视情维修决策软件的设计实现

视情维修根据设备的工龄和状态做出维修策略，需要处理分折大量的数据，应用计算机辅助软件可以提高工作效率。首先介绍了一种视情维修方法，然后介绍了国防科技大学系统工程研究所基于此方法设计开发的一套软件，包括总体框架、数据库结构、对象信息、运行界面和输出形式。     

基于PHM的舰艇装备视情维修技术研究

针对PHM技术在舰艇装备视情维修中的应用需求,在分析剩余寿命预测机理的基础上,为解决舰艇装备历史数据少、状态变化普遍表现为非线性等难题,建立基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,通过仿真表明：随着时间的推移剩余寿命PDF图变狭窄,剩余寿命预测误差逐渐降低,证明了预测方法的有效性。在此基础上,考虑装备维修费用最低为目标,建立以费用最低为目标的预防性维修时间确定模型,使得单位时间内的平均维修费用最低,并通过采用建立的基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,最终确定了最优预防性维修时间,为装备保障人员拟订精确维修保障计划提供依据,也为舰艇装备开展视情维修奠定基础。     

两部件系统视情维修与生产调度的联合优化模型

为了解决生产调度过程中由系统维护维修产生的资源闲置和时间成本增加问题,将系统维修与生产调度联合建模.在众多学者将系统作为整体进行生产调度与维修研究的基础上,考虑系统内各组成部件之间的复杂关系.针对具有经济相关性的两部件系统,以调度作业加工顺序、预防性维修阈值、机会维修阈值作为决策变量,考虑到两部件同时维修比单部件独立维...     

支持视情维修的故障预测技术研究

详细介绍了故障预测技术的定义、研究内容、研究方法、研究难点及其研究趋势.结合分析设备健康退化过程提出了故障预测的研究内容,并且按照故障预测实现所采用的方法将现有的文献分类进行了详细综述.     

基于视情维修的电子装备PHM体系结构分析

为推行自主式保障理念,提高电子装备的综合保障能力,提出了一种基于视情维修的电子装备预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)构建方案。在分析PHM内涵和功能的基础上,从数据信息维、模型维和生命周期维3个维度研究了PHM系统结构,采用开放式PHM架构方式,建立了基于视情维修的电子装备PHM体系结构,并对其系统实现技术进行了探讨。通过对某型装备模拟训练与仿真测试系统PHM策略的设计,验证了所提方案的有效性。     

基于视情维修的涡轴发动机维修保障辅助决策体系研究

复杂装备科学的维修保障策略是保证装备合理使用与适时修理的基础,是有效实施复杂装备全寿命保障的前提,关系着装备任务效能的有效发挥;文中立足于航空装备的视情维修策略,以直升机中广泛采用的涡轴发动机为研究对象,首先基于装备维保过程的大量信息提出了构建涡轴发动机涡轴发动机及其关键部件寿命与健康管理综合知识库的方法、策略;其后结合涡轴发动机循环寿命统计法与基于K均值聚类算法等各类使用条件下的寿命损耗研究方法,阐明了涡轴发动机不同应用条件下的备件量化分析策略;更进一步地,以涡轴发动机关键部件典型故障模式梳理与成因分析(FMECA)与考虑故障概率的发动机核心备件的量化分析为基础,给出了涡轴发动机关键部件备件量化方法与策略;最后基于上述方法的研究成果,阐述了涡轴发动机维修保障辅助决策软件平台的体系架构;文中的相关研究成果可被用于航空发动机等复杂装备系统的维修保障策略构建与工程化应用.     

冷/温混合贮备系统最优切换及视情维修决策

针对周期性切换冷/温混合贮备系统,研究其最优切换以及视情维修决策,在系统劣化建模的基础上,分析系统结构和切换式运行维修特性,制定基于周期切换和检测的离线视情维修策略.首先,通过分析系统运行与备用设备交替使用、维修过程中的状态转移特性,推导各检测周期时刻系统状态概率分布模型以及各维修活动的概率;然后,以系统有限时间范围内平均费用率最小为目标建立解析优化模型,以决策最优切换周期和维护阈值,并采用遗传算法对模型进行求解;最后,以汽轮发电机定子冷却水泵系统为对象验证策略和模型的正确性和有效性,并对参数进行灵敏度分析.实验结果表明,所提出离线视情维修策略能够有效地降低系统的维修成本.     

