An Electrical Equipment Lifecycle Management Decision Support System
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2021-5-108-116Keywords:
state index, electrical network equipment, maintenance, repair, replacement function, life cycleAbstract
Features of the lifecycle management process at an electrical network company are described, including a limited budget of repair programs, availability of legal costs, semantic heterogeneity of the subject area terminology, and a significant amount of accumulated historical data.
An electrical network equipment life cycle period can be identified in which the total cost of equipment repairs will in the future exceed its capital replacement by new equipment with similar indicators. This gives grounds for drawing up a repair program and makes it possible to use not only technical, but also the economic and historical data of the production assets management system and the accounting information system. The aim of the study is to make the electrical network equipment life cycle management process more efficient by applying a decision making support system in managing the life cycle of equipment at electrical network companies with taking into account economic indicators.
The existing electrical equipment life cycle management procedure based on technical indicators (the technical condition index, failure consequences, and failure probability) is analyzed. The equipment maintenance and repair schedule drawn up according to this procedure often includes equipment with overestimated indicators and entails excessive repair costs. The article presents an algorithm using which it is possible to determine the optimal replacement period for a group of homogeneous equipment at an electric network enterprise based on monitoring the change in the equipment state depending on repair costs. An ontological model of the electrical equipment life cycle management process is developed. A decision making support system in managing the life cycle of electrical network company equipment has been developed, the use of which makes it possible to reduce the costs in considering the electrical network equipment operation for the long-term future.
References
1. Protalinskiy O., Andryushin A., Shcherbatov I., Khanova A., Urazaliev N. Strategic Decision Support in the Process of Manufacturing Systems Management // Proc. XI Intern. Conf. Management of Large-scale System Development. 2018. P. 8551760.
2. Алексеева А.И. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности. М.: КноРус, 2009.
3. Беликова Т.Н. Бухгалтерский учет и отчетность от нуля до баланса. СПб.: Питер, 2007.
4. Андреев Д.А. и др. Современные проблемы эксплуатации и технического перевооружения единой национальной электрической сети // Электрика. 2007. № 6. С. 3—9.
5. Плехов П.В., Латышева А.С. Оценка состояния технологического оборудования по модели жизненного цикла // Известия ЮФУ. Серия «Технические науки». 2009. № 2(91). С. 138—140.
6. Елтышев Д.К., Петроченков А.Б., Гладков В.К. Разработка системы поддержки жизненного цикла высоковольтного электротехнического оборудования на основе методов генетического моделирования // Вестник Ижевского гос. техн. ун-та. 2010. № 1. С. 113—117.
7. Protalinskiy O., Savchenko N., Khanova A. Data Mining Integration of Power Grid Companies Enterprise Asset Management // Studies in Systems, Decision and Control. 2020. V. 260. Pp. 39—49.
8. Lee E.A. Cyber Physical Systems: Design Challenges // Proc. XI IEEE Intern. Symp. Object Oriented Real-time Distributed Computing. Orlando, 2008. Pp. 363—369.
9. Lu Y. (2017) Industry 4.0: a Survey on Technologies, Applications and Open Research Issues // J. Industrial Information Integration. 2017. V. 6. Pp. 1—10.
10. Ажмухамедов И.М., Выборнова О.Н. Оценка рисков энергобезопасности на примере филиала ПАО «Россети Юг» — «АстраханьЭнерго» // Материалы науч. конф. Энергоэффективность. Ценология. Экология и Энергобезопасность. 2020. С. 240—244.
11. Tolk A. Truth, Trust, and Turing — Implications for Modeling and Simulation // Ontology, Epistemology, and Teleology for Modeling and Simulation. Intelligent Systems Reference Library. 2012. V. 44. Pp. 1—26
12. Andryushin A., Shcherbatov I., Dolbikova N., Kuznetsova A., Tsurikov G. Outlier Detection in Predictive Analytics for Energy Equipment // Studies in Systems, Decision and Control. 2020. V. 259. Pp. 193—203.
13. Sitthithanasakul S., Choosri N. Using Ontology to Enhance Requirement Engineering in Agile Software Process // Proc. X Intern. Conf. Software, Knowledge, Information Management & Applications. Chengdu, 2016.
