基于相关性的多部件系统机会成组维修优化

针对传统的维修相关性分类方法没有全面考虑维修相关性影响的问题,提出从时间相关性、故障相关性、结构相关性和功能相关性四个方面描述多部件系统的维修相关性的方法,分析了各类相关性对机会成组维修的影响。以部件可用代价最小化为目标,建立多部件系统机会成组策略的优化模型,通过采用生物地理学优化算法求解,确定系统内各部件与其维修相关部件的最佳机会维修阈值集。通过算例分析了某船用燃油喷射系统中输油阀与柱塞和针阀两维修相关部件进行机会维修的成组时机,表明该模型为多部件系统的维修成组提供了切实可行的方法。     

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。     

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.     

基于可用度的发动机旋转部件维修时机决策

详细介绍了比例风险模型,在参数估计时采用了极大似然估计方法,估计出模型中的参数,然后以可用度为要求,预测装备的故障率阈值,从而指导实施维修决策,并选择某发动机为例,利用比例风险模型对其进行了维修决策研究。     

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。     

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。     

机电系统健康状态预测和维修决策的双向优化方法

在以机电系统为代表的复杂装备健康管理的应用场景中,健康状态预测与维修决策操作依赖于装备的健康状态演化进程,二者在所依赖的知识上具有明显的耦合性,对应的二元知识也因此具有双向融合的价值。本文从健康状态评估与维修排故二元知识的双向融合出发,提出一种面向机电系统的健康状态预测和维修决策双向优化方法,即定期利用该阶段累积的有限运行记录,在该阶段的健康状态预测和即时维修决策模型上做出优化。最后,本文基于实际机电系统中天线调平系统的仿真实验对本文所提的双向优化方法进行了验证,健康状态预测误差稳定降低到0.002%,维修决策收益稳定提升到93.57,验证了本文提出的健康状态预测与维修决策协同方法的有效性。     

基于维修状态BOM的设备维修状态管理

目前,对于设备维修历史的管理缺乏层次性与系统性,导致在大量维修文档中查询设备维修记录困难,同时导致设备维修历史记录缺失。以维修状态项和维修状态为记录设备维修过程的元数据,以维修状态BOM为设备维修状态看板与管理工具,基于维修状态BOM中每个维修状态项的维修状态演化表记录设备维修状态,从而能够系统性记录与管理设备维修历史。最后以碳酸制瓶机的维修状态管理为案例阐释了研究思路。     

基于半马尔科夫决策过程的风力机状态维修优化

恶劣的工作环境、昂贵的维修成本和停机损失对风力机及其部件的维修提出挑战。以齿轮箱、叶片等风力机核心机械部件为对象,将部件退化过程离散成有限的退化状态;以长期折扣成本最低为目标,考虑风速、备件物流、停机损失等因素的影响,建立基于半马尔科夫决策过程的状态维修优化模型。分析各退化状态下的维修策略、检测间隔时间以及不同退化状态间的转移概率,并采用策略迭代算法求解模型。以某风力机齿轮箱为例,通过对等周期、非等周期检测条件下检测间隔时间和维修成本的分析,得到优化的维修决策。研究结果表明,该模型能有效描述风力机核心部件的退化过程,实现风力机维修优化。     

基于多目标决策的民机维修间隔确定方法

文中通过建立民机定时更换和定时检查的多目标决策模型,将影响维修项目的多个因素考虑在内,通过改进的遗传算法对模型进行求解,获得最适维修间隔,使得维修项目更加经济。最后,以飞机的襟翼系统为例,通过MATLAB的仿真验证,分别确定了襟翼系统的定时更换和定时检查下的维修间隔,说明此方法的合理性。     

基于多态多值决策图的多态故障树重要度计算方法

为了提高复杂系统优化的效率、降低优化成本,提出一种基于多态多值决策图的多态故障树重要度计算方法:通过将不同事件转化为相应变量状态,实现了多态故障树分析向多态多值决策图的转化;基于多态多值决策图模型,给出了5步骤的重要度计算方法;通过集成重要度计算案例的分析对比验证了所提方法的正确性和有效性,并通过算法复杂度比较,证明了基于决策图的系统重要度计算方法比基于马氏贝叶斯网络方法的多态故障树的集成重要度计算方法效率更高。     

基于纬度建模的钢铁企业成本系统建模方法

为准确表达客户需求、更好地与用户沟通并全面描述业务对象,提出了基于纬度建模的信息系统建模方法.该方法首先采用纬度模型描述用户需求,并采用IDEF0技术建立系统功能模型;针对纬度模型和多数据源建立IDEF1x模型,以指导数据库设计;通过统一建模语言技术对IDEF0中的节点进行业务链描述,并建立对象模型以指导软件系统设计.最后,以某钢铁企业的成本管理系统设计为例,通过分析成本管理业务模型,详细阐述了该建模方法对成本管理系统的设计过程的支持.实际应用证明了该方法的有效性和可行性.     

