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。     

基于GA的维修设备备件优化配置模型研究

科技发展与军事变革使得现代武器装备的结构越来越复杂,装备维修的重要性日益突出,维修设备的备件优化问题成为制约维修工作的一个重要因素。分析了维修设备备件优化配置的必要性,从维修设备的战备可用度要求及其备件的费用约束两个方面,建立了维修设备备件优化配置模型,给出了基于GA求斛该问题的步骤与方法。     

基于可用度和费用要求的航材备件储备量优化

针对不同要求下的航材备件储备量问题,依据军事效益和经济效益最佳的原则,分别建立了以可用度为中心和以费用为中心的备件储备量优化模型,给出了以备用购置费用为主要费用衡量指标的备件储备费用模型,并假设备件需求服从故障率为λ泊松过程,修理时间服从均值为T的同一分布,运用帕尔姆定理给出了以期望缺货数为服务水平衡量指标的飞机可用度模型.最后以期望短缺数的边际增量和备件单价的比值作为边际效益返回值,运用边际分析的方法对备件储备量进行迭代计算,求得满足要求的模型最优解.通过具体案例的分析和比较,说明了此方法对权衡费用和有效度之间关系的有效性.     

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.     

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。     

随机需求下多层级装备备件库存方案优化方法

为了在有限保障经费下,提高多等级保障体制中的装备可用度,对备件随机类型需求的产生、传递机理进行分析,得出各站点对每种备件的需求;对于可以分解为多个层级、由多种类型部件构成的装备,给出了其可用度的计算模型;分析了库存数量对期望短缺数、装备可用度等指标的影响,利用边际效应对备件在各个保障站点的分配方案进行优化,得出备件在各个站点的最优库存数量;设计了优化算法得出了装备保障的费效曲线,并用实例进行分析,所得结果与成熟商用软件的差距较小,表明模型与算法是实用可行的。     

基于马尔柯夫过程的可修系统可靠性建模

针对可修系统的可靠性、维修性计算问题,运用马尔柯夫过程数学模型对可修系统可用度和可靠度进行数学建模.首先推导出单部件可修系统可用度与可靠度的表达式,在此基础上,推导出工程上常用的两并一备复杂可修系统可用度与可靠度的表达式,总结出求解复杂可修系统稳态可用度的简单方法.两种方法结论一致,为进一步研究可修系统可靠性、维修性提供重要理论依据.     

基于ACO的横向供应策略两级备件库存研究

对装备可维修备件库存配置进行科学的优化决策,寻求装备可维修备件保障费用与装备战备完好性之间的最佳平衡在装备维修保障中是十分重要的.在此背景下进行多级可维修备件的库存研究,建立可维修备件多级库存模型,对模型中的重要参数和库存指标进行了评估,设计蚁群优化算法,将可维修备件以恰当的数量配置在恰当的多级库存系统中,以达到备件平均延误时间允许下的最低备件保障费用.算例结果表明:引入横向供应策略节省了41.37％的可维修备件的保障总费用.     

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.     

服从延迟几何过程退化系统的订货-更换策略优化

建立了以可用度为约束的可修退化系统的订货更换模型,以系统故障次数N为订货更换策略,在第N-1次故障维修后发出订单、第N次故障后进行更换.利用延迟的几何过程刻画系统退化特征,给出了系统经维修后寿命分布的通项表达式.借助更新过程理论求得系统长期运行的平均可用度与费用率.在系统满足预期可用度的前提下,得出最优的策略使得平均费用率最低.最后,通过数值算例演示了本模型的有效性.     

