批量生产模式下基于客户满意度的设备视情维护策略优化

针对批量生产型企业面临来自不同客户的不同要求订单时的设备维修决策问题，提出了基于客户满意度的视情维护策略模型。首先，使用Gamma分布刻画设备的加速劣化过程，并给出产品质量和设备故障率的函数关系式。其次，结合单次批量生产结束后设备故障率和维修阈值，确定维修策略和维修方法。再次，以预防性维护阈值、质量更换阈值和批量生产大小为决策变量，分别构建设备运行成本模型和满意度模型，求和后得到总成本模型。最后，使用鲸鱼算法对模型进行寻优求解，并通过算例验证了模型的实际有效性，且对模型中的各成本参数进行了灵敏度分析。     

质量驱动的两设备串行再制造系统预防维护

针对再制造环境下的两设备串行系统，集成正常产品流与回收产品流，构建产品质量与设备质量部件衰退的交互作用模型，进而引入回收产品数量变化导致的设备生产率变化对设备衰退的影响机制，建立质量驱动下集成可变生产率的设备故障率模型，在此基础上提出基于成本节约的串行生产系统动态机会维护策略并进行决策建模。算例分析表明，该模型能够有效降低系统的维护成本，其可为再制造企业的维护管理提供技术支持。     

复杂生产系统经济生产批量与视情维护策略模型

为解决复杂生产系统的生产与维护联合优化问题,对经济生产批量和视情维护策略进行了联合建模。针对系统中不同部件劣化故障机理的不同,分别利用Weibull分布与Gamma过程对部件寿命与劣化过程进行刻画。在每个生产批量结束后对各部件进行检测,评估其可靠性。以部件可靠性和结构重要度为依据制定视情维护策略。假设预防维护是修复非新,以生产批量大小和预防维护参数为二维决策变量,建立了有限时间域内系统总费用的数学模型。借助蒙特卡洛仿真技术,设计了模型求解优化算法。通过一个实例演示了该模型,并进行了相关对比实验分析。实验结果显示,所提维护策略较传统的部件独立维护策略和单一整体维护策略在减少生产系统运行总成本方面具有明显优势。     

考虑生产约束的多部件串行系统机会维护策略研究

根据企业生产的持续变动特点,以各生产阶段的持续时间为维护决策区间,研究建立一种针对多部件串行系统的动态机会维护策略以及维护优化模型,并通过对各部件提前或推后维护所引起的累积机会成本的优化,得到串行系统各部件在动态生产约束下的优化维护计划,从而有效减少系统的总体停机次数,进而降低维护成本.     

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。     

考虑维护维修活动的单机调度集成模型

针对单机调度过程中设备进行维护维修活动所产生的不可用时间约束问题,采用基于故障率阈值的视情预防维修和基于役龄的小修相结合的混合维修策略,并考虑到预防性维修产生的不可用时间与设备的退化程度和维修次数之间的关系,建立了以工作次序和预防维修的故障率阈值为决策变量、以加工作业的总期望完成时间最小为优化目标的集成模型。运用智能优化算法对问题进行优化求解,并将集成模型与前人的工作进行了比较。实验结果表明,该单机调度集成模型能够缩短加工作业的总期望完成时间,提高生产效率。     

基于健康指标的设备动态预防维护策略研究

设备维护目前主要采用传统的矫正维护或计划性预防保养，在系统运行前就设定出阈值，在应用阶段不随时间变化，故策略的静态特性不符合实际的生产控制过程。因此，基于设备健康状态的可测性，且利用维护后设备的健康状态更新能力，通过采用离散马尔可夫随机过程描述设备衰退趋势，建立了一类新的设备动态预防维护优化模型，并引入威布尔失效函数进行验证和分析。通过实验，验证了该基于设备健康指标的动态预防维护优化策略是实用而有效的。     

基于不完全维护的劣化系统分阶段顺序预防维护策略

多数系统维护之后的状态介于"全新"和"如旧"之间.基于不完全维护理论,引入考虑设备工龄和维护成本的改善因子,结合维护活动的实际情况,提出分阶段顺序维护的概念.以设备整个维修周期内的成本率最低为优化目标,建立两种顺序预防维护模型,即一般顺序预防维护模型和分阶段顺序预防维护模型(模型Ⅰ和模型Ⅱ),得到系统最优维护时间间隔和在全寿命周期内执行预防维护的次数,通过数值验证对各自模型的特点和有效性进行讨论.结果表明,分阶段顺序预防维护模型在不明显增加系统维护成本的前提下,既可以很好地适应劣化系统失效率随工龄增加而增长的特点,又能够贴近维修生产实践,使其在寻求最优维护策略方面兼具更好的经济性和可行性.     

