Aircraft maintenance scheduling under uncertain task processing time
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Date
2024
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Abstract
Los atrasos inesperados en la ejecución de tareas de mantenimiento de aeronaves pueden producir costosas disrupciones operativas para las aerolíneas, incluyendo atraso en vuelos, impactando significativamente sus operaciones y gastos. En este estudio, abordamos la incertidumbre en los tiempos de procesamiento de las tareas de mantenimiento y diseñamos horarios de mantenimiento de aeronaves costo-eficientes mediante programación estocástica de dos etapas. En la primera etapa, determinamos las tareas diarias a ejecutar en cada aeronave, especificando su tiempo de inicio, base de mantenimiento y técnico asignado. En la segunda etapa, ajustamos el tiempo de inicio de cada tarea y el horario de despegue de cada vuelo según los tiempos de procesamiento de tareas realizados. Nuestro objetivo es minimizar los costos esperados incurridos por tareas de mantenimiento tercerizadas, horas extras de los técnicos y atrasos en los vuelos. Para resolver nuestro modelo, diseñamos una heurística de Búsqueda Local Iterativa Adaptativa que explora soluciones de primera etapa con una evaluación eficiente del costo de la segunda etapa. Probamos nuestro enfoque en un conjunto de instancias simuladas computacionalmente. Nuestro modelo y solución propuestos generan ahorros promedios del 77% y 45%, respectivamente, en comparación con un enfoque determinístico que asume tiempos esperados de procesamiento de tareas y con una solución conservadora que asume los máximos tiempos de procesamiento posibles. Además, obtenemos un ahorro promedio del 12% en comparación con una solución benchmark que planea las tareas de mantenimiento con un buffer de tiempo optimizado. También, estudiamos el impacto en el costo de variar los parámetros estructurales, como la granularidad de las tareas, la variabilidad de los tiempos de procesamiento, la carga de trabajo y la estructura de costos.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024.
Keywords
Mantenimiento de Aeronaves, Programación de Tareas, Programación Estocástica, Heurísticas