基于平均停机时间率的劣化系统状态维修决策优化模型

采用Gamma过程描述劣化系统状态变化,建立了系统状态随机劣化模型。为降低劣化系统的平均停机时间率,在考虑检测时间和维修时间影响的条件下,利用更新过程理论,以系统长期运行平均停机时间率最小为优化目标,建立了以系统检测间隔期与预防性维修阈值为决策变量的状态维修决策优化模型。采用蒙特卡罗方法对模型进行优化求解,得到了系统最优检测间隔期与预防性维修阈值,并通过案例进行了分析,结果表明:采用优化得到的检测间隔期和预防性维修阈值进行状态维修决策,能有效降低劣化系统的平均停机时间率。     

舰用柴油机风险维修层次决策模型

针对舰用柴油机设备的特点,建立一种以风险评估为基础的维修层次决策模型。该模型主要由风险评估、风险评价和维修决策3大模块构成。设备的故障风险通过分析其故障概率、主要故障模式及其后果来综合评估。基于舰用柴油机作为舰船装备的特殊性,依次从安全性和任务性两方面来分析其故障后果,并在满足安全性和任务性要求的前提下,考虑其经济性影响,以最小化维修费用为目标对维修策略进行进一步的优化。最后,以柴油机的润滑系统为例,优化得出了润滑系统各部件的最佳维修间隔期,有效降低了系统的故障风险及其维修成本,证明该模型可行有效。     

任务成功性优先的多属性维修决策研究

针对现代武器装备执行任务的特点提出了任务成功性优先的多属性维修决策方法。通过以任务成功性为中心的装备维修决策确保装备的任务成功性,利用模糊多属性决策方法对装备的维修费用、维修时间等其他影响维修决策的因素进行综合考虑,使装备的维修策略在确保任务成功性的前提下有进一步的优化。通过应用示例表明了该方法的可用性。     

基于机会策略的多部件系统状态维修决策优化模型

针对部件间存在维修相关性的多部件系统,引入机会策略增加机会维修阈值,将部件间的维修策略进行组合,建立多部件系统状态维修决策优化模型。采用劣化状态空间划分法分析系统中维修活动组合及其概率计算方法,基于半更新过程理论建立以系统长期运行平均停机率(简称"平均停机率")最小为目标的多部件系统状态维修决策优化模型,联合优化了系统机会维修阈值、预防性维修阈值和系统检测间隔期3个决策变量。采用蒙特卡罗仿真方法对模型进行优化求解,并通过案例进行对比分析,结果表明:采用优化得到的系统最优检测间隔期、机会维修阈值和预防性维修阈值进行状态维修决策,可有效降低多部件系统的平均停机率,提高系统可用度。     

非周期不完全检测下的维修优化

针对gamma退化型单部件系统,基于更新和半更新过程理论建立了以期望费用率最小为目标的非周期不完全检测下的维修优化模型。利用检测规划函数使系统的检测间隔期可以依据系统的状态进行调整。为更加贴近实际,模型考虑了测量误差对维修优化的影响。通过计算可以得到最优预防性维修阈值和检测方案。给出了模型的应用算例,通过对退化速率和费用参数的灵敏度分析说明了模型的有效性。与不考虑检测误差的优化结果进行对比,证明了考虑检测误差的重要性。     

基于二维量度的复杂设备预防性维修决策优化

针对使用与维修具有两个测量维度的复杂设备,开展了其预防性维修决策的优化研究。基于二维量度的故障模式,给出了二维故障率的定量描述方法;分析了其预防性更换过程的基本过程,探讨了二维量度下更换周期对维修效果的影响,并从经济性角度建立了二维工龄更换费用模型;最后,采用算例的形式,对某设备维修决策同时考虑日历使用时间和行驶里程的情况,进行了二维更换间隔期的优化求解,从而验证了所建立方法与模型的实用性。     

预防性维修工作组合优化

针对单部件的维修间隔期无法反映系统的维修最佳间隔期这一问题,对装备各部件在各修理级别上的预防性维修任务组合情况进行探索。通过建立费用模型、可用度和风险模型作为决策模型,用以组合某一修理级别各部件的维修工作,得出系统预防性维修间隔期,并结合部队实际优化从系统的角度优化等级维修中的维修工作间隔期,为确定大中小修工作提供科学、合理的理论指导。该算法在区分各修理级别的维修能力的基础上,能较好地对各修理级别的维修工作组合情况进行了优化,实例验证了模型的实用性和有效性。     

预防性维修工作组合优化

针对单部件的维修间隔期无法反映系统的维修最佳间隔期这一问题,对装备各部件在各修理级别上的预防性维修任务组合情况进行探索.通过建立费用模型、可用度和风险模型作为决策模型,用以组合某一修理级别各部件的维修工作,得出系统预防性维修间隔期,并结合部队实际优化从系统的角度优化等级维修中的维修工作间隔期,为确定大中小修工作提供科学、合理的理论指导.该算法在区分各修理级别的维修能力的基础上,能较好地对各修理级别的维修工作组合情况进行了优化,实例验证了模型的实用性和有效性.     

