连续劣化系统的最佳检测与维修策略分析

针对故障状态需要检测确定的劣化系统,以Levy过程描述其运行过程中状态变化,在此基础上提出了一类综合优化检测间隔期与预防性维修阈值的视情维修模型。利用更新过程理论,建立了系统的检测间隔期、预防性维修阈值与优化目标函数之间的关系式,并采用Nelder-Mead法进行优化求解,得到了系统最佳的视情维修检测和维修优化策略。在该策略下,系统长期运行平均费用率最低。最后以典型的Levy过程-Gamma过程为例,实现了此优化模型,同时验证了对应求解方法的可行性。     

虚拟维修拆卸序列智能规划研究

提出了基于虚拟拆卸Petri网的虚拟维修拆卸过程模型和基于混沌遗传算法的虚拟维修拆卸序列规划算法,解决了如何对虚拟维修拆卸序列进行智能规划的问题.基于拆卸优先矩阵和Petri网,提出了一种虚拟维修拆卸过程模型建立方法,研究了模型生成算法,运用多粒度可达图计算方法分析了可行拆卸序列,建立了拆卸序列规划目标函数,在改进遗传算法的基础上,提出了一种混沌遗传算法,该算法以遗传算法为主流程,利用混沌现象不重复遍历的特点优化生成初始种群,然后对每次迭代中的个体以一定的概率进行混沌优化,解决了虚拟维修拆卸序列规划效率不高的问题.经验证,虚拟维修拆卸过程模型和采用的混沌遗传算法能够有效解决虚拟维修拆卸序列智能优化的问题.     

智能虚拟维修环境多Agent 协作机制

针对智能虚拟维修环境中多Agent协同作业求解问题,提出一种基于任务驱动方法的协同虚拟维修训练体系框架,并构建基于该框架下的协作感知-规划-行为（Sense-Plan-Action,SPA）关系模型,在该模型中使用参数化表达方法来量化多Agent 协同作业过程,并将任务求解过程转化为时序信息、属性状态演变、目标决策等多通道框架驱动协同作业的实现,解决了多Agent 协同作业的逻辑关系问题。最后,将该方法应用于轮式工程机械协同虚拟维修仿真过程中,实现了协同虚拟维修可视化,验证了任务驱动方法在协同虚拟训练中的可行性。     

基于MRO服务提供商的设备预维修调度

为了解决MRO服务提供商的预维修调度问题,提出了基于设备故障预期的预维修人员优化调度方法。在该研究方法中,分析了MRO服务提供模式及其优点,建立了基于设备故障统计分布的预维修计划时间优化模型,根据模型确定设备的预维修计划时间,建立了设备预维修调度模型,采用量子粒子群算法对模型求解,并比对基于预维修计划时间的先来先服务方法。最后,通过实例示例了基于MRO服务提供商的预维修调度的求解过程,并对结果进行了分析,保证了模型的合理性及算法求解的有效性。     

一种基于Petri网的虚拟维修过程建模方法

在虚拟维修领域,一般采用Petri网进行维修过程建模,存在建模方法复杂、理解困难,无法描述维修工作中复杂的行为关系等问题。因此根据维修资源属性和维修过程的特点,提出了一种实用的建模方法,首先将资源分为可变资源与不可变资源,提出了元模型融合的定义,给出了资源共享元模型和操作过程元模型,同时根据过程模型的拓扑特征,提出了广义状态机的概念,在分析模型结构的基础上,提出了基于广义状态机的子网合并。结合实际维修给出了模型实例,并验证了模型的正确性。     

退化系统状态维修决策与维修活动建模

研究退化系统的状态维修决策问题,考虑经济性、可用性后,给出两个通用维修决策优化模型,用gamma过程对系统退化进行建模,用监测数据估计退化模型参数。在退化过程基础上,基于历史维修信息和状态数据对决策模型中的变量进行确定;对维修活动中主要的影响--维修效果和维修时间进行分析,认为维修效果和维修时间是系统状态和维修次数的随机变量,分别给出了不考虑人为因素和考虑人为因素的维修效果几何分布模型,用插值方法建立维修时间分布函数。最后以某控制系统为例,对比理想状态和考虑维修效果与维修时间下的仿真结果,验证了模型的有效性和实用性。     

考虑维修效果与计划水平的预防维修决策优化

预防维修是提高运行可靠性的重要措施.在周期预防维修政策和序列预防维修政策中同时引入了维修效果和有限计划水平.在构建维修优化模型时,考虑了工作间歇性对系统失效强度的影响,并将系统失效过程看作为失效计数过程,建立了基于累积失效计数的维修效果评估模型,进而假定预防维修费用为维修效果的函数关系以反映维修深度与维修成本的映射关系.最后,通过数值例子进行了说明,并与原有周期预防维修政策和序列预防维修政策进行了对比.结果表明,扩展的优化模型可以有效的降低维修费用率和提高系统运行可靠性.     

