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。     

基于选择性维修的装备战场抢修决策建模

装备战场抢修决策是在战场条件下对损伤装备进行抢修决策的过程。针对传统战场抢修决策缺乏定量模型支持的问题,综合考虑抢修时限要求、抢修器材约束、复杂抢修过程等实际情况,基于选择性维修理论,建立了面向随机任务的战场抢修决策模型,为优化生成装备战场抢修方案提供决策模型支持。研究结果表明,选择性维修可有效解决多资源约束情况下面向任务的装备战场抢修决策问题;通过优化抢修任务分工,可缩短装备抢修时间,能有效提高资源利用率和装备任务可靠度。     

面向任务性目标的装备状态维修决策方法

针对定期维修存在的缺点,提出以威布尔比例风险模型(Weibull proportional hazards model,WPHM)作为状态描述模型,对装备进行基于状态的维修决策。针对装备的独特任务属性,通过构造决策目标函数对状态维修行为和状态检测间隔期两类决策内容进行了研究。以转移概率的形式描述了状态协变量的劣化过程,以条件可用度最大化为目标提出了预防性维修和变步长检测的状态维修决策模型以及计算方法。最后,以某型发动机为例,对决策方法的适用性和合理性进行了验证。     

考虑维修工作的装备任务成功性评估方法

针对现有方法在评估装备任务成功性时不能有效分析维修工作的影响这一问题,提出了一种考虑维修工作的装备任务成功性评估方法。研究了“不完全维修”条件下功能单元任务可靠度评估方法以及任务中维修时可修单元组合任务维修度评估方法。举例对该方法的可行性进行了验证。     

装备视情维修与备件库存联合优化决策

研究周期检测条件下装备视情维修与备件库存的联合优化问题。针对相同多部件系统,根据系统的退化状态和备件库存状态确定维修需求,建立了以系统检测周期、预防维修阈值和备件安全库存阈值为决策变量,以平均费用率最低为目标的联合维修决策模型。在模型求解过程中,利用退化状态空间划分法分析各决策点的维修需求,在系统的联合概率密度求解的基础上,确定维修组合概率和备件库存状态概率。最后,通过末制导雷达某部件系统的实例计算,验证了优化方法的有效性,另外还通过灵敏度分析,探讨了相关参数对模型的影响。     

面向多阶段任务可用度的装备群维修决策模型

多种维修方式的综合应用可最大限度提高装备可用度。针对装备群的多阶段任务特点,将维修活动近似安排在任务间隔期内,认为部件以一定的概率必然出现故障,获得了阶段期望维修时间。然后充分考虑了部件的3种维修策略以及产生的延误时间,给出了任务可用度的定义。以最大化任务可用度为目的,在综合分析阶段任务分配方案及维修方式选择影响的基础上,建立了一种非线性整数规划模型。基于问题实际提出了改进遗传算法对模型进行求解,以新的多层分段染色体形式表示优化方案,并调整遗传算子的操作方法以易于算法的实现。最后给出具体实例证明了模型及算法的有效性,有利于决策人员做出合理的任务及维修活动安排。     

考虑退化相关的装备多部件系统维修决策优化模型

针对装备多部件系统维修决策优化问题,考虑分析系统中多部件之间的退化相关性,将系统连续退化过程离散化为有限个状态空间,计算给出系统稳态概率分布。在此基础上,建立长期运行下系统可用度最大为目标的维修决策优化模型,采用改进人工蜂群算法进行求解,以获得各部件最优机会维修阈值、预防性维修阈值和系统最优检测间隔期。最后,通过算例验证了所提模型的可行性和有效性。     

装备虚拟维修训练系统设计方法研究

开发虚拟维修训练系统是一项复杂的系统工程,Agent的理论、技术为大型、复杂系统的分析、设计和实现提供了一个崭新的途径,介绍了多Agent系统工程(MaSE)方法及其开发工具agentTool,针对传统软件开发方法的局限性,运用MaSE方法指导虚拟维修训练系统的分析、设计和开发,提出了一种基于Multi-Agent的虚拟维修训练系统(VMTS)结构框架,整个系统分别由7个具有交互作用的Agent组成,并运用图形模型描述了系统目标、行为、角色、Agent类型及Agent之间的通信接口,从而将VMTS转化为一个多Agent系统的设计与开发,提高了系统的健壮性、灵活性和可重用性。     

装备保障对象系统任务持续性模型研究

任务持续性是装备保障对象系统在规定的任务时间内和规定的保障条件下能够连续执行训练和作战任务的能力,评估保障对象系统的任务持续性对于评估装备保障系统的保障能力具有重要意义。选取任务可靠度作为装备保障对象系统的任务持续性评估参数,研究了装备保障对象分别为装备、基本作战单元和作战单元时任务可靠度的建模方法,建立了考虑维修保障和备件补充的不同层次装备保障对象系统的任务可靠度模型。算例分析表明了该模型的实用性和有效性。     

有限方案模糊多目标群决策方法的研究

综合考虑定性和定量两类目标，本文提出一种模糊多目标群决策方法。决策人用语言变量评价权系数和定性目标，对定量目标进行相应的无量纲化处理。经集结确定各决策各方案的模糊评价指标，用乐观指标法确定各决策人各方案的排序指标。用平均值法集结各决策人的排序指标，并确定群体对各方案的排序。     

设备维护改进实施决策模型

针对设备维护改进实施的量化决策问题,基于质量机能展开(QFD)构建了以维护改进需求项目和维护改进实施手段、技术及其相互关系为内容的维护改进屋(HOMI),并给出了考虑维护改进决策变量自相关存在的维护改进需求项目的改善率与各个维护改进实施技术特征改善率之间的关联函数式,在此基础上利用多目标规划方法进一步建立了维护改进需求项目的实施决策模型.算例分析结果表明,该模型对于维护改进规划是可行、有效的.     

