基于机器役龄约束的车间作业与预防维修的集成调度

生产过程中作业计划与设备维修计划经常存在着利益冲突,容易造成生产资源闲置和时间成本增加,然而设备的可靠运转是生产作业计划有效执行的重要保障,需要通过定期维修和检测来保证设备的可靠性。据此本文引入基于机器维修役龄的预防性维修策略,将车间作业调度问题和机器预防维修问题进行集成考虑,分析机器累计运行时间对机器预防维修时间及运行状况的影响;以故障概率函数作为实施预防维修策略的控制因子,建立了生产计划与机器维修集成调度模型;并设计了遗传算法进行模型求解,给出了基因编码、交叉变异及精英保留方法;算例结果表明,该方法能够有效减少生产任务安排与设备维修的时间冲突,缩短生产周期,减少时间浪费。     

具有随机机器故障的制造过程建模与性能分析

为研究机器故障和维修活动对制造过程性能的影响,提出一种基于广义随机Petri网的制造过程建模与性能分析方法.分析了随机机器故障特征;定义了两种故障发现模式和两种中断作业处理策略;给出具有随机机器故障的制造过程的不同模型方法;通过对模型结构特征的分析,证明了其有效性.针对不同策略和参数设置进行了性能仿真.分别以平均产量和平均过程流时间等性能指标,分析了单个工作站的性能;采用平均产量,分析了具有两个工作站的流水线的性能.仿真结果表明,故障率、平均维修时间、缓存数量配置、维修工人数量、故障发现模式和中断作业处理策略是影响具有随机机器故障的制造过程性能的主要因素.     

双资源约束的鲁棒Job Shop调度问题研究

针对机器-工人双资源约束下加工时间具有随机性的Job shop调度问题(Job shop scheduling problems,JSSP),考虑工人熟练程度差异和工人数量不足的约束,采用鲁棒调度的方法建立机器-工人双资源约束的鲁棒Job shop调度模型(Dual-resource constrained robust JSSP,DR-RJSSP).鉴于DR-RJSSP同时考虑工人合理指派和双目标优化,提出机器-工人两阶段指派方法,在主动降低加工时间随机扰动的同时最小化工人约束对调度性能的影响.其次,提出多目标混合分布估计算法求解DR-RJSSP,以得到兼顾调度性能和鲁棒性的Pareto解集.最后,采用8组仿真算例将所提出的兼顾工人熟练程度和负载均衡的指派策略与基于熟练程度的指派策略和随机指派策略进行对比,验证了所提指派策略的Pareto优化性能.此外,通过对制造企业调度案例的仿真分析,验证了基于两阶段指派策略的MO-HEDA求解DR-RJSSP的有效性.     

可靠度约束下不完全预防性维护经济优化模型EI北大核心CSCD

为解决可修系统设备因维修计划不合理而导致故障频发和资源浪费的问题,在利用包含役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述设备劣化过程的基础上,建立有限时间内基于可靠度约束的单设备动态不完全预防性维护模型。以铁路某轨道电路设备为例进行维修优化仿真,在设备最低工作可靠度限制下,以更换周期内总维修费用率最小为优化目标,确定其最佳预防性维修次数与弹性维修周期,并对比了无可靠度约束等维修周期维护模型的优化结果。研究表明,本维护模型能够有效保证设备高可靠运用,更好地降低设备故障率、节省维修费用,为制定最佳维修策略提供参考依据。     

可靠度约束下不完全预防性维护经济优化模型

为解决可修系统设备因维修计划不合理而导致故障频发和资源浪费的问题,在利用包含役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述设备劣化过程的基础上,建立有限时间内基于可靠度约束的单设备动态不完全预防性维护模型。以铁路某轨道电路设备为例进行维修优化仿真,在设备最低工作可靠度限制下,以更换周期内总维修费用率最小为优化目标,确定其最佳预防性维修次数与弹性维修周期,并对比了无可靠度约束等维修周期维护模型的优化结果。研究表明,本维护模型能够有效保证设备高可靠运用,更好地降低设备故障率、节省维修费用,为制定最佳维修策略提供参考依据。     

基于停机时间的复杂系统维修资源配置模型

为提高生产制造设备的有效作业率,减少故障停机时间,以复杂系统为研究对象,综合考虑备件和修理设备两种维修资源的影响,建立了维修资源的配置数量与故障停机率的定量模型,并进行优化配置.基于系统的层次结构,分两步研究建立了系统故障停机率模型.在满足系统故障停机率约束的条件下,给出备件和修理设备初始配置数量优化模型,并运用边际效应分析法进行了求解.通过实例分析验证了所提模型和方法的有效性.     

