数控机床边界强度过程的非等周期不完全预防维修

基于边界强度过程理论，提出了数控机床在可靠度限制下任意维修质量的非等周期不完全预防维修方法，建立了综合考虑维修对役龄的影响和故障强度随时间增加的混合模型，并且假设修复质量和故障强度增加值均为服从均匀分布的随机变量，以平均维修费用为目标函数，用迭代方法给出了非等周期预防维修周期和最佳的维修次数，并结合工程实例讨论了费用参数对平均维修费用的影响.     

等周期预防维修下多部件系统的备件订货策略

将多部件系统预防维修的备件需求分为两种：随机失效部件的更换需求和预防维修时隐患部件的更换需求,在等周期预防维修下,应用概率理论,建立了指数寿命型部件的备件需求模型;在此基础上,以系统役龄内备件的订货、仓储总成本为优化目标,订货次数为优化变量,给出存在备件初始库存时的两种订货策略和策略模型的Visual Fortran仿真优化算法;最后结合算例,求得经济订货次数和策略以及相应的订货、仓储总成本,为多部件系统预防维修的备件订货提供一定参考。     

预防维修周期的一种多目标最优化模型

针对故障小修的周期维修策略,考虑故障小修时间和预防维修时间,以部件的稳态可用度、平均费用率和平均可靠度三个指标构建一个预防维修周期的多目标最优化模型,并运用极小-极大法(min-max)求解该多目标最优化模型,从而确定出部件的预防维修周期.结合该模型给出一个算例,并通过该例阐明方法的优越性.     

可用度约束下2M1B生产系统设备预防维修策略优化研究

[目的]针对2M1B生产系统,提出了一种可用度约束条件下的设备预防维修模型,以预防维修周期和缓冲区库存量为自变量,以系统最低可用度要求为约束条件,以周期内单位时间总成本最小为优化目标,获得系统最优预防性维修周期以及最佳的缓冲区库存量.[方法]首先,针对2M1B生产系统的上游设备,通过更新酬劳理论计算设备周期内平均总维修费用;其次,通过分析缓冲区内库存的变化,得到周期内缓冲区库存的持有费用和缺货费用,建立系统周期内总费用模型;最后,在系统最低可用度要求的约束条件下,运用离散迭代对模型优化求解,得到最优预防性维修周期以及最佳缓冲区库存.[结果]通过案例分析,验证了模型的有效性.[结论]所建立的模型对2M1B生产系统确定最优预防维护周期和最佳缓冲库存是有效且实用的.     

退化设备预防维修策略研究

运用故障率衰减模式对退化设备的预防维修策略进行研究,建立了一种新的预防维修模型。考虑到故障小修对整个预防维修时间的影响,引入了设备完好率的概念,以单周期内的设备完好率为约束条件,建立了一个以设备更新周期内单位时间平均维修费用为目标函数的优化模型,来求解使维修费用最低的最优预防维修周期以及最优预防维修次数。运用MATLAB软件进行了数值验证,验证结果表明模型可以有效地找出在不同设备完好率要求下的最优预防维修策略。     

设备预防维修期与更新期的决策

设备预防维修期与更新期的确定,能使设备在使用期中,投入最佳的维修费用,发挥它的最大效用。本文分析了机械设备在使用过程中,突发故障维修与设备预防维修之间的关系。介绍了最优化经济控制理论在设备维修和更新领域中的优化模型。在模型求解过程中,确定设备预防维修期的阶段划分和每阶段预防维修率优化控制的方法。同时确定设备的最佳更新期。通过举例说明了模型的应用。最后介绍该模型的推广,即更新期为确定的情况下,寻找设备预防维修期的阶段划分和相应预防维修率优化控制的方法。     

基于隐半马尔科夫退化模型的非等周期预防性维修优化

以单位时间维修费用率最小化为目标,研究非等周期下预防性维修优化问题.采用隐半马尔科夫模型(HSMM)完成退化过程时间序列的动态建模,采用多维特征变量描述设备退化状态,建立设备性能退化评估模型.为减小信号噪声对HSMM训练的影响,采用经验模态分解(EMD)分析传感器信号,获得降噪后的退化特征;将多维特征样本作为模型观测值完成HSMM训练,并获取状态转移函数矩阵;以役龄回退因子描述维修效果,采用增强精英保留遗传算法(SEGA)求解维修优化模型,得到维修次数和维修间隔的优化解.以某航空发动机全寿命周期检测数据为例,完成案例分析.结果表明:针对4个退化状态下的非等周期维修模型,初始维修周期和维修总次数分别为13.79、19,每个作业周期费用率为257499美元,为预防性维修计划的制定提供理论依据.     

基于混合故障率的并联系统预防维修优化及其仿真

针对并联冗余系统,引入基于役龄回退因子和故障率增加因子的混合故障率,构建了有限时间分别以可靠度和费用为目标函数的两种预防维修优化模型,结合模型给出一算例,利用Matlab实现的遗传算法对系统的维护策略进行优化及其仿真,并研究了系统总费用与可靠度之间的相互约束关系,实例验证了该模型的正确性。     

基于可靠度的高铁制动机周期预防维修优化研究

针对高铁制动机维修难、维修成本高等问题,建立了周期性预防维修优化模型。首先,基于可靠性理论,以最低成本为目标函数,引入改善因子来描述故障率演化规则;其次,以故障率服从威布尔分布为例,并用Matlab工具进行求解,求得设备最佳预防性维修次数,以及可靠度与成本、可靠度与改善因子间的关系;最终通过算法编程得出的结果验证了该模型在实际中的有效性。     