基于光谱分析技术的风机齿轮箱系统维护策略研究

风机齿轮箱中轴承和齿面的磨损是齿轮箱最常见的累积故障,当齿轮箱中的系统部件的累积磨损达到一定量时就会严重威胁到整个风电机组的正常运行,甚至大大降低其使用寿命。基于光谱分析技术对风机齿轮箱进行维护策略的研究,依据设备的不同累积磨损情况建立3种不同维护方式下的齿轮箱的维护策略,基于概率模型建立齿轮箱系统的时间成本模型,以最少维护时间成本为优化目标,利用蒙泰卡罗方法模拟设备随机衰退过程对巡检周期进行仿真,仿真结果表明提出的方案可行且有效。     

基于滚动窗口方法的风力机动态机会维修优化

以由多个部件组成的风力机为对象,针对此类系统存在的维护困难、停机损失大等特点,研究多部件系统动态机会维修优化问题。采用役龄回退因子描述部件不完全维修效果,在定义故障率函数的基础上建立单部件不完全维修平均成本模型;考虑预防性维修、最小维修和停机损失等维修成本,根据部件维修活动之间的经济相关性,以节省的总机会维修成本最大为目标,研究预防性维修活动安排,构建有限时间内多部件系统机会维修决策模型;考虑到风力机运行环境的严酷性和动态性,采用滚动窗口方法完成维修活动的动态调度,以随机停机事件作为风力机成组维修的机会,并动态更新原有的维修计划。以某风力机齿轮箱、转子、发电机和轴承等四个关键部件的维修决策为例,完成案例研究。研究结果表明,该模型能够实时更新风力机系统维修计划,实现维修活动的动态优化,有效地降低维修成本。     

基于维护效率的设备多目标预防维护优化建模

为提高维护资源的利用效率,提出一种基于投入产出比的多目标预防性维护模型。该模型以维护直接成本为投入,以涵盖设备开动率和产品合格率的多目标维护效果为产出,通过引入质量相关部件衰退对设备故障率和产品质量的影响机制,构建了基于比例故障率的设备开动率指标和基于响应模型的产品合格率指标,进而以各指标单位变动所影响的产品数量为基准分配指标权重,建立了多目标维护效率函数与设备预防维护模型,以实现设备单位维护成本的产出最大化,从而为企业的设备维护管理提供一种新的建模与决策思路。     

考虑合同双方利益最优的复杂设备分阶段维护外包策略

针对复杂设备维护外包策略制定过程中，仅考虑一方利益或第三方维护特点表现不明问题，提出了同时使设备使用商满意度最高和维护外包服务承包商利润最大的分阶段等周期预防性维护策略。首先，引入动态役龄递减因子来优化故障率变化规则；其次，以每个阶段的预防性维护次数和维护间隔以及维护外包服务承包商的平均响应时间为决策变量，构建了服务承包商利润模型和设备使用商满意度模型；最后，用NSGAII算法求解不同分段下的多目标最优方案并进行比较，得出两阶段预防性维护策略所得最优方案质量更佳；使用粒子群算法求出两阶段维护对应的单目标最优方案并与多目标最优方案进行对比，以验证多目标维护外包模型的优越性和实用性。     

基于随机过程的风力机状态维护建模

为保证系统安全运行、降低系统维护费用,以随机退化的多部件风力机系统为研究对象,构建了状态维护模型。用非定态Gamma过程和非齐次Poisson过程分别对正常退化和随机冲击两个相互影响的退化过程进行建模,考虑维护准备时间和维护时间以及自报警失效和潜在失效两种失效模式,运用更新定理,建立了基于随机退化的状态维护模型。通过实验分析了不同影响因子下期望成本与检测间隔时间之间的关系,结果表明所提出的建模方法对构建带随机退化的多部件系统维护决策问题模型是有效且实用的。     