14. Suarez-Figueroa M.C., Gomez-Perez A., Motta E., Gangemi A. Ontology Engineering in a Networked World. N.Y.: Springer, 2012.
15. Gangemi A., Catenacci C., Ciaramita M., Lehmann J. Modelling Ontology Evaluation and Validation // Proc. III European Semantic Web Conf. Budva, 2006. Pp. 140—154.
16. Выборнова О.Н., Ажмухамедов И.М. Синтез управленческих решений по снижению рисков в нечетких условиях при ограниченных ресурсах // Фундаментальные исследования. 2016. № 5-1. С. 18—22.
17. Массель Л.В., Ворожцова Т.Н., Пяткова Н.И. Онтологический инжиниринг для поддержки принятия стратегических решений в энергетике // Онтология проектирования. 2017. Т. 7. № 1(23). С. 66—76.
18. Массель Л.В., Массель А.Г., Ворожцова Т.Н., Макагонова Н.Н. Онтологический инжиниринг ситуационного управления в энергетике // Знания — Онтологии — Теории. М.: Институт математики им. С.Л. Соболева, 2015. С. 36—43.
19. Проталинский О.М. и др. Онтология процесса управления ремонтами в электросетевой компании // Вестник МЭИ. 2018. № 6. С. 110—119.
20. Методические указания по расчету вероятности отказа функционального узла и единицы основного технологического оборудования и оценки последствий такого отказа [Электрон. ресурс] www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/72113770/#1000 (дата обращения 05.12.2020).
---
Для цитирования: Проталинский О.М., Шведов А.Ю., Ханова А.А. Система поддержки принятия решений управления жизненным циклом электрооборудования // Вестник МЭИ. 2021. № 5. С. 108—116. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-108-116.
#
1. Protalinskiy O., Andryushin A., Shcherbatov I., Khanova A., Urazaliev N. Strategic Decision Support in the Process of Manufacturing Systems Management. Proc. XI Intern. Conf. Management of Large-scale System Development. 2018:8551760.
2. Alekseeva A.I. Kompleksnyy Ekonomicheskiy Analiz Khozyaystvennoy Deyatel'nosti. M.: KnoRus, 2009. (in Russian).
3. Belikova T.N. Bukhgalterskiy Uchet i Otchetnost' ot Nulya do Balansa. SPb.: Piter, 2007. (in Russian).
4. Andreev D.A. i dr. Sovremennye Problemy Ekspluatatsii i Tekhnicheskogo Perevooruzheniya Edinoy Natsional'noy Elektricheskoy Seti. Elektrika. 2007;6:3—9. (in Russian).
5. Plekhov P.V., Latysheva A.S. Otsenka Sostoyaniya Tekhnologicheskogo Oborudovaniya po Modeli Zhiznennogo Tsikla. Izvestiya YUFU. Seriya «Tekhnicheskie Nauki». 2009;2(91):138—140. (in Russian).
6. Eltyshev D.K., Petrochenkov A.B., Gladkov V.K. Razrabotka Sistemy Podderzhki Zhiznennogo Tsikla Vysokovol'tnogo Elektrotekhnicheskogo Oborudovaniya na Osnove Metodov Geneticheskogo Modelirovaniya. Vestnik Izhevskogo Gos. Tekhn. Un-ta. 2010;1:113—117. (in Russian).
7. Protalinskiy O., Savchenko N., Khanova A. Data Mining Integration of Power Grid Companies Enterprise Asset Management. Studies in Systems, Decision and Control. 2020;260:39—49.
8. Lee E.A. Cyber Physical Systems: Design Challenges. Proc. XI IEEE Intern. Symp. Object Oriented Real-time Distributed Computing. Orlando, 2008:363—369.
9. Lu Y. Industry 4.0: a Survey on Technologies, Applications and Open Research Issues. J. Industrial Information Integration. 2017;6:1—10.
10. Azhmukhamedov I.M., Vybornova O.N. Otsenka Riskov Energobezopasnosti na Primere Filiala PAO «Rosseti Yug» — «Astrakhan'Energo». Materialy nauch. konf. Energoeffektivnost'. Tsenologiya. Ekologiya i Energobezopasnost'. 2020:240—244. (in Russian).