基于动态机器故障率的并联加工系统资源多目标调度

针对并联加工系统,为处理生产过程中因机器故障导致的加工资源动态调度问题,考虑系统资源负荷和故障率存在的动态相互制约关系,依据子周期划分的不同策略,对调度后的加工总时间、预防维修时间和系统可靠度进行量化研究,构建多目标动态调度模型。采用基于Pareto熵的多目标粒子群算法对模型进行求解,通过改进个体最优解选择策略,提升最优解选取的多样性;通过差熵来估计种群所处进化状态,改进算法的搜索能力。以某企业的加工系统为实例,利用该模型进行加工资源调度方案设计,通过模糊决策得到的多目标权重,选取最优调度方案,并进行多个参数对比,验证在加工资源调度过程中,集成考虑动态机器故障率和基于机器最大役龄约束划分子周期的可行性,不仅可以完成订单准时交付,还可以使企业有更好的柔性去应对可能到来的紧急订单。     

超启发式文化基因算法优化生产与预维修集成调度问题

鉴于传统车间调度通常认为机器始终处于可用状态而有悖于实际生产环境的不确定性,考虑机器使用过程中需要周期性的进行预防性维修的情况,以最大完工时间和预防性维修总成本为目标,建立了机器预防性维修和柔性作业车间调度的集成优化模型。针对该模型设计了年龄模型下的3种不同的集成策略,并开发了一种超启发式文化基因算法,算法采用两层结构,顶层采用文化基因算法的搜索机制,底层是全局搜索算子库和局部搜索算子库,采用基于概率的改进的自适应算子选择机制。实验表明,该算法可以有效求解生产调度与预维修集成优化问题。通过对比可知,同步集成策略表现最优。将役龄模型应用于同步集成策略中,进一步优化了同步集成调度策略,在保证机器可靠性的前提下降低了最大完成时间和预防性维修总成本。     

双资源多目标车间调度算法研究

针对双资源约束的车间调度问题,考虑机器和操作工人两种生产资源对各种目标的约束影响,提出一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合调度算法,使用多目标决策理论,使生产周期、工件总延误时间、设备闲置时间、人员闲置时间的综合指标值为最小,得到多目标的最优解或次优解.最后对算法进行试验,试验结果证明该算法可行,具有很好的搜索性能和效率.     

基于备件库存及缺货惩罚的租赁设备维护策略研究

现有的租赁设备维护策略中,设备发生故障时,维修备件的准备会带来维修等待时间。为此,考虑在承租方设立备件库,并周期性地配给承租方一定数量的备件。在此基础上,以出租方成本最低为目标,建立关于备件库存和缺货惩罚的租赁设备维护模型,实现租赁设备维护周期和备件补货量的双参数联合优化,最后用实例得出该模型下的最佳策略,并验证其有效性。     

基于拓展几何过程的冷贮备系统维修策略优化

由于几何维修过程及其拓展模型能够较好地描述故障及其维修时间的随机分布,成为贮备系统可靠性建模的主要工具之一.同时,周期预防性维修活动受生产周期、维修力量等因素影响后呈动态随机事件,表现为拟周期形式分布于其维修窗口.为研究服从拓展几何维修过程的贮备系统的拟周期预防性维修策略优化问题,以互异的两单元冷贮备系统为研究对象,在...     

基于虚拟仪器及分布模型的预维修技术研究

基于设备故障和维修规律的分析，提出了柔性制造系统预维修策略。在该策略中，首先，对柔性制造系统故障间隔时间进行模型拟合分析，建立了威布尔分布模型。基于最大有效度原则及可靠性原则确定预维修周期，并提出了制定定期维修计划的理论与方法。然后，结合故障发生频率和严重度影响分析，确定不同故障模式的维修方式——定期预维修计划、事后维修和基于虚拟仪器的预知维修，建立柔性制造系统预维修系统。     

过程工业动态的以可靠性为中心的维修研究及应用

针对过程工业设备类型、结构、运行和维护特点,研究过程工业以可靠性为中心的维修评估技术,开发集风险评估、状态监测、绩效审查、专业管理、档案管理为一体的动态的以可靠性为中心的维修决策系统。利用风险评估技术确定设备优先维护等级、优化维修内容、确定最佳维修时间指导设备维护和维修决策;状态监测用于故障诊断与预测确定设备预知性维修任务;绩效指标用于量化关键部件故障频率和故障后果,确定关键部件的最佳维修周期进而量化设备动态风险、确定预防性维修任务内容;专业管理是维修决策和维修内容的执行环节。开发的系统应用于中国石油某炼油厂,实现以信息为重要资源,以设备健康状态为依据,基于风险量化指标决策和设备量化风险动态管理,提高维修决策水平,确保了设备运行的安全性、可靠性和可用性。     

