ÄûÃʵ¼º½

Väitöskirjan nimi: Decision models for preventive maintenance of technical systems
 

³Õä¾±³Ù³Ù±ð±ô¾±Âáä: Jussi Leppinen
³Õ²¹²õ³Ù²¹±¹Ã¤¾±³Ù³ÙäÂáä: professor Jutta Geldermann, University of Duisburg-Essen, Saksa
Kustos: professori Ahti Salo, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu 

Tekniset järjestelmät, kuten autot, koostuvat lukuisista komponenteista, joiden kunnossapito on edellytys niiden luotettavalle toiminnalle. Yksi kunnossapitotapa on vaihtaa kuluneet komponentit uusiin. Komponentteja voidaan uusia sekä niiden rikkouduttua että ennakoivasti rikkoutumisten estämiseksi. Kunnossapitokustannukset kasvavat, jos komponentteja uusitaan tarpeettoman usein. Toisaalta liian harvan uusimisen takia komponentteja voi rikkoutua enemmän, mikä aiheuttaa kalliita käyttökatkoja. Tässä asetelmassa kunnossapitotoimien aikataulutuksen optimointi voi tuoda merkittäviä kustannussäästöjä.

Haasteena optimoinnissa ovat komponenttien väliset riippuvuudet ja eritahtinen kuluminen. Nämä syyt vaikuttavat päätöksiin uusia komponentteja samanaikaisesti. Eri tahtiin kuluneita komponentteja ei välttämättä kannata uusia samaan aikaan. Toisaalta jos komponenttien välisen rakenteellisen riippuvuuden takia jokin komponentti pitää purkaa järjestelmästä toisen komponentin uusimiseksi, voi olla kokonaistaloudellista vaihtaa purettu komponentti samaan aikaan.

Tässä väitöskirjassa kehitetään matemaattinen malli, joka antaa järjestelmän komponenteille kustannustehokkaan uusimisaikataulun. Uutta mallissa on se, että aikataulu ottaa huomioon samanaikaisesti sekä erot komponenttien kulumisessa että niiden väliset rakenteelliset riippuvuudet, jotka vaikuttavat kunnossapidon kustannuksiin ja järjestelmän luotettavuuteen. Malli auttaa päättämään, mitkä osat kannattaa vaihtaa kerralla ja mitkä myöhemmin, jotta kunnossapidosta ja mahdollisista käyttökatkoksista aiheutuvat kokonaiskustannukset pysyvät mahdollisimman alhaisina. Päätössuositukset pohjautuvat tietoon siitä, milloin komponentit on edellisen kerran vaihdettu ja missä kunnossa ne ovat.

Lisäksi väitöskirjassa kehitetään päätösprosessi, joka palvelee tekoälyyn pohjautuvien ratkaisujen käyttöönottoa järjestelmien kunnon seurannassa ja niiden jäljellä olevan käyttöajan ennustamisessa. Ratkaisujen tuottama tarkempi tieto järjestelmän nykytilasta ennakoi rikkoutumisia ja tukee huoltopäätöksiä. Kun tekoälyratkaisujen käyttöönotossa huomioidaan alusta alkaen organisaation käytännön tarpeet järjestelmän suorituskykyvaatimusten lisäksi, kehitystyö vastaa todennäköisemmin sille asetettuja odotuksia.

Avainsanat: kunnossapidon aikataulutus, monikomponenttijärjestelmä 

Yhteystiedot: jussi.leppinen@aalto.fi 

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): .