11. Tolk A. Truth, Trust, and Turing — Implications for Modeling and Simulation. Ontology, Epistemology, and Teleology for Modeling and Simulation. Intelligent Systems Reference Library. 2012;44:1—26.
12. Andryushin A., Shcherbatov I., Dolbikova N., Kuznetsova A., Tsurikov G. Outlier Detection in Predictive Analytics for Energy Equipment. Studies in Systems, Decision and Control. 2020;259:193—203.
13. Sitthithanasakul S., Choosri N. Using Ontology to Enhance Requirement Engineering in Agile Software Process. Proc. X Intern. Conf. Software, Knowledge, Information Management & Applications. Chengdu, 2016.
14. Suarez-Figueroa M.C., Gomez-Perez A., Motta E., Gangemi A. Ontology Engineering in a Networked World. N.Y.: Springer, 2012.
15. Gangemi A., Catenacci C., Ciaramita M., Lehmann J. Modelling Ontology Evaluation and Validation. Proc. III European Semantic Web Conf. Budva, 2006:140—154.
16. Vybornova O.N., Azhmukhamedov I.M. Sintez Upravlencheskikh Resheniy po Snizheniyu Riskov v Nechetkikh Usloviyakh pri Ogranichennykh Resursakh. Fundamental'nye Issledovaniya. 2016;5-1:18—22. (in Russian).
17. Massel' L.V., Vorozhtsova T.N., Pyatkova N.I. Ontologicheskiy Inzhiniring dlya Podderzhki Prinyatiya Strategicheskikh Resheniy v Energetike. Ontologiya Proektirovaniya. 2017;7;1(23):66—76. (in Russian).
18. Massel' L.V., Massel' A.G., Vorozhtsova T.N., Makagonova N.N. Ontologicheskiy Inzhiniring Situatsionnogo Upravleniya v Energetike. Znaniya — Ontologii — Teorii. M.: Institut Matematiki im. S.L. Soboleva, 2015:36—43. (in Russian).
19. Protalinskiy O.M. i dr. Ontologiya Protsessa Upravleniya Remontami v Elektrosetevoy Kompanii. Vestnik MEI. 2018;6:110—119. (in Russian).
20. Metodicheskie Ukazaniya po Raschetu Veroyatnosti Otkaza Funktsional'nogo Uzla i Edinitsy Osnovnogo Tekhnologicheskogo Oborudovaniya i Otsenki Posledstviy Takogo Otkaza [Elektron. Resurs] www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/72113770/#1000 (Data Obrashcheniya 05.12.2020). (in Russian).
---
For citation: Protalinsky O.M., Shvedov A.Yu., Khanova A.A. An Electrical Equipment Lifecycle Management Decision Support System. Bulletin of MPEI. 2021;5:108—116. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-108-116.
2. Алексеева А.И. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности. М.: КноРус, 2009.
3. Беликова Т.Н. Бухгалтерский учет и отчетность от нуля до баланса. СПб.: Питер, 2007.
4. Андреев Д.А. и др. Современные проблемы эксплуатации и технического перевооружения единой национальной электрической сети // Электрика. 2007. № 6. С. 3—9.
5. Плехов П.В., Латышева А.С. Оценка состояния технологического оборудования по модели жизненного цикла // Известия ЮФУ. Серия «Технические науки». 2009. № 2(91). С. 138—140.
6. Елтышев Д.К., Петроченков А.Б., Гладков В.К. Разработка системы поддержки жизненного цикла высоковольтного электротехнического оборудования на основе методов генетического моделирования // Вестник Ижевского гос. техн. ун-та. 2010. № 1. С. 113—117.
7. Protalinskiy O., Savchenko N., Khanova A. Data Mining Integration of Power Grid Companies Enterprise Asset Management // Studies in Systems, Decision and Control. 2020. V. 260. Pp. 39—49.
8. Lee E.A. Cyber Physical Systems: Design Challenges // Proc. XI IEEE Intern. Symp. Object Oriented Real-time Distributed Computing. Orlando, 2008. Pp. 363—369.
