电力设备预防性维修策略的优化

提出了设备预防性维修的两阶段优化模型．阶段1确定最少的预防性维修次数．阶段2在第一阶段给出结果的基础上确定各预防性维修的最优周期．模型简化了求解复杂度，克服了长期运行期望周期模型的缺点，具有很强的可操作性，可为维修计划的制订和现场的作业调度提供决策支持．     

可修系统预防性维修时间的确定

提出一种针对复杂可修系统确定预防性维修时间的方法.定义寿命周期,建立工作时间和维修时间的联合密度函数.考虑系统正常运行过程中产生的收益和各种维修活动所造成的损失,应用随机变量函数的数学期望的相关理论,计算单位寿命周期内系统运行单位时间的平均收益关于预防性维修时间T的函数,以最大单位时间收益为目标对T进行优化.运用Newton迭代法确定系统的最佳预防维修时间,并计算最佳预防维修时间所对应的可靠性.通过实例具体说明所提出预防性维修时间确定方法的建模求解过程,并分析系统寿命分布参数对最佳预防性维修时间的影响.     

可修系统预防性维修时间的确定

提出一种针对复杂可修系统确定预防性维修时间的方法.定义寿命周期，建立工作时间和维修时间的联合密度函数.考虑系统正常运行过程中产生的收益和各种维修活动所造成的损失，应用随机变量函数的数学期望的相关理论，计算单位寿命周期内系统运行单位时间的平均收益关于预防性维修时间T的函数，以最大单位时间收益为目标对T进行优化.运用Newton迭代法确定系统的最佳预防维修时间，并计算最佳预防维修时间所对应的可靠性.通过实例具体说明所提出预防性维修时间确定方法的建模求解过程，并分析系统寿命分布参数对最佳预防性维修时间的影响.     

基于失效率调整因子的多目标动态预防性维护决策建模

针对静态维护策略中事先确定固定维护周期以及当前维护决策多为单一目标决策的不足,引入整合失效率调整因子的修复非新模型,采用动态预防性维护决策,更符合随役龄增加而使设备的预防性维护周期递减的实际情况.在此基础上,整合优化维修成本率和设备可用度,建立一种动态预防性维护的多目标决策模型.数值实例结果表明,利用多目标动态预防性维护决策模型,可求出基于维修成本率最小和设备可用度最大的各维护周期最优预防性维护时间间隔.     

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.     

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.     

离散时间系统的最优预防性维修周期模型

针对预防性维修计划在可靠性工程中的重要性,该文对离散时间参数下的可修系统进行了研究.文中假定系统寿命、修复性维修和预防性维修的修复时间均遵从一般的离散分布,修复为完全修复,建立了考虑预防性维的系统瞬时可用度模型和平均可用度模型.在此基础上,建立了以平均可用度为指标的最优预防性维修周期模型.该文通过一组数值算例对该最优维护模型的有效性进行了验证说明.     

强风沙环境下动车组塞拉门预防性维修周期研究

针对强风沙运用环境与长交路运行工况对动车组关键系统及部件故障的影响特性,建立基于系统可用度的预防性维修周期决策模型;考虑兰新(甘肃兰州—新疆乌鲁木齐)高铁开行时间短、检修经验不足等问题,提出基于Monte-Carlo思想的统计模拟算法。利用兰新客运专线强风沙运用环境下的塞拉门服役故障信息,对决策模型分布函数进行定义、参数估计和假设检验;利用建立的模型在MATLAB环境下仿真计算塞拉门预防性维修周期,结合现场实验验证维修决策模型和算法的有效性。研究结果表明:塞拉门故障服从形状参数为0.779、尺度参数为315158.178的双参数威布尔分布;随预防性维修周期增加,塞拉门的可用度先增加后减小,考虑到预防性维修的人员组织、均衡作业和修程间隔等因素,确定其维修保养运行里程为10万km。     

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.     

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。     

浅析直升机机械系统预防性维修周期决策

在直升机运行的过程中,一定要保证安全性和可靠性,但是安全性和可靠性会受到很多因素的影响,其中最直接的影响因素就是直升机机械系统的状态,因此,要对直升机机械系统进行预防性的维修,预防性维修要按照固定的周期来进行,进而保障直升机能够正常运行,保证人力和物力的安全.在该文中,介绍了预防性维修常用的三种方法,并在分析预防性维修周期决策的基础上,建立了相应的周期决策模型.     

