Tối ưu hóa thời hạn làm việc giữa các lần sửa chữa của phần tử có thời gian làm việc tới hỏng tuân theo luật phân bố weibull-gnedenko
Email:
ddtuan@utc.edu.vn
Từ khóa:
tối ưu hóa, thời hạn làm việc, chi phí sửa chữa, phân bố Weibull-Gnedenko, chương trình tính toán
Tóm tắt
Việc lựa chọn hợp lý khoảng thời gian làm việc giữa hai lần sửa chữa liên tiếp có ý nghĩa quan trọng trong quản lý độ tin cậy và tổ chức bảo trì các đối tượng kỹ thuật. Đối với những phần tử xuất hiện hư hỏng đột ngột, thời điểm tiến hành sửa chữa chịu ảnh hưởng của quy luật phân bố thời gian làm việc tới hỏng và mối tương quan giữa chi phí sửa chữa theo kế hoạch với chi phí khắc phục hư hỏng ngoài kế hoạch. Nghiên cứu này đề xuất phương pháp xác định thời hạn làm việc tối ưu của phần tử có thời gian làm việc tới hỏng tuân theo phân bố Weibull-Gnedenko dựa trên tiêu chí cực tiểu hóa chi phí sửa chữa tương đối. Từ mô hình toán học được thiết lập, một chương trình tính toán bằng ngôn ngữ Java được phát triển để xác định hàm chi phí tương đối, quãng đường chạy tương đối tối ưu và thời hạn làm việc tối ưu ứng với các tỷ số chi phí khác nhau. Phương pháp được áp dụng cho bộ số liệu gồm 78 giá trị thời gian làm việc tới hỏng của bạc trục và bạc biên động cơ đầu máy diesel. Kết quả cho thấy, khi tỷ số giữa chi phí sửa chữa theo kế hoạch và chi phí sửa chữa đột xuất tăng từ 0,1 đến 0,6, thời hạn làm việc tối ưu tương ứng biến thiên từ 19,0×103 km đến 57,1×103 km. Kết quả thu được chỉ ra ảnh hưởng đáng kể của tương quan chi phí sửa chữa đến thời hạn làm việc tối ưu, đồng thời cung cấp cơ sở định lượng cho việc lựa chọn chu kỳ sửa chữa đối với các chi tiết hư hỏng đột ngột trên phương tiện đường sắt và những đối tượng kỹ thuật có đặc điểm tương tựTài liệu tham khảo
[1]. Đỗ Đức Tuấn, Đánh giá hao mòn và độ tin cậy của chi tiết và kết cấu trên đầu máy diesel, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội, 2005.
[2]. Đỗ Đức Tuấn, Độ tin cậy và tuổi bền máy, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội, 2013.
[3]. Đỗ Đức Tuấn, Võ Trọng Cang, Nguyễn Đức Toàn, Cơ sở đánh giá độ tin cậy của chi tiết máy và phương tiện hư hỏng do mòn, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2016.
[4]. G. Gelumbickas, G. Vaičiūnas, Research on the influence of operational factors on the number of failures of diesel locomotives’ engines, Transport Problems, 9 (2014) 5-12.
[5]. G. Vaičiūnas, G. Gelumbickas, L.P. Lingaitis, Methods of research of locomotive axes wear, Transport Problems, 8 (2013) 95-104.
[6]. R. Mullor, J. Mulero, M. Trottini, A modelling approach to optimal imperfect maintenance of repairable equipment with multiple failure modes, Computers & Industrial Engineering, 128 (2019) 24-31. https://doi.org/10.1016/j.cie.2018.12.032
[7]. M. Di Mascolo, Z. S. Abazi, R. Djeunang, Innovative distributed maintenance concept: From the design to cost optimisation, International Journal of Prognostics and Health Management, 16 (2025) 1-18. https://doi.org/10.36001/ijphm.2025.v16i2.4265
[8]. N. Yousefi, D.W. Coit, X. Zhu, Dynamic maintenance policy for systems with repairable components subject to mutually dependent competing failure processes, Computers & Industrial Engineering, 143 (2020) 106398. https://doi.org/10.1016/j.cie.2020.106398
[9]. C.E. Ebeling, An introduction to reliability and maintainability engineering, Third edition, Waveland Press, Inc., The United States, 2019.
[10]. А. В. Дабалян, Е. Г. Пинчев и др., Оптимизация технических систем транспорта, М.: Транспорт, 1990.
[11]. В.Г. Галкин, В.П. Парамзин, В.А. Четвергов, Надежность тягового подвижного состава, Москва, Транспорт, 1981.
[12]. А.В. Горский, A.A. Воробьев, Оптимизация системы ремонта тепловозов, Москва, Транспорт, 1994.
[13]. А. Д. Пузанков, Методы расчёта и использования показателей надёжности в эксплуатации, МИИТ, Москва, 2004.
[14]. А. Д. Пузанков, Надёжность конструкций локомотивов, МИИТ, Москва, 1999.
[15]. Vo Trong Cang, Nguyen Duc Toan, Do Duc Tuan, Determining the optimized repair cycle structure considering the repairing cost and the gamma-percent lifetime, International Journal of Mechanical Engineering and Applications, 5 (2017) 33-40. https://doi.org/10.11648/j.ijmea.s.2017050401.16
[16]. Võ Trọng Cang, Tối ưu hóa thời hạn bảo dưỡng, sửa chữa bộ phận chạy đầu máy diesel khai thác trong điều kiện Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học GTVT, 2020.
[17]. M. Shahriari, H. Shahrasbi, A. Zaretalab, Reliability analysis of lifetime systems based on Weibull distribution, International Journal of Nonlinear Analysis and Applications, 15 (2024) 321-329. https://doi.org/10.22075/ijnaa.2024.31309.4609
[18]. C.G. Papadopoulos, K. Politis, New approximations for the renewal function of the Weibull distribution, Reliability Engineering & System Safety, 272 (2026) 112425. https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.112425
[19]. R. Zellagui, L. Khammar, Optimization of industrial system maintenance using the mixed Weibull distribution, Reliability: Theory & Applications, 20 (2025) 1150-1158. https://doi.org/10.24412/1932-2321-2025-489-1150-1158
[20]. Đoàn Văn Ban, Đoàn Văn Trung, Giáo trình Lập trình Java, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2011.
[21]. A. Downey, C. Mayfield, Think Java - How to Think Like a Computer Scientist, Green Tea Press, The United States, 2016.
[22]. D. Salter, R. Dantas, NetBeans IDE 8 Cookbook, Packt Publishing Ltd, The United Kingdom, 2014.
[23]. Nguyễn Đức Toàn, Đỗ Đức Tuấn, Xây dựng phần mềm đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy của phần tử và hệ thống đầu máy, toa xe trên cơ sở ngôn ngữ lập trình Matlab, Đề tài NCKH mã số: T2013-CK-28, 2013.
[2]. Đỗ Đức Tuấn, Độ tin cậy và tuổi bền máy, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội, 2013.
[3]. Đỗ Đức Tuấn, Võ Trọng Cang, Nguyễn Đức Toàn, Cơ sở đánh giá độ tin cậy của chi tiết máy và phương tiện hư hỏng do mòn, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2016.
[4]. G. Gelumbickas, G. Vaičiūnas, Research on the influence of operational factors on the number of failures of diesel locomotives’ engines, Transport Problems, 9 (2014) 5-12.
[5]. G. Vaičiūnas, G. Gelumbickas, L.P. Lingaitis, Methods of research of locomotive axes wear, Transport Problems, 8 (2013) 95-104.
