Refine
Document Type
- Doctoral thesis (2)
- Master thesis (1)
Has Fulltext
- yes (3)
Is part of the Bibliography
- no (3)
Language
- German (3)
Keywords
- Maintenance (3) (remove)
Institute
Die vorliegende Arbeit untersucht die Instandhaltungsplanung eines militärischen Luftfahrzeugs. Das Ziel ist die Eingliederung aller Instandhaltungsaufgaben des Luftfahrzeugs in Wartungsintervalle, die durch das aktuelle Instandhaltungsprogramm festgelegt sind. Dieses besteht aus bereits gemäß ihrer Frist paketierten Instandhaltungsaufgaben und aus nicht zugeordneten Aufgaben, welche im Folgenden betrachtet werden. Gegenstand der Untersuchung sind die Arbeitsdauer und die Frist der Instandhaltungsaufgaben. Die nicht paketierten Instandhaltungsaufgaben sollen so zugeordnet werden, dass der Arbeitsaufwand und die verlorenen Tage, die durch das Vorziehen von Instandhaltungsaufgaben entstehen, auf ein Minimum reduziert werden. Dafür wird ein multikriterielles, ganzzahliges Optimierungsmodell entwickelt. Zum Lösen wird der Solver IBM ILOG CPLEX Optimization Studio (V 20.1.0.0) verwendet. In der Auswertung wird zusätzlich zu den Ergebnissen der Optimierung die Auswirkung von aggregierten und disaggregierten Formulierungen untersucht sowie der Effekt von Veränderungen der Aggressivität von Schnittebenenverfahren.
Biologische Kleinkläranlagen finden dort ihren Einsatz, wo eine zentrale Abwasserreinigung nicht wirtschaftlich ist. Auf dem Prüffeld im Rahmen der bauaufsichtlichen Zulassung erreichen die Anlagen deutlich geringere Ablaufwerte als in der Praxis. Die Ursachen für die höheren Ablaufwerte liegen in den vielfältigen Einflussfaktoren auf die Funktionstüchtigkeit einer Kleinkläranlage. In einer Auswertung von über 11.000 Datensätzen wurden die wichtigsten Faktoren, wie zum Beispiel Zulauf- und Ablaufqualität/–quantität, Wartungshäufigkeit, technisch/technologische, betreiberbedingte oder Witterungsfaktoren, auf ihren Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit von Kleinkläranlagen bewertet. Die Bestimmung der Funktionstüchtigkeit der Kleinkläranlagen bei der Wartung wird mit der Überprüfung betriebsrelevanter Bedingungen und Parameter sowie der Messung der Ablaufkonzentrationen erleichtert. Die chemische Bestimmung der Ablaufqualität ist vor Ort jedoch aufwendig und daher nicht praktikabel. Zudem sind Kleinkläranlagen überwachungsintensiv. Anlagenausfälle werden aufgrund geringer Wartungshäufigkeiten und mangelhafter Eigenüberwachung durch den Betreiber nicht kurzfristig erkannt und behoben. Daher wurden einfache physikalische Messmethoden, wie die Messung des Gehalts an gelöstem Sauerstoff, der Trübung, der Redoxspannung sowie des spektralen Absorptionskoeffizienten SAK254, auf ihre Eignung als Ersatzparameter für den CSB, BSB5 sowie NH4-N im Ablauf einer Kleinkläranlage untersucht. Die Bewertung erfolgte im Rahmen von Einzel- wie auch Online-Messungen. Auf der Grundlage der analysierten Zusammenhänge konnten praktikable Konzepte zur Vorgehensweise der Ablaufkontrolle vor Ort einerseits und zur Online-Betriebskontrolle andererseits aufgezeigt werden. Wichtige Wartungsmaßnahmen und Lösungsvorschläge für Problembereiche wurden aus den Erfahrungen des Betriebs von Kleinkläranlagen heraus zusammengestellt, um den Einsatz von Kleinkläranlagen zuverlässiger zu gestalten.
In Zeiten des liberalisierten Strommarktes muss sich der Kraftwerkserrichter und -betreiber die Wahl seiner Primärenergie und die Auslegung jedes einzelnen Kraftwerks hinsichtlich Emissionen und last but not least die Errichtungs- und späteren Betriebskosten genau überlegen. Simulationen unter der Annahme verschiedener Szenarien sind bei diesem Marktumfeld zwingend erforderlich. Das Spannungsfeld zwischen Errichtungskosten, davon teilweise abhängiger Verfügbarkeit, Instandhaltungsphilosophie und Betriebskosten bildet die Motivation für die Instandhaltungsoptimierung und Simulationen zur Verfügbarkeitsprognose, die Thema dieser Arbeit sind. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Planung der zeitbezogenen Instandhaltungsstrategie, bei der die Inspektion der Komponente nach einer vorgeschriebenen Zeitspanne erfolgt, die sich aus den Betriebs- und Herstellererfahrungen ableitet. Diese Problemstellung ist besonders anspruchsvoll, weil es durch Synergieeffekte zu starken Wechselwirkungen der Komponenten untereinander kommt. So besitzt jede Komponente ihre eigene theoretisch optimale Inspektionsperiode, im Verbund kann es jedoch sein, dass es wegen Freischaltungen oder Stillstandszeiten günstiger ist, einige Komponenten gemeinsam instandzuhalten und dabei eine einzelne Baugruppe vorzuziehen oder zurückzustellen. Die hieraus entstehenden Wechselwirkungen bilden eine nichtlineare, gemischt-ganzzahlige Berechnungsvorschrift für die Kostenabschätzung. Für die Optimierung dieser Instandhaltungsplanung wurde in der vorliegenden Arbeit ein neuer Ansatz entwickelt. Nachdem festgestellt wurde, dass klassische Optimierungsverfahren dieses Problem der Instandhaltungsoptimierung nicht zufriedenstellend lösen können, wurde eine Lösung auf Basis von „Genetischen Algorithmen“ entwickelt. Gleichzeitig zur Instandhaltungsoptimierung wurde aufbauend auf vorangegangenen Arbeiten am Lehrstuhl die Methodik der Verfügbarkeitsprognose komplexer kraftwerkstechnischer Anlagen weiterentwickelt und um die neue Komponente "Speicher" (ggf. mit Verlusten) erweitert. Mit dem Speichermodell wird die Verhaltensweise eines Speichers in die aufwandsreduzierte Monte-Carlo-Methode integriert.