Προβλεπτική συντήρηση πλοίων με χρήση χρονοσειρών

Abstract

Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία ασχολείται με την ανάλυση χρονοσειρών σε δεδομένα ναυτιλίας. Τα δεδομένα αυτά συλλέχτηκαν από ένα σύστημα προγραμματισμένης συντήρησης μιας ναυτιλιακής εταιρείας και αφορούν τον αριθμό των απρόσμενων βλαβών που μπορεί να προκύψουν κάθε μήνα σε ένα μηχάνημα που βρίσκεται εγκατεστημένο σε όλα τα πλοία της εταιρείας. Το μηχάνημα βρίσκεται στην κύρια μηχανή του πλοίου και το μοντέλο έχει τον κωδικό CE-DE, 12V50DF. Στο παρόν κείμενο, αρχικά εξηγείται τι είναι ένα Σύστημα Προγραμματισμένης Συντήρησης και ο λόγος που είναι υποχρεωμένες όλες οι ναυτιλιακές εταιρίες να το χρησιμοποιούν. Ένας από τους λόγους χρήσης αυτού του συστήματος είνα η συντήρηση των μηχανών του πλοίου. Συνεπώς στο κείμενο γίνεται αναφορά στα τέσσερα είδη συντήρησης που υπάρχουν, τα οποία είναι η Διορθωτική Συντήρηση, η Προληπτική Συντήρηση, η Προκαθορισμένη Συντήρηση και η Συντήρηση με βάση την κατάσταση του μηχανήματος. Για τις ανάγκες της εργασίας και την πρόβλεψη των βλαβών στις μηχανές των πλοίων χρησιμοποιήθηκε ένα σύνολο δεδομένων χρονοσειράς. Αναφέρετα λοιπόν, ο ορισμός ενός συνόλου δεδομένων χρονοσειράς, εξηγείται η μορφή του και αναλύονται τα χαρακτηριστικά του. Η χρονοσειρά η οποία χρησιμοποιείται στην παρούσα εργασία είναι γραμμική χρονοσειρά, επομένως παρουσιάζονται τα γραμμικά μοντέλα τα οποία εφαρμόζονται για πρόβλεψη σε γραμμικές χρονοσειρές.

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η πρόβλεψη του αριθμού των βλαβών που μπορεί να προκύψουν τους επόμενους μήνες στο συγκεκριμένο μηχάνημα. Για το σκοπό αυτό έγινε χρήση μεθόδων ανάλυσης χρονοσειρών και δοκιμάστηκαν τρία μοντέλα ARIMA με διαφορετικές παραμέτρους. Ύστερα από κάθε εφαρμογή ενός από τα μοντέλα ARIMA γινόταν η πρόβλεψη των βλαβών. Έπειτα, σύμφωνα με τα δύο κριτήρια πληροφορίας, τα AIC και BIC, και τους πίνακες προβλέψεων του κάθε μοντέλου, γίνεται η σύγκριση των μοντέλων ARIMA, ώστε να φανεί ποιο από τα τρία μοντέλα ARIMA που χρησιμοποιήθηκαν αποδίδει αποτελεσματικότερα στο σύνολο δεδομένων της χρονοσειράς. Το έγγραφο ολοκληρώνει την αναφορά παρουσιάζοντας το βέλτιστο ARIMA μοντέλο για τη συγκεκριμένη χρονοσειρά που χρησιμοποιήθηκε.