可靠度约束下不完全预防性维护经济优化模型EI北大核心CSCD

为解决可修系统设备因维修计划不合理而导致故障频发和资源浪费的问题,在利用包含役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述设备劣化过程的基础上,建立有限时间内基于可靠度约束的单设备动态不完全预防性维护模型。以铁路某轨道电路设备为例进行维修优化仿真,在设备最低工作可靠度限制下,以更换周期内总维修费用率最小为优化目标,确定其最佳预防性维修次数与弹性维修周期,并对比了无可靠度约束等维修周期维护模型的优化结果。研究表明,本维护模型能够有效保证设备高可靠运用,更好地降低设备故障率、节省维修费用,为制定最佳维修策略提供参考依据。     

可靠度约束下不完全预防性维护经济优化模型

为解决可修系统设备因维修计划不合理而导致故障频发和资源浪费的问题,在利用包含役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述设备劣化过程的基础上,建立有限时间内基于可靠度约束的单设备动态不完全预防性维护模型。以铁路某轨道电路设备为例进行维修优化仿真,在设备最低工作可靠度限制下,以更换周期内总维修费用率最小为优化目标,确定其最佳预防性维修次数与弹性维修周期,并对比了无可靠度约束等维修周期维护模型的优化结果。研究表明,本维护模型能够有效保证设备高可靠运用,更好地降低设备故障率、节省维修费用,为制定最佳维修策略提供参考依据。     

基于动态需求的多部件批量生产系统的视情维护策略模型

针对当前以市场和客户需求为导向的批量生产订单需求数量的波动性、系统运行的连续性和产品质量稳定性等特点下的设备维护问题，提出了基于动态需求的多部件批量生产系统的视情维护策略模型。首先，利用Weibull分布描述各部件的故障率水平，引入故障率加速因子和役龄减少因子说明不完美维护的特性。其次，利用最小维护成本率确定各部件的初始预防维护时间点和时间间隔，并定义维护成本—时间比率函数评估预防性维护的经济性。再次，基于以批量为周期滚动更新的生产计划，以提前延后维护成本节约值为依据对各部件预防维护时间点进行动态调整，并在此基础上建立多部件机会维护模型。最后，通过算例验证了所提多部件批量生产系统视情维护策略模型的有效性。     

基于可靠性仿真面向维护的刮板输送机链条优化设计

基于刮板圆环链的失效时间分布函数,重构了面向维护的刮板链可靠性模型,对刮板链服役运行过程中的可靠性变化进行仿真分析;建立了综合考虑系统维护周期、全寿命周期成本和系统可靠度的刮板链优化设计模型,提出了基于可靠性仿真的刮板链优化设计方法。仿真结果表明,该设计方法可以优选系统的刮板链设计方案,合理选择圆环链的配置,优化系统的维护周期。     

设备预防性维护策略与维护车辆调度的联合优化

现有预防性维护模型在建立过程中忽略了设备的运行特点,缺乏针对性;随着整体最优的管理思想深入人心,在制定设备维护计划时应考虑维护资源的调度。基于此首先以运行过程中不允许故障停机的设备为研究对象,利用设备可靠性与役龄之间的对应关系,建立了基于设备可靠性区间的顺序预防性维护模型。之后对维护中心的成本因素进行分析,根据设备的维护计划建立了维护中心成本最小化模型,在维护资源已定的情况下,对维护计划进行择优。最后以故障时间符合威布尔分布的某医用监护仪为例进行仿真分析,结果显示,所提的维护模型符合设备的维护实际,证明了所提联合优化方法的可行性。     

考虑合同双方利益最优的复杂设备分阶段维护外包策略

针对复杂设备维护外包策略制定过程中，仅考虑一方利益或第三方维护特点表现不明问题，提出了同时使设备使用商满意度最高和维护外包服务承包商利润最大的分阶段等周期预防性维护策略。首先，引入动态役龄递减因子来优化故障率变化规则；其次，以每个阶段的预防性维护次数和维护间隔以及维护外包服务承包商的平均响应时间为决策变量，构建了服务承包商利润模型和设备使用商满意度模型；最后，用NSGAII算法求解不同分段下的多目标最优方案并进行比较，得出两阶段预防性维护策略所得最优方案质量更佳；使用粒子群算法求出两阶段维护对应的单目标最优方案并与多目标最优方案进行对比，以验证多目标维护外包模型的优越性和实用性。     

