一种基于状态监控的自动测试系统更换订购策略

针对海军导弹通用自动化测试系统的劣化故障,结合测试系统模块和元器件不可修复件多的特点,以及现有维修策略维修周期长的问题,提出一种基于状态监控维修更换和备件订购策略.该维修策略引入性能可靠性,通过状态监控和周期检查来确定不可维修模块劣化水平,进而基于模块劣化水平进行模块更换决策,并根据库存中剩余备件个数决定是否需要订购备件,减少停机时间,实现决策优化.理论分析和实例分析结果表明,与原策略相比,该策略能够缩短维修周期,提高使用可用度,保证系统的持续安全运行.     

设备维修策略的合理选择与决策流程

在事后维修、定期维修和状态维修这3种维修策略中，应该从设备运行可靠性及经济性的更高要求出发，合理选择维修策略来降低设备使用的费用，提高生产经济效益，从而增强企业的竞争能力和发展能力。对于关键设备，首选采用状态维修策略，不可行时也必须采取定期维修策略；对于主要设备，除故障突发特殊情况下，都应采用定期维修策略；对于次要设备，采用事后维修的策略。现代企业中各种维修模式纷呈，所以要对设备采取钊’对性的、动态的、灵活的维修策略。     

不完全维修条件下复杂系统的选择性维修决策方法研究

以复杂串联和并联系统任务为研究对象,建立了序贯任务条件下系统状态随机劣化过程模型。以最小维修、不完全维修和换件维修作为部件维修策略,在有限维修时间约束下,以当期系统任务可靠度最大化为目标,建立选择性维修决策模型以及相应的决策优化求解算法。案例分析表明：同时考虑役龄回退和风险修正的不完全维修模型能够更准确地描述系统可靠度;不完全维修策略可以在有限维修时间约束下,为复杂系统的选择性维修决策提供更大解空间,有助于相对提高系统可靠度。     

考虑拼修与多种维修活动的维修任务选择模型

选择维修策略与拼件维修策略是2种重要的装备群维修策略。将二者结合,给出了一种考虑拼件维修与多种维修活动的维修任务选择模型,此外在系统定义、任务定义、维修资源等方面都对维修任务选择模型进行了拓展。先给出模型的假设条件,针对考虑拼件维修策略与多种维修活动的维修任务选择问题,建立一种非线性的0-1规划模型,得出基于智能算法的分解算法框架,并通过具体实例证明了模型的有效性。该模型适用于管理人员在考虑拼件维修策略与多种维修活动情况下做出合理的维修任务选择决策。     

基于剩余寿命的潜在故障优化维修方法研究

潜在故障往往会造成重大的安全隐患和经济损失。不明显潜在故障的判断,依赖于设备的定期检测。基于潜在故障发生后部件的剩余寿命,以求取部件单位时间内长期运行的最小平均费用为目标,构建了定期检测与定期维修相结合的维修模型,同时讨论了部件加速恶化对维修的影响。定期检测能够及时判断潜在故障的发生,潜在故障判别后实施的定期维修策略,能够有效利用部件的剩余寿命,从而实现了部件使用寿命的最大化。     

考虑故障相关性的复杂二维保修装备机会维修策略

针对保修期内孤立地对各单部件进行维修降低装备可用度、增加装备保修成本的问题，结合复杂装备的特点和二维保修现状，以保修期内的装备可用度为主要定量化分析指标，探索最优的多部件系统机会维修策略。以多部件系统故障相关性分析为基础，结合各单部件预防性维修计划，运用机会维修策略，通过引入机会维修时可靠性阈值，将各单部件预防性维修工作组合优化，建立了多部件系统二维保修可用度模型。算例分析中，运用遗传算法求出某新型装甲突击车动力系统最优机会维修策略。对比分析结果表明：机会维修策略将动力系统可用度提高10%、保修成本降低9.3%,充分验证了机会维修策略的有效性，提升了装备维修保障的军事和经济效益；该策略可为二维保修服务下多部件系统机会维修策略的制订提供科学依据与定量化分析方法。     

基于RCM的机械设备维修策略

RCM设备管理模式强调以设备的可靠性、设备故障后果作为制订维修策略的主要依据。机械设备保障分早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。根据故障的严重程度和维修的可行性,选择不同维修策略。     