基于时变可靠度的列控中心预防维修周期研究

铁路列控中心设备预防维修周期及更换周期的合理确定可以提高设备的可靠性和铁路运营的安全性。在引入役龄回退因子和考虑维修费用的基础上,建立基于时变可靠度的列控中心预防维修周期模型。以铁路某列控中心设备为例进行预防维修周期和更换周期的优化仿真,以时变可靠度为约束,给出设备预防维修周期和维修费用的计算公式;以可靠度收益为优化目标,确定其最佳预防维修次数;以维修总费用为优化目标,给出最佳预防维修周期和计划更换周期。研究表明：列控中心设备的最佳预防维修次数为14次,最佳更换周期为2.4年,且该模型能有效保障设备高可靠运用、合理安排维修计划、缩减维修费用以实现盈利,可为制定最佳维修策略提供技术支持。     

非完美维修情境下的预防性维修多目标决策模型

针对复杂装备预防性维修决策中设备寿命和成本估计不足的问题,研究了非完美维修情境下复杂装备的预防性维修决策优化方法.基于虚拟寿命理论建立了维修效率与设备寿命之间的关系,提出了3种检测及维修的周期计算方法;将故障导致的质量波动及可变维修成本纳入考量,建立了更精确的成本估算模型;以设备可用度最高和总成本率最低为目标,建立了预防性维修的多目标决策模型.同时,以某型加工中心为例,结合其生产与维修历史记录,通过实例数值对比分析了静态、动态及失效极限3种维护周期计算方法及其适用性,以及不同维修水平下总成本率与设备可用度的差异,并分析了质量成本对最优策略的影响,从而验证了所建模型的可靠性和新颖性.     

基于延迟时间模型的风电机组维修策略

为了解决目前风电机组故障维修不合理导致维修成本过高、运维效率低的问题,以多部件串联风电机组为对象展开维修策略研究：基于延迟时间理论将部件故障分为潜在故障和功能故障,在预防性检测的基础上推迟维修,提出一种机会维修方法。综合考虑备件物流、停机时间及维修成本等因素,建立了风电机组机会维修模型。结合风场实际故障数据,采用蒙特卡洛法求解该模型,探索了检测周期和推迟维修时间对风电机组可用度和维修成本的影响规律,结果表明,考虑推迟维修时的机会维修策略优于传统预防性维修,该模型求解得到的最佳方案能够将风电机组可用度提升至98%,更具有经济优势和工程应用价值。     

沥青路面最佳预防性养护时机决策模型

为了确定沥青路面预防性养护的最佳养护时机,结合预防性养护措施的特点,分析养护措施实施前后路面性能的衰变特性,定义预防性养护综合效益,确定评价指标的权重,制定合理分析周期,同时采用费用分析法建立了最佳养护时机决策模型。算例计算结果表明:通过对路面评价指标加权计算综合效益,能够突出各项评价指标的作用,客观反映养护对象的特点;根据决策模型建立的4个决策指标(综合效益值、等额年费用值、效益指数和路面服务寿命变化量),可以形成5个决策原则(费用最小原则、最大综合效益原则、最大单位费用效益原则、最长服务年限原则和综合平衡原则),能够同时满足不同决策者的需求,而决策精度取则决于反映路面性能变化数据的完善程度。     

基于可用度的地铁车辆维修检查间隔优化方法

在地铁车辆维护中,为了符合维修工作实际情况,提出了将初始检查间隔设定与检查周期不同的不等间隔确定方法.同时考虑了不完备维修,维护后引入役龄回退因子对维修活动前后系统性能的动态变化进行描述,使系统状态处于修复如旧与修复如新之间.对地铁车辆门的驱动锁闭机构建立了以费用率为目标函数、系统可用度为约束条件、预防性维修周期为优化...     

考虑不完美维护的视情维修和备件订购联合策略优化

针对现有研究多关注维修策略优化而忽略备件采购决策问题,本文对单部件系统提出不完美维护下基于剩余寿命预测的视情维修和备件订购联合策略.采用控制限维修策略判断是否执行最小维修、预防性维护或故障更换,当系统退化达到预防性维护阈值时进行不完美维护,同时预测系统剩余寿命并引入预防性更换阈值和订购阈值,以决定是否执行预防性更换或者订购备件.综合考虑系统退化状态和备件状态,分析可能的更新事件进而计算各事件发生概率,并利用更新报酬理论构建费用-时间率联合决策模型.最后,设计离散事件仿真算法通过算例分析对状态检测周期、预防性维护阈值进行优化,验证模型和算法的有效性.     

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.     

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.     

威布尔分布备件的蒙特卡洛模拟配置

为解决预防性维修年龄更换策略下的备件配置问题,根据装备单元可靠性信息确定其最佳维修间隔.针对威布尔分布装备备件,根据其寿命数据特性,以可用度条件为约束,采用蒙特卡洛方法,利用仿真模型得到统计特征值来逼近待解问题的数值解,确定装备备件最佳更换间隔,并以此为基础,导出备件需求预测计算模型.实例计算表明,该方法有效避免了解析法难以获得最佳维修间隔精确计算模型的问题;对于解决故障率呈递增趋势的威布尔备件需求预测问题,简单有效,便于使用.