劣化系统的生产、质量控制与视情维护联合建模与优化

针对设备状态信息不能实时获取的问题,以质量反馈信息作为评估系统状态的重要依据制定维修策略。在产品质量与设备劣化状态之间存在明显函数关系时,将批量生产结束后系统状态的检测信息和批量生产过程中的质量反馈信息作为互补,进行预防性维护决策,确保维修活动具有快速响应能力。以生产批量大小、质量控制阈值以及预防维护阈值三者为联合决策变量,利用全概率分解方法建立了平均费用率模型。针对模型的高度复杂性,设计基于蒙特卡洛仿真和响应曲面法的优化算法,实现对模型的快速近似求解。最后通过数值实验演示,验证了仿真算法的有效性,并通过敏感性分析明确了相关参数的变化对最优策略的影响。     

基于动态需求的多部件批量生产系统的视情维护策略模型

针对当前以市场和客户需求为导向的批量生产订单需求数量的波动性、系统运行的连续性和产品质量稳定性等特点下的设备维护问题，提出了基于动态需求的多部件批量生产系统的视情维护策略模型。首先，利用Weibull分布描述各部件的故障率水平，引入故障率加速因子和役龄减少因子说明不完美维护的特性。其次，利用最小维护成本率确定各部件的初始预防维护时间点和时间间隔，并定义维护成本—时间比率函数评估预防性维护的经济性。再次，基于以批量为周期滚动更新的生产计划，以提前延后维护成本节约值为依据对各部件预防维护时间点进行动态调整，并在此基础上建立多部件机会维护模型。最后，通过算例验证了所提多部件批量生产系统视情维护策略模型的有效性。     

基于可靠性的设备维护策略研究

为了在设备维护过程中对预防维修、小修与置换三种维修方法做出合理选择,综合分析三种维修方法对系统可靠性与维护成本的影响,建立了一种以可靠性为中心的设备维护数学模型,解决维护过程中的决策问题。在最小化期望平均维护总成本的目的下,得到最优的设备可靠度阈值和预防维修周期次数作为设备的最佳维护策略。最后通过实例分析,验证了该维护策略的有效性,模型可为实际生产中的设备维护决策提供帮助,降低企业设备维护成本。     

成组生产方式下生产调度和设备维护的多目标联合决策问题

针对成组生产方式下单机系统对生产调度和设备预防性维护的迫切关注,提出一种集成优化模型,以满足成组生产方式下的零件加工和设备维护需求。该集成优化模型除考虑加工同种零件、同零件族的不同种零件以及不同零件族应具备的学习遗忘效应外,还提出一类考虑设备运行的劣化效应,对设备采取完美维护方式的预防性维护,当突发故障发生时采取小修方式。为了满足生产调度和设备预防性维护的双重需求,该集成优化模型以最小化总完工时间和维修成本为多目标,并利用遗传算法对模型进行求解。通过算例分析表明了该集成优化模型的可行性和有效性。     

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。     

基于神经网络和维修窗的轴承维修建模

运用前馈神经网络对轴承寿命分布进行预测,并提出了基于维修窗的维修决策模型。首先运用神经网络对轴承寿命分布的均值和方差进行预测,从而得到轴承的寿命分布,提出基于维修窗的维修决策模型,并与基于阈值限维修模型进行对比。并对不同的维修窗位置与最优维修点的关系进行分析。通过运用轴承全寿命退化数据对模型进行验证,计算出两种模型的维修费用率,得出在一定的时间区间采用基于维修窗的维修决策模型优于阈值限维修模型的结论。     

Kalmar集装箱空箱堆高机液压缸的维护与维修

分析了液压缸在Kalmar集装箱空箱堆高机液压系统中的重要性，针对该设备中出现的问题，介绍了对其进行维护维修的一些基本方法和步骤。使用这些基本方法，港口设备维护维修人员可以提高维修效率，降低维修成本。实践表明，所介绍的维护维修方法，简单有效，值得广大维修人员参考。     

有限产能批量问题生产调度与设备维护集成优化研究

基于有限产能批量问题模型,以多产品多阶段的单机系统为研究对象,以最小化的生产总成本(加工成本、库存成本、开机成本、缺货成本、换型成本以及维护成本)及最大化订单完成率为优化目标,对设备预防性维护和生产调度联合优化问题进行研究。建立了生产调度与设备预防性维护的联合优化模型,该模型可用于确定最优的预防性维护方案、生产批量大小以及加工顺序。利用改进后的差分进化算法对模型进行求解,仿真实验结果表明在相同的设备负荷条件下,该模型在故障维护次数、维护成本和生产总成本方面都要明显优于定周期维护模型。     

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。     

基于可靠性的多部件港口设备机会维修模型

为解决多部件港口设备维修不合理的问题,引入设备的机会维修可靠性阈值,以此为基础判断各部件是否需要进行预防性机会维修或更换。以设备总维修成本最小化为目标、设备满足生产需求可用度为条件,建立了设备各部件的机会维修模型。运用MATLAB编程仿真,进行实例分析,求解出港口设备系统中各部件的最优机会维修计划。结果显示,对部件进行机会维修可以有效降低设备的维修成本,并提高其可用度。     

马思特（上海）化学有限公司 金属加工液再生技术及“零排放”

选择和使用切削液时，很多客户只是考虑其使用性能，如冷却作用、润滑作用、防腐及清洗作用。在成本上，更多的只从使用成本来上来考虑，而大大忽略了其维护成本和后期废液处理成本。美国马斯达化学公司除了向机械加工客户提供优质的金属加工液产品外，还从客户对切削液的维护管理和节能减排上做了很多贡献，客户金属加工液的“零”排放是我们始终努力的方向。针对不同客户的车间机加工状态，我们设计了相应实用的管理方案及配套的管理设备。     