数字化装备电子产品维修工作类型决策模型

针对数字化装备系统中电子产品的故障特点,建立了电子产品维修工作类型逻辑决断模型。通过分析电子产品的使用背景和功能,应用以使用功能为中心的维修理论（Operating Function Centered Maintenance,OFCM）,制定科学有效的维修策略,并对其适应性进行分析。结果表明,该模型能保持和恢复装备使用功能,符合了数字化战场作战环境的需要,适应了数字化装备发展的需求,可为形成数字化装备保障策略提供参考。     

基于仿真的多部件系统状态维修决策优化方法

为通过部件组合维修提高维修效益,对采用状态维修的多部件系统,建立了部件状态随机劣化模型。采用幂指数函数建立以状态值为变量的可靠度函数,在考虑不完全维修、维修时间随机分布等因素的条件下,采用蒙特卡洛仿真方法建立了系统状态劣化过程模型。以单位寿命费用最小为优化目标,建立了多部件系统状态维修阈值的优化决策模型。案例分析结果表明,建立的状态维修决策优化模型能够显著降低维修费用、提高系统可用度,是适用且有效的。     

基于比例风险模型的装备状态维修决策方法

利用多维状态特征参数对装备故障风险的强相关关系,采用威布尔比例风险模型建立了状态维修决策模型。针对典型比例风险建模过程中参数估计方面存在的缺点,采用基于遗传算法的参数估计方法,提高了建模精度。针对检测间隔期决策,提出通过确定状态劣化阈值,在状态劣化阶段实施动态检测的检测策略,建立了区间型检测间隔期优化方法;针对维修行为决策,将失效风险阈值与状态检测间隔期阈值相结合维修行为的综合决策,提高了决策的稳定性。以某发动机为例对状态维修决策方法的有效性进行了验证。     

面向战备完好的飞机群组预防性维护优化和备件预测方法

随着新时期作战环境的复杂化和战备训练任务强度的不断增大,对飞机装备的综合保障能力提出了更高要求。战备完好性（可用性）是保障飞机作战能力和成功遂行作战任务的核心技术指标之一,是飞机维护和备件管理水平的集中体现。本论文通过联立分析飞机组件典型故障规律和相应的寿命模型,以及飞机维修和备件管理水平（如检测时间、备件更换时间等）,以单元级维护计划为基准,形成了基于日历时间的飞机群组预防性维护调度方法。在此基础上,研究了基于延迟时间和马尔科夫过程的系统平均可用度模型,对基础检修周期和检修窗口数开展了联合优化,并基于最优维护计划形成了备件预测方法。案例结果表明,相比传统的事后维护和定期维护,本论文的维护方法能够在精准可控的备件需求范围内,有效提升飞机的战备完好性。     

考虑预防性维修的备件需求量计算模型

备件是装备使用与维修的重要物质基础,是影响装备寿命周期费用的重要因素。针对传统备件需求量计算模型未考虑预防性维修需求的问题和不足,以工龄更换维修策略为例,建立考虑预防性维修的备件需求量计算模型,提出基于离散法的模型求解算法。通过具体算例对模型的应用方法和效果进行了验证,并与传统的备件需求量计算模型进行了对比分析。研究结果表明：传统备件需求量计算模型存在很大误差;预防性维修策略下备件需求量计算模型能够显著提高备件需求量计算的准确性,不仅可以对任意周期长度的备件需求量进行计算,而且还可以用于分析装备寿命周期备件保障费用。     

系统单个部件机会维修的费用和可用度仿真

当系统中存在某些重要部件易损坏时,可以对其采取机会维修的策略。这不仅能提高可用度还能分摊固定维修费用,改善系统经济性。从此角度出发,提出了维修费用和可用度的计算表达式。之后考虑系统中单个部件进行机会维修下,研究了在使用更换维修时维修费用和可用度,并在蒙特卡罗方法基础上设计了仿真算法。结合实例表明本方法可以有效提高可用度并降低维修费用。     

