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Marco de trabajo para modelar sistemas de gestión de mantenimiento de sistemas multi unidad, para la selección de políticas de mantenimiento incluida la canibalización evaluando fiabilidad en componentesDiaz Benachi, Ermilso 10 October 2024 (has links)
[ES] En los últimos años, el crecimiento y la complejidad de los sistemas multi unidad han planteado desafíos significativos en términos de mantenimiento y operación eficiente. Estos sistemas, compuestos por un conjunto de unidades independientes, como líneas de producción, redes de distribución, flotas de vehículos o infraestructuras complejas, requieren un enfoque estratégico para garantizar su funcionamiento óptimo y minimizar los costos asociados con el mantenimiento. El mantenimiento de los sistemas multi unidad implica la planificación y ejecución de actividades de mantenimiento preventivo y correctivo en cada una de las unidades que los componen. Esta tarea se vuelve aún más desafiante debido a las interacciones entre unidades, el conjunto de componentes que les permiten realizar su función y la necesidad de coordinar las actividades de mantenimiento de manera efectiva, considerando las limitaciones de recursos, los tiempos de inactividad y la optimización de los costos.
En este contexto, los modelos de simulación se han convertido en una herramienta valiosa para el análisis y la optimización de sistemas multi unidad. Estos modelos permiten simular el comportamiento del sistema en diferentes escenarios, teniendo en cuenta variables como el rendimiento, la confiabilidad, la disponibilidad y los tiempos de mantenimiento. Asimismo, brindan la capacidad de evaluar diferentes estrategias de mantenimiento y apoyar la toma de decisiones para mejorar la eficiencia y la rentabilidad del sistema. El objetivo de esta tesis es desarrollar un modelo de simulación para la toma de decisiones sobre las políticas de mantenimiento en sistemas multi unidad, para lograr este objetivo se creó un simulador basado en sistemas de eventos discretos descrito formalmente en redes de Petri interpretadas y coloreadas de un sistema de flotas de unidades de componentes intercambiables y su gestor de mantenimiento. El simulador pretende analizar la interacción entre las unidades y evaluar el impacto de diferentes políticas de mantenimiento incluida la canibalización en el rendimiento global del sistema. Además, se buscará identificar las ventajas de esta política, su impacto en los tiempos de inactividad, disponibilidad y costos asociados.
Mediante el estudio y la aplicación de modelos de simulación en sistemas multi unidad, esta investigación contribuirá al desarrollo de un enfoque sistemático y eficiente para la gestión del mantenimiento en entornos complejos cuando se hace uso de la canibalización como política híbrida complementaria a las políticas que comúnmente son utilizadas en los sistemas de mantenimiento de flotas. Los resultados obtenidos podrán ser aplicados en diferentes sectores industriales, como la manufactura, el transporte, la energía y la logística, entre otros, con el fin de ser más resiliente al retardo, carencia o sobre costo de componentes críticos de repuesto de su flota y que permitan comprender operacionalmente los efectos de utilizar políticas de canibalización en busca de mejorar la eficacia operativa y optimizar los recursos disponibles. / [CA] En els últims anys, el creixement i la complexitat dels sistemes multiunitat han plantejat desafiaments significatius en termes de manteniment i operació eficient. Estos sistemes, compostos per un conjunt d'unitats independents, com a línies de producció, xarxes de distribució, flotes de vehicles o infraestructures complexes, requerixen un enfocament estratègic per a garantir el seu funcionament òptim i minimitzar els costos associats amb el manteniment. El manteniment dels sistemes multiunitat implica la planificació i execució d'activitats de manteniment preventiu i correctiu en cadascuna de les unitats que els componen. Esta tasca es torna encara més desafiadora a causa de les interaccions entre unitats, el conjunt de components que els permeten realitzar la seua funció i la necessitat de coordinar les activitats de manteniment de manera efectiva, considerant les limitacions de recursos, els temps d'inactivitat i l'optimització dels costos.