有限区间内设备顺序预防性维护策略研究

为了克服等周期维护模型忽略设备可靠性要求,以及长期运行期望维护周期模型忽略设备特定阶段维护需求的缺点,通过引入基于役龄递减因子和故障率递增因子的混合式故障率演化规则,建立了有限区间内基于设备可靠性的顺序预防性维护优化模型,并以威布尔分布为例,利用仿真方法对其进行了优化。仿真结果显示,该模型可使设备的维护周期呈递减之势,反映了设备在某一特定阶段的可靠性需求。     

带缓冲区的三设备串行生产系统动态机会维护策略研究

以采用周定周期预防维护技术并带有中间缓存区的三设备串行生产系统为研究对象,基于机会结余和组成本理论,运用动态规划方法,在组合优化的基础上,建立一种基于设备可靠性的三设备串行系统动态机会维护策略及决策优化模型.该模型克服了在当前生产系统中设备只有短期信息可用,而导致预防性维护计划制定的灵活性不足这一问题.数值试验结果表明,该模型能在控制维护成本的基础上提供有效的维护调度方案,为企业的设备维护管理决策问题提供了一种新的解决思路.     

基于偏差预测的装配调度与设备维护联合优化

针对飞机装配过程中因设备衰退而出现质量缺陷导致项目进度延迟并产生额外成本的问题，建立了飞机装配调度与设备预防性维护联合优化的前摄式反应调度模型，设计了带周期性检查的视情维护策略，并提出基于支持向量回归(SVR)的质量偏差预测模型和改进个体进化灰狼算法(IGWO),用以生成前摄式反应调度计划。不同维护策略对比实验表明：周期性视情维护策略相较于对比策略能够获得更低的综合成本；不同算法的对比实验对算法性能进行比较分析，验证了IGWO求解该问题的有效性。     

考虑拆卸序列和随机故障的机会维护策略

为了给具有复杂结构和高拆卸成本的系统提供维护方案,引入拆卸作业对维护的影响,提出基于时间阈值的可拆卸多部件系统机会维护策略。在运用N叉树形结构和拆卸序列规划表达拆卸结构的基础上,构建考虑随机故障与机会维护时机的多部件机会维护模型,并通过最小化规划工作时间内的系统维护总成本获得优化的机会维护时间阈值。基于Monte Carlo仿真的算例分析表明,该策略具有可行性。     

多设备串行系统预防性维护的动态决策优化研究

串行系统是目前工业界非常善盘的一种生产系统,而合理的预防性维护是保证串行系统可靠性的重要手段之一.本研究旨在探讨串行系统的整体预防维护策略及优化方法.通过采用动态规划方法,以及对设备维护成本、停机成本和惩罚成本的定义,建立了一种多设备串行系统预防性维护的动态决策优化模型.并以满足威布尔分布的三设备串行系统为例,给出了详细的决策步骤和优化站果.仿真结果显示,该模型满足设奋只有短期信息可用的实际操作特点,可为多设备串行系统预防性维护计划的制定提供有力的支持.     

考虑客流分布的动车组部件预防性维护决策

为探究客流分布不均的动车组部件维护策略的经济性,引入多项式拟合方法对波动客流进行分段量化,并提出客流分布不均的部件差异化停机损失成本函数,进而结合加速失效模型建立了以可靠度为约束条件的部件维护策略动态调整方法,通过对部件延迟维护可靠度阈值进行敏感性分析,确定了经济性最佳的维护策略调整方法.研究结果表明,考虑客流分布的维...     

串并联衰退系统的多目标预防性维护优化建模

以多设备串并联衰退系统为研究对象,通过引入失效率调整因子,整合优化维护成本率和设备可用度,建立了一种设备层的单设备动态预防性维护的多目标决策模型。在此基础上,给出了多设备串并联系统成组维护的优化建模,提出了系统层的非周期预防性维护规划的优化方法。在模型中提出维修时间窗的概念,为降低系统层总维护成本,根据维修时间窗对逻辑串联设备组的维护作业进行作业合并,并对逻辑并联设备组的维护作业进行作业分离。数值实例结果表明,与各设备独立进行预防性维护相比,该建模方法更经济,可为多设备串并联系统的维护决策提供有力的支持。