9. Lu Y. (2017) Industry 4.0: a Survey on Technologies, Applications and Open Research Issues // J. Industrial Information Integration. 2017. V. 6. Pp. 1—10.
10. Ажмухамедов И.М., Выборнова О.Н. Оценка рисков энергобезопасности на примере филиала ПАО «Россети Юг» — «АстраханьЭнерго» // Материалы науч. конф. Энергоэффективность. Ценология. Экология и Энергобезопасность. 2020. С. 240—244.
11. Tolk A. Truth, Trust, and Turing — Implications for Modeling and Simulation // Ontology, Epistemology, and Teleology for Modeling and Simulation. Intelligent Systems Reference Library. 2012. V. 44. Pp. 1—26
12. Andryushin A., Shcherbatov I., Dolbikova N., Kuznetsova A., Tsurikov G. Outlier Detection in Predictive Analytics for Energy Equipment // Studies in Systems, Decision and Control. 2020. V. 259. Pp. 193—203.
13. Sitthithanasakul S., Choosri N. Using Ontology to Enhance Requirement Engineering in Agile Software Process // Proc. X Intern. Conf. Software, Knowledge, Information Management & Applications. Chengdu, 2016.
14. Suarez-Figueroa M.C., Gomez-Perez A., Motta E., Gangemi A. Ontology Engineering in a Networked World. N.Y.: Springer, 2012.
15. Gangemi A., Catenacci C., Ciaramita M., Lehmann J. Modelling Ontology Evaluation and Validation // Proc. III European Semantic Web Conf. Budva, 2006. Pp. 140—154.
16. Выборнова О.Н., Ажмухамедов И.М. Синтез управленческих решений по снижению рисков в нечетких условиях при ограниченных ресурсах // Фундаментальные исследования. 2016. № 5-1. С. 18—22.
17. Массель Л.В., Ворожцова Т.Н., Пяткова Н.И. Онтологический инжиниринг для поддержки принятия стратегических решений в энергетике // Онтология проектирования. 2017. Т. 7. № 1(23). С. 66—76.
18. Массель Л.В., Массель А.Г., Ворожцова Т.Н., Макагонова Н.Н. Онтологический инжиниринг ситуационного управления в энергетике // Знания — Онтологии — Теории. М.: Институт математики им. С.Л. Соболева, 2015. С. 36—43.
19. Проталинский О.М. и др. Онтология процесса управления ремонтами в электросетевой компании // Вестник МЭИ. 2018. № 6. С. 110—119.
20. Методические указания по расчету вероятности отказа функционального узла и единицы основного технологического оборудования и оценки последствий такого отказа [Электрон. ресурс] www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/72113770/#1000 (дата обращения 05.12.2020).
---
Для цитирования: Проталинский О.М., Шведов А.Ю., Ханова А.А. Система поддержки принятия решений управления жизненным циклом электрооборудования // Вестник МЭИ. 2021. № 5. С. 108—116. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-108-116.
#
1. Protalinskiy O., Andryushin A., Shcherbatov I., Khanova A., Urazaliev N. Strategic Decision Support in the Process of Manufacturing Systems Management. Proc. XI Intern. Conf. Management of Large-scale System Development. 2018:8551760.
2. Alekseeva A.I. Kompleksnyy Ekonomicheskiy Analiz Khozyaystvennoy Deyatel'nosti. M.: KnoRus, 2009. (in Russian).
3. Belikova T.N. Bukhgalterskiy Uchet i Otchetnost' ot Nulya do Balansa. SPb.: Piter, 2007. (in Russian).
4. Andreev D.A. i dr. Sovremennye Problemy Ekspluatatsii i Tekhnicheskogo Perevooruzheniya Edinoy Natsional'noy Elektricheskoy Seti. Elektrika. 2007;6:3—9. (in Russian).
5. Plekhov P.V., Latysheva A.S. Otsenka Sostoyaniya Tekhnologicheskogo Oborudovaniya po Modeli Zhiznennogo Tsikla. Izvestiya YUFU. Seriya «Tekhnicheskie Nauki». 2009;2(91):138—140. (in Russian).
