基于随机退化的串行生产系统机会维护模型

为了降低生产系统故障频率及维护成本,保证系统的安全运行,通过建立成本分析模型,对随机退化的串行生产系统提出了一种机会维护的建模方法.首先应用定态gamma分布对各设备的随机退化过程进行建模,在此基础上引入不完全维护的整合退化量恢复因子,提出了基于条件的机会维护策略.考虑设备退化的随机性,以总成本为优化目标,建立了有限时间内维护成本的分析模型.最后通过实验分析,确定了系统维护成本和检测周期以及机会维护成本之间的关系.分析结果表明,该机会维护建模方法是可行、有效的.     

基于马尔科夫决策过程的带缓存双机系统不完美维护策略

为有效解决退化系统的设备维护优化问题,对带缓存双机系统的预防性维护策略进行研究.首先,考虑两设备的随机退化,针对不完美的小修和预防性维护,通过马尔科夫过程描述系统状态.然后,基于收入和成本,建立生产系统的利润模型.最后,通过最大化长期期望利润,确定不同系统状态下的预防性维护决策.采用值迭代方法对模型进行求解,数值分析结果表明,设备的维护决策不仅取决于自身状态,还受其他设备状态和缓存量的影响.     

基于改善因子的单部件不完全维护优化模型

为了描述维护活动对系统的影响,构建了以周期预防为基础的不完全维护优化模型。针对大部分维护活动都难以使系统修复如新的事实,应用新的改善因子描述维护活动的工龄恢复效应,得到系统的维护成本率。假设系统为寿命符合Weibull分布的耗损型部件,分别以维护成本率最小和在一定可靠度水平上的维护成本率最小为目标进行优化,求解出最佳的系统周期预防维护的时间间隔并进行了数值验证。案例研究表明:考虑失效限度的维护策略虽然获得略高的维护成本率,却可以使设备的可靠度保持在预设水平上,并降低突发功能故障的风险。该维护优化模型可以定量地确定最优维护时间间隔,为维护策略的制定提供决策支持。     

串联生产系统维护在线决策与缓冲分配联合优化

针对生产系统的退化状态不能在线获取的问题,提出了设备维护在线决策与缓冲分配的联合优化模型。以隐马尔科夫退化系统的工件质量指标为决策依据,提出了设备维护的在线决策策略;推导了串联生产系统工件加工时间与完成时间的递推式,建立了在有限缓冲容量下的缓冲分配模型。以最小化总成本为优化目标,建立了以执行设备维护的质量阈值与缓冲分配为联合决策变量的数学模型。以基于设备跃迁过程的蒙特卡洛仿真算法估计系统期望成本,采用禁忌搜索算法对模型求解,并提出元胞自动机制邻域规则优化搜索过程。数值实验表明提出的联合优化模型及算法的有效性。     

基于剩余寿命的可变成本实时预测维护技术

针对设备可变成本的实时预测维护,给出了同时考虑长期运行成本期望与方差的最优维护策略,通过定义成本方差敏感因子以及调节方差成本敏感因子的大小,从而实现维护成本、维护次数和失效风险之间的动态平衡。将提出的维护策略应用到设备维护当中,实例分析表明相对于期望成本维护策略,可变成本维护策略决策结果保守,不确定性小,能够有效减少管理与失效的风险。     

基于Kolmogrov-Smirnov检验和LS-SVM的机械设备故障预测

提出一种基于Kolmogrov-Smirnov检验和LS-SVM的机械设备故障预测新方法。基于K-S检验计算参考样本与正常状态样本经验分布函数的相似度,确定2个样本是否属于同一分布,即设备是否处于相同的运行状态,实现对设备运行退化状态进行识别,并采用当前退化状态与正常状态的K-S距离作为性能评估量化指标,在此基础上给出基于K-S检验和LS-SVM的设备故障预测系统框架。研究结果表明:该方法可以有效地对设备进行退化评估和故障预测,计算效率高,具有较好的适用性。     

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.     