数控设备状态监测与故障预测的视情维修

大型数控设备复杂系统的性能及可靠性决定了其工作寿命以及工作率,目前的事后维修和计划性维修很难预防灾难性的故障,而且常常引起不必要的停机,存在引入维修损坏的风险。     

基于退化状态空间划分的风电机组视情维修决策

风场的运维成本约占其收入的三分之一之多,风电机组的最优维修问题一直是风电系统降低运维成本的主要途径.针对同一风场多台风力机组成的系统,制定基于状态检测的视情机会维修策略,提出基于退化状态空间划分的多设备系统状态维修决策建模方法,在此基础上建立维修成本最小的解析模型,以决策风力机最优的状态检测周期和维修阈值.实验结果表明,基于状态监测的风力机视情维修机会方案可以很好地节约系统运维成本.     

基于服务性能合同模式下单部件系统视情维修策略研究

针对供应商系统维修的低效率以及维修成本参数较难获得的问题,提出了基于服务性能合同模式(PBC)下的单部件系统最优视情维修策略模型。首先,基于Gamma分布,描述单部件系统连续递增的退化过程,依据系统实时检测状态与预防维修阈值、故障阈值之间的关系,实施不同的维修策略;其次,分析单位更新周期内的检测次数和使故障设备恢复如新的维修方式,以供应商利润率最大化为目标函数,以最佳维修阈值与检测间隔时间为决策变量,建立以利润为中心的视情维修优化模型;最后,利用改进灰狼算法求解数学模型,通过算例验证所提出模型的有效性,并进行了各维修费用参数对目标函数以及最优维修策略的灵敏度分析。     

需求随机波动下多设备批量生产系统的视情维护策略研究

针对需求随机波动情况下多设备批量生产系统的设备维护问题,提出了一种基于滚动生产计划和设备退化状况的视情维护策略。首先,通过滚动时域规划方法预测不同产品的随机需求并在此基础上以总生产成本最小确定滚动生产计划。其次,在每一滚动生产周期开始前检测系统中各设备的退化水平,利用Gamma过程描述退化增量,以最小维护成本率确定当前退化状态下各设备的最佳维护时间,同时为避免生产过程中断利用提前延后维护策略对预防维护进行动态调整。在系统层,利用生产转换时机对需要维护的组件进行组合维护。再次,引入时间约束和服务水平约束,建立批量生产与视情维护的联合优化模型,以总成本最小为目标,确定实际生产计划和维护计划。最后,通过算例以整个生产计划期内的总成本和故障次数为度量验证了所提出的多设备批量生产系统视情维护策略的有效性。     

复杂系统维护策略最新研究进展: 从视情维护到预测性维护

对于复杂、可修复的工程系统, 设备维护是确保系统安全性、可靠性、可用性的重要手段之一. 系统维护策略已经历修复性维护、定时维护、视情维护等多种维护策略. 其中, 视情维护是目前最受关注的维护策略, 它通过收集和评估系统的实时状态信息进行维护决策, 具有全寿命周期内系统可靠性高、运营维护成本低等优点. 近年来, 随着物联网技术、信息技术和人工智能的快速发展, 一种更新颖的视情维护策略——预测性维护逐渐成为领域研究热点. 本文首先简要回顾了系统维护策略的发展历程; 然后, 重点介绍了视情维护的研究进展, 根据决策支持技术的不同, 将视情维护划分为基于随机退化模型的视情维护和基于数据驱动的预测性维护, 对每类技术的发展分支与研究现状进行了疏理、分析和总结; 最后, 探讨了当前复杂系统维护策略面临的挑战性问题和可能的未来研究方向.     

