不可修复产品的组合维修和备件供应策略

为了保证产品的技术状态,避免发生失效,部分不可修复产品会采取定期维护与视情更换的组合维修策略,其中备件供应直接影响产品的维修能力。针对该类产品,重点对其组合维修策略和备件供应策略进行了联合优化研究。首先,分析了定期维护条件下产品的性能变化特点,结合累积失效理论,利用复合泊松过程建立了该条件下产品的性能退化模型;其次,给出了组合维修与备件供应策略要求,并构建了产品维修和备件供应概率模型;再次,建立了以产品长期运行条件下费用率最低为目标的优化模型,对维护周期、预防性更换阈值、备件供应时刻等策略值进行了优化确定;最后,利用算例分析了费用率与策略值之间的关系,并说明了该策略的优点。     

考虑供应不确定性与需求非平稳性的项目调度与材料供应集成优化

在工程建设中,项目调度与材料供应是相互关联和影响的,需要集成管理这两个决策事项.本文考虑供应不确定性与需求非平稳性,以项目总工期提前/延迟奖惩、施工活动开始时间偏离惩罚以及材料库存持有成本之和最小化为目标,研究项目调度与材料供应的集成优化.其中,材料供应主要涉及安全库存设置与分拨决策.该集成优化模型形式复杂,决策变量维度高,难以采用解析方法与传统仿真优化方法进行分析与求解.为此,设计了基于代理模型的优化方法来求解该模型.该方法的核心是采用代理模型来逼近决策变量与优化目标的函数关系,以减少方案评估时的计算成本,提高优化效率.算例分析验证了基于代理模型的优化方法的有效性,并表明项目调度与材料供应集成优化相比于独立决策可以节约成本.     

道路损毁下考虑供应中断的国民经济动员链供应模式选择

人为和自然灾害可能会给国民经济动员企业的物资供应任务造成冲击,若上游动员企业成员不能按计划完成原料供给、生产等任务,会影响甚至中断下游国民经济动员链成员的后续任务.本文首先从国民经济动员链的结构调整策略入手,以特大自然灾害造成道路损毁为背景,分别构建供给中断情形下单源供应和双源供应的动员链系统动力学模型,探索中断情形下...     

基于超启发式算法的备件供应网络结构优化

为了通过对供应网络结构进行优化从而提高备件供应的效率和效益,分别对传统正向供应网络、应急横向供应网络以及考虑抢修任务的闭环供应网络3种备件供应网络结构进行研究。以供应成本最小和供应时间最短为目标,以备件满足度、库存等为约束,构建了带约束的多目标优化模型。提出了一种基于排序选择函数的超启发式多目标进化算法,同时可以对不同网络结构模型进行求解。在ZDT系列测试函数上将该算法与其他进化算法进行对比测试,验证了所提出的超启发式算法在收敛性和分布性上的优越性。算例表明,一方面,与传统前向供应网络相比,横向和闭环供应网络能够提高备件供应的时效性和经济性;另一方面,超启发式算法在求解模型时取得的解优于其他元启发式算法。     

多级维修供应下可修复备件库存建模与优化

为了研究可修复备件库存分配模型, 根据METRIC理论, 结合“原位维修率”、“占空比”、“重测完好率”等重要维修参数, 建立了具有多等级的维修供应体系、多层次结构备件的初始库存分配通用模型. 以装备可用度、备件满足率以及保障延误时间为指标, 保障费用为约束, 对备件库存方案进行优化, 通过实例给出了优化结果, 分析了影响备件库存分配方案的保障性因素, 并通过VMETRIC仿真平台对模型结果进行了检验. 结果表明: 本文模型得到的优化方案与VMETRIC软件运行结果一致, 证明了本文模型的正确性和算法的合理性.     

考虑混合不确定性信息的产品多属性方案评价

针对当前产品方案评价方法对随机性、区间性、模糊性等混合不确定性信息考虑不足,其量化过程没有真实反映产品方案本质属性的问题,提出产品方案评价中考虑混合不确定性信息的产品多属性方案评价方法.对混合不确定性信息进行精准表征,并构造容信度科学、精确量化混合不确定性信息;同时,构建基于混合不确定性信息容信度的产品方案评价模型,计算混合不确定性信息的容信度和理想度,利用方案优选定理实现产品方案的评价优选,并通过实例进行了验证.     

基于动态进化算法的多阶段备件供应优化决策

由于实际备件保障工作中备件需求以间歇性需求为主,备件供应通常为多阶段的动态优化。针对以上问题,构建了多阶段备件供应数学模型。为求解动态优化模型,提出了一种元启发式动态进化算法。首先,在经典差分进化算法中增加了环境变化检测算子和环境变化响应策略,使得差分进化算法能够解决环境变化的动态优化问题。其次,提出了自适应莱维飞行策略,使得算法在环境发生变化时仍能保持良好的全局搜索能力和局部寻优能力。算例表明,所提出的动态自适应差分算法能够求得模型的最优可行解,且算法的分布性和收敛性均得到了很大的提升。     

考虑多重不确定性的托管药房物流调度优化

为有效控制药房托管的药品物流运营成本,本文首先结合时空网络架构,将托管药房的药品物流调度过程描绘成一种多层时空网络,继而将研究问题构建为优化领域中的多重货物网络流问题.在此基础上,综合考虑药品物流调度过程中的需求不确定性、配送服务时间不确定性以及药品供应成本的可变性,建立基于药房托管模式的药品物流调度随机优化模型并设计具有挑选规则的混合遗传算法进行求解.参数测试表明,当挑选判断系数设为0.6时,求解算法可以收敛到比较理想的解;算例分析表明,本文所设计的随机优化模型在各决策回合的解与完全信息模型解之间的逼近程度不一,但总误差仅为0.56%;敏感性分析则发现药房最低安全库设置存在一个最优均衡点.     

