In this paper, we consider the periodic preventive maintenance model for a repairable system following the expiration of extended warranty under replacement-repair warranty. Under the replacement-repair warranty, the failed system is replaced or minimally repaired by the manufacturer at no cost to the user. Also, under extended warranty, the failed system is minimally repaired by the manufacturer at no cost to the user during the original extended warranty period. As a criterion of the optimality, we utilize the expected cost rate per unit time during the life cycle from the user's perspective. And then we determine the optimal preventive maintenance period and the optimal preventive maintenance number by minimizing the expected cost rate per unit time. Finally, the optimal periodic preventive maintenance policy is given for Weibull distribution case.
최근에 교량구조물의 부식과 노회에 대한 관심이 모아지고 있는 상황에서 부식된 철근의 불확실성은 교량구조물의 안전성 뿐만 아니라 철근콘크리트 부재의 휨강도에 영향을 미치고 있다. 이 논문에서는 이들 불확실성을 고려한 신뢰성 뼈대구조물의 거동과 최적유지관리 시나리오에 대한 검증을 제시하고 있으며, 이들 과정은 부죄된 구조물의 생애주기를 고려한 프로그램에 의해 산출한 값이며 부식구조물의 신뢰성지수 프로파일에 의한 여러 형태의 구조물에 대한 영향을 고려하여 유지관리 효과에 대해 연구 하였다.
Kwon et al. (2013) studied the optimal monitoring interval of systems with finite life cycle. It is assumed that there are several failure modes from several failure causes and the occurrence of causes follows a homogeneous Poisson process. The total expected cost is used as an optimization criterion. In this article, we derive newly the total expected cost under the same assumptions and consider some extended models.
본 논문에서는 강상자형교 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계에 미치는 간접비용의 영향에 관한 연구를 수행하였다. 강상자형교 LCC 최적설계를 위한 정식화는 초기비용, 기대복구(expected rehabilitation) 비용과 인적 혹은 물적 손실비용 등과 같은 기대비용 및 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 등과 같은 간접비용(혹은 간접복구비용)을 고려하였다. 이와같은 정식화 모델을 이용하여 본 논문에서는 실제 2경간 연속 강상자형교(2@50m=100m)의 LCC 최적설계 문제에 적용하였고, 기존의 설계방법들과 LCC의 비용-효율성에 대해 비교 고찰하였다. 또한 본 논문에서는 LCC에서 큰 비중을 차지하는 간접비용이 강상자형교 LCC 최적설계에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해 교량이 속해 있는 도로의 네트워크(우회도로수) 및 우회도로 조건(우회도로 차로수 및 길이), 교통량 등과 같은 교통조건의 변화에 따른 다양한 민감도 분석을 수행하였다. 수치해석의 결과 교통량, 우회도로수, 우회도로 차로수 등은 강상자형교의 LCC 최적설계에 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 향후 신설 강상자형교의 LCC최적설계시 간접비용에 중요한 영향을 미치는 교통조건이 중요한 인자로 고려되어야 할 것으로 판단된다.
터널은 주·야간 모두 인공조명을 사용해야 되는 특성으로 인해 에너지 소비가 가장 많이 발생하는 도로 공간으로, 전기요금 절감 등을 위해 기존 터널조명 광원 대비 낮은 소비전력, 장수명의 장점을 갖는 LED램프로 교체 중에 있다. 터널구조물은 공용 중 부속시설 교체라는 일련의 중장기적이고 지속적인 과정이 수반되므로, 시설물 공용기간 동안의 생애주기비용을 고려해야 사회간접자본의 효율적인 활용을 기대할 수 있다. 따라서 본 연구에서 터널 조명광원을 고압나트륨램프에서 LED램프로 교체 시 LCC측면의 절감효과를 정량적으로 분석하였으며, 터널 조명 광원을 LED램프로 교체 시 램프의 수명증대에 의한 교체주기 감소 및 이로 인한 유지관리 비용 감소효과가 매우 큰 것으로 나타났다.
최근의 철근콘크리트 교량의 부식과 노후화에 대한 관심이 많다. 콘크리트 안의 부식되어진 철근은 교량구조의 안전뿐만 아니라 철근콘크리트 부재의 휨강도에도 영향을 준다. 기존의 성능평가를 고려한 철근콘크리트속의 부식율 및 휨강도 특성 경제성 분석은 명확하지 많았다. 본 연구의 목적은 철근의 부식감소에 따라서 철근콘크리트 교량의 저항강도기능과 생애주기비용을 연구하고자 한다 따라서 현재의 부식 및 휨강도 산출공식을 제시하고 부식된 철근 콘크리트 교량의 잔여수명을 정확히 평가하고자 한다.
With the development of science and technology, modern submarines are equipped with high technology devices and multi-functioned precise armaments, consequently, acquisition cost as well as maintenance cost of the submarines are getting higher and higher. However, tight defense budget forces navy to significantly reduce military operating and maintenance costs. In this study, the maintenance and operating costs of submarine Jangbogo-II are estimated through M&S (Modeling and simulation) methodologies in order to reasonably and consistently work out the requirement verification system of Jangbogo-II. The maintenance and operating costs of Jangbogo-II along the next 25 years are estimated as 312.65 billion won via engineering analysis methods while 312.69 billion won from PRICE Model, which shows only 0.04 billion won differences as a whole. This study is expected to be able to provide meaningful decision making data for not only short and/or mid term operating planning but military budgeting.
최근 생애주기비용 분석이 사회기반 시설물 경제성 평가 분야의 필수적 방법으로 대두됨에 따라 체계적이고 합리적인 방법으로 각 시설물의 생애주기비용을 산정하기 위한 노력이 진행되고 있다. 합리적인 생애주기비용 분석을 위해서는 초기비용 뿐만 아니라 유지관리 비용의 예측이 필요하나 국내에서는 고속철도 구간에 강교량을 가설한지 얼마 되지 않았기 때문에 이에 대한 유지관리 특성 등을 파악하고 있지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 고속철도 소수주형교의 계측데이터와 Rahgozar 등이 제안한 부식열화를 고려한 피로강도감소계수 및 Miner 손상누적법칙을 이용하여 강교량의 주된 열화의 요인이 되는 부식과 피로의 손상을 고려한 체계신뢰성해석을 실시하였다. 이 체계신뢰성 해석결과를 바탕으로 고속철도 소수주형교의 설계단계 생애주기비용 분석 모델을 제안하였다.
Waterproofing materials should be expected to last the life of the structure. An approximate life cycle cost should be to compare different materials based on initial and periodic repair / maintenance costs. Waterproofing applicators like materials that are easy to set up and clean up. The designer should choose a material that can be applied in almost all conditions. Design Professionals should specify independent inspection on critical jobs or in all cases where the budget permits. The basic causes of defection occurred during construction should be minimized.
Recently, an extended warranty of a system following the expiration of the basic warranty is becoming increasingly popular to the user. In this respect, we suggest a replacement model following the expiration of extended warranty with minimal repair warranty from the user's point of view in this paper. Under extended warranty, the failed system is minimally repaired by the manufacturer at no cost to the user during the original extended warranty period. As a criterion of the optimality, we utilize the expected cost rate per unit time during the life cycle from the user's perspective and suggest the optimal replacement period after extended warranty. Finally, a few numerical examples are given for illustrative purpose.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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