Aviation maintenance technician scheduling with personnel satisfaction based on interactive multi-swarm bacterial foraging optimization

This study focuses on the challenges of aviation maintenance technician (AMT) scheduling and constructs a model based on personnel satisfaction and the parallel execution of aircraft maintenance tasks. To obtain the scheduling scheme from the constructed NP-hard model, an interactive multi-swarm bacterial foraging optimization (IMSBFO) algorithm is proposed using multi-swarm coevolution, structural recombination, and three information interactive mechanisms among individuals. Moreover, considering the distributed feature of the AMT scheduling problem, a specific mechanism is designed to convert continuous solution to a binary AMT scheduling scheme. Finally, a series of comparative experiments highlight the efficiency and superiority of our proposed IMSBFO algorithm, and the optimal scheduling scheme owns the delicate balance between the work and rest time.     

基于Stateflow的设备维修过程仿真研究

设备维修是工业企业的一项复杂工作,提高设备维修的效率对减少维修周期、节省企业成本具有重要意义。针对传统计划评审技术（PERT）在设备维修过程工期计算和关键路线分析等方面的局限,提出了基于Stateflow的设备维修过程仿真方法,进行了实例分析。仿真结果表明,基于Stateflow的仿真分析方法能够有效评估设备维修过程的完工时间和关键线路的分布情况,具有可视化、流程化和层次化的特点。     

基于RCM的雷达装备维修决策支持系统研究

针对传统RCM(reliability centered maintenance)分析存在的信息利用不充分、缺乏模型支持及实施过程不够完整等不足,提出了雷达装备RCM分析的信息化改进思路。在分析了改进的RCM过程模型基础上,设计出雷达装备维修决策支持系统。以数据的充分利用和模型的合理支持为核心,描述了系统的逻辑全貌。基于分布式网络技术和面向服务软件技术构建了开放式、智能化的系统应用体系构架。原型系统开发结果表明,该方案能充分利用各类有用信息,在相关模型支持下,实现更规范、更快捷、更准确的装备维修分析与决策。     

基于Extend的舰船装备维修流程建模与仿真研究

通过分析一般舰船装备的维修流程,应用现有流程仿真软件Extend平台对舰船装备的维修流程进行建模和仿真。设置模型参数,根据模型运行结果分析模型设置的合理性,对维修的决策进行优化。     

健康状态评估方法及应用研究

随着设备越来越复杂、经济可承受性要求越来越高,评估设备的健康状态就显得尤为重要;健康状态评估技术是实现状态维修的重要手段之一;论述了健康状态评估在状态维修中的地位和作用;分析了国内外健康状态评估的主要方法,主要包括模型法、层次分析法、模糊评判法、人工神经网络法、基于贝叶斯网络的方法等;接着介绍了健康状态评估技术的工程应用情况;最后,详细分析了我国在健康状态评估研究中存在的问题,并指出了进一步研究的重点方向。     

Risk based opportunistic maintenance model for complex mechanical systems

The essence of the complex mechanical system can be considered as an open system. There exist coupling relationships between various parts in the system and also between different fault modes, which result in multiple fault propagation paths. Considering the safety, benefits and maintenance loss, parameters such as downtime losses, minimal repair costs, corrective, preventive and opportunistic maintenance costs, should be analyzed comprehensively to investigate the influence of different maintenance strategies.A new risk based opportunistic maintenance (RBOM) model considering failure risk is proposed in the paper. It helps to convert the negative random factors caused by single faults to a favorable opportunity of preventive defense against failure for other slight degraded components in advance, so the overall economic losses could be reduced. The global optimization algorithm is further developed to realize RBOM policy. Case studies are provided to illustrate the proposed approaches, with sensitivity analysis of the position, time, style and criterion of the RBOM strategy. Comparative study with the widely used maintenance policy demonstrates the advantage of the proposed method can significantly reduce the maintenance cost and failure risk, and are expected to bring immediate benefits to the energy industry.     

单载波WMN中跨层拥塞反馈算法研究

在单载波无线Mesh网络(WMN)中,网络拥塞是影响系统性能的一个重要因素。为此,提出一种跨层拥塞反馈算法,通过拥塞反馈将不同协议层作为一个整体架构进行优化设计。各层利用本地信息进行分布式计算完成个体优化,即在传输层、网络层、链路层、物理层分别优化拥塞控制、路由策略、MAC调度、AMC模式,以达到整体性能优化的目的。仿真结果表明,该算法能降低拥塞率,且其吞吐量相比传统IEEE802.11 TCP提升约18%。