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。     

基于成本的民用航空发动机维修方案优化研究

利用航空发动机部件的故障数据,对部件可能服从的6种寿命分布的参数进行估计,并采用分布检验确定部件的实际寿命分布。再根据部件的特性、重要程度等确定应采用的维修策略,在此基础上,建立以维修成本率最小化为目标的优化模型,确定部件的最优维修间隔,从而达到对航空发动机维修方案的优化目的。最后通过算例分析,表明了本方法的合理性和经济性,具有较大的应用价值。     

基于比例风险模型的装备机会维修阈值优化

对包含多组多部件装备的复杂系统进行维修时,通常对装备之间的相关性考虑不足。针对这一问题,提出一种结合状态维修与机会维修的维修策略。采用比例风险模型对部件的剩余寿命进行预测,将预测结果作为制定维修策略的依据,分别在进行机会维修时采用完全维修、不完全维修和混合维修3种维修策略,并将平均维修费用最少作为决策目标,优化了3种维修策略的机会维修阈值,计算了相应的最低维修费用并进行了比较。以某包含多组多部件装备的复杂系统维修问题为例,验证了所提方法的有效性和实用性。     

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。     

多部件系统寿命空间划分建模及维修决策

将退化状态空间划分方法应用到多部件系统联合寿命空间的建模研究中。针对多部件系统提出了基于时间的机会维修策略,对任意M部件系统的联合寿命空间划分及维修需求进行了统一描述和建模,并建立了二者间的对应关系。依据联合寿命空间划分结果,推导出了各维修需求的概率统一的计算模型。以两部件系统为例,推导了系统的稳态联合概率密度函数及其数值解法,以此为基础建立了系统长期费用率模型。通过数值实验,验证了联合寿命空间划分方法、联合概率密度的推导模型、系统的维修决策模型及数值解法的正确性和有效性。     

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。     

民机系统部件维修间隔优化

在民机维修规划中,针对系统部件维修间隔优化的问题,考虑可靠性影响及经济性因素,确定飞机系统部件最优维修间隔.提出运用改进的三参数威布尔极大似然估计法,求解部件可靠性数据的分布参数,获得维修项目在不同故障影响类型下的可靠寿命方程,并建立了可靠寿命区间约束下的维修费用率优化模型,运用遗传算法进行求解,制定出最优维修间隔期.通过实例分析,对比部件维修技术报告参考值,验证了本方法的可行性,为合理制定维修计划提供了理论依据.     

民机系统部件维修间隔的确定方法研究

在进行维修规划时,为系统部件制定出合理可行的维修任务和维修间隔对民用飞机的安全性、经济性等都有着重要的影响。各系统部件的维修类型相对固定,所以维修间隔的确定是维修规划的关键。对符合三参数威布尔分布的民机系统部件采用极大似然估计法对参数进行估计,并根据其寿命分布确定维修间隔。最后,以电动液压泵某部件的故障数据为例,进行了实例验证。     

基于可靠度约束的接触网系统预防性维修策略优化研究

接触网系统运行的可靠性和维修的经济性是制定维修计划的重要依据,采用预防性维修策略更有助于制定接触网系统的维修计划。应用故障树法分析了高速铁路接触网系统故障树模型,利用不同参数的威布尔分布来描述系统故障的各部分装置的失效概率;建立了系统预防性维修策略的优化模型;利用长沙段3年的实测故障数据拟合了接触网各部分装置的威布尔分布参数,并应用到维修策略优化模型中,对长沙段接触网制订了维修计划。仿真结果表明:适当增加维修次数可降低维修成本,过高的可靠度要求会大幅增加维修次数和维修费用。推导的维修策略优化模型和计算结果可为接触网维修策略的优化提供有益借鉴。     

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。     

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。     

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。     

[轨道交通运维技术]风险视角下的动车组部件多级非完美维修策略

为了降低动车组部件在一个寿命周期内的维修总成本,以动车组五级修程时需要更换的部件为研究对象,基于现行的分级检修制度,提出一种动车组部件多级非完美预防性维修策略。以故障对动车组运行安全和对动车组晚点的影响以及故障维修难易程度作为故障风险的评价指标,使用层次分析法和评分法量化评价部件的故障风险。将动车组部件非完美维修方式划分为初级维修、中级维修和高级维修三个级别,克服了以往模型中非完美维修方式单一、忽视实际维修中普遍采用多级非完美维修方式的不足。算例仿真结果表明,提出的维修策略可使动车组部件在一个寿命周期内保持更高的可靠度水平且总成本也有所减少。     

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。     

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...     

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Copula理论的多部件系统剩余寿命核密度预测方法

各类工业系统的功能结构日趋复杂,部件间存在复杂的随机相关性是进行系统剩余寿命预测建模中不可忽视的重要因素。针对多部件系统,在研究部件间随机相关性特征及其对连续退化状态影响的基础上,提出基于Copula理论的多部件系统实时剩余寿命非参数核密度预测方法。首先通过核密度估计得到各部件的退化分布函数;并采用Copula函数表征部件退化的随机相关性,利用赤池信息准则进行Copula函数优选;然后建立考虑存在连续退化随机相关性影响条件下可实时递推的部件剩余寿命预测模型;最后通过齿轮箱试验台进行试验,验证了所提模型的有效性和准确性。     

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。     

Weibull分布系统平均维修时间分配

本文讨论了寿命服从Weibull分布的可修系统在保证系统有效度最大时进行平均维修时间分配的一种方法。解决了维修时间中预防维修和事后维修各自所占的最优比重问题。其分配结果对制定系统的维修策略有重要参考价值。