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。     

租赁设备的多阶段预防性维护策略及优化EI北大核心CSCD

针对租赁设备的特殊性,提出等周期和变周期策略相结合的多阶段预防性维护策略。该策略将租赁期划分为多个维护阶段,每阶段内进行等周期维护,同时各阶段间的维护周期逐渐缩短。为了适应租赁设备新旧兼备的特点,该策略以虚拟年龄的固定比例作为衡量标准。综合考虑小修、惩罚等多种成本,建立以出租方维护成本最小化为目标的多阶段预防性维护模型。最后的数值分析将其与等周期策略进行了对比分析,验证了其有效性。     

带缓冲区的可修复设备多目标预防性维护决策模型

为改善设备单目标维护决策模型的不足,同时考虑缓冲区对可修复设备的维护、维修和大修过程的直接影响,提出了一种针对带缓冲区的可修复设备多目标预防性维护决策模型.以单位时间成本和制造系统设备可用度为目标函数建立多目标决策模型,运用模糊加权平均优化算法求解最优预防性维护周期与此周期下的最佳缓冲区库存量.通过数值仿真分析表明,利用所提的多目标维护决策模型,能有效地对带缓冲区的制造系统中的可修复设备做出最优维护决策.     

考虑预防性维护的二维基础质保策略与价格联合优化

目前大多数研究在进行二维质保期和价格的联合优化时，往往将预防性维护策略作为已知方案进行考虑，忽略了对质保期内预防性维护策略的联合设计。针对该问题，从制造商的视角，对二维基础质保期、预防性维护策略和产品价格进行联合设计与优化。考虑不同使用率顾客在二维质保结束时间和使用量上的差异性，构建基于二维质保期的需求模型和考虑周期预防性维护的质保成本模型。以制造商的期望利润最大化为目标，对基础质保时间和使用量限制、预防性维护次数和水平，以及产品价格进行优化。最后，通过算例和敏感性分析验证了模型方法的有效性。该研究能够为制造商开展二维质保政策联合设计与优化提供理论和实践指导建议。     

带缓冲区的设备预防性维护优化建模

为提高设备的可靠性,提出带缓冲区的设备预防性维护优化建模方法。找出设备预防性维护的最优维护时刻点,以维护时刻点作为随机变量建立期望成本模型。在此基础上,构造求解最优维护点的演化算法,同时给出相对应的优化计算流程。通过多参数的敏感性分析确定了最优维护时刻点与相关参数间的相互关系,结果表明所提建模方法是有效且实用的。     

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。     

基于多目标混合殖民竞争算法的设备维护与车间调度集成优化

在制定调度计划时考虑设备预防性维护可以提高设备利用率和资产效率。首先,依据实际制造车间生产环境,在每台机器的可靠度降低到阈值的时候安排预防性维护,建立柔性作业车间设备预防性维护与调度集成优化的数学模型,以最小化最大完工时间、总生产成本和平均总维修成本为目标。然后,提出一种多目标混合殖民竞争算法求解该模型,设计相应的编码、解码、殖民国家同化过程以及多目标混合殖民竞争算法的流程,并采用改进加权TOPSIS方法在获得的Pareto解集中选择满意解,以达到提高设备的可靠性、按期交货和节省成本的目的。最后通过具体实例验证提出策略的可行性和有效性。     

一种基于设备运行的预防性维护与生产批量联合决策模型

为了最小化生产与维护总成本,以有限产能批量问题为基础,建立了生产批量与预防性维护的联合决策模型。为体现生产与维护之间的关联性,采用基于设备运行的预防性维护策略,以准确评估不同生产负荷对设备状态的影响。为解决维护周期小于一个生产周期的情况,假设一个生产周期内可进行多次预防性维护。采用Lingo对该非线性的联合模型进行求解,算例表明:与采用基于时间间隔维护策略的建模方法相比,所提模型在不同设备负荷水平和维护周期条件下可有效避免设备过度维护和维护不足的问题,降低生产与维护的综合成本,并使平均维护成本接近最优值。     

预防性维护在手术室医疗设备管理中的应用探讨

我国医学技术水平不断发展,在现代化外科手术中,使用了非常多的先进医疗设备,手术室医疗设备的管理中,采取预防性维护可以有效避免手术器械和设备在手术过程中发生故障,确保手术顺利进行和患者的生命安全,提高医疗质量和患者满意度.目前,我院已经制定了预防性维护管理计划,对手术室医疗设备进行预防性维护,现总结管理方法和操作经验以供...     

