Predicting remaining useful life (RUL) becomes significant to implement prognostics and health management of industrial systems. The relevant studies have contributed to creating RUL prediction models and validating their acceptable performance; however, they are confined to drive reasonable preventive maintenance strategies derived from and connected with such predictive models. This paper proposes a data-driven preventive maintenance method that predicts RUL of industrial systems and determines the optimal replacement time intervals to lead to cost minimization in preventive maintenance. The proposed method comprises: (1) generating RUL prediction models through learning historical process data by using machine learning techniques including random forest and extreme gradient boosting, and (2) applying the system failure time derived from the RUL prediction models to the Weibull distribution-based minimum-repair block replacement model for finding the cost-optimal block replacement time. The paper includes a case study to demonstrate the feasibility of the proposed method using an open dataset, wherein sensor data are generated and recorded from turbofan engine systems.
본 연구는 대구광역시를 사례지로 선정하여 도시의 토지유형별 저항정도를 파악하고 연결성을 분석함으로써 녹지네트워크 계획의 방향성을 제시하는데 가장 큰 의의를 두었다. 이를 위해 우선 거점지역을 추출하고, 생태계서비스 중 종⋅보전을 위한 가치를 저항 값으로 계산하여 저항표면을 작성하였다. 또한 최소비용거리분석을 활용하여 녹지 간 연결성을 확인하였다. 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저 거점지역 추출결과 연구대상지의 10ha 이상의 거점녹지지역은 총 131개 지역이 추출되었으며 이는 대구광역시 총 녹지면적의 약 72%에 해당한다. 저항표면 작성 결과 도시 내 자연형 산림을 포함하고 있는 두류공원, 학산공원 등은 주변 도시개발로 인해 고립도가 상당히 큰 것으로 측정이 되었다. 비용표면을 적용한 거점지역 간 인접성 확인결과 총 326쌍이 인접된 것으로 확인 되었으며 이는 단순 직선거리를 적용한 것에 비해 30쌍이 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 최소비용 거리계산 결과 총 383개의 Link가 확인 되었으며, 이들의 평균거리는 약 3.59km로 단순 직선거리 보다 약 3배가량 증가한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 차후 공원녹지 기본계획 시 중요한 기초자료를 제공 해줄 수 있을 것이며 특히, 현재 기능이 떨어진 연결지점 및 중요 거점녹지 파악에 있어 실효를 거둘 수 있을 것으로 예상된다.
In the painting process of automotive factory, color changeover cost is incurred every time the color of vehicle is changed. To solve this problem, automotive company usually uses storage space such as Selectivity Banks(SB) or Car Rescheduling Storage and carries out sequence planning so that vehicles of the same color are consecutive, which is called Car Resequencing Problem (CRP). So far, research works for CRP has focused on algorithms finding optimal or approximated optimal solutions under the condition that the number of vehicles is fixed in SB. However, these results cannot be directly applied to the actual automotive paint shops since they have continuous flows of cars into SB to be handled in a day. Therefore, in this paper, we propose an efficient cyclic scheduling method that starts the painting process using the result of Accelerated Dynamic Programming (ADP) and then reapplies the ADP to the vehicles in SB for renewing the painting schedule whenever a certain number of vehicles is painted, represented as a threshold. To show the effectiveness of the proposed method, we performed a numerical experiment by designing system configurations, based onthe actual vehicle painting process, and proposed a good threshold that can reduce overall color changeover cost.
과거 짧은 시간 내에 급격한 도로 인프라의 건설로 대다수 포장도로의 노령화 정도가 유사하고, 이에 따라 대규모 도로시설물 유지보수 사업을 위한 물량이 도출될 것으로 예상한다. 이에 대한 서울시의 예산 및 시간 제한문제를 고려할 때, 최적의 포장도로 유지 ․ 보수 전략 수립이 필요하다. 또한, 서울시 도로시 설물 공사는 주로 야간에 시행되며 도로포장면의 강성확보를 위한 타설 후 포장면 온도저하를 위한 충분 한 시간부족으로 조기파손 및 영구변형량 증가의 문제를 야기하고 있어, 도로 재포장 주기의 급격한 감소 의 원인이 되고 있다. 교통량이 많은 주간에 보수공사를 시행할 경우 도로용량을 감소시켜 교통혼잡으로 인한 사회적 비용이 발생될 우려가 있다.
국외에서는 여러 공사시간대의 교통지체, 교통량, 차량통제방안, 공사비용, 운전자지체비용을 고려한 사회적비용을 공사 전에 산출하여 비용이 최소화되는 최적의 공사시간대를 도출하는 것으로 나타났다. 하 지만, 검토한 국외 방법론은 야간공사의 제한된 공사시간으로 인한 짧은 양생 시간을 간과하였다. 따라서 본 연구는 서울시의 교통혼잡 최소화 및 양생시간 확보로 공사의 품질 보장이 반영된 사회적비용을 최소 화 할 수 있는 최적의 공사시간대를 수립하는데 목적이 있다.
