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。     

基于工龄更换的复杂装备组合维修优化模型研究

对于存在经济相关性的复杂装备,组合维修能有效地提高维修效率。分析了单部件工龄更换维修策略,从费用角度确定最优维修间隔期,在此基础上建立以部件可靠度为约束,系统维修费用为目标函数的组合维修决策模型,对某段时期所要做的预防性维修工作进行优化,并用遗传算法对该模型进行求解。以某型装备的底盘系统进行算例分析,在各部件的可靠性不低于0.8的条件下,可节省维修费用,这表明该组合优化模型有较强的应用性,可为部队的维修保障工作提供借鉴。     

产品二维不完全预防性维修间隔期优化研究

针对故障受日历时间与使用时间共同影响的二维产品,传统的一维预防性维修已不能满足二维产品的实际需求,鉴于此,提出二维预防性维修概念,以日历时间与使用时间对二维产品进行二维预防性维修决策。建立二维产品故障率函数表达式,对二维预防性维修的过程进行具体的分析,以总期望费用最小为优化目标,建立有限使用期二维不完全预防性维修费用模型。通过实例求出最佳的二维不完全预防性维修间隔期,经对比分析验证了该模型的适用性与有效性,对二维维修策略提出了展望。     

故障停机时间不可忽略情况下的延迟时间维修建模

阐述了延迟时间概念及其维修理论,并建立了复杂系统的延迟时间基本模型和不完全检查模型．在此基础上,考虑到设备的故障停机时间较长情况下,合理的维修间隔期会产生相应的变化,分别建立了延迟时间基本模型和不完全检查模型的修正模型,对延迟时间模型进行修正,并对复杂系统预防维修间隔期进行优化决策．通过案例研究,比较了延迟时间基本模型和不完全检查模型与修正模型关于确定合理维修间隔期的不同结果．研究表明,修正模型计算出的维修间隔期具有更高的精度．     

装备群选择性维修决策与任务分配联合优化

为满足作战任务需求,对装备群进行选择性维修的同时进行作战任务分配,可有效提高装备群的整体作战效益。针对选择性维修决策与任务分配独立优化的问题,以最大化任务完成概率为目标,构建装备群选择性维修决策与任务分配联合优化模型,引入环境系数表征不同子任务的工作环境对单元状态的影响;通过求解马尔可夫模型得到单元的任务完成概率,进而得到子任务和整个任务的完成概率;采用基于随机密钥的遗传算法进行求解,分析环境系数对联合优化结果的影响,通过算例验证了模型和算法的有效性。研究结果表明：在选择性维修决策时考虑作战任务分配能够得到更优的结果;该模型可为战场环境下装备维修决策问题提供理论指导和技术支持。     

考虑维修的产品可靠性模型研究

维修是保持或者恢复产品技术状态的重要手段。为了掌握定期维修条件下产品的可靠性规律,从产品失效原因出发,在充分考虑维修后产品性能退化量变化特点的基础上,利用复合Poisson过程建立了该条件下产品的性能退化规律模型,进而得到可靠度和失效率指标。通过比较分析维修前后的失效率变化规律,给出了描述维修效果的解析表达式。以某水泵转子为例,通过进行数值分析,验证了该方法不仅能够较好地描述定期维修条件下转子的可靠性规律,而且还可以准确直观地描述维修效果,为使用方制定维修策略提供一定的理论依据。     

基于保障任务的维修资源柔性分配模型

根据装备保障维修资源、预计和任务属性描述,建立基于保障任务的维修资源柔性分配模型.模型含战损装备、维修任务、维修资源、维修保障控制等模块.采用该模型使维修资源分配目标函数最优,以减少维修资源冲突.其维修资源分配辅助决策系统包括维修资源Agent的查询、管理和分配等功能,以提高装备保障任务的执行效率.     

基于Markov-UGF 的复杂装备可靠性评估建模

为研究多状态元件各状态之间的转移过程及其组合爆炸问题,对复杂装备进行可靠性评估,应用Markov过程建立各状态之间的转移过程,通过拉式变换与反拉式变换,确定元件处于各个状态的概率函数,构建基于通用生成函数的多状态系统可靠性模型,给出在不同维修方式下的可靠性指标,并以控制单元为例进行仿真分析.结果可知:相比于完全维修和不完全维修,视情维修可以使多状态系统及元件维持在一个更高的可靠度水平.     

