Simultaneous control of the production, maintenance, and inspection strategies for a failure-prone manufacturing system with quality-based financial penalties/incentives

Mousavi, Seyyedmohsen (2021). Simultaneous control of the production, maintenance, and inspection strategies for a failure-prone manufacturing system with quality-based financial penalties/incentives. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation

PDF Télécharger (19MB) | Prévisualisation

Résumé

This thesis investigates the simultaneous production planning, maintenance, replacement, and inspection control strategies for a system in three different scenarios. In the general scenario, the system consists of an unreliable manufacturing machine capable of producing one type of part to satisfy the demand. In the second scenario, to increase the efficiency of the system, a rectifying machine is added to the system to recover the rectifiable parts of defective products. In the third and the most complete scenario, a remanufacturing machine helps the system to recover the non-rectifiable parts along with the products returned from the market. Also, a recovery stock room is added to the system to store the defective parts for remanufacturing processes.

The aging process and imperfect repair activities lead to the deterioration of the manufacturing machine. This deterioration affects the reliability of the manufacturing machine and the quality of produced parts. To ensure the continuous fulfillment of the demand and to palliate the undesirable effects of deterioration, several maintenance activities are applied. The maintenance activities consist of preventive maintenance and repair/replacement switching options. A quality control step is also carried out to conduct the inspection process in which the detected defective parts are sent to be recovered either by the rectifying machine or the remanufacturing machine.

The main objective of this study is to jointly determine the cost-optimized production policy for the manufacturing and remanufacturing machines, maintenance planning in terms of PM and repair/replacement switching activities, and inspection strategy over a finite planning horizon.

The proposed model is subject to a quality constraint on the average outgoing quality limit (AOQL) which is specified by the market, where a financial penalty or incentive is considered for providing products with a quality lower or higher than AOQL, respectively.

Furthermore, numerical methods are adopted to find the optimal control solution. Finally, numerical examples are provided as well as the sensitivity analysis to verify the accuracy of the proposed model.

Titre traduit

Contrôle simultané des stratégies de production, de maintenance et d’inspection pour un système de fabrication sujet aux défaillances avec des pénalités/incitations financières basées sur la qualité

Résumé traduit

Cette thèse étudie les stratégies simultanées de planification de la production, de maintenance, de remplacement et de contrôle d’inspection d’un système dans trois scénarios différents. Dans le scénario général, le système consiste en une machine de fabrication peu fiable capable de produire un type de pièce pour satisfaire la demande. Dans le deuxième scénario, pour augmenter l’efficacité du système, une machine de rectification est ajoutée au système pour récupérer les parties rectifiables des produits défectueux. Dans le troisième scénario, le plus complet, une machine de reconditionnement aide le système à récupérer les pièces non rectifiables ainsi que les produits renvoyés du marché. De plus, une salle de stock de récupération est ajoutée au système pour stocker les pièces défectueuses pour les processus de reconditionnement.

Le processus de vieillissement et les activités de réparation imparfaites conduisent à la détérioration de la machine de fabrication. Cette détérioration affecte la fiabilité de la machine de fabrication et la qualité des pièces produites. Pour assurer la satisfaction continue de la demande et pallier les effets indésirables de la détérioration, plusieurs activités de maintenance sont appliquées. Les activités de maintenance consistent en des options de maintenance préventive et de commutation de réparation/remplacement. Une étape de contrôle qualité est également effectuée pour conduire le processus d’inspection dans lequel les pièces défectueuses détectées sont envoyées pour être récupérées soit par la machine de rectification, soit par la machine de reconditionnement.

L’objectif principal de cette étude est de déterminer conjointement la politique de production à coûts optimisés pour les machines de fabrication et de reconditionnement, la planification de la maintenance en termes d’activités de commutation PM et réparation/remplacement, et la stratégie d’inspection sur un horizon de planification fini.

Le modèle proposé est soumis à une contrainte de qualité sur la limite de qualité moyenne sortante (AOQL) qui est spécifiée par le marché, où une pénalité financière ou une incitation est envisagée pour fournir des produits d’une qualité inférieure ou supérieure à l’AOQL, respectivement.

De plus, des méthodes numériques sont adoptées pour trouver la solution de contrôle optimale. Enfin, des exemples numériques sont fournis ainsi que l’analyse de sensibilité pour vérifier l’exactitude du modèle proposé.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master’s degree with thesis in mechanical engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 133-137).
Mots-clés libres:	détérioration du système de fabrication, politiques de fabrication et de remise à neuf, pénalité/incitation financière basée sur la qualité, stratégie d’inspection, PM et planification des réparations/remplacements
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Kenné, Jean-Pierre
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt:	23 févr. 2022 18:37
Dernière modification:	23 févr. 2022 18:37
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2930

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt