محاسبه قابلیت دسترسی ماشین‌آلات سیستم بارگیری در معادن روباز بر اساس مدل زنجیره مارکوف

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
2 دانشیار اقتصاد معدن، بخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
3 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران.
4 استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران.
چکیده
قابلیت دسترسی یا دسترس‌پذیری از مهم‌ترین ویژگی‌های تبیین کیفیت عملکرد سیستم ماشین‌آلات تعمیر‌پذیر و بهبود مدیریت و برنامه‌ریزی تولید محسوب می‌شود. عملیات بارگیری بخش مهمی از چرخه تولید در معادن را تشکیل می‌دهد و در این مقاله، رویکردی برای بررسی قابلیت دسترسی ماشین‌آلات سیستم بارگیری در معادن روباز بر مبنای تئوری زنجیره مارکوف ارائه شده است. روش مارکوف مبتنی بر حالت‏های مختلف سیستم و نحوه گذر از حالتی به حالت دیگر است، از این رو تحلیل داده‏ها و تعیین نرخ‏های خرابی و تعمیر از اهمیت به‌سزایی برخوردار است. برای نشان‌دادن چگونگی عملکرد مدل از دادهای معدن سنگ آهن میشدوان استفاده شده است. به این منظور ضمن محاسبه شاخص‌های نرخ خرابی و تعمیر ماشین‌ها، قابلیت دسترسی آنها تعیین شده است. برای صحت‌سنجی، تحلیل داده‌ها و افزایش دقت تشخیص رفتار خرابی و تعمیر سیستم از آزمون‌های آماری مرتبط استفاده شده است. بر‌اساس نتایج اخذ شده، نرخ خرابی و تعمیر برای بیل مکانیکی نیوهلند به‌ترتیب 019/0 و 064/0 و برای بیل مکانیکی کوماتسو 017/0 و 047/0 است. همچنین قابلیت دسترسی سیستم بارگیری معدن در بخش ماشین‌آلات بیل مکانیکی، 9/93 درصد برآورد شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Availability calculating of open pit mine loading system based on Markov chain model

نویسندگان English

Hamed Delghandi 1
Ahmad Reza Sayadi 2
Vahid Baradaran 3
SeidHadi Hoseini 4
1 MSc student of Tarbiat Modares University
2 Tarbiat modares University, Faculty of Eng, Mining dept.
3 Assit. Prof. of Azad University
چکیده English

Availability is an important characteristics of the repairable machines system performance and improvement of production planning and loading operation is an important part of the mine production cycle. In this paper an approach to calculate availability of open pit mine loading system based on Markov chain theory has proposed. Markov method is based on different modes of the system and the transition from a state to another. Therefor data analysis and failure and repair rate determination are significant. To illustrate the application of model, the Mishdowan iron mine data was used. Calculation of failure and repair rate indexes and availability of loading system has been determined using Markov chain model. Related statistical tests was used detecting the failure and repair behavior of system for higher degree of accuracy.
Based on the results obtained, failure and repair rate for Newholland hydraulic excavator are 0.019 and 0.064 and for Komatsu hydraulic excavator are 0.017 and 0.047, respectively. Additionally, availability of hydraulic excavators of mine loading system is evaluated to be 93.3 percent.

کلیدواژه‌ها English

Markov Chain
Loading System
Hydraulic Excavator
Availability

 


[1]     Ascher H., Feingold H. (1984) Repairable systems reliability, Marcel Dekker, New York.
[2]     Billinton R., Allan R.N. (1983) Reliability evaluation of engineering systems, Plenum Press, New York.
[3]     Buzacott J. A. (1970) "Markov approach to finding failure times of repairable systems", IEEE Transactions on Reliability, 19(4): 128-134.
[4]     Bobbio A., Premoli A., Saracco O. (1980) "Multi-state homogeneous Markov models in reliability analysis", Microelectronics Reliability, 20 (6): 875-880.
[5]     Kitchin J. F. (1988) Practical Markov modeling for reliability analysis, Reliability and Maintainability Symposium, Proceedings, Annual, IEEE.
[6]     Topuz E., Duan C. (1991) "An analytical approach to evaluation of the operational effectiveness of continuous mining systems", Mining Science and Technology, 12(2):145-155.
[7]     Ouhbi B., Limnios N. (1997) "Reliability estimation of semi-Markov systems: a case study", Reliability Engineering & System Safety, 58(3): 201-204.
[8]     Li W., Alfa A. S., Zhao Y. Q. (1998) "Stochastic analysis of a repairable system with three units and two repair facilities", Microelectronics Reliability, 38(4): 585-595.
[9]     Whittaker J. A., Rekabb K., Thomasonc M.G. (2000) "A Markov chain model for predicting the reliability of multi-build software", Information and Software Technology, 42(12): 889-894.
[10]  Wang J. L., Pham H. (2004) "Markov-chain based reliability analysis for distributed systems", Computers & Electrical Engineering, 30 (3): 183-205.
[11]  Kumar R., Jackson A. (2009) Accurate reliability modeling using Markov Analysis with non-constant hazard rates, Aerospace Conference, IEEE.
[12]  Pang Y., Huang H.Z., Liu Y., Miao Q., Wang Z., (2009) Reliability analysis of a repairable parallel system with repair time omission, Reliability, Maintainability and Safety, ICRMS 2009, 8th International Conference, IEEE.
[13]  Liu R., Liu Z., Su L. (2011) "A two-unit repairable system with a variant vacation policy", Journal of Computational Information Systems, 7(11): 3908-3915.
[14]  Jackson A. (2013) Reliability modeling that combines Markov analysis and Weibull distributions, Reliability and Maintainability Symposium (RAMS), Proceedings-Annual, IEEE.
[15]  Malefaki S., Limnios N., Dersin P. (2014) "Reliability of maintained systems under a semi-Markov setting", Reliability Engineering & System Safety, 131: 282-290.
[16]  Timashev, S., Bushinskaya A. (2015) "Markov approach to early diagnostics, reliability assessment, residual life and optimal maintenance of pipeline systems", Structural Safety, 56: 68-79.
[17]  Jones J. V. (2006) Integrated logistics support handbook.
[18]  Dhillon B. S. (2008) Mining equipment reliability, maintainability, and safety, Springer.
[19]  Kececioglu D. (2002) Reliability engineering handbook, Vol. 2.
[20]  Rigdon S. E., Basu A. P. (2000) Statistical methods for the reliability of repairable systems, Wiley, New York.
[21]  Hoseinie S. H., Ataie M., Khalookakaei R., Kumar U. (2011) "Reliability modeling of hydraulic system of drum shearer machine", Journal of Coal Science and Engineering (China), 17(4): 450-456.
[22]  Kumar U., Lule H. I. (1990) Reliability analysis of load-haul-dump machines, Lulea University of Technology, Division of Mining Equipment Engineering.
[23]  US Department of Defense (2011) Reliability growth management, MIL-HDBK-189C, USA.
[24] رونالد آلن، بیلینتون روی (1390) ارزیابیقابلیتاطمینانسیستم‌هایمهندسیمفاهیموروشها، ترجمه محسن رضاییان، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
[25] سلطانی م.، صیادی الف.، مهرگان م.، عابدی م. (1391) «ارائه رویکرد ترکیبی DEA-AP برای رتبه‌بندی کارایی معادن سنگ آهن ایران»،فصلنامهمدیریتپژوهش‌هایمنابعانسانی، دوره 2، شماره 3، صص 45-64.
[26] دلقندی س. ح. (1392) تحلیلقابلیتاطمینانوتعمیرونگهداریبیل‌هایمکانیکیدرمعادنروبازمطالعهموردی: معدنسنگآهنمیشدوان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.