Abstract

Maintenance planning and production scheduling are two activities that are inter-dependent but most often performed independently in manufacturing. The maintenance planning affects both available production time and failure probability. However, in previous research, the maintenance planning only considers preventive maintenance and may result in maintenance shortage or overage. And the deterioration and health status of machines from prognostics are often ignored. The paper presents an integrated decision model that coordinates predictive maintenance decisions based on prognostics information with a single-machine scheduling decisions so that the total expected cost is minimized. In the integrated model, the health status and dummy age subjected to machine degradation is considered. Finally, a case study is used to demonstrate the value of the proposed methods. And the performance of the integrated solution is compared with solutions obtained from solving the predictive maintenance planning and production scheduling problems independently. The results prove its efficiency.

نمونه ترجمه مقاله:

1. مقدمه

برنامه ریزی تولید و برنامه ریزی نگهداری از رایج ترین و مهمترین مشکلاتی هستند که صنایع تولید با آنها مواجه می شوند. بطور کلی مشکلات برنامه ریزی تولید شامل تخصیص کارها یا عملیاتها به ماشینها بوده، درحالیکه اقدامات نگهداری برای حفظ سیستم یا برگرداندن آن به یک موقعیت عملیاتی قابل قبول انجام می شوند. باوجود رابطه جایگزینی بین این دو فعالیت، در اصل آنها در شرایط تولید بصورت مستقل برنامه ریزی و اجرا می شوند، حتی اگر بهره وری تولید بتواند با بهینه سازی تصمیمات برنامه ریزی تولید و برنامه ریزی نگهداری بطور همزمان بهبود یابد.

فعالیتهای نگهداری زمان بر بوده که می تواند برای تولید استفاده شوند، اما به تعویق انداختن نگهداری برای تولید ممکن است احتمال شکست ماشین را افزایش دهد. از اینرو، رابطه جایگزینی و اختلافاتی بین برنامه ریزی نگهداری و برنامه ریزی تولید وجود دارند. بطور کلی، نگهداری می تواند به نگهداری اصلاحی (CM) و نگهداری پیشگیرانه (PM) دسته بندی شود. نگهداری اصلاحی شامل تعمیر یا تعویض اجزائی است که خراب یا شکسته شده اند. نگهداری پیشگیرانه یک نوع برنامه از اقدامات نگهداری بابرنامه است که هدف آن پیشگیری از شکستن و خراب شدن سیستم می باشد. اخیرا، نگهداری پیشگیرانه در بسیاری از حوزه های کاربردی بسیار موردپسند بوده که در آنجا ایمنی، قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی سیستمها درنظر گرفته شده و همچنین می تواند بهره وری، کارایی و قابلیت دسترسی سیستمها را افزایش دهد. در اینجا بحث اینست که بهره وری سیستم تولید بتواند با یکپارچگی این تصمیمات بهبود یابد. این بحث با استفاده از مدل یکپارچه برنامه ریزی تولید و برنامه ریزی نگهداری پیشگیرانه بررسی می شود.

یک ماشین ممکن است بموجب کاربرد و خرابی خود شکست بخورد. تعمیر و تعویض باعث شده تا دستگاه در دسترس بناشد، که اختلالاتی در برنامه ریزی تولید ایجاد می شود. از اینرو، نحوه برنامه ریزی نگهداری برای حفظ ماشینها در شرایط عملیاتی خوب و قابلیت اطمینان بالا مورد برنامه ریزی قرار گرفته، و برنامه ریزی تولید براساس نگهداری دستگاه نیز یک موضوع حیاتی برای دستیابی به تولید هوشمند می باشد.

همچنانکه اهمیت بهینه سازی مشترک برنامه ریزی نگهداری و تولید برجسته و یا بیان شده است، این موضوع در چندین دهه، تحقیقات قابل توجهی را به خود جلب کرده است. با توجه به مبنای اصلی مطالعه سیستمهای بسیار پیچیده، بهینه سازی مشترک یک ماشین واحد بطور وسیع مورد بررسی قرار گرفته است. “گراوز و لی” مشکل برنامه ریزی یک ماشین را با کل زمان تکمیل موزون با عنوان تابع هدف درنظر گرفته اند، اما آنها فقط یک فعالیت نگهداری را در طول افق برنامه ریزی، برنامه ریزی کردند. آنها به برخی نتایج پیچیده وابسته به طول افق برنامه ریزی اشاره نمودند. “کیو و همکاران” مشکل ماشین مشابهی را با اقدامات نگهداری متعدد درنظر گرفتند، اما صریحا خطر عدم اجرای نگهداری را مدلسازی نمی کنند، که در تحلیل ما بدست آمده است. “لی و چن” این تحلیل را به دستگاههای موازی اما فقط با یک اقدام نگهداری توسعه دادند. “پان و همکاران” مشکل بهینه سازی را با درنظر گرفتن سیستم دستگاه تحت