基于模糊理论的设备多目标预防性维护策略研究

[目的]针对当前生产设备多为单一目标维护决策的不足,同时考虑维护成本率和设备可用度,提出了一种基于模糊理论的多目标预防性维护策略模型.[方法]针对设备的衰退过程,结合役龄递减因子和故障率递增因子的混合故障率来描述设备的衰退特性;在此基础上,以可靠性阈值和预防维护次数为决策变量、设备维护成本率和设备可用度为目标函数建立设备多目标预防维护策略模型,基于模糊加权平均算法求解多目标维护决策模型.[结果]在仅以维护成本率为决策目标时,最优可靠性阈值为0.7,最优维护次数为5;在仅以设备可用度为决策目标时,最优可靠性阈值为0.7,最优维护次数为2;在多目标情况下偏重维护成本率时,最优可靠性阈值为0.7,最优维护次数为4;在多目标情况下偏重设备可用度时,最优可靠性阈值为0.7,最优维护次数为3.[结论]设备多目标预防维护策略模型更具灵活性,更加符合实际情况.     

基于设备可靠性的动态预防维护策略

针对设备可靠性随着役龄和维护次数的增加而降低的情况,建立了一种基于设备可靠性的顺序预防性维护优化模型.该模型结合役龄递减因子和失效率递增因子来调整失效率演化规则,并考虑系统当机成本和基于设备当前状态及强化年龄的动态预防维护成本,通过引入威布尔分布对某列车检修设备进行仿真分析.结果表明,该动态预防性维护策略有效且实用,可为设备的实际维护决策提供支持.     

带缓冲的串行生产系统预防性维护策略

为了保证产能的同时能有效降低系统单位时间运作成本,提出了带缓冲区的串行生产系统预防性维护决策模型.首先,通过分析系统运行过程中的缓冲变化,提出同时考虑上下游设备故障及其缓冲区的周期性维护策略.在此基础上,结合串行生产线的特点,以总维护成本最小化为优化目标,建立有限时间内的系统维护成本分析模型.最后,构建求解最优缓冲量和维护时刻点的演化迭代算法,并对模型进行实例分析,结果表明构建的模型是有效且实用的.     

间接状态监测下基于维修费用及残余寿命的设备维修策略

针对不能直接诊断间接状态监测下设备劣化状态的问题,提出了制定费用最优的设备预防性维修策略方法.利用马尔可夫链表示设备的劣化状态,给出了设备可靠度函数,运用贝叶斯规则和马尔可夫模型进行设备状态概率分布研究,建立了间接状态下设备维修费用和设备残余寿命模型,分析了基于设备维修费用和设备残余寿命的设备维修策略.通过实例说明了间接状态监测下基于维修费用和残余寿命制定并实施最优维修决策标准的方法.
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基于生命周期风险图的设备检修策略优化

为提高设备检修策略优化的科学性,考虑检修策略对设备故障率和系统经济风险的动态影响,提出了生命周期风险图的概念,该图表征了一定检修策略支撑下系统风险随设备老化的变化趋势、刻画了经济寿命和可接受风险区间。在此基础上,建立了检修成本影响状态年龄、故障率和运维成本的函数关系,并以包括投资、运维和检修的全寿命周期成本平均值最小为目标,以可接受风险水平为约束,建立了检修次数和检修时间的优化决策模型,采用枚举和遗传算法联合进行模型求解。以区域电网变压器设备检修优化为例,验证了所提方法和模型的有效性。     

基于RCM的冶金单体设备预防性维修模型

应用以可靠性为中心的维修(RCM)方法对冶金单体设备的维修策略进行研究.以开卷机为具体对象,引入役龄回退因子对设备役龄进行修正,采用威布尔分布对设备的故障间隔时间进行拟合,得到设备的故障率函数,并以设备维修总成本最小化为目标,建立基于可靠性和经济性约束的不完全预防性维修模型.通过一个算例对该模型进行了验证.     

