基于平均剩余寿命和Birnbaum重要度的复杂系统静态分组维护策略

多部件系统存在复杂的相关性,制定最优的维修策略使得系统的维修成本最低是科学管理设备的关键之一。提出了一种多部件复杂系统静态分组维修策略。在考虑部件间的经济相关性和结构相关性的基础上,引入平均剩余寿命和结构重要度求得预防性维修阈值。对于事后维修,引入了考虑部件Birnbaum结构重要度的自适应事后维修决策规则。为了找到最优维修策略,采用遗传算法对部件维修费用进行优化。案例分析表明,该方法能够有效降低维修成本。     

以可靠度为中心的通用飞机机会成组维修研究

针对通用飞机维修难度大、停机损失多的特点,建立了通用飞机预防性机会成组维修模型。采用役龄回退因子描述不完全维修中部件故障率的变化情况,以可靠度为基础,分析各部件预防性维修间隔期。提出用可靠度区间代表机会维修区间的方法,以总节省费用最大为目标函数,可靠度为约束条件,建立机会成组维修模型。最后,通过通用飞机发动机具体实例计算得到如下结论:根据维修间隔期确定机会成组维修策略能够有效地节省系统预防性总维修费用,在选择维修区间时,应根据实际部件维修要求确定合适的维修区间。     

考虑失效相关的多部件系统最优预防维修策略EI北大核心CSCD

为了解决存在失效相关性的多部件系统的预防维修策略问题,引入了关联系数以描述部件间的失效相关性。以两部件系统为例构建了系统的失效率函数,得到了复杂装备预防维修模型的解析形式。以装备全生命周期内的最小维修费率为目标,构建了目标函数。结合工程实例给出了装备的最优预防维修策略,为失效相关的多部件系统预防维修策略的制定提供了一个新的可行方案。     

基于可靠性的列车预防性多梯度机会维修策略

针对现有城市轨道列车车辆检修策略中的过维修和欠维修，以及机会维修单一等问题，提出一种基于可靠性的预防性多梯度机会维修策略。通过分析历史故障数据，对不同部件设置不同等级的机会维修阈值，建立了灵活的多梯度机会维修策略。在维修策略中引入故障率递增因子和役龄回退因子，采用故障性维修、预防性维修、多梯度机会维修和预防性更换相结合的维护方式，得出总成本最低的最佳预防性维修周期和维修次数。以某城市轨道列车检修为例进行实例仿真表明，相比单部件顺序维修策略，所提基于可靠性的多梯度机会维修策略可有效减少停车次数、节省维护费用、提高运营效率，从而为城市轨道列车的预防性维修提供科学依据和理论参考。     

以可靠性为中心的多部件系统预防性维修优化研究

分析了生产设备各单部件最优的预防性维修策略,在此基础上给出了多部件成组预防性维修的经济性优化模型,提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法.模型中除了考虑预防性修理和更换等预防性维修的主要环节之外,还考虑了对于非预期故障所采用的小修环节,以及预防性维修造成可靠性下降的情况.为了减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并.分析了多部件系统预防维修费用构成,建立了以可靠性为中心的多部件系统预防性维修费用的优化模型.用Matlab编程仿真,求解出了满足设备多部件可靠性要求且维修成本最小的预防性维修计划.仿真结果表明,相比对每个部件单独进行更换或修理,所提出的方法可以节约维修成本.     

基于维修优先级与寿命分布的多部件系统竞争式维修策略

针对多部件系统中各部件维修优先级不同的情况,提出了基于寿命分布的非集中式维修策略。采用异构多部件系统的竞争式维修模式,在已知部件寿命分布的情况下,建立了一种(m,N)维修模型。建模过程中充分考虑部件维修优先级的不同,对高维修优先级部件,采用修复性维修和预防性维修;对低维修优先级部件,采用成组维修。以全周期的最低维修费率为目标,通过计算不同部件的失效次序统计量,对参数进行优化,进而得到最优维修策略。通过数值算例验证了维修策略的有效性,并对参数敏感度进行了分析。     

基于维修优先级与寿命分布的多部件系统竞争式维修策略EI北大核心CSCD

针对多部件系统中各部件维修优先级不同的情况,提出了基于寿命分布的非集中式维修策略。采用异构多部件系统的竞争式维修模式,在已知部件寿命分布的情况下,建立了一种(m,N)维修模型。建模过程中充分考虑部件维修优先级的不同,对高维修优先级部件,采用修复性维修和预防性维修;对低维修优先级部件,采用成组维修。以全周期的最低维修费率为目标,通过计算不同部件的失效次序统计量,对参数进行优化,进而得到最优维修策略。通过数值算例验证了维修策略的有效性,并对参数敏感度进行了分析。     

基于仿真的多部件设备机会维修多目标决策优化方法

提出一种基于仿真的多部件设备机会维修多目标决策优化方法，考虑了多种维修方式、多种机会维修策略、非预期故障的随机持续时长和成本以及随机的预防性维修时长，利用蒙特卡洛仿真计算系统可用度和总成本，多目标粒子群算法进行求解最佳维修方式。将该方法应用到电子组装线的某生产设备，结果显示，同时考虑了随机故障和预防性维修的机会维修策略具有更优的Pareto前沿，能够进一步优化系统可用度与系统总成本，并对可用度和总成本的随机分布进行了分析。     

考虑非完美维修的多部件系统劣化状态空间划分建模

为了进一步深入研究考虑非完美维修效果的建模方法,利用劣化状态空间划分思想对考虑非完美维修的多部件系统视情机会维修策略进行了统一建模。针对多部件系统,考虑非完美维修效果,制定了基于周期检测的视情机会维修策略,建立了联合劣化状态空间划分模型,给出了所有维修需求组合及其概率计算通式,推导了联合稳态概率密度函数。通过数值实验验证了上述模型及联合稳态概率密度函数求解的正确性,同时定性分析了该建模方法对研究相同多部件系统维修优化建模的有效性,为后续的维修优化研究奠定了基础。     