虚拟维修样机中的刚体部件物理属性建模方法与实现

为了建立逼真的带有物理属性的虚拟维修样机模型,采用对刚体部件物理属性的建模方法,对虚拟维修样机的刚体部件进行了建模.给出了建立刚体部件物理属性模型的框架,定义了时间、空间和质量三个物理学中最基本的物理概念,从模型几何数据的获取,物理属性模型的算法实现和仿真流程给出了建立虚拟维修样机物理属性模型的具体仿真过程,并把此方法应用于某大型设备虚拟维修样机模型中刚体部件模型的建立.通过虚拟维修训练仿真过程可以看出,对刚体部件物理属性模型虚拟维修训练具有更强的逼真度和沉浸感,具有通用性.     

基于逆高斯退化过程的面向任务系统CBM优化模型

针对现有单调退化系统视情维修(condition-based maintenance, CBM)优化模型中不完全维修影响考虑单一, 且未同时融入可用度约束的问题, 提出一种考虑不完全维修双重影响与可用度约束的单调退化系统CBM优化模型。首先, 基于具有随机漂移系数的逆高斯过程, 建立系统退化模型并得到相关概率分布; 其次, 描述任务背景下系统演化过程, 建立不完全维修后的剩余损伤模型, 提出随机漂移系数更新公式; 然后, 结合可用度约束给出系统维修或在3种时机更换的概率公式, 并建立CBM优化模型; 最后, 通过数值实验对模型进行对比和敏感性分析, 验证了该模型的可行性和应用价值。     

修理工多重休假排队系统的最优控制

针对修理工多重休假的退化可修排队系统，提出了一种新的维修更换模型, 假定服务台是可修的，且服务台逐次故障后的维修时间构成随机递增的几何过程，服务台工作时间构成随机递减的几何过程，在修理工休假时间分别为随机变量和定长的情况下，选取被服务的顾客数N为更换策略，利用几何过程理论建立了系统的维修更换模型，问题是确定最优的N*，使得系统经长期运行单位时间内期望效益达到最大，并求出了该目标函数的明显表达式, 最后还对结果进行了讨论。     

基于Petri网的维修保障系统建设方案研究

根据装备的使用要求和设计特性,建立了基于Petri网的装备维修过程模型,通过对该模型的分析,提出了Petri网的优先触发规则,并按照此规则规划了与装备使用要求相对应的维修保障系统建设方案.     

基于熵权的直升机维修保障能力评估

随着直升机在军事和非军事行动上的广泛使用,对直升机维修保障提出了更高的要求,而对保障能力的评估具有更加重要的现实意义。本文以人力资源、维修设备、维修管理等作为直升机维修保障能力评估的要素,运用熵权法建立评估模型,对某型直升机维修保障能力进行评估。仿真结果表明该模型计算方便、结构简单,对客观地评估直升机系统维修保障能力有一定的应用价值。     

租赁设备的状态维修决策建模与优化

随着物联网技术飞速发展,租赁设备大多安装有传感系统,可以及时地对设备关键部件和整体运行状态进行检测,进而可基于设备的健康状态为其安排更为合理的维修方案,在降低租赁商维修费用的同时,尽量少地干预客户的正常施工,并且保证租赁设备在客户施工场所的可靠运行.本文研究了基于状态检测的租赁设备的最优维修问题,研究中引入了顺序状态检测,定义了基于状态的控制限维修策略,并建立了以维修开销最小为目标的解析模型,以决策系统最优的检测间隔和预防维修阈值.除检测、维修等基本费用外,模型中还进一步考虑了租赁系统的故障罚金和故障后维修超时罚金.在模型的求解中,推导了维修干预下设备任意时刻的检测概率和状态概率分布,作为模型构建和求解的依据.数值实验结果验证并表明了面向租赁设备的基于状态的维修策略的有效性.     

