设备视情预防维修与备件订购策略的联合优化

研究设备的视情预防维修与备件订购策略的联合优化问题。在分析设备劣化与备件库存联合状态转换的基础上,给出了联合状态的稳态概率密度函数的显式表达式和数值求解方法。基于此联合概率密度函数,推导连续劣化的设备受备件库存状态影响的维修概率和备件的订购和持有概率,建立以设备的检测周期、备件订购阈值、预防维修阈值为决策变量,同时考虑维修和备件相关成本的长期平均费用率模型。通过数值试验验证了联合概率密度函数推导的正确性和所建立的模型的有效性。灵敏度分析结果表明维修成本和备件成本之间存在一定的权衡,只有将二者联合优化才能取得设备的全局最优联合策略。以氢气合成装置传输管道的变薄劣化为例验证了模型的实用性。     

基于年龄更换策略的多-单维修备件库存控制优化

针对多-单维修备件库存控制系统,建立了结合年龄更换策略的维修备件库存控制数学模型,提出了迭代求解算法。系统仿真验证了模型及算法的有效性,结果表明预防性更换周期影响着供应仓库选择和总成本,扩建库存控制参数受额定存储能力限制的仓库和降低单件储存费用可以有效降低系统成本。     

基于年龄更换策略的多-单维修备件库存控制优化

针对多-单维修备件库存控制系统,建立了结合年龄更换策略的维修备件库存控制数学模型,提出了迭代求解算法.系统仿真验证了模型及算法的有效性,结果表明预防性更换周期影响着供应仓库选择和总成本,扩建库存控制参数受额定存储能力限制的仓库和降低单件储存费用可以有效降低系统成本.     

考虑备件随机折损的备件订货与设备维修策略

为研究随机的备件库存管理与设备维修问题,提出了按照设备重要性对故障设备进行分类,并将备件库存在各级故障设备之间进行分配的设备维修策略.通过构建动态规划模型,得出最优备件补货策略和设备维修策略,给出为各级设备提供即时维修的动态备件库存临界点.通过算例将该策略同先出现故障先维修策略进行比较,结果表明该策略能显著降低设备维护费用,减少备件折损损失.     

设备备件库存管理、消耗及订购模式分析

本文在总结北京奔驰汽车有限公司设备维护中心维修用备件库存管理、消耗及订购情况的基础上,基于库存管理的ABC分类分析法,分析冲压车间各类备件库存的种类和分布。同时,以装焊车间为例,依据备件的消耗历史,制定了利用SAP系统规范车间备件领用的策略。最后,基于备件的定量订货模型,提出了ABC三类备件的补货策略,为进一步优化维修备件的库存管理,消耗控制及自动补货工作提供了相关参考。     

维修决策建模和优化技术综述

对国内外在维修决策建模及其优化研究领域取得的进展和研究现状进行了综述。以视情维修为重点,从维修策略、维修决策建模方法、维修决策优化方法、维修效果建模、系统状态不完全可观以及维修备件的库存和定购问题等几个方面对维修决策模型理论研究现状进行了介绍。最后论述了维修决策建模和优化技术的应用现状,并指出了当前该技术在理论和应用方面存在的问题。     

基于可靠性的列车预防性多梯度机会维修策略

针对现有城市轨道列车车辆检修策略中的过维修和欠维修，以及机会维修单一等问题，提出一种基于可靠性的预防性多梯度机会维修策略。通过分析历史故障数据，对不同部件设置不同等级的机会维修阈值，建立了灵活的多梯度机会维修策略。在维修策略中引入故障率递增因子和役龄回退因子，采用故障性维修、预防性维修、多梯度机会维修和预防性更换相结合的维护方式，得出总成本最低的最佳预防性维修周期和维修次数。以某城市轨道列车检修为例进行实例仿真表明，相比单部件顺序维修策略，所提基于可靠性的多梯度机会维修策略可有效减少停车次数、节省维护费用、提高运营效率，从而为城市轨道列车的预防性维修提供科学依据和理论参考。     

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.     

如何通过加强设备管理优化备件库存控制

从备品备件信息、维修模式、维修现场需求等方面入手,分析维修备件系统与一般零件库存系统的区别,从设备管理的角度出发,研究设备信息、PM工作、设备状态监测及仓库布局优化对备件库存的影响,得出通过加强设备管理达到优化备件库存控制的方法。     