一种基于位形空间理论的几何建模方法

基于李群李代数的位形空间理论，给出了常见特征的位形空间与基于特征原型位形表示的零件几何建模方法，建立了装配设计定位的数学模型，提出了基于零件几何模型及其位形表示的装配几何模型的建模方法。     

基于智能体群的跨区域决策指挥系统建模研究

为了实现处于不同地域的系统之间的相互协作与资源共享,引入群体智能的思想,并利用人工智能理论中的智能体技术,构建用于完成跨区域决策指挥功能的智能体群。在所提出的智能体群工作模式中,智能个体通过动态协作组织构成智能体工作组的方式进行合作,智能体群在整体上具有相对稳定的静态层次结构。在对智能体群的动态协作组织方式和静态层次结构进行研究的基础上,提出了用于特定应用背景下的跨区域决策指挥工作组的框架模型。     

基于系统辨识的车辆动力学建模方法

针对车辆动力学理论建模过程中由于简化假设导致模型精度不高,进而影响车辆稳定性控制分析的问题,提出了一种基于系统辨识的车辆动力学建模方法,该方法综合了道路几何线形特征与实际系统中的未建模动态,在对理论模型分析的基础上,利用车载系统测量的输入输出数据以及最大信息准则确定候选模型结构,通过对理论模型的辨识修正,减小了建模误差。最后借助车载实验平台,针对车辆蛇形、转弯等不同工况进行了实验。结果表明,与理论建模方法相比,所建立的辨识模型更接近现实系统,模型的输出结果与实际测量值吻合较好,进而验证了该方法的有效性以及所建模型的适用性。     

基于有限状态机方法的多单元体运动故障容错分析

针对一种由5个单元体组成的多单元体运动机构,介绍了其组成情况及运动控制原理。阐述了有限状态机方法及故障容错控制技术,并以此为基础建立了适于该多单元体机构的故障容错控制模型,编制了相应的仿真算法,验证了该方法的可行性和模型的正确性,从而为研究该类多单元体运动机构的运动步态问题提供了理论参考。     

基于可靠性评估的维修方式决策模型及应用

为了避免对零/部件过度使用和过度维修,以零/部件的历史寿命数据为基础,从零/部件的可靠性角度建立了零/部件的维修方式决策模型。采用三参数威布尔分布函数来评估零/部件的可靠性,以定量的方式计算零/部件的可靠度,结合企业制定的维修可靠性阀值,来确定零/部件的维修方式。以轴承为例,验证了所建立模型的可行性。     

基于CCR的串行生产系统机会维护建模方法

为提高串行生产系统的可靠性,在保证系统产能的同时降低系统维护成本,提出一种基于产能约束资源的设备预防性机会维护建模方法.在分析设备可用性和维护成本的基础上,对系统不同种类设备进行了预防性维护建模.在考虑瓶颈设备前非瓶颈设备是否进行机会维护的情形下,建立机会维护结余函数,并找出最佳机会维护策略.运用算例给出系统机会维护决策流程,并通过敏感性分析确定机会维护策略与相关参数之间的关系,分析结果表明所提出的建模方法是可行且有效的.     

基于交互仿真的生产决策专家系统构建方法

为提高生产决策水平,提出了基于人机交互仿真的生产决策专家系统构建方法.针对生产决策专家知识难以采集和控制策略复杂等特点,采用神经网络和专家遴选算法实现对专家知识的评估和优选,结合融合分类算法解决知识推理的问题,并提出TR-TREE算法构建专家系统规则解释机制.以某摩托车发动机关键零部件生产单元的换线决策为应用背景,对所提出的实现原理和关键技术进行了应用实践.与基于经验的人工决策相比,基于专家系统的换线决策对生产目标的优化作用显著,并具有良好的学习机制.     

Laser scan planning based on visibility analysis and space partitioning techniques

This paper presents a methodology to develop an automatic process planning system applied for scanning parts with free-form surfaces by using a laser stripe system mounted on a coordinate measuring machine (CMM). The part has been modelled using a STL format that permits the automatic recognition of any part surface. The valid orientations of the scanning device are obtained in order to guarantee the visibility of the zone to be scanned and also to be compatible with the constraints imposed by the process. With the aim to speed up the calculation of valid orientations, we apply different methods like space partitioning techniques base on kd-tree as well as back-face culling algorithms. Once the space occupied by the part is partitioned in regions, recursive ray traversal algorithms are used in order to exclusively check for intersection the part triangles of the STL model that can potentially be traversed by each laser beam direction. In order to reduce the scanning time related to laser orientation changes, part triangles must be classified into a set of clusters based on their common visibility orientations. Finally, the scanning paths for each cluster are generated as well as the joining paths between them by taking into consideration depth of field and laser beam width.