基于延迟时间模型的船舶预防性机会维修策略

针对目前船舶关键部件维修不合理导致的维修费用过高、使用率低的问题,提出基于延迟时间理论的船舶关键部件预防性维修策略。该策略以各部件的定期检测为基础,根据缺陷阶段和故障阶段的不同特点,将各部件维修分为检测维修和延迟维修,在延迟阶段引入机会维修思想,建立了船舶关键部件机会维修模型。根据部件检测维修记录和故障数据,运用极大似然估计法估计模型参数。以检测周期和延迟时间为优化变量,以最小费用率为优化目标,得到长期使用下的船舶关键部件机会维修策略。研究结果表明,与单纯的检测维修策略和传统的预防性维修方法相比,该策略能有效降低船舶维修费用,减少停机维修次数,提高船舶的使用效率,为船舶维修提供决策依据和参考。     

核岛内外设备的维修策略及最佳维修周期模型

研究了核电站核岛内外设备的不同维修策略、维修周期、建立了不同维修方法下的的费用最小模型及可用度最大模型，为设备的合理维修给出了理论基础。     

船舶优化维修策略研究

船舶维修策略直接关系到船舶的航行安全和效益.文章从事后维修、定期维修、状态修的角度出发,根据保证船舶航行安全的维修周期系统理论思想,总体构建了船舶维修策略及流程.根据船舶可靠度,对船舶风险进行评估,利用船舶经济性维修模型及船舶可靠性和经济性维修的博弈性,能有效确立船舶维修周期.     

基于最大有效度及可靠性原则的汽车检测系统预维修策略

基于故障及维修规律分析理论,结合汽车检测系统结构及原理,确定系统维修方针,并基于最大有效度厚则及系统可靠性原则建立了汽车检测系统预维修策略。在对东北三省汽车检测线大量运行故障数据分析处理的基础上,建立了汽车检测系统故障数据库,对故障间隔时间的分布模型进行拟合研究,建立了威布尔分布模型,确定了系统的早期故障期和平均故障间隔时间。基于所建模型,采用最大有效度原则对系统维修周期进行了分析。基于可靠性原则建立了制定预维修计划的理论与原则,并结合实例进行了分析。     

基于风险共享的油料装备混合维修模型

为了解决油料装备失效风险排解与协同维修问题,提出基于风险共享的油料装备混合维修策略。从装备保障链的装备制造、供应和使用三个节点所承受风险的视角,对油料装备维修模式进行分析。将保修维修、发生故障维修和误报维修三类维修模式组合,构建最小化装备失效风险的混合维修模型。引入时间区间、装备可靠性、使用性能、运行状态重要度等参数,建立维修策略质量量化模型。从装备信息不对称、故障率、误报风险等方面,讨论模型参数评估方法。     

基于AHP和VIKOR算法的维修策略选择研究

针对维修策略受经济因素、社会因素和环境因素制约,以及在实际应用中难以选择的问题,结合可持续性维修的特点,从维修成本、技术可行性和可靠性、需求满意度、故障修复时间、员工安全、社会效益、资源与能源消耗和废弃物排放控制8个方面建立了评价指标体系,采用基于AHP和VIKOR混合算法选择出最佳维修策略,并以某企业最佳维修策略选择为例验证了该方法的有效性。     

基于延迟时间模型的不完全检修计划优化模型

针对现有基于检测的状态维修方法仅适用于短期维修计划,且通常单一地考虑不完全维修或不完全检测的问题,构建适合设备维修现场特征的长期维修计划优化模型,考虑检测与维修活动均不完全情况下的退化过程. 利用延迟时间模型描述退化过程,围绕双重不确定的检修活动,构建基于递推关系的可靠度模型,该模型可以有效表示系统退化速度和故障发生概率. 以单位时间系统费用最小为决策目标,引入可靠度、可用度等约束,建立检修计划优化模型,求解得到最佳检测周期和更换周期. 案例研究表明,利用提出的模型能够有效优化系统检修计划,节省维修成本. 通过与固定周期和固定可靠度阈值的维修策略进行对比,说明检测精度对于检测模型的优化效果具有显著影响,当检测精度属于较高水平时,检修模型明显优于其他维修模型.     

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。     

基于可靠度约束的混合预防性维修模型

结合故障率衰减和年龄减小两种典型预防性维修策略,建立了一种适合设备维修现场特征的混合预防性维修模型.引入了可靠度约束条件,建立了单位时间平均维修费用优化模型,通过求解模型获得了兼顾维修成本和可靠度关系的最佳预防性维修策略,并采用随机变量评估混合预防性维修的效果.以故障时间符合威布尔分布的造纸机设备为例,运用混合预防性维修优化模型进行求解,得到了最佳预防性维修策略,使设备在可靠度约束条件下的平均维修费用比10种维修方案的平均水平降低了10.11%,比最高费用降低了21.05%.在可靠度约束条件下带有随机参数的混合预防性维修优化模型可以实现在满足最低可靠度标准下单位时间平均维修费用最低的目标,为维修计划的制定和现场作业调度提供决策支持.     

