基于指数分布的异构多部件系统周期检测与维修模型

针对实际生产中常见的有寿异构多部件系统进行维修建模,并对系统维修进行优化.系统中包含主部件以及辅助部件(k-out-of-m:F)子系统,系统整体采取(N,T,τ)维修策略.由于主辅部件地位不同,辅助部件故障往往不能实时监测,需进行周期为τ的检测维修.系统在主部件N次故障后或者到寿命T时进行替换.建立了系统费用率函数模型;针对寿命分布服从指数分布的问题进行优化;通过数值仿真优化故障次数N以及检测维修周期τ.     

一类异构多部件系统的非集中式维修策略

针对异构多部件系统内部存在部件维修地位不均等的问题,提出了一种基于寿命分布的非集中式维修策略.考虑多部件系统由两类部件构成:功能复杂的高维修优先级部件和功能简单的低维修优先级部件.前者的故障需要立即进行紧急维修,同时维修次数是有限的;而后者的故障可被暂且搁置,以等待成组维修.考虑维修工作由两个维修团队共同竞争完成,团队之间的竞争关系符合斯坦克尔伯格竞争模型.在此基础上,通过建立起部件的故障次序统计量,以多部件系统总体期望费用率的最小化为目标,建立了一种非集中式维修策略的优化模型,并通过数值仿真进行验证.     

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。     

有优先权4部件冷贮备Markov可修系统的可靠性分析

研究了有优先使用权和优先维修权的4个不同型部件组成的冷贮备Markov可修系统。在转换开关完全可靠的情形下建立了系统模型。当系统各部件的工作寿命服从不同参数的指数分布时,通过计算与推导给出了该系统的稳态可靠性指标和稳态情形下可靠性指标的均值的表达式。     

基于备件寿命分布的舰船装备可靠性研究

将舰船设备分为不可维修和可维修两类,分别从单部件、多部件对舰船设备的寿命分布（指数分布、正态分布和Г分布）进行分析舰船装备的工作可靠性,建立了基于备件寿命分布的舰船装备可靠性模型,最后,通过具体算例,验证了模型的正确性和实用性．     

多故障并发下考虑部件经济相关性的串并联系统选择性维护决策方法研究

现代制造系统中大量集成机械、电子等技术的先进设备,增大了复杂系统因部件老化或故障而停机时维修决策的难度。以具代表性的复杂系统——多状态的串并联系统为研究对象,将选择性维护建模引入多状态串并联系统的非计划停机维修决策中。针对多故障并发下的串并联系统,对事后维修存在维修时长和费用限制等约束条件下,考虑部件间由于经济相关性导致的维修耗时和费用的依赖性,建立选择性维修优化模型,并将遗传算法用于模型求解中。算例结果显示,该方法能为多故障并发下的串并联系统的维修决策提供有效支持,且说明部件间经济相关性是影响维修决策的重要因素。     

可修系统预防性维修时间的确定

提出一种针对复杂可修系统确定预防性维修时间的方法.定义寿命周期,建立工作时间和维修时间的联合密度函数.考虑系统正常运行过程中产生的收益和各种维修活动所造成的损失,应用随机变量函数的数学期望的相关理论,计算单位寿命周期内系统运行单位时间的平均收益关于预防性维修时间T的函数,以最大单位时间收益为目标对T进行优化.运用Newton迭代法确定系统的最佳预防维修时间,并计算最佳预防维修时间所对应的可靠性.通过实例具体说明所提出预防性维修时间确定方法的建模求解过程,并分析系统寿命分布参数对最佳预防性维修时间的影响.     

一种基于I/O数据的多模型建模方法

针对复杂非线性系统,提出了一种基于I/O数据的多模型建模方法.首先,利用模糊划分对输入数据进行在线聚类;然后,采用最小二乘法在每一个聚类点处建立一个局部模型,并利用新获得的I/O数据对局部模型的参数进行更新.该方法借鉴模糊模型中空间划分的思想,将模糊空间划分与多模型建模相结合,利用即时I/O数据对局部模型的数量以及每一个局部模型的参数进行在线更新,从而实现对复杂非线性系统的在线建模.仿真实验证明了该方法的有效性.     

一种考虑风险的机会维修模型

基于对部件故障导致设备停机的风险评价,建立了考虑风险的机会维修模型.该模型采用役龄残余因子描述不同维修方式对部件故障率的影响,并推导了多次维修时故障率演化的递推关系.克服了以往模型仅考虑运行时间,忽视设备劣化过程非线性以及部件故障导致设备停机损失的不足.以故障率服从威布尔分布的多部件设备的算例分析结果表明,该模型符合实际情况,能够为维修决策提供有力支持.     

n个同型部件和k个修理设备的并联可修系统的可靠度探究

在假定部件的工作寿命服从参数为λ的指数分布,维修时间服从参数为μ的指数分布,部件的状态转换开关时是瞬间完成的,在初始时刻,所有部件都正常,所有随机变量均相互独立,故障部件能够修复如新的条件下,对由n个同型部件和k(k≤n)个修理设备组成的并联可修系统的可靠度进行分析。通过建立该系统的模型,计算出可靠度通式,并对n=2,k=1时的结果进行了验证。     

修理时间为一般分布的开关寿命连续型冷贮备系统

本文针对由两个不同型部件和一个修理工组成的,开关寿命为连续型随机变量的冷贮备可修系统,讨论两部件的维修时间为一般非负随机变量,部件工作寿命以及转换开关的寿命和维修时间均服从指数分布的情况,建立了该类系统的一般模型,运用向量马氏过程理论和方法给出了系统瞬时和稳态可用度、系统的可靠度的拉普拉氏变换和首次失效前的平均时间等一些重要的可靠性指标.     