[6]. R. Mullor, J. Mulero, M. Trottini, A modelling approach to optimal imperfect maintenance of repairable equipment with multiple failure modes, Computers & Industrial Engineering, 128 (2019) 24-31. https://doi.org/10.1016/j.cie.2018.12.032
[7]. M. Di Mascolo, Z. S. Abazi, R. Djeunang, Innovative distributed maintenance concept: From the design to cost optimisation, International Journal of Prognostics and Health Management, 16 (2025) 1-18. https://doi.org/10.36001/ijphm.2025.v16i2.4265
[8]. N. Yousefi, D.W. Coit, X. Zhu, Dynamic maintenance policy for systems with repairable components subject to mutually dependent competing failure processes, Computers & Industrial Engineering, 143 (2020) 106398. https://doi.org/10.1016/j.cie.2020.106398
[9]. C.E. Ebeling, An introduction to reliability and maintainability engineering, Third edition, Waveland Press, Inc., The United States, 2019.
[10]. А. В. Дабалян, Е. Г. Пинчев и др., Оптимизация технических систем транспорта, М.: Транспорт, 1990.
[11]. В.Г. Галкин, В.П. Парамзин, В.А. Четвергов, Надежность тягового подвижного состава, Москва, Транспорт, 1981.
[12]. А.В. Горский, A.A. Воробьев, Оптимизация системы ремонта тепловозов, Москва, Транспорт, 1994.
[13]. А. Д. Пузанков, Методы расчёта и использования показателей надёжности в эксплуатации, МИИТ, Москва, 2004.
[14]. А. Д. Пузанков, Надёжность конструкций локомотивов, МИИТ, Москва, 1999.
[15]. Vo Trong Cang, Nguyen Duc Toan, Do Duc Tuan, Determining the optimized repair cycle structure considering the repairing cost and the gamma-percent lifetime, International Journal of Mechanical Engineering and Applications, 5 (2017) 33-40. https://doi.org/10.11648/j.ijmea.s.2017050401.16
[16]. Võ Trọng Cang, Tối ưu hóa thời hạn bảo dưỡng, sửa chữa bộ phận chạy đầu máy diesel khai thác trong điều kiện Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học GTVT, 2020.
[17]. M. Shahriari, H. Shahrasbi, A. Zaretalab, Reliability analysis of lifetime systems based on Weibull distribution, International Journal of Nonlinear Analysis and Applications, 15 (2024) 321-329. https://doi.org/10.22075/ijnaa.2024.31309.4609
[18]. C.G. Papadopoulos, K. Politis, New approximations for the renewal function of the Weibull distribution, Reliability Engineering & System Safety, 272 (2026) 112425. https://doi.org/10.1016/j.ress.2026.112425
[19]. R. Zellagui, L. Khammar, Optimization of industrial system maintenance using the mixed Weibull distribution, Reliability: Theory & Applications, 20 (2025) 1150-1158. https://doi.org/10.24412/1932-2321-2025-489-1150-1158
[20]. Đoàn Văn Ban, Đoàn Văn Trung, Giáo trình Lập trình Java, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2011.
[21]. A. Downey, C. Mayfield, Think Java - How to Think Like a Computer Scientist, Green Tea Press, The United States, 2016.
[22]. D. Salter, R. Dantas, NetBeans IDE 8 Cookbook, Packt Publishing Ltd, The United Kingdom, 2014.
[23]. Nguyễn Đức Toàn, Đỗ Đức Tuấn, Xây dựng phần mềm đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy của phần tử và hệ thống đầu máy, toa xe trên cơ sở ngôn ngữ lập trình Matlab, Đề tài NCKH mã số: T2013-CK-28, 2013.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
26/03/2026
Nhận bài sửa
19/06/2026
Chấp nhận đăng
08/07/2026
Xuất bản
15/08/2026
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Trần Văn, H., Đỗ Đức, T., Nguyễn Đức, T., & Nguyễn Thành, C. (1786726800). Tối ưu hóa thời hạn làm việc giữa các lần sửa chữa của phần tử có thời gian làm việc tới hỏng tuân theo luật phân bố weibull-gnedenko. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 77(6), 872-884. https://doi.org/10.47869/tcsj.77.6.9