본 연구에서는 야간공사로 인해 늘어나는 서울시의 재공사비용을 줄이기 위한 방안으로 야간공사의 주 간시간대 확대에 따른 비용편익 비교분석을 시행하였다. 비용편익 비교분석은 야간공사와 주간공사의 비 용분석과 편익분석으로 이루어진다. 본 연구의 비용분석으로 도로공사 자체의 사업비와 함께 야간공사와 주간공사의 지체 비용을 비교분석할 것이다. 또한 편익분석으로 도로포장 갱생시간과 수명간의 관계식을 산출하여 충분한 도로포장체의 갱생시간 확보에 따른 포장체 수명연장으로 발생하는 공사비 절감편익과 사회비용 절감편익을 계산할 것이다.
잦은 재포장에 따른 교통지체에 의한 사회비용 및 사업비 등을 고려할 때, 충분한 포장면의 온도저하시 간확보를 위한 주간시간대로의 도로공사 시간 확대는 결과적으로 6배 이상의 사회비용 절감 및 서울시의 예산절감의 효과를 가능하게 할 것으로 보인다. 도로포장면의 수명을 확보하기 위해 도로포장면 다짐 후 충분한 온도저하시간동안 차량통행을 통제하여도 실제적인 지체에 의한 사회비용은 공사비에 비해 낮은 수준이다.
As power consumption increases, more power utilities are required to satisfy the demand and consequently results in tremendous cost to build the utilities. Another issue in construction of power utilities to meet the peak demand is an inefficiency caused by surplus power during non-peak time. Therefore, most power company considers power demand management with time-based electricity rate policy which applies different rate over time. This paper considers an optimal machine operation problem under the time-based electricity rates. In TOC (Theory of Constraints), the production capacities of all machines are limited to one of the bottleneck machine to minimize the WIP (work in process). In the situation, other machines except the bottleneck are able to stop their operations without any throughput loss of the whole manufacturing line for saving power utility cost. To consider this problem three integer programming models are introduced. The three models include (1) line shutdown, (2) block shutdown, and (3) individual machine shutdown. We demonstrate the effectiveness of the proposed IP models through diverse experiments, by comparing with a TOC-based machine operation planning considered as a current model.
We consider a problem of presort and loading of commercial bulk mails in a mailing service. Here, presort is the process by which a mailer prepares mail so that it is sorted to at least the finest extent required by the mailing service provider for the (discounted) price claimed. The problem is formulated as a special type of transportation problem. To solve industrial-sized problems, we develop an efficient heuristic algorithm and perform experimental tests on randomly generated problem instances. Results of the tests show that mailers can save mailing cost much more when they use small-sized mail trays with less frequent mailings. Also, large-sized mailers can obtain much more cost saving than small-sized mailers. In addition, cost saving effect is influenced by delivery area distribution of mails and fluctuation of mailing demand.
Recently, the optimisation of end-of-life (EOL) product remanufacturing processes has been highlighted. In particular, computer remanufacturing becomes important as the amount of disposed of computers is rapidly increasing. At the computer remanufacturing, depending on the selections of used computer parts, the value of remanufactured computers will be different. Hence, it is important to select appropriate computer parts at the reassembly. To this end, this study deals with a decision making problem to select the best combination of computer parts for minimising the total remanufacturing computer cost. This problem is formulated with an integer nonlinear programming model and heuristic search algorithms are proposed to resolve it.
To protect information resources, many organizations including private corporate and government employ integrated information security systems which provide the functions of intrusion detection, firewall, and virus vaccine. In order to develop a reliable
This study tries to develop the models of measuring the level of product availability accommodated for features of specific customers dividing customers into VIP customers and general customers. Functions of costs that the models are composed of are cost
점탄성감쇠기가 설치된 구조물의 통합최적설계기법 및 비용효율성 평가기법을 제시하였다. 구조부재와 점탄성감쇠기의 사용량을 설계변수로 하여, 생애주기비용을 최소화하도록 최적화문제를 정식화하였으며, 유전자알고리즘을 적용하여 최적의 설계변수를 검색하였다. 수치예제에 대한 통합최적설계 수행 결과를 통해 지반운동 특성에 따른 점탄성감쇠기의 최적배치 및 각 층 강성의 최적분포 경향을 분석하였으며, 점탄성감쇠기가 설치되지 않은 구조시스템과의 생애주기비용 비교를 통하여 비용효율성을 평가하였다. 점탄성감쇠기는 특히 중약진지역에서 높은 비용효율성을 보이는 것으로 나타났다.
Recently many researchers contributed to the understanding of Quality Control System, but the use of economics in the design of quality assurance system is limited in treatment of the relationship between the average incoming quality level (or average process quality level) of the incoming lot and the average outgoing quality level of this lot. In this study, a traditional concept of sampling inspection plan for the quality assurance system is extended to a consideration of economic aspects in total production system by representing and analyzing the effects between proceeding and succeeding production process including inspection process. This approach recognizes that the decision at each manufacturing process (or assembly process), is to be determined not only by the cost and the average outgoing quality level of that process, but also by the input parameters of the cost and the incoming quality to the succeeding process. By analyzing the effects of the average incoming and outgoing quality, manufacturing or assembly process quality level and sampling inspection plan on the production system, mathematical models and solution technique to minimize the total production cost for a general product manufacturing system with specified average outgoing quality limit are suggested.