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.     

装备预防性维修的综合权衡模型研究

预防性维修综合权衡就是在装备的设计阶段对整个系统以至各组成单元做出预防性维修的决策分析。建立了两种预防性维修的综合权衡模型．即可达可用度模型和预防性维修与修复性维修费用比模型,用以在装备的研制阶段对系统及其部件进行预防性维修决策做出定量分析．并利用实例对模型进行了验证。     

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.     

延迟修理的变量预防维修的最优更换策略

针对修理工带有单重休假可修系统的故障前预防维修问题,假定预防维修能"修复如新",而故障维修是"修复非新".以系统的故障次数为更换策略,预防维修的时间间隔为变量,系统每次故障有延迟修理下,给出两种最优更换策略模型.利用更新过程和几何过程理论推导出相应的极限可用度和平均成本率表达式,进一步使得极限可用度最大化和长期平均成本率最小化,得到维修系统理论上的最优更换策略.根据实际要求确定相应的比重,建立极限可用度和长期平均成本率的权衡优化模型,在各种比例的权重下求出最优更换策略.利用MATLAB进行数值模拟验证理论结果的有效性与可行性.     

延伸保修策略下故障相关多部件系统可用度优化模型

延伸保修是指初始保修结束后，由军方和承制单位签订保修服务合同，并由此开展一定期限的后续服务工作。如何科学制订延伸保修方案，使装备多部件系统可用度达到最优，是装备保障部门重点关注的问题之一。在对多部件系统进行故障相关性分析的基础上，采用不完全预防性维修和最小维修策略，建立多部件系统延伸保修可用度模型。通过案例应用和灵敏度分析，得到不同延伸保修期下系统最优可用度和相应的预防性维修间隔期。     

基于相对劣化度的视情维修决策模型

基于相对劣化度模型,分析了系统状态连续变化时预防性维修计划失败的风险水平,引入状态恢复因子推导了系统状态演化规则,并根据效费比分析了预防性维护方式,建立了新的视情维修决策模型.该模型克服了传统视情维修采用离散状态分析的不足.以故障时间分布符合weibull分布的生产系统为对象,进行了预防性维护计划的算例分析.结果表明,该模型能为预防性维护计划的决策提供支持.     

故障设备最优预防性更换方法应用研究

该文在阐述最优预防性更换维修特性和概念的基础上，介绍2种最优预防性更换维修模型，即为了使停机时间最少，确定了最优预防性更换间隔期模型和最优预防性更换役龄模型，同时介绍了2种模型对应的具体预测计算方法。以某型火箭导弹发射武器系统中的插拔机构为实例，说明了具体的计算过程，并比较了2种方法的效率。实践表明，最优预防性更换维修方法可操作性强，对故障设备的维修具有参考价值和指导意义。     

离散时间下串联可修系统的状态转移模型

针对离散时间下由n个不同部件组成的串联可修系统,假定系统中任一部件的故障率和修复率都为正的常数,本文建立了基于故障率和修复率的系统状态转移模型.然后,在此基础上推导出系统可靠度、系统首次故障前平均时间和瞬时可用度等可靠性指标.最后,给出一组算例来说明该模型.     

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.     

一种基于可靠性的设备顺序预防性维护模型

等周期预防性维护策略不可避免地会使设备的可靠性随着役龄及维护次数的增加而逐步降低．为此,结合役龄递减因子和故障率递增因子的优点,通过引入基于两类调整因子的混合式故障率演化规则,建立了基于设备可靠性的顺序预防性维护优化模型,并以威布尔分布为例,利用蒙特卡罗仿真方法对其进行了优化．结果显示,该模型符合设备的实际维护情况,可为设备的维护决策提供有力的支持．     

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。     

多资源约束下串并联生产系统的多目标动态维护

针对多资源约束下的串并联生产系统,在多资源约束条件下考虑系统的可用性,以各工序资源需求优先级为标准,建立了一种多目标动态维护模型.引入权重因子,通过采用可靠度恢复因子描述各工序设备维护前后可靠度的变化过程,建立以维护成本和系统可用度为优化目标的维护策略.通过仿真抽样求解出系统在给定区间内的预防性维护与机会维护阈值.结果表明,该维护策略能保证多资源约束下的串并联生产系统维护成本和系统可用度最优.     

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.     

牵引供电系统维修计划优化与仿真

牵引供电系统维修计划的制定需要兼顾运行的可靠性和维修的经济性。应用一种可靠性分析方法—Go法对某高速铁路牵引供电系统的可靠性进行了分析,推导了系统可靠度的定量计算公式。考虑到牵引供电系统众多电气设备之间维修的经济相关性和预防性维修的不完备性,建立了以系统可靠度为约束条件、维修费用最小为优化目标的有限时间区间牵引供电系统维修计划优化模型,基于一种改进的离散粒子群算法设计了仿真程序,具有良好的收敛性。仿真结果验证了模型的客观有效性,可以应用于牵引供电系统维修计划的制定。     

一种考虑修复非新的多设备串行系统机会维护动态决策模型

以由不同设备组成的无中间缓冲站的串行生产系统为研究对象,通过引入整合役龄递减因子和故障率递增因子的单设备预防性修复非新模型,建立了一种基于设备可靠性的多设备串行系统机会维护动态决策优化模型.该模型满足设备只有短期信息可用的实际操作特点,可为多设备串行系统的维护决策提供有力的支持.     

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。     

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.