Computational Optimization of Preventive Maintenance Schedules in Repairable Mechanical Systems Using NSGA-II

  • سال انتشار: 1404
  • محل انتشار: مجله مکانیک کاربردی محاسباتی، دوره: 56، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JCAM-56-4_010
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 51
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Iman Bavarsad Salehpour

Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

Mahmoud Shahrokhi

Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

چکیده

In this study, a computational framework is proposed for optimizing preventive maintenance scheduling in complex mechanical systems, with a focus on minimizing total maintenance costs while preserving system availability and mechanical reliability. The model incorporates multi-level maintenance actions—including inspection, repair, and component replacement—over a defined planning horizon. A nonlinear integer programming formulation is developed to capture cost elements such as random failure, repair, replacement, and planned downtime. To address the combinatorial complexity of the problem, a Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) is employed to generate near-optimal solutions. The proposed method is applied to a real-world Cathodic Protection System used in steel gas distribution networks, which are critical mechanical infrastructures subject to electrochemical degradation. Results demonstrate a ۳۶% reduction in total maintenance costs, highlighting the effectiveness of the model in improving asset performance and extending system life through optimized maintenance strategies.

کلیدواژه ها

Preventive Maintenance Optimization, Computational Mechanics, Mechanical Asset Management, Multi-Objective Evolutionary Algorithm (NSGA-II), Nonlinear Integer Programming

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.