika gotowości oraz oczekiwanych kosztów utrzymania badanego obiektu. Analiza została przeprowadzona w dwóch etapach. Pierwszy obejmuje analizę oczekiwanej liczby zdarzeń (uszkodzeń, wymian profilaktycznych oraz operacji kontroli stanu obiektu) dla wybranych zakresów parametrów czasowych: T i opóźnienia czasowego h. W kolejnym kroku zbadano zależność wskaźnika gotowości i oczekiwanych kosztów utrzymania obiektu od wybranych parametrów czasowych modelu. Pracę kończy wskazanie kierunków dalszych prac badawczych.

n the presented paper, authors focus on the development of mathematical delay-time model for single-unit technical systems (technical objects) liable to costly failure. Failure is taken here to mean a breakdown or catastrophic event, after which the system is unusable until replacement. Implemented maintenance policy is the Block-Inspection Policy that assumes performing inspection actions at regular time intervals of T. In the perfect inspection case the availability and cost models are developed. This gives the possibility for analytical optimization of time between maintenance actions performance T for the infinite operational time of the system. Later, there is examined the compatibility of the developed analytical model with simulation results. The main target is to investigate what is the influence of the given model basic time components on the system availability ratio level and the system long-run expected maintenance costs. The analysis is conducted in the two main steps. The first one regards to analysis of expected number of events (failures, preventive replacements and inspection actions) in a single renewal cycle for the chosen range of time parameters: T and delay time h. In the next step, the availability ratio and long-run maintenance costs dependency on the chosen model’s time parameters is under consideration. At the end, the directions for further research work are defined.