基于遗传算法的维修装备功能规划

考虑武器装备在不同场合下故障率不同的实际,研究将武器装备对应的维修装置分配到维修装备以形成维修装备体系的最优化问题,提出了基于主用场合的维修装备功能规划模型,并运用遗传算法进行模型求解研究。首先从维修装备配置种类、故障率差异和维修装置体积三方面分析了维修装备功能规划考虑的问题,建立了以维修装备主用场合故障率和最大为目标的维修装备功能指派模型;进而在证明主用场合故障率和最优值定理的基础上,建立遗传算法适应度函数,求解维修装备种类数量,确定遗传算法初始数值取值范围,并进行了遗传操作选择研究;最后运用Matlab软件进行了40维修装置7场合维修装备规划实例求解,实例证明提出的模型科学合理,求解方法方便高效。     

基于时间序列挖掘的合成旅装备维修保障能力预测

针对现有的预测方法参数较多、精确度不高的问题,采用了时间序列挖掘的方法对合成旅未来一定时期内的装备维修保障能力进行预测。首先建立了指标体系,利用“装备云”平台相关数据对指标及装备维修保障能力随时间变化的序列进行计算;然后对多元时间序列进行线段化拟合、聚类、符号化表达、Apriori关联挖掘,通过差分整合移动平均自回归-支持向量回归组合模型及反向传播神经网络对合成旅装备维修保障能力进行预测,最后通过事例验证了本文所提出的方法。     

企业生产装备系统维修决策分析

企业生产装备系统的维修管理在企业管理中的地位日益突出,企业为管理维修生产装备系统所耗费的成本也日益高昂。如何确定装备系统的维修周期、维修次数及最优经济寿命周期,成为企业最重要的决策活动之一。针对企业生产装备系统运作实际,提出了基于最低可接受可靠度的可变维修周期的装备费用维修决策策略,并提供了决策模型。通过模型可以科学合理地确定装备系统的维修周期及维修次数,并实现装备系统全寿命周期内系统维修费用最小。     

航空装备单元维修保障仿真评估方法研究

针对航空装备维修保障的仿真评估问题,首先,以某装备单元完成典型训练任务为主线,构建装备单元维修保障业务模型、组织机构模型、装备任务模型、装备系统模型、保障系统模型和保障行为模型.其次,设计了维修保障仿真推演运行控制和计算推演框架.最后,对维修保障分析评估流程进行分析,并通过典型案例进行计算验证.通过研究,能够为深入推进...     

装备平行仿真技术的基础理论问题

平行仿真技术是近年来系统建模与仿真领域的新兴仿真技术,已经成为研究前沿。从战场指挥决策领域、装备任务规划领域和装备维修保障领域对仿真技术的新需求出发,归纳了以往仿真技术面临的突出问题,即领域模型固定,不具备自适应演化能力。提出了装备平行仿真技术的概念,并指出其应具备的特点,系统梳理了装备平行仿真技术的理论缘起和相关技术研究现状,并对主要相关技术进行了对比分析。在装备维修保障领域中,侧重讨论了面向装备剩余寿命预测的平行仿真技术,分析了模型定位问题和技术框架,探讨了主要建模技术,包括装备退化状态在线感知、装备退化状态空间模型构建、装备退化状态空间模型演化,为下一步开发面向装备剩余寿命预测的平行仿真原型系统提供了技术思路。     

基于包容性检验的舰船装备维修费组合预测

针对舰船装备维修费组合预测中,容易出现预测模型数量多于用于组合预测的样本数量,以及在已有舰船装备维修费组合预测模型中增加一个预测时,可能会降低组合预测性能的问题,通过对现有两模型包容性检验方法的分析,提出了带有截距项的多模型组合包容性检验。在此基础上,通过按模型的优劣次序逐步进行包容性检验和组合的思路,提出了基于包容性检验的舰船装备维修费组合预测模型选择方法,不仅可以降低包容性检验的计算量,而且可以提高舰船装备维修费组合预测的性能。     

装甲装备月份维修计划优化制订方法研究

分析装甲装备月份维修计划的制订目前存在的问题,通过研究任务与装甲装备月份维修计划之间的相关关系,提出了根据任务的强度确定维修时机为优化目标的维修计划优化模型,统筹考虑维修资源、规章制度等因素。经LINGO软件仿真验证,结果显示该模型能够极大化装备的使用效益,实现科学化、精确化的送修,以及对装备的集约化管理。

Abstract：

The problems were analyzed that lay in the formulation of the armored equipment month maintenance plan. Based on researches about the relationship between the mission and the month maintenance plan, a maintenance plan optimization formulation model was brought forward. The model took factors such as maintenance resources, rules and regulations into overall consideration, and selected maintenance opportunity based on the strength of the mission as optimization goal. The model was validated by LINGO simulation. The result shows that the model can not only maximize the use efficiency, but also realize the scientific and precise delivery and the intensive management of the equipment which needs preventive maintenance.