Εξελιγμένες τεχνικές συντήρησης στην εποχή της Βιομηχανίας 4.0

Αdvanced maintenance techniques in the era of Industry 4.0 (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Νήρας, Γεώργιος-Νεκτάριος
  3. Διαχείριση και Τεχνολογία Ποιότητας (ΔΙΠ)
  4. 25 Σεπτεμβρίου 2021 [2021-09-25]
  5. Ελληνικά
  6. 141
  7. Πλατής, Αγάπιος
  8. Φραγκάκη, Αργυρώ
  9. • Βιομηχανία 4.0 | • Industry 4.0 | • Συντήρηση 4.0 | • Maintenance 4.0 | • Μαρκοβιανά Μοντέλα Συνεχούς Χρόνου | • Continuous Time Markov Models | • Διαθεσιμότητα | • Availability | • Πολιτικές Συντήρησης | • Maintenance Policies
  10. 1
  11. 5
  12. 52
  13. Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες, γραφήματα
    • Οι αλλαγές που συντελούνται τα τελευταία χρόνια στον χώρο της βιομηχανίας και όχι μόνο οφείλονται κατά κύριο λόγο στην αλματώδη εξέλιξη των πληροφοριακών συστημάτων καθώς και στην εισαγωγή καινοτόμων τεχνολογιών που έρχονται να αλλάξουν την επί αιώνες φιλοσοφία που ίσχυε στον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής. Η αλλαγή στην τάξη των πραγμάτων ονοματίστηκε ως Βιομηχανία 4.0 και αποτελεί μια ολόκληρη φιλοσοφία που περιγράφει τα βήματα που απαιτούνται καθώς και τις τεχνολογίες που πρέπει να ενσωματωθούν από τις σύγχρονες βιομηχανίες προκειμένου να επιτύχουν τον πολυπόθητο ψηφιακό μετασχηματισμό. Η φιλοσοφία που πρεσβεύει η Βιομηχανία 4.0 είναι αρωγός στη συνεχή προσπάθεια των νέων σύγχρονων βιομηχανιών για τον πλήρη έλεγχο των καθημερινών δραστηριοτήτων που εκτελούνται με στόχο την αδιάληπτη λειτουργία της παραγωγικής δραστηριότητας. Νευραλγικό κομμάτι της παραγωγής είναι η συντήρηση του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού. Με την έλευση της Βιομηχανίας 4.0 εμφανίστηκε και ο όρος Συντήρηση 4.0, που φανερώνει την βαρύτητα που δίνεται πλέον στη συγκεκριμένη διαδικασία. Η εφαρμοζόμενη από την κάθε εταιρεία πολιτική συντήρησης καθορίζει σε μεγάλο ποσοστό τη γενική λειτουργία της εταιρείας αφού επηρεάζει μεγέθη όπως η αξιοπιστία, η διαθεσιμότητα και η ποιότητα, έννοιες οι οποίες προσδίδουν προστιθέμενη αξία στο τελικό προϊόν ή υπηρεσία. Μέσω της παρούσας Διπλωματικής εργασίας επιδιώκεται να δοθεί μια εικόνα για το πως οι πλέον πρόσφατες τεχνολογικές καινοτομίες μπορούν να ενσωματωθούν στην πολιτική συντήρησης των βιομηχανιών, προκειμένου να αναπτυχθεί ένα προγνωστικό μοντέλο συντήρησης που να επιτρέπει στα τμήματα Συντηρήσεων να προγραμματίζουν τις εργασίες βάσει των πραγματικών απαιτήσεων της παραγωγής. Το προτεινόμενο μοντέλο συντήρησης αξιοποιεί πραγματικά δεδομένα από γραμμές παραγωγής με απευθείας έγχυση πλαστικού και τα συνδυάζει με μια στοχαστική διαδικασία. Κατά την εκτέλεση των παραγωγικών δραστηριοτήτων η εμφάνιση καταστάσεων που υποδηλώνουν την υποβάθμιση της παραγωγικής ικανότητας του εξοπλισμού, συμβαίνει σε συνεχή χρόνο χωρίς να είναι απαραίτητο να υπάρχει αλληλεξάρτηση μεταξύ των μεταβάσεων στις διάφορες καταστάσεις. Η στοχαστική διαδικασία που μπορεί να περιγράψει με τον πιο ρεαλιστικό τρόπο την υποβάθμιση του μηχανολογικού εξοπλισμού σε πραγματικό χρόνο, καθώς αυτός μεταβαίνει από ένα διακριτό στάδιο υποβάθμισης σε ένα άλλο, είναι η Μαρκοβιανή Αλυσίδα συνεχούς χρόνου. Χάρη στην ιδιότητα της αμνησίας που τη διέπει, είναι εφικτό να προβλεφθεί η μελλοντική κατάσταση που θα βρεθεί το σύστημα, αρκεί να είναι γνωστή η παρούσα κατάστασή του. Αξιοποιώντας λοιπόν την Μαρκοβιανή ιδιότητα, είναι εφικτό να βελτιστοποιηθεί η Διαθεσιμότητα και κατ’ επέκταση η Πολιτική συντήρησης, λαμβάνοντας υπόψη απλά και μόνο το κατάλληλο σημείο για την εκτέλεση των εργασιών ελάσσονων και μείζονων συντηρήσεων. Από την εξέταση διαφόρων σεναρίων γίνεται αντιληπτό πως απαραίτητες προϋποθέσεις για την επίτευξη των παραπάνω, είναι