K:N系统可修复备件两级供应保障优化研究

备件供应保障优化是提高武器装备的战备完好性和降低寿命周期费用的重要途径.通过分析复杂装备可修复备件两级供应保障系统,研究了备件保障与装备战备完好性的关系,建立了以备件购置费用为约束、系统供应可用度最大为目标的冗余度系统可修复备件供应保障优化模型,并运用边际效能法进行求解.实例应用证明,模型可以优化备件库存以及评估备件库存量、两级维修能力、系统自身可靠性等因素对系统保障效能的影响.     

考虑维修任务分配的装备选择性维修决策优化

在紧迫的战场环境下,如何利用有限的时间、人力和资源保持或恢复装备战斗力,使装备具有连续执行任务的能力,是装备保障指挥人员最关心的问题之一。本文以装备执行多个作战任务为背景,综合考虑维修保障时间、不完全维修效果、维修人员技能水平、装备性能状态等因素,以最小阶段任务可靠度最大化为决策目标,建立考虑维修任务分配的装备选择性维修决策模型,采用遗传算法进行优化求解。结合算例,分析了任务持续时间、维修人员技能水平对决策目标的影响,验证了所提模型及算法的有效性。     

机电产品零部件替换率建模与配件供应预测

针对批量生产的机电产品的维修与配件供应问题,以机电产品内部的关键零部件为研究对象,基于零件的失效时间分布密度函数,研究机电产品服役期间的零件年龄分布规律,发展了批量生产的机电产品零件替换率和替换数量的数学模型.以零件的寿命分布满足正态分布函数为例,通过数值仿真,分析和探讨了零件失效时间分布密度函数的参数和生产批量对零件替换率和配件供应的影响,进而提出了批量生产的机电产品配件供应预测和控制方法.这对有效地组织配件生产和指导配件库存管理,提高机电产品维修和售后服务水平具有重要意义.     

装备备件两级闭环供应链库存优化与分析

研究备件两级闭环供应链系统结构与备件运转流程.通过建立单项备件供应可用度模型,构建了两级闭环供应链库存系统优化模型,并运用边际效能分析算法合理配置基层级和基地级备件库存量,实现了在有限购置费用资源约束条件下的系统供应效能最大化,分析得出提高两级维修能力可以改善系统供应效能.     

面向任务的备件保障评估通用模型研究

多级备件库存是装备普遍保障模式,针对任务期备件需求处于动态变化的特点,在综合考虑备件报废、维修、运输等因素下,提出了面向任务的任意保障等级备件时变可用度模型。首先,分析了备件维修运输供应渠道;其次,结合动态帕尔母定理,对可修复备件多级控制技术理论进行扩展,构建备件动态维修运输供应模型;最后,根据供应渠道概率分布类型,建立装备时变可用度模型。同时,通过案例分析了装备可用度随时间变化规律,且案例结果与验证模型结果基本一致,模型可为保障决策者制定任务期备件方案提供参考。     

考虑相关失效的备件优化配置模型

相关失效普遍存在于各类系统,以传统计算独立部件的备件配置量的方法来确定相关失效部件的备件配置量,往往导致较大的误差。分析了故障源部件的备件保障水平与相关失效部件的故障率的关系,给出了考虑相关失效情况下各类部件的备件期望短缺量与保障费用的计算方法,并以保障费用为目标,备件期望短缺量为约束提出备件优化配置模型,给出了求解该模型的算法。最后通过案例分析,验证了该模型的合理性与工程适用性。     

基于再制造的闭环供应链博弈模型

在制造商领导的Stackelberg博弈、零售商领导的Stackelberg博弈、制造商和零售商Nash均衡博弈等三种博弈结构下建立了再制造闭环供应链博弈模型,研究和对比了不同市场力量结构对均衡回收率、批发价、零售价、渠道成员利润、渠道总利润的影响. 研究结果表明:零售商的回收率在市场无领导者时最高, 在零售商领导的市场中最低.批发价格在制造商领导时最高, 最小的是零售商领导情形.零售价在零售商领导时最高, 最小是市场无领导者情形.消费者和整个行业均受益于无领导者的市场结构. 然而,制造商和零售商均有动机成为领导者.     

基于横向转运策略的可修备件多点库存建模方法

横向供应管理是提高装备保障效率的有效途径,为备件的管理模式提供了一种新的思路。针对该问题,通过分析稳定状态下库存水平的状态转移,建立了基于库存稳态概率的可修备件多点转运库存模型。运用启发式方法对模型进行求解和优化,算法的正确性通过仿真进行了验证。结合相关时间和费用参数,对模型进行扩展,构建了横向转运费用模型。通过实例对转运和非转运费用模型进行对比分析,验证了所构建模型算法的合理性。该方法能够在达到装备保障性指标的情况下,节省大量的库存费用,对于完善备件库存理论具有重要意义,为制定合理的备件优化方案提供决策依据。