Predictive maintenance strategies for multi-component systems with complex structure

Développement de stratégies de maintenance prévisionnelle de systèmes multi-composants avec structure complexe

Kim Anh Nguyen (1)

1 ICD - Institut Charles Delaunay

Today, industrial systems become more and more complex. The complexity is due partly to the structure of the system that cannot be reduced to classic structure reliability (series structures, parallel structures, series-parallel structures, etc), secondly the consideration of components with gradual degradation phenomena that can be monitored. This leads to the main purpose of this thesis on the development of predictive maintenance strategies for complex multi-component systems. The proposed policies provide maintenance grouping strategies to take advantage of the economic dependence between components. The predictive reliability of components and importance measures allowing taking into account the structure of the system and economic dependence are developed to construct the grouping decision rules. Moreover, a joint decision rule for maintenance and spare parts provisioning is also studied.All the conducted studies show the interest in the consideration of the predictive reliability of components, economic dependencies as well as complex structure of the system in maintenance decisions and spare parts provisioning. The advantage of the developed strategies is confirmed by comparing with the other existing strategies in the literature

Aujourd'hui, les systèmes industriels deviennent de plus en plus complexes. Cette complexité est due d’une part à la structure du système qui ne se résume pas à des structures classiques en fiabilité, d’autre part à la prise en compte de composants présentant des phénomènes de dégradation graduelle que des systèmes de monitoring permettent de surveiller. Ceci mène à l'objectif de cette thèse portant sur le développement des stratégies de maintenance prévisionnelle pour des systèmes multi-composants complexes. Les politiques envisagées proposent notamment des stratégies de regroupement de composants permettant de tirer des dépendances économiques identifiées. Des facteurs d'importance permettant de prendre en compte la structure du système et la dépendance économique sont développés et combinés avec les évaluations de fiabilité prévisionnelle des composants pour l’élaboration de règles de décision de regroupement. De plus, un couplage des règles de décision de maintenance et de gestion des stocks est également étudié. L’ensemble des études menées montrent l’intérêt de la prise en compte de la fiabilité prévisionnelle des composants, des dépendances économiques et de la structure complexe du système dans l'aide à la décision de maintenance et de gestion des stocks. L’avantage des stratégies développées est vérifié en les comparant à d’autres existantes dans la littérature

Mots clés: Materials -- Deterioration -- Mathematical models; Service life (Engineering); Engineering inspection; Prediction theory; Reliability (Engineering); Complex systems; Condition-based maintenance; Decision making -- Mathematical models; Inventory control; Monte Carlo method

Mots clés: Matériaux -- Détérioration -- Modèles mathématiques; Durée de vie (ingénierie); Contrôle technique; Prévision, Théorie de la; Fiabilité; Systèmes complexes; Maintenance conditionnelle; Prise de décision -- Modèles mathématiques; Logistique-- Approvisionnement -- Contrôle; Monte Carlo, Méthode de

Domaines: Matériaux et structures en mécanique [physics.class-ph]; Recherche opérationnelle [math.OC]; Performance et fiabilité [cs.PF]

Kim Anh Nguyen. Développement de stratégies de maintenance prévisionnelle de systèmes multi-composants avec structure complexe. Matériaux et structures en mécanique [physics.class-ph]. Université de Technologie de Troyes, 2015. Français. ⟨NNT : 2015TROY0027⟩. ⟨tel-03361209⟩