多部件串联系统机会维修策略优化

对于由多个不同故障率部件构成的串联系统,引入系统的机会维修系数概念,根据部件在预防维修间隔期中已经使用的时间判断其是否需要进行机会维修或更换。以系统在有限运行周期内的总维修费用最小化为目标,满足一定可用度为条件,建立多部件系统的机会维修优化模型。运用MATLAB编程进行算例仿真分析,求解出复杂系统各部件的最优机会维修方案。结果显示,运用文中模型能寻求出合适的机会维修系数,有效降低系统的维修成本,并提高其可用度。     

车辆装备预防性维修间隔期研究框架分析

基于基层部队车辆装备维修工作实际,本文通过对预防性维修七种工作类型进行说明,阐述了单部件系统常见的预防性维修策略,重点对车辆装备预防性维修间隔期建模需求进行了分析,构建了车辆装备预防性维修间隔期研究框架,能够为维修间隔期建模提供一定的指导和帮助。     

基于预防性维修的舰船装备等级修理决策系统研究

传统的定期维修策略常导致舰船装备欠维修和过维修.为提高维修决策的科学性,提出了一种基于预防性维修理念的舰船等级修理决策方法.根据舰船装备的技术状态和维修信息,对关键重要部件(简称关重件)进行失效模式和效果分析,确定其修理需求级别和修理范围;同时采用威布尔分布模型和极大似然估计法预测装备的中位寿命,并定义产生式规则;进而...     

风电机组的机会成组更换维修策略

风电机组的维护成本居高不下,维修策略是影响维护成本的主要原因之一。当前风电场通常在固定时间间隔采取预防性更换维修,这样的策略不够灵活,没有充分利用各部件间的经济相关性。本文将机会成组更换维修策略应用于风电机组中,使用威布尔分布描述机组部件的可靠性;提出了统一的维修成本计算公式并细化了维修成本的组成;依据机会成组更换维修策略的原理,得出更换维修计划,并结合某风电场的历史故障数据及成本数据,给出了该策略在部件级的具体实施案例。结果显示,与传统预防性更换维修策略相比,机会成组更换维修策略减少了总维修次数,节省了总维修成本,从而验证了机会成组更换维修策略在风电机组中应用的有效性。     

基于机会策略的复杂系统视情维修决策模型

针对部件间存在经济相关性的复杂系统,提出一类基于机会策略的视情维修优化模型。模型从部件本身的失效规律分析出发,确定不同失效模式下部件的维修方式及对应的预防性维修阈值。对于整个复杂系统的维修决策问题,借鉴机会维修思想,通过增加机会维修阈值,将时间和状态两类不同度量空间上的维修控制参数组合起来,解决系统层事后维修与视情维修的综合优化问题。同时利用更新过程理论,提出一类基于马氏决策过程的值迭代算法,确定系统的最优检测时间间隔与机会维修状态阈值。以某机械设备为例对机会维修决策模型和值迭代算法的有效性进行了验证。通过对比分析发现,应用模型能够降低系统的运行维护费用,如果部件级失效率之比在适当范围内,其经济相关性越强,节省费用的效率越高。     

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。     

基于状态的单部件维修策略优化方法

为降低装备中关键单部件的预防性维修费用,把部件劣化过程看成离散状态变换的过程,提出了部件从投入使用开始到发生一次故障进行修复的平均时间间隔、平均检查次数、平均预防性维修次数和平均维修总费用的计算表达式.以单位时间内平均总维修费用最小化为目标,建立了基于状态的预防性维修策略优化模型及其求解方法.实验结果表明,本方法可以快速确定部件的检查时间间隔和预防性维修状态,有效地降低单位时间内平均总维修费用.     

机会维修策略下的民机系统维修决策优化模型

以系统单位时间费用率和可用度为目标,构建了民机多部件系统不完全预防性维修多目标优化模型.引入机会维修思想,以部件机会维修可靠度阈值作为模型优化变量,将各部件维修方式按照时间相关性和结构相关性进行优化组合.模型采用改进后的自适应变异粒子群算法(Adaptive mutation particle swarm optimization,AM-PSO)求解Pareto最优解集.利用民机某型发动机反推控制和指示系统实际维修数据进行模型验证与分析,结果表明:在有限运行周期内运用本文的多目标优化模型与方法进行预防性维修活动,能有效降低系统维修成本的同时提高其可用度.     

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。     

基于可靠性的消防车成组维修优化模型

针对目前消防车维修任务重以及维修费用高等问题,考虑复杂系统维修过程中各子系统之间的经济相关性,以系统可靠性为约束,以整体维修费用最小为目标,建立复杂系统维修优化模型。以消防车制动系统为例进行优化分析,获得制动系统维修周期与维修费用的关系,并计算了一定可靠度下各子系统维修任务间隔。该方法可为制定复杂系统维修策略提供一定的指导。     

维修系统动力学行为的密度演化分析

研究了多阶段任务下包含多种维修策略的复杂维修系统的动力学行为问题,通过分析系统的状态转移,基于补充变量方法和密度演化思想,建立了以状态概率密度表示的系统动态行为的偏微积分方程,给出了以装备可用度和维修活动发生频度为指标的维修系统效能的计算表达式,探讨了与此相关的装备小修次数优化过程。由于密度演化方法兼顾了装备维修系统的微观和宏观两个层次,可用于描述和分析维修系统的运作过程,分析得到的状态概率密度信息能解释系统的运作规律,从而可用之于实现维修系统的优化和控制。