基于遗传算法的核电备件库存模型仿真优化

备品备件是核电厂设备检修的物质基础,然而持有过量的备件库存将增加核电厂运营成本,通过设置合理的备件库存参数,在保障供应和控制库存之间寻找到一个合理的平衡点。针对核电备件库存参数设置问题,将遗传算法引入备件库存参数优化领域。通过建立核电备件库存参数评价方法,将核电备件库存参数设置转换为多变量优化问题,使用遗传算法计算最优库存参数。选用大亚湾核电厂的备件进行仿真测试,当给备件增加多种领用波动时,使用遗传算法计算的备件库存参数均优于当前数据库中的库存参数,结果表明遗传算法应用到备件库存参数优化领域具有重要的实用价值。     

考虑定期维修的k/N系统维修资源配置方法

针对故障件批量送修的大型k/N系统维修资源配置问题,提出了一种定期维修策略下的维修资源优化配置方法。首先分析了系统的备件运行流程以及故障件维修流程,在此基础上建立了系统的平均备件短缺概率模型;然后对系统的供应可用度进行了求解,并且以维修资源费用最小为优化目标,以系统供应可用度为约束条件,建立了系统的维修资源优化配置模型,并设计了一种基于数值迭代法的模型求解算法;最后通过算例仿真与分析对模型进行了验证。结果表明,该模型可以对系统的维修备件、维修人员等资源进行优化配置,为解决大型k/N系统维修资源的批量配置问题提供了思路。     

多约束下轨道飞行器备件配置方案建模与优化

针对航空类装备携带备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标因素的特点,以轨道飞行器飞入太空随行备件携带方案优化配置为研究背景,在费用、质量及体积3项指标约束条件下,以所有备件期望短缺数总和最小为目标函数,建立了备件配置方案的优化模型.通过设置初始因子初值求出备件初始配置方案,同时引入拉格朗日乘子将各项约束因子转化为保障资源约束因子,采用边际效应法求解并对模型进行优化.最后,对6种方案计算结果进行比较得出备件配置最优方案,并通过实例分析,证明了该方案的科学性和有效性.     

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。     

战时任务条件下舰艇装备多级备件优化

战时舰艇装备通常为三级备件维修保障体制和四级备件供应保障模式,各级备件库存是影响舰艇编队任务持续能力的重要因素.在分析编队作战任务过程和备件保障流程基础上,对动态帕尓姆定理进行了扩展,使其适用于车间可更换单元（SRU）在修件数概率分布计算.综合考虑战时动态任务、装备的自然故障和战损故障、备件的报废和采购等因素,建立了战时备件维修和供应保障模式下的舰艇编队任务成功性评估模型.以备件保障费用为目标函数,舰艇编队任务成功性为约束条件,建立了基于舰艇编队任务成功性的备件库存优化模型,并运用边际效应方法对该优化模型进行求解.实例运算表明,该模型可以为战时各舰艇装备保障单位制定保障方案提供一定的决策支持.     

检修备品库的货位优化模型

为了对货位进行合理分配,以提高检修备品库的领料效率,分析了检修用料的特点,并综合生产环境和分销环境下仓库货位优化的思想,提出检修物料的确定相关性和统计相关性这两个概念.根据物料相关性及用料频率,建立了检修备品库货位分配的多目标优化数学模型.模型的优化目标是,既要尽量将关系密切的物料聚集摆放,又要尽量将使用频率高的物料靠近出入库口存储.最后采用蚁群算法求解了该NPC(non-deterministic polynomial complete)问题,与采用随机分配策略的仿真结果相比,领料效率提高了23%～28%.     

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.     

Optimal Apparoch for Replacement Intervals of Warm Standby System

The protection device with low price and high maintenance cost can be used for a long time. In order to improve availability of protection system,a method of increasing redundancy and periodic replacement is proposed. Firstly,the equivalent model of cumulative failure probability was established. Then,the wasting time of the spare part is converted into the working time of the using part.Considering the optimization objective,under the strategy of block replacement, the availability model in infinite period with the maximum availability and the cost model in finite period with the minimum cost are established separately. In this case,we seek out the optimum replacement interval and verify the applicability and validity of the model through contrast and analysis. Finally,the paper gives a brief discussion of future research area about warm standby system maintenance.