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.     

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.     

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。     

考虑双供应商的维护和备件订购联合决策优化

为优化双供应商情形下的设备维护和备件订购联合决策,以多零件并行制造系统为对象,采用泊松过程刻画零件的随机退化,基于马尔科夫决策过程对零件替换和备件订购联合决策进行建模,基于设备状态信息和库存状态信息建立系统状态的转移概率,以最小化系统平均总成本为目标,通过值迭代算法求取最优的设备维护和备件订购联合决策.在此基础上为提高计算效率,缩短求解时间,基于序列优化的方法设计启发式策略,通过双零件系统分析了最优策略和启发式策略的决策差异.敏感性分析结果显示,相比最优策略,启发式策略可以在成本增加率不超过5%时减少计算时间.     

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。     

一类退化可修系统的最优维修更换策略(英文)

考虑一类退化可修系统,假设其连续的工作时间形成递减的α-系列过程,连续的维修时间形成递增的几何过程。采用更换策略N,即当系统失效N次时更换一个全新的系统,得到了系统长期运行下的平均费用率,找到了最优更换策略N*的解析表达式。最后给出一个数值实例,对系统的一些参数进行了灵敏性分析。     

机械维修的备件资源优化研究

阐述了制造资源计划（MRPⅡ）的核心物料需求计划（MRP）的方法以及如何建立设备备件清单。如何区别设备、备件的轻重缓急,对设备、部件（总成）以及零件进行ABC分类,在保证设备可靠运行的基础上,真正做到合理的备件库存。     

设备维修制度与备件管理模式关系研究

通过对不同的设备维修制度及备件管理模式的论述,研究制定出4种不同设备维修制度下应采取的备件管理模式,进而实现设备管理效益最大化.     

基于Copula函数选择的多元退化产品可靠性模型

针对含有多个退化量的产品可靠性评估问题,提出了一种基于Copula函数选择的可靠性建模方法。首先,采用Anderson-Darling统计量对退化量进行拟合优度检验,选择其最优分布函数;其次,绘制退化量分布函数中的分布参数随测量时间的变化曲线,判断其与时间和应力的相关性;再次,给出一种选择Copula函数的综合方法,该方法结合了三种常用的选择方法;同时,采用两步似然估计法对未知参数进行了评估;最后,通过硫化丁腈橡胶O型密封圈进行恒定应力加速退化试验对方法的正确性进行了实例验证,并且与二维正态分布模型、形状参数为常数时的可靠性评估结果进行了对比分析。分析结果表明,给出的方法具有更好的实用性和更广泛的应用。     

不完美维修情形下部分可观测系统的最优维修策略

针对监测费用昂贵导致难以实施连续监测和维修效果通常不完美的问题,研究了维修效果不完美情形下部分可观测系统的最优维修策略.在假设系统的性能退化状态变化规律可以用马尔可夫链进行描述的基础上,利用部分可观测马氏决策过程对该系统进行维修决策建模,并通过引入信息状态将其转化为完全可观测马氏决策过程;引入维修效果矩阵用以刻画维修效果对最优维修策略的影响;针对所建立的最优方程以单位时间期望维修费用最小为目标设计了最优维修决策算法.通过数值仿真验证了所提算法的有效性.     

基于隐半马尔科夫退化模型的非等周期预防性维修优化

以单位时间维修费用率最小化为目标,研究非等周期下预防性维修优化问题.采用隐半马尔科夫模型(HSMM)完成退化过程时间序列的动态建模,采用多维特征变量描述设备退化状态,建立设备性能退化评估模型.为减小信号噪声对HSMM训练的影响,采用经验模态分解(EMD)分析传感器信号,获得降噪后的退化特征;将多维特征样本作为模型观测值...     

多层级装备备件订购策略的分层分组优化方法

为了减少求解备件订购策略过程中使用边际效应的计算迭代次数,改进备件订购策略的优化过程,提出了分层、分组优化的方法.分层优化是指先计算不可再分部件的费效曲线,在此基础上计算其上级部件的费效曲线,直至获得整个装备的费效曲线.分组优化是指把装备分解结构中属于同一个分支的所有部件划分为一组,先计算该组的费效曲线,再将所有不同组...     

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。     

(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.      

具有小修和一般型更换策略的多状态退化系统

为了解决多状态退化系统问题,利用马尔可夫过程理论及补充变量法建立了微分方程组,并采用Laplace变换法及其反演方法,研究了带有小修和一般型更换维修策略的模型。假定系统连续退化成许多离散状态,在系统退化到失效状态时,实施更换函数为一般分布的更换策略,使系统修复如新;系统在每个退化状态可能随机失效,然后得到小修,得到了可靠度和首次故障前的平均时间的表达式,可用度和首次故障前的平均时间的Laplace变换式等重要的可靠性指标。该成果具有一定的理论和实际意义。     

多状态退化系统最优故障维修策略

针对多状态半马尔可夫退化系统,研究了系统发生故障后的维修模型.在系统的退化过程中,有多个不可逆的工作状态和故障状态.系统的所有故障均能修复且可忽略故障修复时间,修复后系统回到正常的工作状态.当系统发生故障时,系统的故障检测设备首先确定出当前所处的故障状态,然后采取相应的维修措施.基于系统长期平均成本率最低的决策准则,运用半马尔可夫决策过程的策略迭代算法给出了系统处于不同故障状态下的最优维修策略.以实例说明了求解最优故障维修策略的迭代过程.     

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.     

竞争失效下多元退化建模的航空发动机可靠性分析

为了解决航空发动机的竞争失效下多元退化系统可靠性评估问题,提出一种多元退化失效和突发失效之间相关竞争失效的可靠性评估方法.以具有随机效应的非线性Wiener过程与Gamma过程描述退化失效过程,选择合适的Copula函数对多元退化失效相关性进行建模,通过马尔科夫链蒙特卡洛方法进行多元退化系统相关失效模型参数估计;引入Weibull分布描述突发失效时间,采用比例危险模型构建关于性能退化量的突发失效率函数,利用两步极大似然估计法识别模型参数.结合航空发动机的性能退化数据实现了竞争失效下多元退化系统可靠性评估,通过分析结果验证了模型的有效性与准确性.     

退化系统的α-幂过程维修模型的最优更换策略的单调性

研究了退化系统的α-幂过程维修模型的最优更换策略的单调性.根据最优更换策略关于其每一参数的单调性, 当参数改变时,我们可以相应改变更换策略.