Técnicas quantitativas no apoio à decisão em sistemas de manutenção

Abstract

O presente trabalho incide sobre um sistema que é designado na literatura anglo-saxónica por “Maintenance Float System”. Um Maintenance Float System típico é constituído por uma estação de trabalho, um centro de manutenção e um conjunto de equipamentos de reserva disponíveis para substituir os equipamentos avariados. A estação de trabalho é constituída por um conjunto de equipamentos activos e idênticos e, no centro de reparação, um número limitado de equipas de manutenção está disponível para efectuar as reparações aos equipamentos avariados. Neste trabalho considera-se que as equipas de manutenção, para além das reparações, também efectuam revisões periódicas aos equipamentos. Um modelo matemático foi desenvolvido para permitir encontrar a melhor combinação dos três parâmetros: o número de equipamentos de reserva, R, o número de equipas de manutenção no centro de manutenção, L e o intervalo de tempo entre duas revisões consecutivas, T. A estratégia seguida para construir o modelo envolveu: o desenvolvimento de equações diferenciais, de forma a determinar as probabilidades de estado do sistema; a definição de um ciclo de operação e determinação da sua duração; a identificação e determinação dos custos incorridos num ciclo; e a utilização de uma metodologia de pesquisa para determinar a combinação dos parâmetros que minimiza o custo total de manutenção de um determinado sistema. O modelo desenvolvido permite encontrar a combinação óptima dos parâmetros com base nos custos de manutenção do sistema. No entanto, também foram determinadas expressões para outras medidas de desempenho, tais como: a probabilidade de ocorrer fila de espera, o comprimento médio da fila de espera, o número médio de equipamentos em falta na estação de trabalho, etc.

The system that has been analysed in this work is called Maintenance Float System. A typical Maintenance Float System consists of three components: an operation workstation, a repair centre, and a set of standby float units in inventory which must be available for replacing units sent for repair. The workstation is composed by a set of identical units and, in the repair centre, a fixed number of crews are available to perform repair actions. In this work, it is considered that crews perform both repairs and overhauls at regular time intervals. A mathematical model has been constructed to find out the best combination of three parameters: the number of standby units, R, the number of maintenance crews in the maintenance centre, L and the time between overhauls, T. The strategy followed to construct the model involved: the development of differential equations in order to determine system state probabilities; the definition of an operating cycle; the calculation of the cycle duration and respective total maintenance system cost incurred; and the utilization of a search method to find out the combination of parameters that minimizes the total cost of a specific system. The model developed allows to find out the optimal combination of the system parameters based on the maintenance system cost. Expressions for other system performance measures have also been derived, such as the probability of waiting in the queue, the average queue length, the average number of down equipments, etc.