A Mathematical Model Proposal for Maintenance Strategies Optimization of the Most Critical Electrical Equipment Groups of Hydroelectric Power Plants

Maintenance is a process that makes a high-level contribution to the sustainability goal of the manufacturing facilities defined as uninterrupted, high-quality level, economic, efficient, reliable and environmentally friendly production. The foremost stage of this important process is the maintenance planning and the first and indispensable phase of this stage is the maintenance strategy selection. When considering the maintenance processes which cause the significant costs due to production downtime, material, time and labor requirements, assignment of the suitable maintenance strategies especially for the critical equipment has great importance in terms of avoiding the unnecessary costs for the generation facility. Furthermore, maintenance strategy optimization directly effects the goal of sustainable production in the manufacturing facilities by providing to increase the faultless operating time of equipment and contribute to realize the reliable and high-quality manufacturing. In addition to these, this problem becomes more and more important in the electricity generation plants which are in the group of continuous production facilities, when the effects of energy on the society are considered. In this context in this study, among the electrical equipment which are the most problematic group, the most critical ones in terms of the power plant are determined by the AHP-TOPSIS combination in one of the big-scale hydroelectric power plants realize the 20% of Turkey’s electricity generation. Then, the most appropriate strategy combination from corrective, periodic, predictive and revision maintenance strategies is obtained by using the proposed integer programming model for these equipment groups. The use of this combination has resulted in an 80% improvement in generation downtimes and associated costs.

Hidroelektrik Santrallarýn En Kritik Elektriksel Ekipman Gruplarýnýn Bakým Stratejilerinin Optimizasyonu için Matematiksel Bir Model Önerisi

Bakým, üretim tesislerinin kesintisiz, kalite düzeyi yüksek, ekonomik, verimli, güvenilir ve çevreye duyarlý üretim yapmasý olarak tanýmlanan sürdürülebilirlik hedefine üst düzeyde katký saðlayan bir prosestir. Bu önemli prosesin en önemli aþamalarýnýn baþýnda bakým planlamasý gelmektedir ve bu fazýn ilk ve vazgeçilmez aþamasý ise bakým strateji seçimidir. Bakým proseslerinin üretim duruþu, malzeme, zaman ve iþ gücü gereksinimi nedeniyle önemli maliyetler doðurmasý düþünüldüðünde, özellikle kritik ekipmanlara uygun bakým stratejilerinin atanmasý, üretim tesisinin gereksiz maliyetlerden kaçýnmasý açýsýndan büyük önem arz etmektedir. Ayrýca, ekipmanýn arýzasýz çalýþma süresinin artýrýlmasý ile güvenilir ve kalite düzeyi yüksek üretimin gerçekleþtirilmesine saðladýðý katký ile de bakým strateji optimizasyonu, üretim tesislerinde sürdürülebilir üretim hedefine direkt olarak etki etmektedir. Bunlarýn yaný sýra, sürekli üretim tesisleri grubunda yer alan elektrik üretim santrallarýnda, enerjinin toplum üzerindeki etkileri de düþünüldüðünde bu problem çok daha önemli bir hal almaktadýr. Bu baðlamda bu çalýþmada, Türkiye enerji üretiminin %20’sini gerçekleþtiren hidroelektrik santrallardan büyük ölçekli bir tanesinde, en problemli ekipman grubu olan elektriksel ekipmanlar arasýndan santral açýsýndan en kritik olanlar AHP-TOPSIS kombinasyonu ile belirlenmiþtir. Ardýndan, bu ekipman gruplarý için tamir, periyodik, kestirimci ve revizyon bakým stratejilerinden en uygun kombinasyon önerilen tam sayýlý programlama modeli ile elde edilmiþtir. Bu kombinasyonun kullanýmý ile üretim duruþlarý ve bunlarýn beraberinde getirdiði maliyetlerde %80 oranýnda bir iyileþme saðlanmýþtýr.