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。     

(R,Q)库存策略下消耗件的协同订购方案优化

制定合理备件订购方案是降低消耗件库存费用,提高装备供应效能的有效途径. 针对目前军事装备典型的三级供应模式,根据协同供应链系统订购理论,以装备可用度为中心,建立了(R,Q)库存策略下的备件协同订购模型. 在随机订购延误时间情况下,通过引入拉格朗日因子对模型进行分解,采用启发式算法对模型进行优化求解. 通过算例给出了优化结果,对各项影响因素进行了分析. 优化结果符合实际,该方法能够为备件管理人员制定合理的备件方案提供决策依据.      

多元退化系统维修与备件订购策略优化模型

针对具有多个相关退化过程系统的状态维修及备件订购决策问题,在连续监测条件下,建立系统维修与备件订购决策优化模型.首先,采用Gamma过程和Copula函数建立系统多元退化模型,然后提出基于控制限策略的系统维修与备件订购策略.在此基础上,考虑系统退化量对维修费用的影响,获得系统长期运行条件下的期望维修费用率解析表达式.同时为简化模型计算,提出系统期望维修费用率近似表达式.利用人工蜂群算法在费用准则下获得系统最优预防性更换阈值和备件订购阈值.案例分析结果说明了在维修决策中考虑退化相关的必要性.与已有策略相比,综合优化预防性更换和备件订购阈值能够有效降低系统维修费用.     

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.     

轧辊维修策略与备件库存联合优化研究

辊是使轧材产生塑性形变的主要工具,也是轧钢过程中的主要消耗部件,其合理的更换策略和库存设置对保证企业安全生产和降低生产成本至关重要。将同一生产线上多个轧辊组成的系统建模为一个同类可修多部件系统,结合轧辊本身的运行和维修特点,提出了成批更换及离线视情修磨相结合的轧辊更换修磨策略与备件库存订购策略的联合策略,在考虑确定的修磨时间,交付时间和非完美修磨效果的基础上,分析了生产过程中轧辊的成批更换、视情修磨和备件订购的相互制约关系,建立了以更换周期、报废阈值和库存参数为决策变量,以单位轧辊无限时间范围内的平均费用率最小为目标的仿真优化模型,最后采用离散事件仿真和遗传优化算法相结合的方法对模型进行求解。仿真结果表明,联合优化所得到的更换周期和库存参数更合理的,可以有效降低生产成本。     

基于目标规划方法的单装备件需求量的计算与优化模型

备件是装备使用故障后实施维修等保障任务的重要物质基础,合理确定备件需求量对装备使用任务的完成起着重要作用。分析了影响备件需求量确定的几种因素,给出了备件需求量确定的一般过程,建立了单装备件需求量计算与优化的目标规划模型,实现了对单装备件需求量的计算与优化。     

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.     

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。     

备件储备量的马尔可夫决策模型研究

在分析通信装备备件随机需求的基础上，结合费用因素，运用马氏决策规划方法，建立了备件随机存储管理的优化模型，并通过模型计算，给出了备件随机存储的最优策略。结果显示以此方法来控制备件储备量既能保障通信装备的维修需求，又能使存储费用降到最低水平。     

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.     

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.     

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.     

维修设备备件的库存控制

为了有效的对部件库存进行管理该文分析并比较了不同库存方法,通过航化产品生产商的实例进行了说明.该文研究工作主要分为三个阶段:第一阶段用失效模式和危害性分析(FMECA)方法来划分备件的关键性等级.第二阶段用ABC分类法进行备件消耗率评级.最后,对不同的再订货点方法进行比较.该文利用真实数据对三种需求建模方法及相应的库存策略进行评估,这三种需求建模方法包括:正态分布、泊松分布和伽马分布.采用经济订货批量模型确定订购策略,结果显示,正态分布对于慢移动消耗的备件建模不太实用,而泊松分布相对更好.     