PGA算法优化的航空装备预防性维修综合决策研究

考虑预防性维修次数和周期对航空装备故障率的影响,将役龄回退因子和故障率递增因子引入到故障率函数中,以有限时间内装备的维修费用最小和平均可靠度最大为优化目标,建立了一种变周期预防性维修综合决策模型。采用改进的Pareto遗传算法(Pareto Genetic Algorithm,PGA)对模型进行优化求解。以某型航空发动机为例对模型进行了验证,得到了10组Pareto最优集,确定了最佳的预防性维修次数及周期。仿真结果表明该模型在保证有效可靠度的基础上大大减少了维修费用。     

减速机械的可靠性维修及其维修决策

决策支持系统相对复杂,需要广泛的知识,并且难以开发。本文着重于确定如何维护减速器并确定最佳的预防性维护,从简单性开始,提出减速器维护策略以及根据特定情况的关键组件的故障分布模型。并依据N42蜗杆减速器,维护方法和最佳的预防性维护周期。科学的维护决策可以使设备运行,以满足连续的生产需求。降低齿轮的可靠性维护可以利用合理的维护决策来确保设备的可靠运行。基于这种理解,本文描述了减速器的维护决策,以便分析其可靠性和维护并为对此主题感兴趣的人提供参考。     

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。     

带缓冲区的三设备串行生产系统动态机会维护策略研究

以采用周定周期预防维护技术并带有中间缓存区的三设备串行生产系统为研究对象,基于机会结余和组成本理论,运用动态规划方法,在组合优化的基础上,建立一种基于设备可靠性的三设备串行系统动态机会维护策略及决策优化模型.该模型克服了在当前生产系统中设备只有短期信息可用,而导致预防性维护计划制定的灵活性不足这一问题.数值试验结果表明,该模型能在控制维护成本的基础上提供有效的维护调度方案,为企业的设备维护管理决策问题提供了一种新的解决思路.     

考虑机会维修的等风险预防性维修策略优化

研究了对流水线生产系统进行等风险预防性维修策略优化的问题。预防性维修计划中包括不完全预防性维修和预防性替换，突发故障用最小维修处理。为了减少预防性维修造成的停产损失，一些预防性维修活动将根据机会维修阈值归并在一起进行。采用遗传算法在满足系统可靠性的前提下，以最小化维修成本为目标优化预防性维修计划。首先建立预防性维修的优化模型；然后设计了模型求解的遗传算法；最后在Emplant仿真环境下，将算法求解的最优预防性维修计划应用到生产系统仿真模型中进行评价，并与传统的故障替换策略进行了比较。     

基于可靠度约束的预防性维修策略的优化研究

提出了等效役龄的概念,建立了预防性维修周期间故障率的递推关系,并以故障时间符合威布尔分布的设备为例,构建可靠度约束条件下有限时间区间的预防性维修策略的优化模型,克服了无限时间区间优化模型的不可操作的缺点。模型可为维修计划的制订和现场的作业调度提供决策支持。     

用遗传算法优化制造设备的预防性维修周期模型

建立了预防性维修周期间故障的递推关系式，给出了有限时间区间的设备预防性维修策略的非线性优化模型。该模型综合考虑了维修成本、预防性维修成本和生产损失成本，克服了无限时间区间稳态分析操作性差的缺点，并以故障分布形式为威布尔分布的设备为例，用遗传算法进行优化。计算结果显示，遗传算法能以极快的收敛速度达到全局最优，具有较高的计算效率。模型可为维修计划的制定和现场的作业调度提供决策支持和信息支持。     

Reliability-based maintenance optimization under imperfect predictive maintenance

The reliability-based maintenance optimization model has been focused by the engineers and scholars but it has never been solved effectively to formulate the effect of a maintenance action on the optimization model.In existing works,the system reliability was assumed to be increased to 1 after a predictive maintenance.However,it is very difficult in the most practical systems.Therefore,a new reliability-based maintenance optimization model under imperfect predictive maintenance (PM) is proposed in this paper.In the model,the system reliability is only restored to Ri (0相似文献   