En este context, els models de simulació s'han convertit en una ferramenta valuosa per a l'anàlisi i l'optimització de sistemes multiunitat. Estos models permeten simular el comportament del sistema en diferents escenaris, tenint en compte variables com el rendiment, la confiabilitat, la disponibilitat i els temps de manteniment. Així mateix, brinden la capacitat d'avaluar diferents estratègies de manteniment i donar suport a la presa de decisions per a millorar l'eficiència i la rendibilitat del sistema. L'objectiu d'esta tesi és desenvolupar un model de simulació per a la presa de decisions sobre les polítiques de manteniment en sistemes multiunitat, per a aconseguir este objectiu es va crear un simulador a esdeveniments discrets descrit formalment en xarxes de Petri interpretades i acolorix-dones d'un sistema de flotes d'unitats de components intercanviables i el seu gestor de manteniment. El qual pretén analitzar la interacció entre les unitats i avaluar l'impacte de diferents polítiques de manteniment inclosa el canibalisme en el rendiment global del sistema. A més, es buscarà identificar els avantatges d'esta política, el seu impacte en els temps d'inactivitat, disponibilitat i costos associats.
Mitjançant l'estudi i l'aplicació de models de simulació en sistemes multiunitat, esta investigació contribuirà al desenvolupament d'un enfocament sistemàtic i eficient per a la gestió del manteniment en entorns complexos quan es fa ús del canibalisme com a política híbrida complementària a les polítiques que comunament són utilitzades en els sistemes de manteniment de flotes. Els resultats obtinguts podran ser aplicats en diferents sectors industrials, com la manufactura, el transport, l'energia i la logística, entre altres, amb la finalitat de ser més resilient al retard, manca o sobre cost de components crítics de recanvi de la seua flota i que permeten comprendre operacionalment els efectes d'utilitzar polítiques de canibalisme a la recerca de millorar l'eficàcia operativa i optimitzar els recursos disponibles. / [EN] In recent years, the growth and complexity of multi-unit systems have posed significant challenges in terms of maintenance and efficient operation. These systems, composed of independent units, such as production lines, distribution networks, vehicle fleets, or complex infrastructures, require a strategic approach to ensure optimal operation and minimize the costs associated with maintenance. The maintenance of multi-unit systems involves the planning and execution of preventive and corrective maintenance activities in each of the component units. This task becomes even more challenging due to the interactions between units, the components that allow them to perform their function, and the need to coordinate maintenance activities effectively, considering resource constraints, downtime, and cost optimization.
In this context, simulation models have become a valuable tool for the analysis and optimization of multi-unit systems. These models allow for simulating the system's behavior in different scenarios, taking into account variables such as performance, reliability, availability, and maintenance times. Additionally, they provide the capability to evaluate different maintenance strategies and support decision-making to improve the system's efficiency and profitability. The objective of this thesis is to develop a simulation model for decision-making regarding maintenance policies in multi-unit systems. To achieve this objective, a discrete event simulator was created, formally described using interpreted and colored Petri nets for a fleet system of interchangeable component units and its maintenance manager. This model aims to analyze the interaction between the units and evaluate the impact of different maintenance policies, including cannibalization, on the overall system performance. Furthermore, it seeks to identify the advantages of this policy, its impact on downtime, availability, and associated costs.
Through the study and application of simulation models in multi-unit systems, this research will contribute to the development of a systematic and efficient approach for maintenance management in complex environments when using cannibalization as a hybrid policy complementary to the policies commonly used in fleet maintenance systems. The results obtained can be applied in various industrial sectors, such as manufacturing, transportation, energy, and logistics, among others, in order to be more resilient to delays, shortages, or over costs of critical spare components in their fleet and to operationally understand the effects of using cannibalization policies in the pursuit of improving operational efficiency and optimizing available resources. / Diaz Benachi, E. (2024). Marco de trabajo para modelar sistemas de gestión de mantenimiento de sistemas multi unidad, para la selección de políticas de mantenimiento incluida la canibalización evaluando fiabilidad en componentes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/209809
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