基于预防性成组维修的人字门船闸大修周期

基于系统维修策略理论,对人字门船闸系统成组维修部件构成进行分析,确定了以影响人字门船闸大修决策的底枢、顶枢、阀门和支承件4个控制部件为成组维修系统.从多部件维修的可靠性和经济性出发,以可靠度要求为约束,以系统年平均总费用最小为目标,建立了人字门船闸系统大修周期优化模型.通过调查分析苏北航务管理处所辖16个人字门船闸的维修记录,确定了大修周期优化模型中的成组维修费用,应用可靠性理论确定了控制部件底枢、顶枢、阀门和支承件的维修间隔期分别为14,6,3,14年.研究结果表明,在目前船闸维护技术水平下,苏北处人字门船闸最优大修周期为14年左右,与底枢和支承件的维修间隔期相近.敏感性分析所得敏感度系数在0.02~0.12之间,表明所建立的模型具有很好的稳定性,可供工程实践参考.     

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.     

考虑批量生产的设备视情维护策略优化研究

针对目前市场环境对批量生产中的交付时间、产品质量以及企业信誉愈发看重的情况,提出了考虑三者联合的设备维修策略。首先,在已知产品质量和设备劣化状态存在一定函数关系的情况下,将其衍生至次品率上并将单位周期生产结束后的设备状态与生产时间相结合,进行预防性维护和设备更换的维修方式选择。其次,根据时间阈值和预防性维护阈值,以经济效益最优为决策目标,建立考虑批量生产的视情维护总成本模型。针对提出的优化模型,将蒙特卡洛仿真法和响应面分析法中的中心组合设计法相结合,对模型进行求解。最后,通过算例分析,证明了模型的有效性和可靠性。     

水下生产系统关键设备维修策略优化方法

为研究水下生产系统关键设备预防性维修策略制定及优化问题,通过建立以威布尔分布为模型的可靠性衰退趋势模型,构建以可靠性和经济性为指标的多组件系统的预防性维修策略多目标优化模型,并在可靠性预测数学模型的基础上,对水下生产系统中实际生产中各组件全寿期内的维修成本进行计算,并对三种维修策略下的维修成本与可靠性进行分析与讨论。研究结果表明,采用基于功能的多组件成组维修策略可以在对可靠性水平较小的牺牲下,有效降低维修成本,同时有效避免传统成组维修策略中欠维修与过维修的现象发生。     

考虑产品质量控制的生产系统预防性维护策略联合优化研究

针对生产系统因生产异常导致的产品质量特征均值偏移,提出了设备状态与预防性维护周期相结合的预防维护策略,运用抽样监测产品质量绘制的均值控制图来判断机器设备的状态,考虑不同设备更新状况下包括抽样费用、维护费用、质量损失费用和停机损失费用的总费用,以单位时间期望总费用最小为目标函数,预防性维护周期与均值控制图参数（样本量、抽样间隔及控制系数）为决策变量建立模型。运用差分进化算法对模型求解以验证其可行性,并利用灵敏度分析方法验证决策模型的有效性。联合产品质量与预防性维护的决策模型更加符合生产系统的实际情况,有效提高经济效益。     

以可靠性为中心的多部件设备预防性维修策略的优化

基于以可靠性为中心的预防性维修计划对生产的重要性及其制定的复杂性,提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法.该方法中的预防性维修分为更换、修理和保养;突发故障用小修处理.为减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并.运用马尔可夫决策过程理论,给出了不同维修方式转移概率的表达式,解决了预防性维修策略的组合优化问题.用VB程序仿真求解出了满足设备可靠性要求、且维修成本最小化的预防性维修计划.结果表明,相比对多个部件单独进行更换或修理,所提出方法节约了大量维修成本.     

基于生命周期风险图的设备检修策略优化

为提高设备检修策略优化的科学性,考虑检修策略对设备故障率和系统经济风险的动态影响,提出了生命周期风险图的概念,该图表征了一定检修策略支撑下系统风险随设备老化的变化趋势、刻画了经济寿命和可接受风险区间。在此基础上,建立了检修成本影响状态年龄、故障率和运维成本的函数关系,并以包括投资、运维和检修的全寿命周期成本平均值最小为目标,以可接受风险水平为约束,建立了检修次数和检修时间的优化决策模型,采用枚举和遗传算法联合进行模型求解。以区域电网变压器设备检修优化为例,验证了所提方法和模型的有效性。     

蒙特卡罗仿真在设备预防性维修周期确定中的应用

应用蒙特卡罗仿真对故障规律满足威布尔分布的设备进行了预防性维修周期的优化，详细推导了小修方式下随机数的抽样方法，给出了仿真分析的一般步骤，并对该模型进行了仿真分析，并用数值解法的结果验证了仿真结果，表明仿真具有较高的精度，是一种研究设备维护策略的有效方法．     

考虑租赁双方的租赁设备多目标预防维护策略

针对当前租赁市场上设备承租方对租赁服务要求提高的市场环境,综合考虑设备出租方和设备承租方的经济利益,建立了考虑租赁双方的租赁设备多目标预防维护模型。首先,基于设备故障状态对设备多维护方式进行决策,考虑设备承租方生产计划与产品质量的需求,利用承租方产品质量需求描述其满意度。其次,建立设备维护的总成本、设备维护活动时长以及设备维护活动对产品质量影响的多目标联合优化模型,最小化设备维护成本的同时,最小化设备总的加工时间,最大化承租方满意度,优化了设备的预防性检测维护周期。最后,通过数值分析验证了这一模型的有效性。联合考虑租赁双方对维护活动的要求更加符合实际的市场需求,降低了设备总维护成本和总加工时间,并且提高了承租方的满意度。