Maintenance policies for stochastically failing units have been developed extensively in the past three decades. However, most of the previous works deal with one-unit maintenance problem, while most industries in practice operate not one but many units of the same type.
In this dissertation, maintenance policies for a group of identical units are proposed. This study is divided into two parts according to whether the unit is repairable or nonrepairable.
In the first part, a block replacement policy for a group of nonrepairable units is proposed. Each unit is individually replaced on failure during a specified time interval. Beyond the failure-replacement interval, failed units are left idle until a number of failures, then a block replacement is performed. The average cost rate for this two-phased block replacement policy is derived and analyzed. It is shown that the proposed policy, which involves the fleet size as a modeling parameter unlike the other block replacement models proposed thus far, yields lower mean cost rate than the other two block replacement policies published previously.
In the second part, two types of two-phase group replacement policies for a group of identical repairable units are proposed. During the first" repair" phase, individual units are minimally repaired under both policies. During the second "waiting" phase, no repair is performed. However, in one policy, the duration of waiting phase is a fixed time interval, whereas in another policy, it lasts until a number of failures. At the end of the waiting phase, a group replacement is performed under both policies. The mean cost rate expression under each policy is derived. It is shown that the "failure counting" policy is better than the "waiting time" policy or the classical one-unit replacement policy in terms of mean cost rate. The methods for finding the optimum values of the policy variables are explored. Numerical examples are given to demonstrate the results.
지난 30여년간 정비이론가들은 다양한 상황에 대한 정비정책을 개발해 왔다. 그러나 대부분의 연구는 단일 장비의 정비정책에 관한 것으로, 여러대의 동종 장비를 운용하는 대부분의 실제 상황에서도 여전히 좋은 정책인가는 의문의 여지가 있다. 그 이유는 장비 개개를 따로 정비하는 것보다는 모든 장비를 한꺼번에 정비하면 '규모의 경제성'에 의해 비용이 절감될 수 있기 때문이다.
본 연구에서는 이러한 관점을 바탕으로 동종의 장비군에 대한 정비정책을 개발한다. 본 연구는 장비가 수리 가능한지, 또는 불가능한지에 따라 두 부분으로 나뉜다.
첫번째로, 수리불가능 장비군에 대한 일제(block) 교환정책을 개발한다. 제안되는 정책은 다음과 같다: 일정한 기간동안 모든 장비는 고장시 새 장비로 교체된다; 고장-교체 기간 이후에는 고장시 교체하지 않고 일정한 수의 고장이 발생할 때까지 기다린다; 일정한 수의 고장이 발생하는 시점에서 일제 교환을 수행한다. 이 정책은 운용하는 장비의 수를 직접 고려한다는 점에서 기존의 일제 교환 정책과는 다른 특징이 있다. 이 정책하에서의 단위 시간당 평균 비용 함수가 구해지고 분석된다. 운용하는 장비의 수가 증가함에 따라 장비당 평균비용 이 증가함을 보인다. 또한, 제안 정책은 기존의 두 가지 일제교환 정책보다 비용이 적게 든다는 사실이 보여진다. 예제를 통해 결과들을 설명한다.
두번째로, 수리가능 장비군에 대한 2-단계 그룹(group) 교환 정책을 두가지 제시한다. 제안되는 정책들은 다음과 같다. 두 정책 모두, 첫번째 '수리' 단계동안 장비들은 고장시 최소수리(minimal repair) 된다. 두번째 '대기' 단계동안 수리를 행하지 않는다; 그러나, 이 '대기' 단계의 기간은 한 정책에서는 고정된 시간 간격인 반면, 다른 한 정책에서는 일정 수의 고장이 발생할 때까지 지속된다. '대기' 단계의 끝에서 두 정책 모두 그룹 교환 - 모든 장비의 교환 - 을 행한다. 각 정책하에서의 단위 시간당 평균 비용함수가 구해진다. '고장 집계' 정책이 '대기 시간' 정책보다 평균 비용이 적게 든다는 사실을 보인다. 최적 비용 및 정책 변수값을 구하는 방법을 제시한다. 예제를 통해 결과를 설명한다.
