Availability and maintainability of equipment in integrated technological flows for solid biofuel production: a review

Abstract

The transition toward renewable energy sources and the efficient valorization of agricultural residual biomass necessitate increased reliability and efficiency of integrated technological flows for solid biofuel production. The study is based on the hypothesis that the overall performance of the integrated technological flow is primarily determined by equipment located on the critical path and by the operational behavior of working components. The research aims to evaluate equipment availability and maintainability at system level and to identify the limiting links affecting process continuity. The methodology includes the analysis of reliability and maintenance indicators, correlation of availability with functional criticality, and the development of a synthetic technological vulnerability indicator to assess the global risk of unavailability. The results highlight the decisive influence of biomass properties and working component behavior on MTBF, MTTR, and overall availability, emphasizing the need for a systemic and differentiated maintenance approach to enhance system resilience. Furthermore, the findings indicate an uneven distribution of performance within the technological flow and identify densification stages as critical limiting links, followed by mechanical preparation and biomass generation and collection stages. The proposed integrative approach provides an innovative methodological framework for performance evaluation and maintenance prioritization, contributing to reduced unplanned downtime, optimized resource utilization, and improved resilience of solid biofuel production systems.

Tranziția către surse regenerabile de energie și valorificarea eficientă a biomasei agricole reziduale determină necesitatea creșterii fiabilității și eficienței fluxurilor tehnologice integrate de producere a biocombustibililor solizi. Studiul pornește de la ipoteza că performanța globală a fluxului tehnologic integrat este determinată în principal de echipamentele situate pe traseul critic și de comportamentul operațional al organelor de lucru. Scopul cercetării constă în evaluarea disponibilității și mentenabilității echipamentelor la nivel de sistem și în identificarea verigilor limitative care afectează continuitatea procesului. Metodologia include analiza indicatorilor de fiabilitate și mentenanță, corelarea disponibilității cu criticitatea funcțională și dezvoltarea unui indicator sintetic de vulnerabilitate tehnologică pentru evaluarea riscului global de indisponibilitate. Rezultatele evidențiază rolul determinant al proprietăților biomasei și al comportamentului organelor de lucru asupra MTBF, MTTR și disponibilității globale, evidențiind necesitatea unei abordări sistemice și diferențiate a mentenanței pentru creșterea rezilienței sistemului. De asemenea, rezultatele indică distribuția neuniformă a performanței în cadrul fluxului și identifică etapele de densificare ca verigi limitative critice, urmate de pregătirea mecanică și etapele de generare și colectare a biomasei. Abordarea integrativă propusă oferă un cadru metodologic inovator pentru evaluarea performanței și prioritizarea mentenanței, contribuind la reducerea opririlor neplanificate, optimizarea utilizării resurselor și creșterea rezilienței sistemelor de producere a biocombustibililor solizi.