复杂部件二维保修费用优化模型研究

复杂部件组成的各部分按照各自独立的预防性维修工作进行保修,会频繁地组织开展预防性维修,费用花费较大,并且浪费较多时间。为了降低二维保修期内复杂部件保修费用,将复杂部件的预防性维修工作进行组合优化,建立费用模型。通过引入算例,利用MATLAB进行求解,证明相对于没有进行预防性维修工作的组合优化,提出的优化模型可以大大降低复杂部件二维保修费用。     

考虑预防性维修的备件需求量计算模型

备件是装备使用与维修的重要物质基础,是影响装备寿命周期费用的重要因素。针对传统备件需求量计算模型未考虑预防性维修需求的问题和不足,以工龄更换维修策略为例,建立考虑预防性维修的备件需求量计算模型,提出基于离散法的模型求解算法。通过具体算例对模型的应用方法和效果进行了验证,并与传统的备件需求量计算模型进行了对比分析。研究结果表明：传统备件需求量计算模型存在很大误差;预防性维修策略下备件需求量计算模型能够显著提高备件需求量计算的准确性,不仅可以对任意周期长度的备件需求量进行计算,而且还可以用于分析装备寿命周期备件保障费用。     

武器系统预防性维修间隔期的多目标决策研究

为解决武器系统故障率难以用时间为自变量进行表达的问题,鉴于武器系统的故障与射弹量密切相关,以间隔射弹量确定预防性维修的时机在实际中更易于操作,且间隔射弹量数据易于统计,在利用现场采集故障数据的基础上,建立了以射弹量为自变量描述武器系统故障率的故障率模型,并利用该故障率模型对使用可用度和维修费用这两个重要目标进行了解析表达。采用多目标粒子群算法,针对某型武器系统,以使用可用度和维修费用为优化目标,进行优化决策,得到了符合要求的满意解。     

基于仿真的多部件系统状态维修决策优化方法

为通过部件组合维修提高维修效益,对采用状态维修的多部件系统,建立了部件状态随机劣化模型。采用幂指数函数建立以状态值为变量的可靠度函数,在考虑不完全维修、维修时间随机分布等因素的条件下,采用蒙特卡洛仿真方法建立了系统状态劣化过程模型。以单位寿命费用最小为优化目标,建立了多部件系统状态维修阈值的优化决策模型。案例分析结果表明,建立的状态维修决策优化模型能够显著降低维修费用、提高系统可用度,是适用且有效的。     

基于工龄更换的复杂装备组合维修优化模型研究

对于存在经济相关性的复杂装备,组合维修能有效地提高维修效率。分析了单部件工龄更换维修策略,从费用角度确定最优维修间隔期,在此基础上建立以部件可靠度为约束,系统维修费用为目标函数的组合维修决策模型,对某段时期所要做的预防性维修工作进行优化,并用遗传算法对该模型进行求解。以某型装备的底盘系统进行算例分析,在各部件的可靠性不低于0.8的条件下,可节省维修费用,这表明该组合优化模型有较强的应用性,可为部队的维修保障工作提供借鉴。     

有限使用时间内预防性维修策略优化

机械装备一般都是可维修设备。采取积极有效的预防性维修,合理安排预防性维修活动,对于减少装备的故障次数及提高使用率具有重要的现实意义。以在有限使用时间区间内工作的机械装备为研究对象,分别从维护成本及综合考虑维护成本和可靠性两个方面建立了预防性维修优化模型,并利用非线性优化软件对其进行了求解,确定机械装备在有限工作时间区间内最优的预防性维修次数以及预防性维修周期。算例表明,所提出的预测预防性维修次数和周期的方法是可行的,可为机械装备制定预防性维修大纲、预测机械装备使用寿命提供参考。     

考虑故障相关性的复杂二维保修装备机会维修策略

针对保修期内孤立地对各单部件进行维修降低装备可用度、增加装备保修成本的问题，结合复杂装备的特点和二维保修现状，以保修期内的装备可用度为主要定量化分析指标，探索最优的多部件系统机会维修策略。以多部件系统故障相关性分析为基础，结合各单部件预防性维修计划，运用机会维修策略，通过引入机会维修时可靠性阈值，将各单部件预防性维修工作组合优化，建立了多部件系统二维保修可用度模型。算例分析中，运用遗传算法求出某新型装甲突击车动力系统最优机会维修策略。对比分析结果表明：机会维修策略将动力系统可用度提高10%、保修成本降低9.3%,充分验证了机会维修策略的有效性，提升了装备维修保障的军事和经济效益；该策略可为二维保修服务下多部件系统机会维修策略的制订提供科学依据与定量化分析方法。     

改进BP网络在装备维修费用预测中的应用

提出了一种BP神经网络理论的改进算法,在此基础上建立了时间序列对象的预测模型,根据预测模型,对某型装备使用维修费用进行预测,并与实际使用维修费用进行了对比.结果表明此模型准确,并具有应用泛化能力,该算法为费用预测提供了一条新途径.     