可修系统预防性维修时间的确定

提出一种针对复杂可修系统确定预防性维修时间的方法.定义寿命周期，建立工作时间和维修时间的联合密度函数.考虑系统正常运行过程中产生的收益和各种维修活动所造成的损失，应用随机变量函数的数学期望的相关理论，计算单位寿命周期内系统运行单位时间的平均收益关于预防性维修时间T的函数，以最大单位时间收益为目标对T进行优化.运用Newton迭代法确定系统的最佳预防维修时间，并计算最佳预防维修时间所对应的可靠性.通过实例具体说明所提出预防性维修时间确定方法的建模求解过程，并分析系统寿命分布参数对最佳预防性维修时间的影响.     

延迟修理的修理工单重休假可修系统更换模型研究

针对一类新型单部件退化可修系统,利用概率论等数学知识建立了维修更换模型.在两种策略(工作寿命T和故障次数N)下分别求出了系统经长期运行单位时间内期望效益的表达式,并通过数值例子验证了该方法的有效性.     

有优先权开关寿命连续型两部件冷贮备可修系统的可靠性分析

对由两个不同型部件组成的、有优先权的、开关寿命为连续型随机变量的冷贮备可修系统，在两部件的工作时间和维修时间以及转换开关的寿命和修理时间均服从指数分布、所有随机变量均相互独立、工作部件的寿命分布与其贮备时间无关、故障部件和转换开关均可修复如新的条件下作了研究，建立了该类系统的一般模型，给出了各项瞬态及稳态的可靠性指标的计算方法及具体结果．     

不确定环境下的致命冲击模型

针对无大量样本存在的冲击模型,运用不确定理论进行建模和分析.假设系统由2个部件组成且环境中有3个相互独立的冲击源,每个冲击到达均引起部件失效且失效的时间为不确定变量,在此基础上建立致命冲击的基本数学模型并进行分析,给出两部件寿命的联合生存不确定分布、矩的相关公式和矩母函数.最后,给出了数值算例.     

基于遗传算法和蒙特卡洛仿真的设备维修策略优化

以部件寿命服从非指数分布、维修属于非马尔可夫过程复杂设备为对象,以系统可用度及广义维护成本为优化目标,以预防性维修周期为优化变量,基于蒙特卡洛仿真和遗传算法研究预防性维修策略的优化问题.建立了设备维修过程的优化模型,将遗传算法中的个体进化搜索用于维修策略优化,提出基于路集的系统状态分析以及采用部件故障屏蔽法解决维修过程仿真中部件过度故障问题,并通过建立个体仿真历史纪录和优先删除适应度低的个体纪录等方法以提高仿真效率及优化效果.最后以液压-机械复合传动系统为例,验证方法的有效性.     

可忽略部分维修时间且工作时间服从PH分布的单部件可修系统的可靠性

考虑了一个单部件可修系统,部件的工作时间为phase type分布,修理时间为指数分布,建立了原马尔可夫可修系统模型。在该模型的基础上,如果系统的维修时间不超过给定的非负常数τ,则这段维修时间可以被忽略,认为系统在这段时间内仍处于工作状态,如果系统的维修时间超过了给定的非负常数τ,则这段维修时间不能被忽略,认为系统在这段时间内处于故障状态,从而建立了可忽略部分维修时间的系统模型,并运用聚合随机过程理论,分别推导出两个系统模型的几个可靠性指标。最后用一个数值算例对所得结论进行了模拟实现。     

考虑维修时间及相关性的串联系统动态机会维护策略

针对多部件系统维修过程中涉及部件结构复杂、维修时间长、维修费用高的特点,提出了预防维修时间、小修时间、结构相关性、经济相关性四重因素影响下的多部件串联系统动态机会维护策略。首先,以单部件为研究对象,决策出部件层最优维护周期,并综合制定系统层试行维修计划;然后,基于试行计划,并考虑部件间相关性的影响,以节省总成本最大为优化目标建立系统层维护的优化模型;最后,应用滚动计划实现对维修计划的动态更新。通过采用遗传算法求解算例,验证所提出维修策略的必要性和有效性。     

基于UML网络化标准零件库系统的分析与设计

在分析和研究标准零件库信息系统的组成和统一建模语言(unified modeling language,UML)的建模机制的基础上,提出了一种基于UML网络化标准零件库信息系统的建模方法,并采用Rational Rose工具对其进行面向对象的可视化建模,详细地给出了系统用例模型、静态模型和动态模型的建模过程。采用该方法建立的系统模型,模块划分清晰,功能明确。     

考虑部件经济相关性的风力机系统状态维修优化

在考虑部件维修活动之间的经济相关性的基础上,研究多部件系统状态维修优化问题.利用随机过程描述部件性能退化过程,采用等周期检测方式在检测点处根据部件的退化状态分别采取最小维修、预防性维修或者事后维修等维修方式.基于更新过程建立状态维修长期运行平均成本率模型,考虑部件维修之间存在的经济相关性,建立多部件状态维修优化模型.以主轴、齿轮箱、发电机等部件组成的风力机为例,研究多部件系统最优检测周期,分析模型参数对维修成本、维修决策的影响.案例研究表明:该模型可以有效描述风力机多部件系统的维修优化问题,考虑部件之间的经济相关性,有利于降低维修费用.