Modelización y análisis de políticas de mantenimiento en sistemas sometidos a múltiples procesos de degradación

Abstract

A medida que los sistemas son más sofisticados, ha aumentado el número y la naturaleza de sus componentes. Algunas de ellas presentan una degradación continua y otras fallan repentinamente sin previo aviso. Se propone una estrategia de mantenimiento para sistemas con estas componentes heterogéneas. Otro planteamiento a tener en cuenta es que no todos los procesos de degradación que afectan al sistema se inician en el mismo instante de tiempo, sino que pueden aparecer en momentos diferentes. Para ello se considera un proceso externo con intensidad estocástica que desencadena el desarrollo del resto de procesos de degradación, permitiendo modelizar la llegada de nuevos procesos en un entorno dinámico. Desde la introducción de los procesos de degradación continuos, como el proceso gamma o el proceso de Wiener, se han propuesto diversas variaciones de estos modelos con el fin de ofrecer una mayor aproximación a situaciones reales. Se analiza un modelo de efectos aleatorios en el que un parámetro del proceso de degradación principal sigue una variable aleatoria. Esto permite representar la variabilidad entre los distintos procesos de degradación. Además, se abordan las dependencias que surgen entre las componentes mediante el estudio del coeficiente de correlación de Pearson en el caso de reparaciones imperfectas en un sistema sujeto a degradación bivariante.

As systems have become more sophisticated, there has been an increase in the number and nature of their components. Some of them show continuous degradation and others fail suddenly without warning. A maintenance strategy for systems with these heterogeneous components is proposed. Another approach to take into account is that not all degradation processes affecting the system start at the same instant of time, but may appear at different times. An external process with stochastic intensity that triggers the development of the rest of the degradation processes is considered for that, making it possible to model the arrival of new processes in a dynamic environment. Since the introduction of continuous degradation processes, such as the gamma or the Wiener process, several variations of these models have been proposed in order to offer a closer approach to real-life situations. A random effects model in which a parameter of the main degradation process follows a random variable is analyzed. This allows the variability between the different degradation processes to be represented. In addition, dependencies that arise between components are addressed by studying the Pearson's correlation coefficient in the case of imperfect repairs in a system subject to bivariate degradation.