多设备租赁条件下基于服务质量评估的预防性维修策略优化

鉴于建筑施工机械设备的租赁服务中,维修服务质量直接影响施工单位(客户)的承租意愿和租赁商的利润,以客户期望和维修绩效为指标,提出维修服务质量评估方法,建立客户数量预测模型,优化设备的预防性维修策略,并采用一维取整一维实数的微粒群算法进行求解。数值实验结果表明,较现有策略,优化后的预防性维修策略下的租赁商利润有显著提高。     

柔性车间调度与设备维护的联合优化研究

在现实生产中,生产调度和设备维护具有相互影响的关系,应将两者统筹优化。在理论研究中,柔性车间调度和设备维修决策的联合优化问题尚鲜有研究。为解决这一问题,以车间调度理论和预防性维护理论为基础,建立了柔性车间调度和设备维护的联合优化模型。同时依据问题的特性,设计了求解上述模型的双层编码遗传算法方案。最后通过实例进行仿真,得出了满足总完工时间最小条件下的最优生产和维修方案。通过与独立决策结果对比,证明了联合优化模型和算法的有效性。     

自动化生产线中关键设备的预维护策略研究

为了避免由于设备故障导致的生产线停产,首先研究生产线故障维修成本、预防性维护成本和停产损失的计算方法,建立生产线平均可靠度与维护总成本多目标优化模型,从而获得了最优的生产线周期性维护计划。针对关键设备,如数控机床、工业机器人,运行状态突然严重劣化的情况,基于时间延迟理论得到了关键设备子系统可靠度随时间变化的规律,根据设备运行状态的监测数据,采用支持向量机模型对设备子系统潜在故障的发生概率进行预测。由此建立了关键设备延迟维护最佳时刻优化模型,并通过粒子群优化算法求解关键设备的最佳维护时刻。最后,通过实例仿真分析验证了文本预维护策略的有效性,能够在保证可靠度要求的同时,有效降低维护成本。     

基于Markov过程的两级污水排放系统的预防性维护建模

为了提高两级污水排放系统的可靠性,将故障率较大的污水泵构建成冷备子系统,运用Markov过程建立了系统的预防性维护模型。以最大化系统可用度为目标,求解了各级设备的最佳预防性维护频率,进而分析了系统的稳态概率及状态间的转移概率,并采用策略迭代算法求得最佳维护策略。实验结果表明,所提出的建模方法与求解方法对研究多机系统的可靠性问题是有效、实用的。     

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。     

基于多目标进化算法的协同设计冲突消解方法

针对协同设计中的目标冲突问题,提出了基于模糊集和多目标进化算法的冲突消解方法.分析了协同设计冲突产生的原因,建立了冲突问题的多目标模型;使用多目标进化算法对模型进行求解,得出符合决策者决策偏好的最优解集;利用基于模糊集理论的满意度函数对解集进行满意度排序,选取满意度最大的解作为综合最优解.以两个典型工程设计问题为应用案例进行仿真实验,利用基于决策偏好多目标粒子群算法来搜索符合决策偏好的最优方案集,并与基于多目标决策的协同设计冲突消解方法进行对比分析,结果证明了该方法的有效性.     

求解具有预防性维护的并行机调度的遗传算法

为了避免设备出现故障对生产造成损失,需对设备进行有效的预防性维护。本文研究了工件带有释放时间的预防性维护的并行机调度问题,以最小化总工期为优化目标。对该问题设计了一个遗传算法进行求解。染色体为工件序列和机器序列,采用最先适配启发式方法确定各工件的最优时间表。数值实验结果表明,本文设计的遗传算法的性能优于简单启发式算法——最短加工时间的最先适配算法,且计算时间是可接受的。     

制造执行系统中基于状态的关键设备预防性维护研究

阐述了制造执行系统中基于状态的关键设备的预防性维护和车间作业计划管理。提出了多台关键设备预防性维护与车间作业计划管理的同步与协调模型。假设关键设备的失效概率服从威布尔分布,结合设备的失效时间估计及关键设备的预防性维护时间与车间作业计划决策,得出多台设备利用率最高的决策目标函数。     

基于维护总成本最优的PM周期优化方法和应用

以维护总成本模型作为设备预防性维护周期决策的优化条件,利用所研究设备系统已记录的历史数据建立神经网络模型,预估各个分系统使用寿命对于产品工艺参数的影响,通过遗传算法确定总成本最低的最优化预防性维护周期方案,并根据实际操作情况进行修正。运用优化后的决策使该系统的维护总成本下降34%。     

基于竞争与协同效应的复杂制造任务一对多双边匹配模型

为了增强智慧云平台上匹配方案的稳定性、降低云任务匹配问题的复杂性,通过构建任务竞争关联网络和服务协同网络,提出基于竞争与协同效应的一对多双边匹配问题。运用期望效用理论计算双方满意度,提出基于竞争关联的任务间满意度和基于社会网络的服务间满意度聚合方法。以最大化任务满意度、服务满意度、任务间满意度和服务间满意度为目标,构建任务双向匹配多目标优化模型,运用改进非支配粒子群算法和加权TOPSIS求解得到最佳方案。通过汽车智慧制造实验验证了模型和算法的有效性,并与传统双向匹配、只考虑任务竞争、只考虑服务协同的3类匹配模型进行比较,分析不同应用场景下模型所获最优方案的差异,证明了所提模型在竞争与协同环境下的优势,获得了贴近真实情景的最优满意稳定匹配。