产品二维不完全预防性维修间隔期优化研究

针对故障受日历时间与使用时间共同影响的二维产品,传统的一维预防性维修已不能满足二维产品的实际需求,鉴于此,提出二维预防性维修概念,以日历时间与使用时间对二维产品进行二维预防性维修决策。建立二维产品故障率函数表达式,对二维预防性维修的过程进行具体的分析,以总期望费用最小为优化目标,建立有限使用期二维不完全预防性维修费用模型。通过实例求出最佳的二维不完全预防性维修间隔期,经对比分析验证了该模型的适用性与有效性,对二维维修策略提出了展望。     

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。     

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。     

多目标优化的多品种维修器材分配问题研究

为了更好地满足部队维修器材需求,优化需求数量超过供应中心库存数的多品种维修器材分配整合供应问题,建立了保障重点、兼顾公平、效用最大的多目标优化模型。提出了采用灰色关联度方法对多目标进行处理,将多目标转化为单目标问题,并将之内嵌到改进遗传算法中。实例验证表明,该算法最优适应度值及平均适应度值可分别降低31.538 5%和37.371 1%,验证了该模型能有效减少器材分配失衡,提高器材供应效率。     

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。     

基于蒙特卡罗仿真评价车辆装备预防性维修间隔期方法

为解决在理论研究阶段利用试行方法评价车辆装备关键零部件预防性维修间隔期可操作性较低的问题, 提出基于蒙特卡罗仿真评估预防性维修间隔期的方法和流程。选取评价车辆装备关键零部件预防性维修间隔期效果 的指标,阐述车辆装备关键零部件定期更换和定期检测策略,以评价制动器摩擦盘预防性维修间隔期为例进行分析 验证。结果表明,该方法能有效对车辆装备预防性维修间隔期维修效能作出定量评价。     

基于比例风险模型的装备状态维修决策方法

利用多维状态特征参数对装备故障风险的强相关关系,采用威布尔比例风险模型建立了状态维修决策模型。针对典型比例风险建模过程中参数估计方面存在的缺点,采用基于遗传算法的参数估计方法,提高了建模精度。针对检测间隔期决策,提出通过确定状态劣化阈值,在状态劣化阶段实施动态检测的检测策略,建立了区间型检测间隔期优化方法;针对维修行为决策,将失效风险阈值与状态检测间隔期阈值相结合维修行为的综合决策,提高了决策的稳定性。以某发动机为例对状态维修决策方法的有效性进行了验证。     

考虑不同维修效果的多状态可修系统可靠性模型

为了研究不同维修效果下多状态可修系统的可靠性模型,考虑修后恢复修前状态、维修效果较差和维修效果好3种不同维修效果,假设系统工作状态可以划分为完好和一般两类,系统工作时间和维修时间服从连续Phase-type分布,建立系统状态马尔可夫转换的无穷小生成元矩阵,求得各状态稳态概率向量,给出了系统稳态可用度、稳态故障率的解析表达式。通过算例验证了该模型的有效性和适用性。     

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。     

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。     

考虑休息的维修任务调度模型及其求解算法

由于维修资源通常具有使用周期性,即每工作一段时间需要进行休息,而维修任务具有紧迫性,需要不间断地进行,如何在给出维修任务调度方案的同时也给出维修资源的休息时间是一个值得探讨的问题。文中给出考虑休息的维修任务调度问题的假设条件,并建立了一种混合整数规划模型,对问题进行了数学描述。提出一种粒子群求解算法,包括算法框架、粒子表示、资源技能分配算法、粒子解码过程、更新公式等。通过具体实例,证明了模型与算法的有效性。     

大型复杂武器系统可靠性和维修性指标的总体优化方法

可用性是装备效能的重要组成部分,是装备常规技术性能得以发挥的前提。通过对大型复杂武器系统层次结构和可用度基本关系式的研究,采用数学分析方法确定了各分系统可用度指标协调改进的基本原理。研究了在工程实践中,各分系统的指标改进难度对改进次序的影响,设计了分系统级可用性和设备级可靠性维修性指标优化的计算方法并确定了算法流程。采用Matlab编程,以某型舰为例,检验了算法的可行性与有效性,给出了完整的计算示例,从而可为以最小的代价实现和改进装备总体可用度指标,使各分系统所属设备的可靠性和维修性指标形成一个整体的要求,提供理论依据和方法。     

基于场合故障率的修理装备功能划分算法

从武器装备在不同使用条件下故障率不同的视角,对修理装备功能划分问题进行研究。考虑修理装备配置种类、使用场合和容积等因素,以装备主用场合下故障率总和最大为目标,建立了修理装置到修理装备的指派模型;证明了不考虑修理装备容积限制情况下可按照修理装置的主用场合进行修理装置到修理装备初始指派,考虑容积限制时以修理装置的场合故障率差为基础对修理装备中的修理装置进行指派修正;提出了武器装备需两种修理装备情况下的模型求解算法,并通过实例验证了提出的模型与求解方法的科学性。     

12150L发动机预防维修分析法的研究与实施

建立装备适当的预防维修系统,把计划外故障和修理降到最低限度,并最大限度地提高装备的可靠性和延长其寿命.这一方针不仅会提高装备的利用率和效率,而且将导致备件可预见性的和正常的利用.本文运用RCM(即以可靠性为中心的维修)理论,根据12150L发动机的具体特点,进行预防维修分析,制定初始的预防维修计划.这不仅延长了该机寿命,节省了费用,而且为综合后勤保障提供了依据.