基于Markov链的集束型晶圆制造设备预防性维护建模

为了有效提高集束型晶圆制造设备的运行可靠性,同时降低其维护成本,提出了基于Markov链的预防性维护建模方法.根据集束型晶圆制造设备的特点,将设备使用情形分为运行状态、预防性保养状态、保养未能回复状态、预防性维修状态和维修无法回复状态,建立了设备状态转移模型.在此基础上,建立了集束型晶圆制造设备的预防性维护成本模型,进行了仿真实验分析.结果表明,该模型可有效分析不同参数组合下的单位时间预防性维护期望成本.     

基于概率时间自动机的模型检测反例表示研究

近年来,概率系统在实际中应用越来越广泛,其中模型检测基于概率系统的反例生成问题,已引起人们的广泛关注,现有的工作主要围绕模型检测Markov链反例生成展开.概率时间自动机(PTA)是Markov链的不确定性和系统时钟的扩展,针对模型检测PTA的反例表示问题,首先将PTA的语义表示为Markov决策过程(MDP),通过策略解决MDP不确定性,将MDP转换为离散时间Markov链(DTMC);然后将DTMC转换为带权有向图,则PTA中最小反例问题转化为带权有向图中最短路径问题;最后采用正则表达式表示求得的反例.     

结构状态变化过程的随机描述

以随机过程理论为基础,导出了用于结构状态分析的随机过程模型——马尔可夫(Markov)模型,并给出了工程上确定状态转移概率的实用方法。模型的建立,可以为结构的检测、维护及修复等提供必要的科学依据。     

Markov控制过程基于神经元动态规划的优化算法

论文在Markov性能势理论基础上,研究了Markov控制过程在神经元网络等逼近结构表示的随机平稳策略作用下的仿真优化算法,分析了它们在一个无限长的样本轨道上概率1的收敛性,并给出了一个三－状态受控Markov过程的数值实例。     

基于特征值分解计算平均要求时失效概率

安全仪表系统在一段时间内要求时失效概率的平均值PFDavg是评判其安全完整性水平SIL的主要依据.该文提出了一种采用离散Markov模型定量计算PFDavg的有效方法.该方法通过Markov模型状态转移矩阵的特征值分解,在不降低计算精度的条件下有效地减小了计算量;通过对该方法的分析,得到了系统各状态的转移概率与特征值之间的联系,揭示了PFD随时间的变化趋势及其变化的主要原因.     

我国农村劳动力结构转移现状的实证分析和对策

用Markov过程模型，对我国农村劳动力结构的变迁进行模拟与研究，通过农村劳动力系统的Markov转移概率的估计，对我国农村劳动力结构转移状况进行了实际分析。并借此分析，提出了可供选择的应对策略。     

一种光通信系统可用度计算方法

为了研究光纤通信系统无中断工作的能力 ,计算通信系统可用度具有重要的意义。在 ITU- T G.911光通信系统可用度计算的基本原则下 ,建立了系统状态的 Markov模型和状态转移概率矩阵 ,并利用稳态 Markov模型中状态转移概率平衡的特点求解稳态概率。再利用网络拓扑结构和保护机制的信息 ,通过简单的概率运算得到系统的稳态可用度。在这种计算方法的基础上分析了 SDH的自愈保护机制以及各种故障对系统可用性的影响。在计算结果的指导下 ,可以知道为了达到特定的可用度 ,通信设备和光纤必须具备的正常工作时间和出现故障后的最长修复时间     

基于离散Markov决策过程的发电公司多阶段决策

采用离散时间Markov决策过程(DTMDP)对以多阶段总利润最优为目标的发电公司决策问题进行研究．市场环境下，发电公司根据自身条件，其竞争策略可以是价格的接受者，也可以是价格的制定者．考虑了发电公司不同策略情况下市场均衡状态间的转换概率，分别给出了发电公司作为价格接受者和价格制定者时的多阶段决策模型．通过算例验证了所提模型的有效性和可行性．     

用动态Bayesian网络建立宏观经济系统模型

针对限制动态 Bayesian网络方法应用的 Markov假设和转移概率时不变假设 ,研究了如何利用部分观测信息建立宏观经济系统的 Markov模型以及如何建立转移概率具有时变特性的宏观经济系统模型。对不满足 Markov假设的演化过程 ,通过在模型中添加隐藏变量建立 Markov模型 ,并对 EM- EA算法进行扩展 ,使之用于带隐藏变量的动态 Bayesian网络的学习。对不满足时不变性的转移概率 ,应用多项式拟合方法直接从数据构造时变转移概率模型。理论分析表明了论文方法的正确性和可行性     

马尔可夫随机过程在化工设备事故预测中的应用

化工设备事故预测技术,作为设备技术管理学科中的1项新兴技术,日益受到重视并蓬勃发展.在对化工设备事故进行预测时,由于事故发生引起的操作运行状态转移往往是随机过程,加之受人为因素影响,更增加了问题的复杂性.本文根据马尔可夫随机过程(Markov stocastic process),提出了随机过程状态转移概率和寿命预测的方法,并考虑了人为因素的影响.工程应用案例表明,所提出的方法是有效的.     

