基于多目标优化的备件保障决策研究

备件供应保障优化是提高武器装备的战备完好性和降低寿命周期费用的重要途径.通过分析复杂武器装备可修复备件两级供应保障系统,提出了一种基于Pareto最优多目标优化算法,研究了备件保障与装备战备完好性的关系,建立了基于并列选择备件购置费用和库存费用、以系统供应保障度为目标的多目标可修复备件供应保障优化模型,并结合边际效能法和Pareto多目标优化方法进行求解,得到一个均匀分布于Pareto前沿的优化解集.最后,对模型进行了算例分析和参数敏感性分析.实例应用证明,模型可以优化备件库存,并可以评估备件库存水平、两级维修能力和系统自身可靠性等因素对系统保障效能的影响.     

多级多层备件供应链需求建模与仿真

为提高大型复杂装备的备件满足率,降低企业备件服务费用,在对多级多层备件需求特点进行分析的基础上,提出了多级多层备件供应链需求仿真建模方法,给出了修复性维修活动备件需求仿真模型和预防性维修活动备件需求仿真模型,通过一次抽样就可以确定可修产品的一级备件需求.在确定备件需求的基础上给出了备件费用估算方法.构建了多级多层备件供应链备件需求确定的仿真算法,可以对多级多层备件供应链的备件需求进行仿真计算.通过某型IT设备多级多层备件需求仿真计算案例,得出了该设备在规定时间内多级多层备件需求量仿真结果,验证了模型的可行性和合理性.     

基于停机时间的复杂系统维修资源配置模型

为提高生产制造设备的有效作业率,减少故障停机时间,以复杂系统为研究对象,综合考虑备件和修理设备两种维修资源的影响,建立了维修资源的配置数量与故障停机率的定量模型,并进行优化配置.基于系统的层次结构,分两步研究建立了系统故障停机率模型.在满足系统故障停机率约束的条件下,给出备件和修理设备初始配置数量优化模型,并运用边际效应分析法进行了求解.通过实例分析验证了所提模型和方法的有效性.     

备件配置优化方法的相关研究现状

备件是舰船海上执行任务的重要保障资源,备件配置的好坏关系到舰船任务成功性的完成。针对舰船出海备件配置量的问题,分析和研究了当前国内外配置的研究概况,重点对备件在定量和定性变量约束下的备件配置优化方法进行了研究。结合目前已有文献基础,对未来可以进行重点研究的配置优化问题进行了展望。     

不完全维修条件下的备件多级库存优化

考虑到不完全维修条件下有限维修次数的约束,研究含有报废流程的可修件多级库存优化问题.以可维修备件多级管理技术模型为基础,以可用度为约束条件,以系统费用为优化目标,引入报废流程,建立多保障等级多装备层次的库存优化模型;在算法设计上提出了粒子群—边际禁忌混合算法,算法前期使用粒子群算法求解,以便快速得到全局优质解,后期进入禁忌搜索以开发局部搜索能力,并利用边际优化算法构造邻域,从而求得最优解.多个实验结果表明,所建模型正确有效,所提算法在解决备件多级库存优化问题上具有一定的优越性.     

OPUS10在制定随船备件初始清单中的应用

将OPUS10应用于随船备件初始清单的制定,得到了装备供应可用度与费用的最优关系曲线。该方法实际上将保障概率从约束变为优化变量,实现了给定经费条件下装备可用度最大的备件配置方案,是一种比传统的给定保障概率的备件保障方案制定方法更优的方法。     

基于METRIC的民机初始备件数量确定及配置模型

针对航空公司备件保障中如何以合理备件费用最大化机队可用度问题,根据维修组织结构及备件送修过程在建模过程中的影响,建立了基于METRIC(multi-echelon technology for recoverable item control)理论的多级库存优化模型。首先,分析了两级库存系统中备件的状态转移流程;其次,根据波音模型的求解过程,对比给出多级库存模型;再次,以备件短缺总量为目标、费用为约束,利用边际分析法进行多级库存优化求解;最后,以某航空公司购买的波音737-800的初始备件为对象,运用METRIC理论对其数量进行优化,并分别以相同费用或相同的总短缺量为条件进行对比,结果证明了METRIC模型的优越性。     

装备修理级别与备件库存联合优化模型研究

在进行装备修理级别(level of repair analysis,LORA)及备件库存求解时,普遍采用二者单独优化得到各自费用最小值,而二者和不一定最小。针对该问题,以装备可用度为约束条件,装备LORA与备件库存费用之和最低为优化目标,结合多等级多层级备件库存分配建模理论(VARIMETRIC),构建了一个三层两级的非线性联合优化模型。在此基础上,分析了备件库存费用与LORA中可变费用的关系,设计了一种迭代-贪婪启发式算法对模型进行求解。相比对修理级别及备件库存单独进行优化,所提出的联合优化方法可节约维修费用。     

基于Petri网的空空导弹备件优化仿真

根据导弹技术保障流程的特点,文中采用层次化建模方法构建了空空导弹技术保障流程模型,利用仿真工具CPN Tools对模型进行了仿真,根据仿真结果对导弹备件配置进行了优化,在降低保障费用的同时提高了空空导弹的战备完好率。     

基于免疫粒子群算法的民机备件库存配置优化方法研究

针对民机维修保障的工程实际,建立了一种基于多维修层级、多设备层级的民机备件库存配置优化模型,运用适于多变量、非线性NP难解问题的免疫粒子群算法进行求解。本模型在最大限度地控制总预算资金投入的基础上,使各备件项目在各库存地点的配置最优,并最终保障飞机的签派可靠度。通过具体的实例分析验证了模型的有效性。