考虑非完美维修的实时剩余寿命预测及维修决策模型

准确的剩余寿命预测是对设备进行预防性维护维修决策的关键。利用随机滤波理论,基于当前时刻及之前的历史状态监测信息,由已知的设备初始寿命分布函数建立非完美维修策略下的实时剩余寿命分布函数预测模型。同时考虑非完美维修效果与时间相关性,提出一种以平均剩余寿命为阈值的非完美预防性维护及更换的维修策略,建立了以系统的预防性维护及预防性更换阈值为优化变量和最小化平均维护维修费用为目标函数的优化模型。采用微粒群算法进行优化求解,得到系统最佳的预防性维护及预防性更换阈值,并使系统长期运行平均费用率最低。以初始寿命符合威布尔分布的疲劳裂纹为例,验证了该实时剩余寿命分布预测方法及非完美维护维修策略的可行性。     

设备视情预防维修与备件订购策略的联合优化

研究设备的视情预防维修与备件订购策略的联合优化问题。在分析设备劣化与备件库存联合状态转换的基础上,给出了联合状态的稳态概率密度函数的显式表达式和数值求解方法。基于此联合概率密度函数,推导连续劣化的设备受备件库存状态影响的维修概率和备件的订购和持有概率,建立以设备的检测周期、备件订购阈值、预防维修阈值为决策变量,同时考虑维修和备件相关成本的长期平均费用率模型。通过数值试验验证了联合概率密度函数推导的正确性和所建立的模型的有效性。灵敏度分析结果表明维修成本和备件成本之间存在一定的权衡,只有将二者联合优化才能取得设备的全局最优联合策略。以氢气合成装置传输管道的变薄劣化为例验证了模型的实用性。     

基于可靠性的机电设备维修计划优化EI北大核心CSCD

为了便于在设备维修管理过程中进行多种维修策略的选择,综合优化修复性维修、预防性维修和替换三种维修策略,分析这三种策略对设备可靠性的影响效果,使用离散变量构建维修计划模型。模型需根据设备可靠性选择维修策略,以最小化维修成本,包括单次修复性维修成本、预防性维修成本、替换成本以及因预防性维修所产生的机会损失;设计和声搜索算法求解模型,对可行解生成过程和替换算子进行改进以保证解的多样性。通过算例验证了算法的有效性,并分别对维修间隔期、故障水平进行了敏感性分析以辅助决策。     

基于寿命预测的预防性维护维修策略

针对退化分布函数难以估计的复杂系统,研究了剩余寿命预测及预防性维护维修最优决策问题,提出一种基于复杂系统剩余寿命有效预测的预防性维护维修策略。在系统退化状态分布函数未知的条件下,由已知的设备寿命分布函数预测其平均剩余寿命,以平均剩余寿命为阈值制定预防性维护维修策略。根据更新过程理论,建立了以系统的预测间隔、预防性维护阈值为优化变量和最小化平均维护维修费用为目标函数的优化模型。采用微粒群算法进行优化求解,得到系统最佳的预测周期和维护维修阈值,并使系统长期运行的平均费用率最低。分别以在翼寿命符合威布尔分布的民航发动机和寿命分布符合正态分布的航海设备电控罗经中的某型变压器为例,验证了所提维护维修策略的可行性。     

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。     

基于粒子群算法的考虑多维修模式的港机维修策略研究

为解决港机设备维修中单工作模式不合理的问题,提出了多维修模式下的维修策略,其中假定在设备开展的维修计划中同时考虑预防性维修(Preventive Maintenance,PM)和事后性维修(Corrective Maintenance,CM),且预防性维修包含2种工作方式(一级预防性维修和二级预防性维修)。首先,结合设备可靠性理论和寿命分布理论,对港机设备进行役龄分析,引入役龄回退因子和可靠度阈值。其次,以设备有限运行时间的最小总成本为目标函数,生产任务需求为约束条件,建立综合维修策略优化模型,总成本不仅考虑了维修成本,还考虑了由于维修超时导致的惩罚成本。最后,采用粒子群优化算法进行模型求解,并运用MATLAB软件实现编程仿真,并进行算例分析,得到港机设备有限运行时间内的最优预防性维修次数和时间间隔,结果证明了基于多维修模式的维修策略的可行性和实用性。     

基于可靠性的设备维修优化方法研究

为了提高设备维修活动的针对性和有效性，对设备维修活动、部件特性、系统特性以及综合效用函数之间的逻辑关系进行了分析，构造了一种维修优化分析框架。从维修需求和维修目标出发，提出了维修效用函数驱动的多目标维修优化模型，量化分析了维修活动的优化问题。该模型可为维修计划的制定提供决策支持和信息支持。最后用实例对模型进行分析。     

φ200镗铣床主轴控制系统改造

使用全直流调速系统和PLC对覫200镗床的主轴电气控制系统进行改造，在提高设备稳定性的同时简化维修过程，降低维护成本。     

浅谈我国海上石油平台机械设备损坏维修手段

海上平台设备保养方法需要合理选择,并加强维护管理一直有的有效措施,降相关成本。分析了传统维修方法的不足后,在本文中,我们提出了风险服务的方法,并探讨在油井的海上钻井的使用。基于成本效益的维护和成本效益风险管理服务是一个补充和完善的中性维修的可靠性。笔者希望通过引入风险排出理论,实现服务海上钻井的高品质。成本低,效率高。