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。     

基于遗传算法的装备维修任务规划

针对装备维修任务规划的特点,构建基于遗传算法的维修任务规划策略。结合装备维修工序,对维修任务规划进行分析,建立了以作业总维修工时最短为目标函数的维修保障任务规划数学模型。在此基础上,构建了求解任务规划模型的遗传算法,并对算法的实现规则进行了详细分析,确保了模型的有效性和收敛性。最后,以4台装备5个修理组为例,验证了该方法的有效性。结果表明,该算法能确保模型的有效性和收敛性,模型能有效处理装备维修任务规划问题,下一步将对算法作进一步的改进和完善。     

视情维修条件下的多状态控制单元可用性建模与分析

针对传统可靠性分析方法难以描述系统动态特性的问题,提出了一种基于多状态动态贝叶斯网络的视情维修可用性建模方法。在定义多状态元件的基础上,构建了基于Markov模型的视情维修状态转移模型,并引入了吸收状态。通过构建多状态动态贝叶斯网络模型,确定了无维修、完全维修、不完全维修、视情维修和吸收状态下的状态转移关系,并根据串联和并联逻辑关系对条件概率赋值。以某控制单元为例,构建动态故障树模型、动态贝叶斯网络模型,确定控制单元与元件在不同维修方式下的可用度变化规律,通过重要度分析发现了可靠性设计中的薄弱环节。仿真分析表明：视情维修的引入使得控制单元与元件相对于完全维修与不完全维修具有更高的可用度;吸收状态的引入可以预测退化状态可修元件的可用度变化趋势,为维修换件提供理论指导。     

一种基于可靠度约束的分阶段等周期预防性维修模型研究

为保持装备寿命周期的运行可靠性,针对周期预防性维修模型和顺序预防性维修模型的优缺点,结合装备维护保养实际,提出3阶段等周期预防性维修模型。以可靠度约束条件下的装备寿命周期最小费率为优化目标,建立了周期预防性维修模型、顺序预防性维修模型和3阶段等周期预防性维修模型,从而得到各计算模型装备寿命周期的最优预防性维修次数和维修间隔期。结果表明,在同等条件下,3阶段等周期预防性维修模型既能保持装备寿命周期内较高的可靠性和较低的费率,又能紧密结合维修操作实际,具有良好的应用可行性和推广性。     

大型复杂装备虚拟维修训练系统设计

提出基于虚拟现实技术、虚拟样机技术和过程仿真技术的大型复杂装备虚拟维修训练系统设计方法。将系统划分为虚拟样机和虚拟维修过程仿真控制两大部分,虚拟维修仿真控制又包括虚拟环境生成和输出、人机交互、维修任务控制和虚拟样机及工具行为状态控制等4个模块,阐述每部分的组成和实现方法。在此基础上,重点研究基于维修知识描述网( MKDN)的维修知识描述方法,设计沉浸式虚拟维修训练系统仿真控制流程。所提供的方法和流程在某型导弹装备虚拟维修训练系统上得到了成功的应用。     

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。     

基于GO法和RCM的惯性导航系统预测维修平台设计

针对惯性导航系统（INS）结构复杂、难以进行精确的系统可靠性分析和维修优化等问题,提出了一种基于GO法和以可靠性为中心的维修（RCM）的INS预测维修平台设计方法。利用GO法建立INS的可靠性分析模型—GO图,依据部件的寿命分布函数及时间应力采样更新部件的可靠度,实现部件残余寿命及系统可靠度的动态预测和评估。对不满足系统可靠性指标的INS,利用综合评价法权衡部件的贡献度、失效频度、检测度等影响因素,计算出各部件的维修优先度。最后按INS部件失效率恒定、失效率可变及故障部件隔离等不同情况分别进行仿真验证,结果证明所设计的INS预测维修平台是可行的、有效的,评价结果可为维修计划的制定提供参考依据。针对惯性导航系统（INS）结构复杂、难以进行精确的系统可靠性分析和维修优化等问题,提出了一种基于GO法和以可靠性为中心的维修（RCM）的INS预测维修平台设计方法。利用GO法建立INS的可靠性分析模型—GO图,依据部件的寿命分布函数及时间应力采样更新部件的可靠度,实现部件残余寿命及系统可靠度的动态预测和评估。对不满足系统可靠性指标的INS,利用综合评价法权衡部件的贡献度、失效频度、检测度等影响因素,计算出各部件的维修优先度。最后按INS部件失效率恒定、失效率可变及故障部件隔离等不同情况分别进行仿真验证,结果证明所设计的INS预测维修平台是可行的、有效的,评价结果可为维修计划的制定提供参考依据。     

导弹武器系统维修保障建模与仿真

根据系统工程的建模仿真思想提出导弹武器系统维修保障仿真模型的建模方法和思路,包括任务、功能、维修过程和资源使用过程建模,并以某型导弹的贮存和使用过程为例,利用Monte Carlo仿真的方法对导弹武器系统的维修保障仿真试验进行分析,并得出导弹武器系统的作战能力和保障能力评价参数。