退化系统的质量控制、状态维修与备件订购联合策略优化

针对关键生产系统退化过程中出现3种状态的问题,提出基于延迟时间理论的质量控制、状态维修与备件订购联合策略.首先,考虑系统退化状态与产品质量之间的函数关系,设计了在系统退化初期检查系统状态,而在退化后期检查产品质量的两阶段检测策略.其次,根据状态检测信息、产品质量信息及故障信息选择应采取的维修活动,结合系统更新时备件所处的状态确定检测周期内各种可能的事件,构建有限时域内的平均费用率模型.然后,基于离散事件仿真和响应曲面法设计优化算法以快速近似求解模型.最后,通过算例分析部分将所提联合策略与对比模型策略进行比较,验证了所提联合策略的有效性与可行性.     

基于Arena的通信装备备件保障流程建模与仿真

通信装备备件保障系统的复杂性决定了运用建模仿真技术对其性能研究的适用性及有效性。针对两级备件保障体制下备件配置问题,在分析通信装备备件保障流程的基础上,以备件利用率及故障装备修复率为输出指标,利用Arena仿真软件建立了基于流程的通信装备备件保障系统仿真模型。通过仿真实例,分析了不同备件配置策略对备件利用率及故障装备修复率的影响规律,仿真结果验证了模型的有效性,同时也表明:相比传统建模方法,在描述备件保障过程中变量的随机特性及系统的动态行为方面,Arena软件有显著的有效性和优越性。     

战时装备维修备件携运行量确定方法研究

为科学合理地确定战时装备维修备件携运行量,针对战时的特点,分析了战时典型的装备维修备件保障系统的结构和运行规律;通过数学推理,表明备件保障度与战时装备的战备件完好性直接相关,从而确定了系统的量化目标——备件保障度;以满足战时备件保障度为目标,基于战时备件更新过程理论,建立了单不修复部件和多不修复部件的备件携运行量模型,并给出了相应模型的计算机求解过程,为战时装备维修备件的科学决策提供了模型支持。     

核心备件的订货策略与模型

以地铁机车核心部件在一个运营周期内的备件管理为应用背景,研究了连续检查策略下基于正常订货与紧急订货两种策略的备件订购模型.通过引入风险率函数,并最小化备件库存、缺货和检查费用等运营成本,确定了订货提前期与维修时间均为随机分布时的备件最优订货时刻,并给出算例进行了分析.所得结论对其他服务型企业和流程工业的备件管理具有一定的现实意义.     

基于多Agent强化学习的战时备件供应保障动态协调机制

有效的备件供应保障是保证航空装备处于良好状态的重要因素.战时备件供应保障的不确定性特点突出.为了应对这些不确定,精确保障要求下战时备件供应保障更加强调备件资源在系统中的动态协调.鉴于战时备件供应保障系统与多Agent系统的相似性,采用基于Agent的建模仿真技术研究多阶段供应保障过程中的动态协调机制.以Agent之间的供需关系为基础给出了多Agent系统模型结构中小组的定义.为了给出备件短缺情况下使军事效益最大的备件分配策略,设计出以小组为单位的多Agent强化学习方法.最后通过仿真实例验证了方法的有效性.     

用粒子群算法优化装备初始备件量

装备初始备件需求量优化问题是一个比较复杂的非线性整数混合规划问题,为了尽可能降低备件购置费用,提高装备可靠度,将新颖的粒子群算法构造成可以解决装备初始备件需求量问题的优化算法,通过粒子间的相互作用,发现复杂搜索空间中的最优区域,得到装备初始备件的最优配置。算例结果表明了粒子群算法解决该问题的有效性。     

具有最大可用度的航空备件供应模型

按照现代库存理论,综合权衡备件经费与装备的最大可用度,建立备件供应保障的优化模型。优化模型以备件经费为约束条件,以装备的最大可用度为目标,考虑到装备的可靠性、维修性和保障性,以及部队的综合保障能力,最终获取一个最优的备件分配方案。