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This paper proposes a mathematical model to determine optimal sequence of preventive maintenance (PM) activities for a repairable multi-component series system. The structure of system is series, i.e., if a component of system fails, the system stops. The occurrence of each component's failure is modeled by a non-homogeneous Poisson process (NHPP) with an increasing failure rate.
It is assumed that maintenance planning horizon has been divided into equal time periods, and at the end of each period, four possible actions for each component (mechanical service, repair, replacement or do nothing) have been considered. If mechanical service or repair is performed, the age of component is reduced. In this situation, the age of component is returned somewhere between the current age of it and the state of ``as-good-as-new''. However, repair reduces the age of component more than mechanical service. If the component is replaced, it is returned to a state of ``as-good-as-new''. If no action is performed, the age of component is not changed.
If the system is suddenly stopped before the end of each period, corrective maintenance (CM) is performed. The objective is to determine optimal preventive maintenance activity for each component of system at the end of each period. In other words, it must be decided about each component of system at the end of each period to perform which kind of PM activities.
The optimal actions for each component at the end of each period are derived, such that the availability of the system subject to a constraint on system costs over maintenance planning horizon is maximized. The total maintenance cost of the system includes the cost of performing PM, cost of performing CM, system stopping cost due to performing PM, and system stopping cost due to performing CM. A numerical example is given to illustrate the proposed model.