6. Eltyshev D.K., Petrochenkov A.B., Gladkov V.K. Razrabotka Sistemy Podderzhki Zhiznennogo Tsikla Vysokovol'tnogo Elektrotekhnicheskogo Oborudovaniya na Osnove Metodov Geneticheskogo Modelirovaniya. Vestnik Izhevskogo Gos. Tekhn. Un-ta. 2010;1:113—117. (in Russian).
7. Protalinskiy O., Savchenko N., Khanova A. Data Mining Integration of Power Grid Companies Enterprise Asset Management. Studies in Systems, Decision and Control. 2020;260:39—49.
8. Lee E.A. Cyber Physical Systems: Design Challenges. Proc. XI IEEE Intern. Symp. Object Oriented Real-time Distributed Computing. Orlando, 2008:363—369.
9. Lu Y. Industry 4.0: a Survey on Technologies, Applications and Open Research Issues. J. Industrial Information Integration. 2017;6:1—10.
10. Azhmukhamedov I.M., Vybornova O.N. Otsenka Riskov Energobezopasnosti na Primere Filiala PAO «Rosseti Yug» — «Astrakhan'Energo». Materialy nauch. konf. Energoeffektivnost'. Tsenologiya. Ekologiya i Energobezopasnost'. 2020:240—244. (in Russian).
11. Tolk A. Truth, Trust, and Turing — Implications for Modeling and Simulation. Ontology, Epistemology, and Teleology for Modeling and Simulation. Intelligent Systems Reference Library. 2012;44:1—26.
12. Andryushin A., Shcherbatov I., Dolbikova N., Kuznetsova A., Tsurikov G. Outlier Detection in Predictive Analytics for Energy Equipment. Studies in Systems, Decision and Control. 2020;259:193—203.
13. Sitthithanasakul S., Choosri N. Using Ontology to Enhance Requirement Engineering in Agile Software Process. Proc. X Intern. Conf. Software, Knowledge, Information Management & Applications. Chengdu, 2016.
14. Suarez-Figueroa M.C., Gomez-Perez A., Motta E., Gangemi A. Ontology Engineering in a Networked World. N.Y.: Springer, 2012.
15. Gangemi A., Catenacci C., Ciaramita M., Lehmann J. Modelling Ontology Evaluation and Validation. Proc. III European Semantic Web Conf. Budva, 2006:140—154.
16. Vybornova O.N., Azhmukhamedov I.M. Sintez Upravlencheskikh Resheniy po Snizheniyu Riskov v Nechetkikh Usloviyakh pri Ogranichennykh Resursakh. Fundamental'nye Issledovaniya. 2016;5-1:18—22. (in Russian).
17. Massel' L.V., Vorozhtsova T.N., Pyatkova N.I. Ontologicheskiy Inzhiniring dlya Podderzhki Prinyatiya Strategicheskikh Resheniy v Energetike. Ontologiya Proektirovaniya. 2017;7;1(23):66—76. (in Russian).
18. Massel' L.V., Massel' A.G., Vorozhtsova T.N., Makagonova N.N. Ontologicheskiy Inzhiniring Situatsionnogo Upravleniya v Energetike. Znaniya — Ontologii — Teorii. M.: Institut Matematiki im. S.L. Soboleva, 2015:36—43. (in Russian).
19. Protalinskiy O.M. i dr. Ontologiya Protsessa Upravleniya Remontami v Elektrosetevoy Kompanii. Vestnik MEI. 2018;6:110—119. (in Russian).
20. Metodicheskie Ukazaniya po Raschetu Veroyatnosti Otkaza Funktsional'nogo Uzla i Edinitsy Osnovnogo Tekhnologicheskogo Oborudovaniya i Otsenki Posledstviy Takogo Otkaza [Elektron. Resurs] www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/72113770/#1000 (Data Obrashcheniya 05.12.2020). (in Russian).
---
For citation: Protalinsky O.M., Shvedov A.Yu., Khanova A.A. An Electrical Equipment Lifecycle Management Decision Support System. Bulletin of MPEI. 2021;5:108—116. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-108-116.
Downloads
Published
2021-01-26
Issue
Section
System Analysis, Management and Information Processing (05.13.01)
