Optimal Maintenance and Operation Scheduling Using Mixed Integer Linear Programming: A Method to Automatize Maintenance Planning
2019 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hp
Studentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Optimalt underhålls- och driftschema från linjär blandad heltalsprogrammering : En metod för automatisering av underhållsplanering (Svenska)
Abstract [en]
In many technical systems it is an essential factor to have functional equipment when needed. To prevent unexpected breakdowns preventive maintenance of the equipment is done regularly and maintenance planning is necessary to achieve an efficiently running system at an optimal cost.
In this study, mixed integer linear programming (MILP) is used to optimize preventive maintenance planning and operation for a generic fleet of equipment. The maintenance requirements are mixed conditions of calendar based and operation based constraints. Also, maintenance of hierarchy types are handled. The objective is to minimize the number of maintenance events. Even operation and spread in planned maintenance are desired. The results show that it is possible to optimize preventive maintenance and operation scheduling with MILP. There are some limitations in size depending of included constraints and parameter values. Limitations in size can be handled with step-wise calculations, manual manipulations of the results, or if satisfying end conditions can be achieved, splitting of the planning period.
Abstract [sv]
I många tekniska system är en viktig faktor att ha tillgänglig utrustning vid behov. För att undvika oväntade driftavbrott görs regelbundet förebyggande underhåll av utrustningen och underhållsplanering är nödvändigt för att upprätthålla ett effektivt fungerade system till optimal kostnad.
I den här studien används linjär blandad heltalsprogrammering (MILP) för att optimera förebyggande underhålls- och driftplanering för en generell flotta av utrustning. Underhållskraven består av mixade kalender- och driftbaserade villkor. Underhåll av hierarkisk typ är också hanterat. Målet är att minimera antalet underhållstillfällen. Jämn drift och spridning i planerade underhåll är också önskat. Resultaten visar att det är möjligt att optimera förebyggande underhålls- och driftscheman med MILP. Det finns vissa begränsningar i storlek, beroende på vilka bivillkor som är inkluderade och parametervärden. Storleksbegränsningar kan hanteras med stegvisa beräkningar, manuell manipulering av resultaten, eller om tillräckliga slutvillkor kan erhållas, uppdelning av planeringsperioden.
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2019.
Serie
TRITA-SCI-GRU ; 2019:330
Nationell ämneskategori
Matematik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-257889OAI: oai:DiVA.org:kth-257889DiVA, id: diva2:1349667
Externt samarbete
Systecon
Ämne / kurs
Optimeringslära och systemteori
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Tillämpad matematik och beräkningsmatematik
Handledare
Examinatorer
2019-09-092019-09-092022-06-26Bibliografiskt granskad