基于贝叶斯网络自适应推理的无人机任务决策

针对不确定环境下无人机任务决策问题, 提出一种基于变结构离散动态贝叶斯网络的自适应推理算法. 该算法能够利用软/硬证据和先验信息动态地调整任务决策模型参数, 通过推理和参数学习互动的方式使任务决策模型具备适应动态环境的能力. 仿真证明, 提出的自适应推理算法能够在突发威胁信息不完备、先验参数不精确和先验参数无认知的情况下为无人机任务决策提供保障.     

基于时间序列挖掘的合成旅装备维修保障能力预测

针对现有的预测方法参数较多、精确度不高的问题,采用了时间序列挖掘的方法对合成旅未来一定时期内的装备维修保障能力进行预测。首先建立了指标体系,利用“装备云”平台相关数据对指标及装备维修保障能力随时间变化的序列进行计算;然后对多元时间序列进行线段化拟合、聚类、符号化表达、Apriori关联挖掘,通过差分整合移动平均自回归-支持向量回归组合模型及反向传播神经网络对合成旅装备维修保障能力进行预测,最后通过事例验证了本文所提出的方法。     

基于时间约束的作战决策同步策略研究

为了量化作战体系的决策同步性能,提出了基于时间视角的作战决策时滞耦合同步模型,在此基础上,提出基于时间约束的作战决策同步策略,以提升作战体系的决策同步性能。仿真案例表明,该模型解决了以往基于沟通的作战决策同步模型的沟通策略不符合作战实际以及沟通后决策水平不一致的缺点,并且所提出的决策同步策略,能保证作战体系在有限时间内的整体决策水平基本一致。通过对比分析相关研究方法可知,该模型及决策同步策略更加符合实际网络化体系的作战决策过程,为后续进一步作战行动同步以及体系结构优化研究奠定基础。     

一种基于最大保障时间的战时装备维修任务调度

针对目前装备优化保障研究中存在的约束条件过于简单,评价指标过于单一,不能突出我军装备维修任务调度的特点等问题,分析了战时维修任务调度的特点,建立了基于最大保障时间的维修任务静态调度模型,并给出了相应的模型求解方法。利用本方法在满足作战单元最大保障时间前提下,可使得装备维修效益最大。有效地解决了战时维修任务调度问题。     

面向武器装备发展决策的未来战略环境描述研究

运用定性与定量相结合的分析方法,提出一种用于描述未来战略环境的半定量模型,给出了模型的构建方法,并运用这种方法建立了面向武器装备发展决策的未来战略环境空间模型,最后用多用途作战飞机价值评估的例子说明未来战略环境空间模型在武器装备发展研究中的应用,验证了该模型支持武器装备发展决策分析的有效性.     

装备体系多阶段任务可靠性高效解析算法

体系作战任务可靠性的实时评估是未来作战的必然要求。为了实时计算装备体系多阶段任务可靠性,基于k/n(G)表决模型,设计了一种考虑冗余的可靠度高效解析算法。在体系结构分析及任务概述基础上,建立了冗余故障树以及由冗余故障树转化的二元决策图(binary decision diagram,BDD)模型。针对传统可靠性解析计算算法复杂度高的问题,本文利用递归算法改进了k/n(G)表决模型的计算过程,提高了计算效率。以航空装备体系远程目标打击任务为例,数值计算表明,本文的改进解析算法有效得出了体系多阶段任务可靠度计算结果,且相比传统算法运算效率得到显著提高,有利于应用到体系作战任务可靠度实时计算评估,指导任务统筹和规划。     

制造企业生产设备运行维护实时管理系统

根据制造企业生产设备实时化运行维护所应具备的主要功能要求, 提出了一个基于改进型设备综合效率(OEE)计算和设备功能区块图的设备实时监控系统四层结构框架,该框架包括设备信息采集层、实时监控管理层、效能分析层和设备调度管理层,可以应用于生产制造执行系统(MES)中设备管理子系统的设计,并且使大型复杂设备维护系统的设计条理化和模块化,使企业的设备维护流程和管理运作达到最佳效率.     

企业生产装备系统维修决策分析

企业生产装备系统的维修管理在企业管理中的地位日益突出,企业为管理维修生产装备系统所耗费的成本也日益高昂。如何确定装备系统的维修周期、维修次数及最优经济寿命周期,成为企业最重要的决策活动之一。针对企业生产装备系统运作实际,提出了基于最低可接受可靠度的可变维修周期的装备费用维修决策策略,并提供了决策模型。通过模型可以科学合理地确定装备系统的维修周期及维修次数,并实现装备系统全寿命周期内系统维修费用最小。