ο σαφής προσδιορισμός των σταδίων και της τιμής του ρυθμού υποβάθμισης καθώς επίσης το κατά πόσο ο ρυθμός μετάβασης μεταξύ των διαφόρων σταδίων παραμένει σταθερός ή μεταβάλλεται. Οι τρεις (3) προαναφερόμενοι παράγοντες επηρεάζουν σημαντικά τόσο τα όρια όσο και τα απαιτούμενα διαστήματα προληπτικών ελέγχων μεταξύ των συντηρήσεων. Καταλήγοντας, με την εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου επιτυγχάνεται ένα αρκετά σημαντικό όφελος ως προς τη Διαθεσιμότητα και τη διαχείριση του χρόνου που απαιτείται για τις συντηρήσεις του εξοπλισμού.
    • Twists and turns that have taken place in recent years in social and certainly in the industrial field have occurred mainly due to the rapid development of information systems as well as the introduction of innovative technologies that are responsible for the replacement of the long-term and consolidated philosophy that was present in modern world industries. The new era got a name and is called Industry 4.0. This whole new philosophy describes the steps required and the breakthrough technologies that must be integrated by modern industries to achieve the desirable digital transformation. The philosophy advocated by Industry 4.0 is the booster to the constant effort of the new age industries to acquire the total control of the daily activities that are performed, aiming to the ultimate goal of uninterrupted operation. A key aspect for smooth production is the maintenance of the electromechanical equipment. With the advent of Industry 4.0, the term Maintenance 4.0 appeared, which reveals the importance that is now given to this process. The maintenance policy implemented by each company determines the overall operation of the company as it affects quantities such as reliability, availability and quality, concepts which add value to the final product or service. This dissertation aims to provide an insight into how the latest technological innovation trends can be integrated into maintenance policy, in order to develop a proactive maintenance model that gives to Maintenance departments the power to schedule daily activities based on actual production requirements. The proposed maintenance model utilizes real time production data from plastic injection molding machinery and combines those with a Stochastic Process. During the production activities, the appearance of events indicating the degradation of equipment, occurs in a continuous time without the need for interdependence between the transition states. The Stochastic process that can most realistically describe the system’s degradation in real time, as it moves from one distinct stage to another is the Continuous Time Markov Chain. Thanks to the amnesia property that governs it, it is possible to predict the future state of the system, if its current state is known. Utilizing the Markovian property, Availability and Maintenance policy optimization is feasible, simply by selecting the appropriate stage for minor or major maintenance routines. With the formation of various scenarios, it is proven that there are certain conditions that should be met to achieve the aforementioned desired goals. The accurate determination of degradation stages and rates as well as whether the transition rates between stages remain constant or varies are critical factors. These three (3) elements significantly affect both the limits and the required intervals of preventive inspections between maintenance tasks. Concluding, the implementation of the proposed model proves to lead to a major advantage regarding the Availability and the time management of the maintenance activities.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.