不完美维修情形下部分可观测系统的最优维修策略

针对监测费用昂贵导致难以实施连续监测和维修效果通常不完美的问题,研究了维修效果不完美情形下部分可观测系统的最优维修策略.在假设系统的性能退化状态变化规律可以用马尔可夫链进行描述的基础上,利用部分可观测马氏决策过程对该系统进行维修决策建模,并通过引入信息状态将其转化为完全可观测马氏决策过程;引入维修效果矩阵用以刻画维修效果对最优维修策略的影响;针对所建立的最优方程以单位时间期望维修费用最小为目标设计了最优维修决策算法.通过数值仿真验证了所提算法的有效性.     

马尔可夫模型在过程企业管道维修中应用

一种基于泄漏后破裂(LBB)的马尔可夫模型被应用于研究过程工业中的维修活动对于管道失效概率的影响,该模型可以预测复杂维修方案(包含带压堵漏等内容)对于管道失效概率的影响,这对于维修方案的定量评估有重要意义.根据中国石化企业中的管道维修特点,将管道状态分为完好、可探测缺陷、泄漏和破裂4种状态,相应地建立了LBB四状态马尔可夫模型,进而推导出了在维修方案影响下管道失效概率随时间变化的常微分方程,并应用盛金公式求解该微分方程,最后通过一个管道减薄维修的案例验证了该马尔可夫模型计算结果的可靠性.     

修理工可单重休假且延迟修理的预防维修更换策略

研究了修理工带有单重休假且延迟修理的单部件可修系统.为了延长系统的使用寿命,在系统故障前考虑了预防维修.假定预防维修能够＂修复如新＂,而故障维修为＂修复非新＂,且系统每次故障以概率1-p延迟修理时,以系统的故障次数N为更换策略.通过更新过程和几何过程理论,得出系统经长期运行单位时间内期望费用的明显表达式,并对预防维修的定长间隔时间T及更换策略N进行了讨论.最后,通过数值算例验证存在唯一的N＊,使得目标函数取得最优值.     

考虑质量的退化生产系统可用性中心维护决策

为了减少系统非计划停机时间,控制产品质量,提出了以设备可用性为中心的多机维护策略.首先定义三种维护方式,研究其对设备状态的影响机理,从而建立可靠性模型.在对系统进行马尔科夫状态分析的基础上,建立产品质量与系统退化状态之间的关系,构建包含质量损失成本的总成本模型.从实际应用的角度出发,综合考虑设备的可靠性和维护性,以可用性为中心、以总成本最小为目标规划系统的预防性维护策略.实验表明,提出的维护策略可有效地应用于多部件生产系统,且多操作预防性维护方式的效果优于单一操作.     

基于故障相关与外部冲击的两部件系统机会维修研究

在为两部件系统制定预防性维修策略时,传统的研究只考虑故障相关或外部冲击一方面的影响,导致系统的故障率被低估.针对这一问题,文章综合考虑二者的共同影响,且外部冲击的到达服从非齐次泊松过程,更符合实际情况.首先通过年龄预防性维修确定出最优更换周期,然后在年龄预防性维修的基础上引入机会维修,以预防性维修周期内的维修费用率最低为优化目标,利用更新报酬理论构建期望维修费用率的模型,确定出最优机会维修阈值,并通过算例分析了故障相关性与外部冲击对机会维修策略的影响.     

有预防维修的两部件冷储备系统可靠性分析

区别于传统的两部件冷储备系统,考虑带有预防维修的两同型部件的冷储备系统的问题,根据马氏更新过程、半马氏过程及L变换、LS变换等理论算出3种可靠性指标,可以看出,两部件型的带有预防维修的冷储备系统相比其它传统冷储备系统来说,要计算相应结果较为困难,不能仅仅通过半马氏过程、马氏更新过程的理论对其分析,但可以利用上述理论得出常用的可靠性指标。     

设备故障过程的建模与仿真研究

由于设备劣化是一个随机过程,维修计划制定主要依据维修工程师的经验或厂家说明书,从而导致维修不足和维修过剩的问题。为了解决这一问题,首先应用故障记录数据和检查数据,建立了缺陷发生为泊松过程,检查完全情况下的时间延迟模型。其次建立设备故障发生过程的计算机模拟仿真系统,仿真结果证实了所建时间延迟模型的正确性。故障建模与仿真系统,不仅能直观显示设备故障过程,揭示故障机理;而且能解决故障记录缺乏下验证故障模型正确性的难题。同时,故障过程模型为维修计划制定提供了科学决策依据。     

Reliability Model for Key Devices with Compound Preventive Warranty

With the warranty requirements of key and important devices,the compound preventive warranty policy was introduced.For the effectiveness of compound preventive maintenance, the maintenance mode of periodic replacement with functional checks was adopted, its failure risk analysis was carried on, and the warranty reliability model was established. On the basis of above research,a numerical example was given to illustrate the engineering application and generality of the warranty reliability model.     

基于系统等效的柴油机监控系统可靠性评估

为综合考虑硬件、软件故障对柴油机监控系统可靠性的影响,提出一种基于系统等效的监控系统可靠性评估方法.建立系统的功能结构图,运用Markov过程分析硬件子系统的可靠性,讨论软件子系统的可靠性.引入向量马氏过程(VMP)完成将硬件子系统等效为故障服从指数分布、维修服从未知分布的元件,分析由该元件与软件子系统所构成的硬/软件综合系统的可靠性.结果验证了硬件等效模型的正确性,得出该设备的软件子系统对监控系统可靠性影响较大,以及部件平均维修时间(MTTR)与平均无故障时间(MTBF)的比值与系统稳态可用度呈反相关的结论.