基于经济维修费用的RCM决策模型及应用

通过模拟3种常见故障分布函数——指数分布、威布尔分布、正态分布的蒙特卡洛仿真图,比较3种不同的故障分布对判定预防性维修周期的影响．建立基于经济维修费用的RCM维修决策模型,以经济维修成本最低为目标,以设备的可用度为约束条件,寻求设备的最佳预防性维修时间．采用蒙特卡洛仿真对模型进行求解,实现维修周期和经济维修成本的最优化,并结合某一设备的可靠性框图和数据参数,验证模型的有效性．     

基于RCM 的导弹装备最佳预防性维修周期决策

针对目前确定预防性维修周期时存在不确定性的问题,建立了基于RCM的导弹装备维修周期决策模型。分别以总费用最小和可用度最大为目标建立导弹装备维修周期决策模型,采用蒙特卡罗仿真进行模型求解,采用模糊决策方法确定多目标综合最佳预防性维修周期,并以某型导弹装备密封圈为例,验证方法的有效性。实践分析结果表明:该方法综合权衡了费用和可用度因素,能较好地解决可用度低下且维修费用居高不下的问题,有一定应用和参考价值。     

不完全维修条件下复杂系统的选择性维修决策方法研究

以复杂串联和并联系统任务为研究对象,建立了序贯任务条件下系统状态随机劣化过程模型。以最小维修、不完全维修和换件维修作为部件维修策略,在有限维修时间约束下,以当期系统任务可靠度最大化为目标,建立选择性维修决策模型以及相应的决策优化求解算法。案例分析表明：同时考虑役龄回退和风险修正的不完全维修模型能够更准确地描述系统可靠度;不完全维修策略可以在有限维修时间约束下,为复杂系统的选择性维修决策提供更大解空间,有助于相对提高系统可靠度。     

一种基于可靠度约束的分阶段等周期预防性维修模型研究

为保持装备寿命周期的运行可靠性,针对周期预防性维修模型和顺序预防性维修模型的优缺点,结合装备维护保养实际,提出3阶段等周期预防性维修模型。以可靠度约束条件下的装备寿命周期最小费率为优化目标,建立了周期预防性维修模型、顺序预防性维修模型和3阶段等周期预防性维修模型,从而得到各计算模型装备寿命周期的最优预防性维修次数和维修间隔期。结果表明,在同等条件下,3阶段等周期预防性维修模型既能保持装备寿命周期内较高的可靠性和较低的费率,又能紧密结合维修操作实际,具有良好的应用可行性和推广性。     

基于Gamma 过程的视情维修策略分析

针对现有文献对视情维修的研究忽略了设备检测时间的问题,建立一种基于Gamma过程的视情维修的解析模型。以维修费用为目标函数求解获得了设备的最优预防维修阈值和最优检测间隔,对设备的劣化状态进行描述并对维修过程建模,在该解析模型下,通过大量的数值仿真,分别比较分析了设备劣化状态变化特性以及维修能力对视情维修最优策略值选取的影响,并获得了相应的结论。仿真算例证明了该方法的可行性,可为维修方选取最优策略值提供一定的参考。     

基于可靠度和效费比的特种车辆维修策略优化方法

为解决军用特种车辆维修周期设定不当导致的维修成本增加、效率降低等问题,提出一种单个更换周期不完全预防性维修计划的方法.采用役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述部件故障率变化趋势,引入惩罚机制来减少偶然因素引起的故障维修延时问题,以可靠度和维修方式效费比为约束条件确定维修周期.以某型军用车辆为例,通过预先设定的可靠度阈值确定预防性维修周期,根据计算不同预防性维修方式的效费比选择维修方式,生成维修方案,并与传统方案进行对比.结果表明:该方法能有效降低故障率,提高维修工作效率,减少维修资源浪费.     

基于剩余寿命的潜在故障优化维修方法研究

潜在故障往往会造成重大的安全隐患和经济损失。不明显潜在故障的判断,依赖于设备的定期检测。基于潜在故障发生后部件的剩余寿命,以求取部件单位时间内长期运行的最小平均费用为目标,构建了定期检测与定期维修相结合的维修模型,同时讨论了部件加速恶化对维修的影响。定期检测能够及时判断潜在故障的发生,潜在故障判别后实施的定期维修策略,能够有效利用部件的剩余寿命,从而实现了部件使用寿命的最大化。     

基于贝叶斯法和蒙特卡洛仿真的威布尔型装备器材需求预测

为了解决装备器材历史需求数据少、需求规律不明确的问题,提出一种基于贝叶斯法和蒙特卡洛仿真的威布尔型装备器材需求预测方法。针对威布尔分布尺度参数未知以及形状和尺度参数均未知两种情况,分别基于贝叶斯方法通过解析求解和数值模拟的方式进行了参数估计,并引入柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验法对寿命分布模型进行拟合优度检验;综合考虑修复性维修、预防性维修和装备器材的已使用时间,提出了基于蒙特卡洛仿真的部队装备器材年度需求预测方法。算例分析表明：小样本下通过贝叶斯估计得到的寿命分布模型拟合度高,基于仿真的需求预测方法简单、有效。