Reliability and Maintenance Analysis for deteriorating Systems

El deterioro es un fenómeno que afecta a algunos sistemas, reduciendo su capacidad para realizar las funciones para las que fueron diseñados hasta que, finalmente, fallan. Incluso algunos de ellos presentan múltiples fuentes de degradación. Además, algunos sistemas no sólo están sometidos a degradación interna, sino que también pueden fallar debido a otros motivos. Los denominados choques son también importantes mecanismos de fallo de los sistemas. Algunos de estos choques se pueden reflejar en la acumulación aleatoria de degradación y otros derivar en el fallo inmediato del sistema. Se denomina estrategia de mantenimiento al conjunto de acciones realizadas con el objetivo de prevenir los fallos de los sistemas o bien, si no es posible, atenuar sus consecuencias. Tradicionalmente, las estrategias de mantenimiento se han basado en ciclos de vida infinitos. Esto es que el sistema se puede reemplazar un número ilimitado de veces por uno nuevo e idéntico. Sin embargo, esta hipótesis rara vez sucede en la práctica, ya que la tecnología mejora y los sistemas evolucionan. En esta tesis, se plantean, desarrollan, analizan y comparan nuevas estrategias mantenimiento basadas tanto en ciclos de vida infinitos como finitos, donde el sistema sólo puede ser reemplazado un número limitado de veces. Para ello, se consideran sistemas sometidos choques y a degradación interna, representada tanto por una única fuente de deterioro como por múltiples, así como la independencia y dependencia de ambas causas de fallo.Deterioration is a phenomenon which affects some systems by reducing its capability of fulfilling determined functions for which they were designed until finally, they fail. Even, some of them are affected by multiple degradation sources. Additionally, systems are not only subject to internal degradation, but also they can fail due to other causes. Shocks are also important failure mechanisms of some systems. Some of these shocks can be viewed as the accumulation of some random stress and other ones result in an immediate system failure. It defines maintenance strategy as the set of actions performed with the aim of preventing the system failures or, if it is not possible, reducing their consequences. Traditionally, the maintenance strategies are based on infinite life cycles. That means that, when a system fails, it can be replaced by a new and identical one an infinite number of times. However, this assumption seldom holds in practice since the technology does no remain constant and systems evolve. In this thesis, we propose, develop, analyse and compare new maintenance strategies based both in infinite life cycles and in finite life cycles, where the system only can be replaced a limited number of times. To this end, we consider systems subject to shocks and internal degradation, represented both for a unique and for multiple degradation processes, as well as the independence and dependence between both causes of failure