串并联衰退系统的多目标预防性维护优化建模

以多设备串并联衰退系统为研究对象,通过引入失效率调整因子,整合优化维护成本率和设备可用度,建立了一种设备层的单设备动态预防性维护的多目标决策模型。在此基础上,给出了多设备串并联系统成组维护的优化建模,提出了系统层的非周期预防性维护规划的优化方法。在模型中提出维修时间窗的概念,为降低系统层总维护成本,根据维修时间窗对逻辑串联设备组的维护作业进行作业合并,并对逻辑并联设备组的维护作业进行作业分离。数值实例结果表明,与各设备独立进行预防性维护相比,该建模方法更经济,可为多设备串并联系统的维护决策提供有力的支持。     

基于拓展几何过程的冷贮备系统维修策略优化

由于几何维修过程及其拓展模型能够较好地描述故障及其维修时间的随机分布,成为贮备系统可靠性建模的主要工具之一.同时,周期预防性维修活动受生产周期、维修力量等因素影响后呈动态随机事件,表现为拟周期形式分布于其维修窗口.为研究服从拓展几何维修过程的贮备系统的拟周期预防性维修策略优化问题,以互异的两单元冷贮备系统为研究对象,在...     

基于设备有效度和可靠度的预防修经济优化模型

基于以可靠性为中心的预防性维修计划对生产的重要性及其制定的复杂性,分析生产设备各单部件最优预防修策略。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。在此基础上分析系统维修费用构成和系统有效度,并以系统总体维修费用最小化、系统有效度最大化为目标,建立多部件成组预防修策略优化模型,提出多部件设备非周期预防修计划的优化方法。模型中除了考虑预防性修理和更换等预防修的主要环节之外,还考虑对于非预期故障所采用的小修环节。用Matlab编程仿真求解出满足设备可靠性要求、且维修成本和有效度得到优化的预防性维修计划。结果表明,相比对多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并且提高设备的有效度。     

生产系统设备预防性维修控制策略的仿真优化

为了有效地降低设备故障的维修与设备维护成本，提出了用计算机仿真方法实现预防性维修的关键技术。运用残余役龄和残余因子的概念，推导了三种故障维护策略下故障时间的随机抽样公式，给出了仿真分析的一般步骤，建立了有限时间区间下设备预防性维修控制策略的数学模型，对该模型进行了仿真分析，并用数值解法的结果验证了仿真结果，结果表明，仿真具有较高的精度，是一种研究设备维护策略的有效方法。     

Optimizing opportunistic preventive maintenance strategy for multi-unit system of CNC lathe

Due to the many components in the multi-unit system (i.e., CNC machine tools), the existing preventive maintenance (PM) strategies conducting independent PM for every component are time-consuming and waste unnecessary maintenance and downtime costs. Hence, this paper introduces the idea of opportunistic maintenance into the PM and proposes an opportunistic imperfect PM approach, which is a more realistic PM policy for a multi-unit system. In this approach, the effect of PM is assumed to be imperfect to correct the failure rate of each unit. According to the corrected failure rate function, the imperfect PM strategy of a single unit is optimized by minimizing the proposed unit maintenance cost rate under the limitation of minimum reliability. Then, these independent imperfect PM strategies for units are rescheduled by the proposed opportunistic PM strategy under the condition of judging the reliability OM threshold of units. We further optimize the opportunistic PM strategy by minimizing the total maintenance cost. Finally, the advantage of our approach is verified by the case study of 18 CNC lathes.

     

寿命型设备的预防维修策略研究

为解决寿命型设备在基于可靠度的预防维修下的经济维修策略问题,提出一种基于可靠度和经济性求解维修周期和维修时间策略的方法.基于可靠性理论,用维修度(维修时间的函数)近似描述维修降低的不可靠度比例,以可靠度和维修度服从指数分布为例,引入失效率递增因子和维修率递减因子,建立了设备可靠度与维修周期、维修时间的函数方程.基于该方程,以设备使用寿命内总收益为决策目标.建立了寿命型设备的预防维修周期和维修时间的策略模型.经优化计算得到不同参数下的预防维修策略.结果表明,寿命型设备的预防维修周期和维修时间呈先增长后缩短的趋势,且维修成本越高,维修次数和时间均越少.