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.     

有失效等待的二元预防维修策略

在系统失效不能立即被处理、须等到下次预防维修时刻才能被处理的前提下,研究了一类依赖于临界可靠度R和预防维修次数阀值N的二元预防维修策略.利用相关原理,得出了各种可靠性指标,并建立了系统平均费用关于R和N的函数表达式.同时,利用图像搜索法得出了一实际数值例子的最优维修策略,在此最优策略下系统单位时间平均费用最小.     

间接状态监测下基于维修费用及残余寿命的设备维修策略

针对不能直接诊断间接状态监测下设备劣化状态的问题,提出了制定费用最优的设备预防性维修策略方法.利用马尔可夫链表示设备的劣化状态,给出了设备可靠度函数,运用贝叶斯规则和马尔可夫模型进行设备状态概率分布研究,建立了间接状态下设备维修费用和设备残余寿命模型,分析了基于设备维修费用和设备残余寿命的设备维修策略.通过实例说明了间接状态监测下基于维修费用和残余寿命制定并实施最优维修决策标准的方法.
关键词：     

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.     

失效不能立即被发现的2参数预防维修策略

研究了一类失效不能立即被发现的2参数预防维修策略,即系统在失效时刻不能立即被发现,故不能在失效时刻被更换,而是等到下次预防维修时刻进行更换,从系统失效到被更换有一失效等待.利用几何过程,建立了一个2参数预防维修策略(L,N),并通过数值实例得到了相应的最优维修策略(L,N)*,使系统经长期运行单位时间期望费用最小.     

任意备件条件下的k/n系统维修优化模型

为了解决任意备件条件下k/n系统的维修问题,提出一种(s,c,m,T,r)维修策略,建立了在该维修策略下系统的使用可用度模型以及维修费用模型。结合系统维修需求及实际情况,以使用可用度最大、单位时间维修费用最小作为优化目标,建立了k/n系统的多目标维修优化模型。设计了一种基于遗传算法的模型求解算法,利用该算法可以得到多种维修方案,为维修决策者提供参考。以某单位相控阵雷达天线阵面维修为例,借助模型算法得到了具体的维修方案。     

两部件两修理工冷贮备系统维修更换策略

为研究两个不同部件和两个修理工组成的可修冷贮备系统的维修更换策略,在故障部件都不能修复如新的条件下,利用几何过程和更新报酬定理,以系统中部件1的故障次数N为更换策略,得到系统长期运行单位时间平均费用的表达式.研究结果:通过数值算例求出其最优更换策略;在最优更换策略下比较两个修理工模型与一个修理工模型长期运行单位时间最优平均费用,得到一些数值结果.     

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。     

基于马尔可夫过程的压缩机组维修决策方法研究

设备维修策略优化的目的是提高设备的可靠性、降低维修费用,目前已受到广泛关注。考虑到设备的劣化可用马尔可夫过程描述,提出了基于马尔可夫过程的压缩机组维修决策方法。并以综合费用为目标函数,定量分析了设备在不同劣化状态、采用不同维修措施的期望综合费用,从而得到了设备的最优维修策略,为设备的维修决策提供了有力的科学依据。     

多状态退化系统最优故障维修策略

针对多状态半马尔可夫退化系统,研究了系统发生故障后的维修模型.在系统的退化过程中,有多个不可逆的工作状态和故障状态.系统的所有故障均能修复且可忽略故障修复时间,修复后系统回到正常的工作状态.当系统发生故障时,系统的故障检测设备首先确定出当前所处的故障状态,然后采取相应的维修措施.基于系统长期平均成本率最低的决策准则,运用半马尔可夫决策过程的策略迭代算法给出了系统处于不同故障状态下的最优维修策略.以实例说明了求解最优故障维修策略的迭代过程.     

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...     

基于随机退化的串行生产系统机会维护模型

为了降低生产系统故障频率及维护成本,保证系统的安全运行,通过建立成本分析模型,对随机退化的串行生产系统提出了一种机会维护的建模方法.首先应用定态gamma分布对各设备的随机退化过程进行建模,在此基础上引入不完全维护的整合退化量恢复因子,提出了基于条件的机会维护策略.考虑设备退化的随机性,以总成本为优化目标,建立了有限时间内维护成本的分析模型.最后通过实验分析,确定了系统维护成本和检测周期以及机会维护成本之间的关系.分析结果表明,该机会维护建模方法是可行、有效的.     

考虑残值的二手设备租赁预防维护策略优化

针对具有一定年龄的二手设备租赁的特殊性,提出周期预防维护策略。该维护策略从设备的全生命周期出发,综合考虑设备的残值、年龄、预防维护、小修以及惩罚机制等因素对利润的影响,建立以出租方期望利润最大化为目标的周期预防维护模型,并给出模型取得最优策略的理论证明。最后通过算例分析表明,该策略符合二手设备租赁维护的实际情况,可为出租方提供有效的维护解决方案。     

基于Markov过程的集束型设备预防维护策略

为了更好地保障集束型晶圆制造设备运行的可靠性,同时考虑维护的经济性,建立了基于Markov过程的预防性维护策略.根据集束型设备的特点,采用大修和小修相结合的预防性维护方式,同时考虑随机失效和退化失效两种失效形式,建立了状态转移模型.依据Markov理论求得设备各状态的稳态概率及状态转移概率.再根据Markov决策理论及策略迭代算法求得最佳维护策略.实验结果表明,所提出的预防性维护策略有效可行.     

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。     

基于指数分布的异构多部件系统周期检测与维修模型

针对实际生产中常见的有寿异构多部件系统进行维修建模,并对系统维修进行优化.系统中包含主部件以及辅助部件(k-out-of-m:F)子系统,系统整体采取(N,T,τ)维修策略.由于主辅部件地位不同,辅助部件故障往往不能实时监测,需进行周期为τ的检测维修.系统在主部件N次故障后或者到寿命T时进行替换.建立了系统费用率函数模型;针对寿命分布服从指数分布的问题进行优化;通过数值仿真优化故障次数N以及检测维修周期τ.     

考虑维修时间及相关性的串联系统动态机会维护策略

针对多部件系统维修过程中涉及部件结构复杂、维修时间长、维修费用高的特点,提出了预防维修时间、小修时间、结构相关性、经济相关性四重因素影响下的多部件串联系统动态机会维护策略。首先,以单部件为研究对象,决策出部件层最优维护周期,并综合制定系统层试行维修计划;然后,基于试行计划,并考虑部件间相关性的影响,以节省总成本最大为优化目标建立系统层维护的优化模型;最后,应用滚动计划实现对维修计划的动态更新。通过采用遗传算法求解算例,验证所提出维修策略的必要性和有效性。     

可重构制造系统预防维护策略与EPQ整合模型

以生产单一品种的可重构制系统为研究对象,采用设备维护策略和重构策略确定经济生产批量（EPQ）并建立EPQ整合模型.在维护策略中,采取周期性预防保养策略对生产周期内的故障进行小修处理;在重构策略中,当系统内设备状态发生改变时,通过判断最优作业模式及系统可靠度阈值而进行重构,建立了包含生产准备、库存、重构、可变小修、预防维护和生产等成本的利润函数模型,并基于数值方法和遗传算法对模型进行求解,得出使单位时间利润最大的最佳预防维护周期、系统可靠度阈值及EPQ值.同时,通过仿真分析算例,验证了模型的有效性.