维修-更换串联系统贮存可用度建模及费用分析

针对长期贮存产品的维修保障特点,分别建立两类典型贮存部件的瞬时贮存可用度模型。一类部件为等时定检维修产品,定期检测有一定的概率无法探测到故障,若检测发现故障则立即进行维修,经过一段时间后修复如新;另一类部件为定期更换产品,其更换周期长度为维修类产品定检周期的整数倍。在此基础上,推导由这两类部件串联构成系统的瞬时和平均贮存可用度,并建立该系统贮存剖面内的维护费用模型。以固定贮存期内的费用率最低为目标,对检测周期以及更换周期进行了综合优化。计算结果表明:不同的周期长度配比对于费用率有较大的影响,合理的周期规划是实现贮存经济性的关键。     

基于可靠度和效费比的特种车辆维修策略优化方法

为解决军用特种车辆维修周期设定不当导致的维修成本增加、效率降低等问题,提出一种单个更换周期不完全预防性维修计划的方法.采用役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述部件故障率变化趋势,引入惩罚机制来减少偶然因素引起的故障维修延时问题,以可靠度和维修方式效费比为约束条件确定维修周期.以某型军用车辆为例,通过预先设定的可靠度阈值确定预防性维修周期,根据计算不同预防性维修方式的效费比选择维修方式,生成维修方案,并与传统方案进行对比.结果表明:该方法能有效降低故障率,提高维修工作效率,减少维修资源浪费.     

基于场合故障率的修理装备功能划分算法

从武器装备在不同使用条件下故障率不同的视角,对修理装备功能划分问题进行研究。考虑修理装备配置种类、使用场合和容积等因素,以装备主用场合下故障率总和最大为目标,建立了修理装置到修理装备的指派模型;证明了不考虑修理装备容积限制情况下可按照修理装置的主用场合进行修理装置到修理装备初始指派,考虑容积限制时以修理装置的场合故障率差为基础对修理装备中的修理装置进行指派修正;提出了武器装备需两种修理装备情况下的模型求解算法,并通过实例验证了提出的模型与求解方法的科学性。     

考虑随机共因失效的战时合成部队任务成功概率仿真评估

共因失效是装备遂行作战任务过程中存在的一种常见现象,是影响战时装备任务成功概率的重要因素。分析合成部队装备层次结构,构建合成部队作战任务剖面,并对合成部队装备共因失效和维修保障特点进行分析;以合成部队进攻阶段任务为研究对象,提出合成部队任务成功要求;充分考虑随机共因失效、多种类装备、多作战单元协同作战、随机任务时间、换件修理时间等复杂因素对战时合成部队任务成功性的影响,建立基于蒙特卡洛方法的合成部队作战任务成功概率仿真评估模型;通过算例,验证仿真模型的可行性和有效性。研究结果表明：所建模型能够用于战时合成部队任务成功概率评估和作战任务时间的规划;合理配置各类备件的携行数量,可以提升战时合成部队任务成功概率。     

导弹定期维修条件下的贮存可靠性预测方法

导弹在寿命周期大部分时间处于贮存中,且在长贮过程中会进行定期检测维修。考虑到维修可能对导弹贮存可靠性的影响,论文基于导弹贮存寿命服从威布尔分布的假设,考虑存在初始失效的导弹定期维修的背景下,对最常见的修复如新、贮存失效率增大的情况,提出了贮存可靠性预测模型,并用最小二乘估计对维修后的模型参数进行了估计。最后,通过文献中的数据验证了所提的贮存可靠性预测模型,结果表明模型能较好地预测导弹贮存可靠性在定期维修条件下的变化规律。     

有限使用时间内预防性维修策略优化

机械装备一般都是可维修设备。采取积极有效的预防性维修,合理安排预防性维修活动,对于减少装备的故障次数及提高使用率具有重要的现实意义。以在有限使用时间区间内工作的机械装备为研究对象,分别从维护成本及综合考虑维护成本和可靠性两个方面建立了预防性维修优化模型,并利用非线性优化软件对其进行了求解,确定机械装备在有限工作时间区间内最优的预防性维修次数以及预防性维修周期。算例表明,所提出的预测预防性维修次数和周期的方法是可行的,可为机械装备制定预防性维修大纲、预测机械装备使用寿命提供参考。