DEVELOPMENT OF A DYNAMIC MAINTENANCE ALGORITHM WITH MULTIPLE SCENARIOS: A CASE STUDY FOR SURFACE MINING


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MERVE ÖLMEZ TURAN

Danışman: Onur Gölbaşı

Özet:

Cevher ve örtü kazı üretimi gibi yerüstü madencilik faaliyetleri doğrudan makine performanslarına bağlıdır. Bu makinelerin operasyonel açıdan planlanmaları, belirtilen zamanda hedeflenen üretim miktarına en düşük bakım-onarım maliyetleriyle ulaşmayı hedefler. Hedeflenen amaçlara ulaşabilmek için, makinelerin üretim planına uygun şekilde uyum sağlaması gerekmektedir. Buna dayanarak, bakım-onarım politikaları operasyonların sürdürülebilirliğinde önemli rol oynamaktadır. Bakım-onarım politikası temelde, bir makine sisteminde neye, ne zaman ve nasıl bir bakım-onarım uygulaması yapılacağı cevaplarını kapsayan iş paketlerinin kombinasyonudur. Sadece makinelerin kendisinin değil, filodaki makineler arasındaki operasyonel ilişkilerde da belirlenmelidir. Her ne kadar maden makinalarının bakım-onarım modellemesi ile ilgili literatürde genellikle düzeltici ve önleyici bakım-onarım faaliyetlerine odaklanılmış olsa da, bir bağımlı bileşenin arızalanması durumunda çalışan bir bileşene uygulanan önleyici bakım-onarım faaliyeti için bir fırsat olup olmadığını inceleyen fırsatçı bakım-onarım gerektiği gibi tartışılmamaktadır. Buna dayanarak, yapılan çalışma Arena® Yazılımında alt sistemlerin stokastik çalışma ve arıza süresi davranışları ile düzeltici, önleyici ve fırsatçı bakım-onarım uygulamarının matematiksel etkileşimini kapsayan entegre bir simülasyon modeli geliştirmeyi amaçlamaktadır. Simülasyon algoritmasının uygulanması, bakım-onarım politikasının toplam bakım-onarım maliyetleri veya yıllık üretim miktarları üzerindeki etkisini anlamanıza yardımcı olmaktadır.

Önerilen algoritma iki farklı senaryo için uygulanmaktadır. İlk örnekte, politika kapsamında düzeltici, önleyici ve fırsatçı bakım-onarım faaliyetlerinin uygulandığı üç ekskavatörle yapılan operasyonun bir yıllık bir süresi simüle edilmektedir. Simülasyon modeli ayrıca beş farklı denetim aralığı için gerçekleştirilmektedir. Elde edilen sonuçlara göre, üç ekskavatör için yıllık maksimum üretim miktarı 7,266,714 m3 olarak elde edilmektedir. Denetim aralıklarındaki artışın üretime uygunluk oranlarını üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı tespit edilmektedir. Fakat, denetimler arasındaki zamanın artması, önleyici bakım-onarımdan düzeltici bakım-onarıma kaymaya neden oldu. Bu kayma ise makine bozulma oranında gözle görülür bir sıçramaya neden olabilmektedir. Bu anlamda, düzeltici bakım-onarım istatistiklerinin her bir alt sistem için denetim aralıklarına duyarlılığı değerlendirildi.İkinci örnekte, bir dragline sistemine düzeltici, önleyici ve fırsatçı bakım-onarım faaliyet kombinasyonlarından oluşan altı farklı bakım-onarım politikası uygulanmıştır. Ayrıca, denetim aralıklarının toplam bakım-onarım maliyeti üzerindeki etkisi de önleyici bakım-onarım faaliyetlerini içeren politikalar için değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, düzeltici ve fırsatçı bakım-onarım faaliyetleri uygulayarak toplam bakım-onarım maliyetleri 913,480 $ seviyesine düşürülmektedir. Bu durumda, düzeltici bakım-onarım uygulama süresinde uygulanan fırsatçı bakım-onarım uygulaması yaklaşan arızaları önleyecek kadar iyi olduğu ve denetimlerde uygulanan önleyici bakım-onarımın sistem için fazlalık olduğu anlamına gelmektedir. Bunun yanı sıra, düzenleyici bakım-onarım istatistik verilerine göre makine dairesi ve hareket üniteleri denetleme aralıklarına en hızlı tepkiyi verirken, kaldırma ve dengeleme üniteleri en yavaş tepkiyi vermektedir.