石化旋转机械维修方式优化

为了降低维修费用,有效地利用有限的维修资源,对石化旋转机械进行了雏修方式优化研究.以确保机械设备安全与可靠的前提下,在以可靠性为中心的维修(RCM)理论指导下,提出了便于工程应用的维修方式选择方法.其中,雏修方式的选择采用逻辑分析流程,以故障模式为分析对象,首先进行故障模式分析、故障原因和根本原因分析,针对故障根源,提出根治措施,然后依据故障模式的重要度评价维修结果和故障模式的技术特性进行维修资源优化配置.以单位时间内维修费用最小为目标,建立了定量化的基于Monte-Carlo仿真的视情维修周期优化模型,并给出了相应的仿真流程.以离心泵为分析实例,说明了该模型的有效性.     

基于可靠度经济性约束的不完全维修周期研究

利用役龄回退因子对不完全维修前后系统性能的动态变化进行了描述。充分考虑到航空装备预防维修周期随维修次数的变化情况,建立了有限时间区间内基于可靠度、经济性约束的预防性维修周期优化模型。以故障时间符合威布尔分布的航空装备为例,研究装备效益、维修周期、可靠度随预防维修次数的变化率,可有效地帮助决策者针对系统采取合适的维修周期。     

SAP的企业维修成本管理

SAP对企业的价值主要体现在改善工人的安全保障,促进规程的执行;减少停产时间;控制维护及维修费用;降低备件库存和备件成本;提高采购效率;更有效地配置生产设备、人员和其他资源。一、维修成本控制的难点1.可靠性生产是企业的根本要求。为了保证设备维修的需要,有些关键设备或配件必须确保一定库存,而不能按     

基于更新型及最小维护的k-out-of-n：f系统维护策略研究

以k-out-of-n：f系统为研究对象，首先根据失效的部件数量和系统状态，将故障分为第一类故障和第二类故障。在周期性维护策略模型中，对于预防维护周期内的第一类故障采用最小维护进行处理，并在到达预防维护周期时对系统进行预防性维护，对于周期内的第二类故障通过替换使系统恢复正常。在模型基础上，运用更新过程理论，通过建立包含预防维护成本、最小维护成本和故障性维护成本在内的成本函数．导出使长期单位时间期望成本最小的最佳预防维护周期。最后，通过数值算例的分析说明了模型的有效性。     

现代企业设备管理信息化的技术与方法（八）

3.合理维修周期分析一个实用可行的维修周期分析方法,是最小费用周期法。在系统中,将定期维修、故障维修及其他维修分别进行维修费用与维修间隔时间的统计分析,在一个分析期内,一个级别的维修(大修、中修、小修)至少需要五次以上的记录。其分析的数据采集模型如图11。假定A为定期维修(小修),共发生了七次;B为故障维修及其他维修,共进行了三次,设备运行总时间TH=1800小时,定期维修周期T1=200小时,则计划维修平均费用F=3700/7=529元平均故障维修费用GF=2650/3=883元假定在发生故障前进行维修,可节省维修费用F1=(883-529)×3=1062元,则合理…     

考虑维修时机械可靠性的统计分析方法

叙述了在考虑故障与预防维修作用下,如何利用现场使用数据统计分析机械可靠性的一般方法。对机械的故障与维修特性进行了分析研究,提出了一种机械使用中应用广的维修模型,推导了在考虑维修时可靠性的计算公式,根据现场使用数据,采用极大似然估计和非齐次泊松过程方法对其可靠性和预防维修程度进行了统计,并以实例进行了分析,得出了 一致的结果。     

减速机械的可靠性维修及其维修决策

决策支持系统相对复杂,需要广泛的知识,并且难以开发。本文着重于确定如何维护减速器并确定最佳的预防性维护,从简单性开始,提出减速器维护策略以及根据特定情况的关键组件的故障分布模型。并依据N42蜗杆减速器,维护方法和最佳的预防性维护周期。科学的维护决策可以使设备运行,以满足连续的生产需求。降低齿轮的可靠性维护可以利用合理的维护决策来确保设备的可靠运行。基于这种理解,本文描述了减速器的维护决策,以便分析其可靠性和维护并为对此主题感兴趣的人提供参考。