风电机组的机会成组更换维修策略

风电机组的维护成本居高不下,维修策略是影响维护成本的主要原因之一。当前风电场通常在固定时间间隔采取预防性更换维修,这样的策略不够灵活,没有充分利用各部件间的经济相关性。本文将机会成组更换维修策略应用于风电机组中,使用威布尔分布描述机组部件的可靠性;提出了统一的维修成本计算公式并细化了维修成本的组成;依据机会成组更换维修策略的原理,得出更换维修计划,并结合某风电场的历史故障数据及成本数据,给出了该策略在部件级的具体实施案例。结果显示,与传统预防性更换维修策略相比,机会成组更换维修策略减少了总维修次数,节省了总维修成本,从而验证了机会成组更换维修策略在风电机组中应用的有效性。     

服务水平约束下的多-单维修备件协同库存控制模型及其仿真研究

针对泊松分布需求下的多-单维修备件协同库存控制系统,通过对维修备件库存控制方法的研究,提出了基于服务水平约束的维修备件协同库存控制数学模型及其求解算法,系统仿真验证了数学模型及其求解算法的有效性,通过灵敏度分析找出了影响数学模型的关键因素。     

考虑非完美维修的实时剩余寿命预测及维修决策模型

准确的剩余寿命预测是对设备进行预防性维护维修决策的关键。利用随机滤波理论,基于当前时刻及之前的历史状态监测信息,由已知的设备初始寿命分布函数建立非完美维修策略下的实时剩余寿命分布函数预测模型。同时考虑非完美维修效果与时间相关性,提出一种以平均剩余寿命为阈值的非完美预防性维护及更换的维修策略,建立了以系统的预防性维护及预防性更换阈值为优化变量和最小化平均维护维修费用为目标函数的优化模型。采用微粒群算法进行优化求解,得到系统最佳的预防性维护及预防性更换阈值,并使系统长期运行平均费用率最低。以初始寿命符合威布尔分布的疲劳裂纹为例,验证了该实时剩余寿命分布预测方法及非完美维护维修策略的可行性。     

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.     

基于可靠度约束的接触网系统预防性维修策略优化研究

接触网系统运行的可靠性和维修的经济性是制定维修计划的重要依据,采用预防性维修策略更有助于制定接触网系统的维修计划。应用故障树法分析了高速铁路接触网系统故障树模型,利用不同参数的威布尔分布来描述系统故障的各部分装置的失效概率;建立了系统预防性维修策略的优化模型;利用长沙段3年的实测故障数据拟合了接触网各部分装置的威布尔分布参数,并应用到维修策略优化模型中,对长沙段接触网制订了维修计划。仿真结果表明:适当增加维修次数可降低维修成本,过高的可靠度要求会大幅增加维修次数和维修费用。推导的维修策略优化模型和计算结果可为接触网维修策略的优化提供有益借鉴。     

设备大修企业模糊离散型需求的备件库存模型

为减少大型设备维修企业不确定需求下的备件库存成本,提出一种用模糊数学方法表示离散型不确定需求的备件库存模型.在该模型中,针对维修备件需求的离散性和模糊性,采用三角模糊数表示备件的修换率,从而得到维修备件需求的模糊预测.结合(t,R,S)库存控制策略,建立了备件采购模型.运用遗传算法对模型进行求解,得到计划周期内的最佳检验周期,最大库存和订购点,进而确定最优的采购时间和批量.结合企业应用实际进行实例分析,验证了模型的有效性.     

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.     

航材可修备件最优订购时间研究

准确预测航空公司备件需求是装备保障的一项基本工作,但是备件采购时间过早或者采购数量过多都会使库存成本增加。因此基于指数分布对马尔科夫系统可修备件最优订购时间进行研究,建立了在一定航材保障率下的最优订购数量、最优订购时间的求解模型,并通过算例仿真验证了模型的可行性及实用性。该研究结果对航空公司缩减库存成本有一定的指导意义。     

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。     

工业设备预防性维修策略及其效果评估

采用随机变量评估工业设备预防性维修的效果,以单位时间平均维修费用最低为目标,并假定评估预防性维修效果的参数服从均匀分布,构建维修策略的优化模型并进行数值仿真.仿真结果表明,采用随机参数的预防性维修模型能有效降低故障率增长趋势,减少单位时间平均维修费用,具有更好的优化结果,可以为维修计划的制定和现场的作业调度提供决策支持.     

基于人机集成模型的生产单元协作维修策略仿真

为了分析维修人员自治性和协作性对生产单元修复性维修过程的影响,并优化修复性维修策略,建立了生产单元人机集成仿真模型,阐述了模型的结构框架、维修主体的协作行为以及模型的运行原理。基于该集成仿真模型,以某摩托车发动机生产单元为研究对象,对修复性维修策略进行了对比仿真研究。仿真结果表明,维修操作者的协作行为对该生产单元设备运转率、维修员利用率、运转率波动度和维修薪酬均具有显著影响,生产单元人机集成仿真模型可对修复性维修方案进行动态和定量评价,从而帮助制造组织对修复性维修策略进行优化决策。