基于前馈式神经网络的化工设备维修决策

基于前馈式神经网络模型，提出了一种新的化工设备维修决策方法，根据设备的各种状态因素，判断出设备应用属维修等级，制定相应维修策略，数值模拟表明，此法具有高效性，准确性和智能性。     

虚拟现实技术在数控维修软件开发与教学中的应用

基于虚拟现实技术开发了数控维修软件系统,建立了数控机床模型和机床故障数据库。通过数据库之间的交互关系对数控机床故障诊断与排除方法进行了探究,并将开发的软件系统应用于实际的教学中。学习者可以根据系统提供的任务与故障来解决实际问题,提高了学生的认知能力,实现了虚拟与现实之间的优势互补。     

基于结构健康监测系统的桥梁数据异常诊断研究

桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究, 然而, 这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的. 在实际的环境里, 由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响, 使得监测系统产生损伤误报, 增加了虚警率; 同时, 由某些外部荷载引起的突发事件, 可能会对结构有严重破坏, 不利于桥梁的安全维护和管理. 为了保证桥梁的安全, 提高桥梁结构监测的有效性, 有必要对特殊事件进行异常诊断. 该文将一类识别方法应用到桥梁数据诊断中, 即通过核主成分分析和超球面一类支持向量机方法将一般监测数据和特殊事件数据有效区分, 并利用江阴大桥的加速度传感器数据验证了该方法在船撞、台风、传感器装机噪声和传感器跳变信号下的有效性.     

利用轴承状态信息的维修决策

针对当前机床轴承的可靠性评估不涉及使用过程中状态特征量的特点,提出了基于状态量监测维修的视情维修决策。首先,通过加速度传感器采集轴承的运行状态信息。然后,对其提取均方根、频率中心等状态特征量,并建立了以威布尔分布为失效率函数的比例风险模型( Weibull proportional hazard model, WPHM),再通过牛顿迭代法结合同类型部件的寿命数据估算出风险模型中的3个参数。最后,建立了基于威布尔比例风险模型的维修时机决策模型,利用同类型部件寿命数据确定维修的失效阈值,根据此阈值即可进行维修决策。结果表明：该决策能够明显提高机床轴承的可利用率,最大程度地发挥机床的有效寿命。     

基于DBR的再制造系统时间缓冲控制机制

产品加工时间和路线的不确定性、机器故障率以及故障维修率是影响再制造生产系统稳定性的3个主要随机波动因素,本文在综合考虑这些因素影响的基础上,建立了基于DBR的再制造时间缓冲模型;并以发动机再制造系统为例,将模型与计算机仿真方法结合,建立了一套完整的基于DBR的再制造时间缓冲控制机制,用于解决再制造系统的不确定性问题。仿真实验表明:该控制机制可使瓶颈工序资源利用率提高,瓶颈工序前平均在制品库存、总流程在制品库存减少,系统单位时间产出量增加。     

Reliability-based maintenance scheduling of hydraulic system of rotary drilling machines

Hydraulic system has a critical and important role in drilling machines. Any failure in this system leads to problems in power system and machine operation. Since the failure cannot be prevented entirely, it is important to minimize its probability. Reliability is one of the most efficient and important method to study safe operation probability of hydraulic systems. In this research, the reliability of hydraulic system of four rotary drilling machines in Sarcheshmeh Copper Mine in Iran has been analyzed. The data analysis shows that the time between failures (TBF) of Machines A and C obey the Weibull (2P) and Weibull (3P) distribution, respectively. Also, the TBF of Machines B and D obey the lognormal distribution. With regard to reliability plots of hydraulic systems, preventive reliability-based maintenance time intervals for 80% reliability levels for machines in this system are 10 h.     

多台数控机床最小维修的可靠性评估

为了解决数控（NC）机床最小维修的可靠性评估问题,提出了基于随机点过程的多台NC机床时间截尾的可靠性评估的可修系统方法,建立了故障时间的非齐次泊松过程（NHPP）模型.用Fisher信息矩阵（FIM）法给出了模型参数的点估计和区间估计,同时也给出了NC机床的累积平均无故障间隔时间（MTBF）和累积故障强度在截尾时间的点...     

基于排队论的装备维修过程分析

装备维修过程的分析是研究维修保障系统结构与运行的基础。以装备实际维修过程为依据,采用排队理论对维修过程中的基本维修排队结构进行了分析,建立了维修保障单元数量和损伤装备平均修复服务时间的关系模型。最后结合某型装备的维修过程实例,对该方法的可行性、实用性进行了验证。     

数控机床可靠性信息系统信息建模

可靠性信息建模是开发数控机床可靠性信息系统的关键.提出了一种数控机床可靠性信息建模的新方法———功能元法,定义了功能元法的基本概念和基本理论,得出了基于功能元法的数控机床功能信息抽象方法和故障模式及原因等可靠性信息抽象方法,应用于某国产数控车床故障模式与影响分析(FMEA)的信息建模.结果表明:该方法适用于对不同种类数控机床进行不同深度可靠性分析的信息建模.以此方法开发的数控机床信息系统已应用于国产数控车床、数控冲床、数控轴承磨床、线切割机床等的可靠性增长,数控机床的平均无故障时间显著提高.     

Joint Optimization of Imperfect Preventive Maintenance and ProductionScheduling for Single Machine Based on Game Theory Method

基于博弈论的单机非完美预防性维护和生产调度的联合优化

蒋祖华¹,胡家文²,周宏明³,丁佩雯¹,刘剑坤¹

（1.上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 201100;

2. 电子科技大学 航空航天学院（空天科学技术研究院）,成都 611731;

3.温州大学 机电工程学院,浙江 温州 325035）

摘要：

本文提出一个基于博弈论的单机系统的优化模型,该模型整合了非完美预防性维护计划和生产调度,以生产部门和维修部门的成本最小化为目标。针对该问题提出了两种三阶段动态博弈模型,通过逆向归纳法来确定预防性维修阈值,同时提出一个定理来获得精确解。通过详细的数值研究来验证提出的维护模型,并与其它两种现有的优化模型进行比较,结果论证了其有效性。

关键词：博弈论;非完美维护;生产调度;单机系统