基于马尔可夫过程的压缩机组维修决策方法研究

设备维修策略优化的目的是提高设备的可靠性、降低维修费用,目前已受到广泛关注。考虑到设备的劣化可用马尔可夫过程描述,提出了基于马尔可夫过程的压缩机组维修决策方法。并以综合费用为目标函数,定量分析了设备在不同劣化状态、采用不同维修措施的期望综合费用,从而得到了设备的最优维修策略,为设备的维修决策提供了有力的科学依据。     

考虑质量的退化生产系统可用性中心维护决策

为了减少系统非计划停机时间,控制产品质量,提出了以设备可用性为中心的多机维护策略.首先定义三种维护方式,研究其对设备状态的影响机理,从而建立可靠性模型.在对系统进行马尔科夫状态分析的基础上,建立产品质量与系统退化状态之间的关系,构建包含质量损失成本的总成本模型.从实际应用的角度出发,综合考虑设备的可靠性和维护性,以可用性为中心、以总成本最小为目标规划系统的预防性维护策略.实验表明,提出的维护策略可有效地应用于多部件生产系统,且多操作预防性维护方式的效果优于单一操作.     

水下生产系统关键设备维修策略优化方法

为研究水下生产系统关键设备预防性维修策略制定及优化问题,通过建立以威布尔分布为模型的可靠性衰退趋势模型,构建以可靠性和经济性为指标的多组件系统的预防性维修策略多目标优化模型,并在可靠性预测数学模型的基础上,对水下生产系统中实际生产中各组件全寿期内的维修成本进行计算,并对三种维修策略下的维修成本与可靠性进行分析与讨论。研究结果表明,采用基于功能的多组件成组维修策略可以在对可靠性水平较小的牺牲下,有效降低维修成本,同时有效避免传统成组维修策略中欠维修与过维修的现象发生。     

蒙特卡罗仿真在设备预防性维修周期确定中的应用

应用蒙特卡罗仿真对故障规律满足威布尔分布的设备进行了预防性维修周期的优化，详细推导了小修方式下随机数的抽样方法，给出了仿真分析的一般步骤，并对该模型进行了仿真分析，并用数值解法的结果验证了仿真结果，表明仿真具有较高的精度，是一种研究设备维护策略的有效方法．     

考虑设备状态和系统风险的输电设备检修计划

为了实现以设备状态为基础、系统运行风险最低为目标的先进检修模式,根据我国输变电设备状态评估的打分制体系,建立了估计设备故障率的最小二乘数学模型;分析了现有用灵敏度指标来评价设备重要度的方法,提出以设备当前状态给系统带来的风险增量作为重要度评价指标;考虑系统负荷和设备状态的时序变化,建立了以系统电量不足期望最小为目标函数的输电设备检修计划模型.对RTS-79标准系统的计算分析表明,风险增量指标的评价结果比灵敏度指标合理,据此所制定的检修计划可使检修规划期内的系统风险最低.     

石化设备故障率分布参数和维修效果参数估计

针对石化设备维修费用高、可靠性低、参数难以估计的问题,提出一种基于提高因子模型的可靠性参数估计方法．应用提高因子模型描述设备的非理想维修活动,根据维修记录构造多次故障的联合分布概率密度函数,采用遗传算法搜索该函数的最大值,提出参数估计的最大似然方法,并应用于连续重整装置中．研究结果表明,装置中的氢压缩机、汽轮机和三联合加热炉是系统中的可靠性薄弱环节,而氢压缩机、换热器、水冷器、分离器、高压吸收塔以及三联合加热炉的维修效果都可以认为是理想维修．     

Warranty Cost Model Based on Optimal Preventive Maintenance Operations for Repairable Products

Most warranty cost models based on preventive maintenance operations are assumed that products improve at each preventive maintenance(PM)operation and the failure rate is reduced to the failure rate of new products or to some specified level.To make warranty cost models more suitable to real operations,a modeling method of the PM warranty cost was proposed with the situation where each PM operation slowed the rate of product degradation.A warranty cost model was built on PM operations.On the basis of the co...