臺灣博碩士論文加值系統

摘要
根據預防維護之相關文獻，大部分屬於無限時間域的研究，其假設置換後的新設備與被汰換的舊設備具有相同條件的成本與特性。然而，科技日新月異，設備汰舊換新的速度快速，新舊設備在其壽命週期內具備的失效過程、效能、成本與維護效益等特性差異頗大，此無限時間域的假設較無法符合實務狀況。因此，本研究以有限時間域為研究範圍，針對維護效益為失效率縮減型，建構有限時間域的週期型預防維護模型與逐次型預防維護模型，分別考慮保固期，以及在可使用壽命終止時之轉售價值，以期望總維護成本最小化為目標函數，找出最佳預防維護政策，並提出最佳解定理與最佳解演算法，再以韋伯失效分配為例，進行敏感度分析，分別探討並比較週期型與逐次型二種預防維護模型之差異。

Abstract
There are few papers in the preventive maintenances area focusing on the finite time span issue. The literature has shown that most researchers are devoted to studying the maintenance problems in the infinite time span which assume that the replaced system in each replacement cycle has the same conditions and costs. However, the useful operating life for most systems is finite in real world. Moreover, the conditions of a new equipment, such as failure process, efficiency, cost, maintenance, and etc., may be very different from the conditions of the equipment of the previous replacement cycle. It turns out that the hypothesis of infinite time span for the preventive maintenances problem does not suitable for the practical situations.
Therefore, the purpose of this research is to develop an optimal periodic and sequential preventive maintenance policy with failure rate reduction in a finite time span under a given warranty period and a re-sale value by minimizing the expected total maintenance cost. In this research, the algorithms and theorems for searching the optimal solutions are presented. Examples with Weibull failure cases are given and the sensitivity analysis of optimal solution is also compared and provided.

目錄
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 4
1.3 研究範圍與限制 4
1.4 論文架構 5
第二章 文獻探討 6
2.1 設備維護定義與分類 6
2.2 預防維護模型 8
2.2.1無限時間域之預防維護模型與最佳維護政策 10
2.2.2有限時間域之預防維護模型與最佳維護政策 13
2.3 考慮保固期之預防維護政策 26
2.4 考慮轉售價值之預防維護政策 32
2.5 最佳解搜尋法 34
2.5.1 搜尋單變數最佳解之數值方法 35
2.5.2 搜尋雙變數最佳解之數值方法 36
第三章 研究方法 38
3.1 符號定義 38
3.2 基本假設 39
3.3 預防維護模型 41
3.3.1第I類模型：週期型預防維護模型 42
3.3.2第II類模型: 逐次型預防維護模型 46
3.4 預防維護模型最佳解理論推導 50
3.4.1 週期型預防維護模型最佳解定理 50
3.4.2 逐次型預防維護模型最佳解定理 52
3.4.3 有限時間域PM次數之最大上限值 54
3.4.4 最佳PM次數之唯一最佳解條件 56
3.5 最佳預防維護政策演算法 59
3.5.1 最佳週期型預防維護政策演算法 59
3.5.2 逐次型預防維護演算法 60
第四章 範例驗證與討論 62
4.1 範例驗證 62
4.1.1 第I類模型：週期型最佳預防維護政策 63
4.1.2 第II類模型：逐次型最佳預防維護政策 66
4.1.3 保固期內執行PM與保固期內不執行PM比較 69
4.2預防維護政策之敏感度分析 71
4.2.1 週期型預防維護模型之敏感度分析 72
4.2.2 逐次型預防維護模型之敏感度分析 74
4.2.3 β對最佳PM次數之敏感度分析 75
4.2.4 δ對期望總維護成本之敏感度分析 76
4.3 週期型預防維護模型與逐次型預防模型之比較 79
第五章 結論與未來研究方向 81
5.1結論 81
5.2 未來研究方向 82
參考文獻 84
附錄 86


表目錄
表2.1 設備狀態與維護分類關係表 7
表2.2 三種預防維護模型之文獻比較 19
表2.3 考慮保固期之預防維護相關文獻彙整 31
表2.4 有限時間域下維護政策與不同回復類型與條件之探討 33
表2.5 數值方法的最佳化彙整 37
表3.1 本研究所發展之預防維護模型代號 42
表4.1 範例之參數設定值 63
表4.2 週期型預防維護模型範例與文獻之比較 63
表4.3 逐次型預防維護模型範例與文獻之比較 63
表4.4 週期型預防維護模型之最佳解範例 65
表4.5 逐次型預防維護模型之最佳解範例 68
表4.6 逐次型PM模型保固期內執行PM與否之最佳期望總成本 70
表4.7 週期型PM模型考慮SV且W執行PM與否之最佳期望總成本 71
表4.8 逐次型PM模型考慮SV且W執行PM與否之最佳期望總成本 71
表4.9 週期型預防維護範例之最佳PM次數的變異數分析 72
表4.10 週期型預防維護範例之期望總維護成本的變異數分析 73
表4.11 週期型預防維護範例之顯著程度排序 73
表4.12 週期型預防維護模型中不同W對TC與N*之影響 73
表4.13 逐次型預防維護範例之最佳PM次數的變異數分析 74
表4.14 逐次型預防維護範例之期望總維護成本的變異數分析 75
表4.15 逐次型預防維護範例之顯著程度排序 75
表4.16 逐次型預防維護模型中不同W對TC與N*之影響 75
表4.17 β對最佳PM次數之影響 76
表4.18 Murthy與 Yeh之β對最佳PM次數之影響 76
表4.19 週期型預防維護模型回復程度對期望總維護成本之影響 77
表4.20 逐次型預防維護模型回復程度對期望總維護成本之影響 77
表4.21 週期型預防維護與逐次型預防維護範例之顯著程度排序 80
表4.22 週期型預防維護模型與逐次型預防維護模型之最佳解範例 80


圖目錄
圖1.1 研究流程圖 5
圖2.1 年齡縮減型預防維護模型 8
圖2.2 失效率縮減型預防維護模型 9
圖2.3 劣化速率減緩型預防維護模型 9
圖2.4 週期型失效率縮減預防維護模型 20
圖2.5 逐次型失效率縮減預防維護模型 20
圖3.1 完全週期型與局部週期型維護模型示意圖 40
圖3.2 考慮失效率門檻值之逐次預防維護模型示意圖 40
圖3.3 期望總維護成本與預防維護次數之示意圖 57
圖3.5 最佳週期型預防維護政策之演算法流程圖 60
圖3.6 最佳逐次型預防維護政策演算法流程圖 61
圖4.1 週期型預防維謢模型之PM次數與期望總維護成本關係圖 64
圖4.2 逐次型預防維謢模型之PM次數與期望總維護成本之關係圖 67
圖4.3 考慮保固期之逐次型預防維護且N*=M之時間與失效率示意圖 67
圖4.4 β=2.5 週期型預防維護模型回復程度與期望總維護成本關係圖 78
圖4.5 β=3 週期型預防維護模型回復程度與期望總維護成本關係圖 78
圖4.6 β=2.5 逐次型預防維護模型回復程度與期望總維護成本關係圖 78
圖4.7 β=3 逐次型預防維護模型回復程度與期望總維護成本關係圖 79

參考文獻
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