基于状态的检查与修理综合决策模型

分析了单部件系统退化过程的特点，建立了基于状态的检查与修理决策模型。该模型根据系统的当前状态来决定检查与修理，通过分析计算系统在一个更新周期内平均检查次数、预防性维修及修复性故障的概率，建立维修费用与检查问隔及预防性维修阈值的关系，以平均维修费用最小为目标，优化检查间隔及预防性维修阈值。最后运用Matlab对模型进行数值计算，结果表明，模型能有效地降低维修费用。     

基于预防性维修工作组合的维修等级优化研究

针对单部件的维修间隔期无法反映系统的维修最佳间隔期这一问题,对装备各部件在各修理级别上的预防性维修任务组合情况进行了探索。通过建立费用模型作为决策模型,用以组合某一修理级别各部件的维修工作,得出系统预防性维修间隔期,并结合部队实际从系统的角度优化等级维修中的维修工作间隔期,为确定大、中、小修工作提供科学、合理的理论指导。该算法在区分各修理级别的维修能力的基础上,能较好地对各修理级别的维修工作组合情况进行了优化。实例验证了模型的实用性和有效性。     

基于半马氏决策过程的电容器维修策略优化

针对电容器随机劣化失效的特点,采用半马氏决策过程解决其预防性维修方案设计和维修策略优化问题.在电容器随机劣化的Gaussian-Poisson模型基础上,以检测周期为优化变量,同时考虑预防性维修次数阈值的影响,建立电容器长期运行费用率优化模型.分析表明,对该型号电容器来说,预防性维修相比于事后修理更加有利于节省部件长期运行的费用率.     

装备集群预防性维修计划的粒子群仿真优化

针对同类装备构成的集群预防性维修计划问题,综合考虑了装备的使用和维修过程,分析了装备动用与维修计划之间的相互关系,刻画了装备使用和维修的触发机制,提出了一个包含离散事件仿真和粒子群优化算法的混合模型,并描述了模型的结构和数学表示。该模型基于离散事件仿真对给定的预防性维修计划进行评估,并以该评估值为基础利用粒子群演化进行优化,从而通过多次迭代进化可逐步逼近可能的全局优化结果。由于模型中考虑了装备使用过程中的不确定性,并且粒子群优化可从任意初始值开始,因而可用作维修系统效能评估以及维修方案优化的决策工具。     

有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素,制约着装备的使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化时装备保障方案的评估和优化问题,考虑站点维修能力对备件维修过程的影响,结合METRIC建模方法和动态排队理论,建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上,以保障费用为优化目标、装备可用度为约束条件,建立任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值,分析各项资源的边际效益值,采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明,评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度;保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制订合理的保障方案提供决策支持。     

有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素，制约装备使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化的装备保障方案评估和优化问题，考虑站点维修能力对备件维修过程的影响，结合METRIC建模方法和动态排队理论，建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上，以保障费用为优化目标，装备可用度为约束条件，建立了任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值，分析了各项资源的边际效益值，采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明，评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度；保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制定合理的保障方案提供决策支持。     

基于模糊决策的预防性维修间隔期评判方法

预防性维修间隔期的确定是对装备进行预防性维修的关键环节.采用基于总费用最小原则和可用度最大原则的传统数学模型,分别计算预防性维修间隔期,运用模糊决策的原理和方法进一步求解,从而确定最佳预防性维修间隔期.以新型自行高炮随动系统某部件为例,求解其预防性维修间隔期,并利用MATLAB编程语言得到相应曲线,对比计算结果后发现,...     

考虑多重劣化故障的装备最优视情维修策略

针对装备维修工程实际中多重故障并发的问题,假设系统经历两个相互独立的劣化故障过程,设定相应的预防性维修阈值并定期对系统状态进行检测;基于Gamma过程建立了该系统的视情维修决策优化模型,给出了系统在预定维修策略下的长期运行费用率计算表达式,并以系统长期运行费用率最低为目标,对检测周期和两个维修阈值进行优化。通过算例分析了维修策略参数对于长期运行费用率及预防性维修概率的影响。计算结果表明:在给定模型参数下,存在一组最优维修策略参数(检测周期和维修阈值),能够使得系统长期运行费用率降至最低。     

有限维修能力下作战单元装备可用度评估及备件配置优化

以作战单元长期远离保障基地执行作战任务为背景,考虑作战单元携行维修能力有限的实际情况,基于可靠性理论,提出了两级多单元保障系统下的故障件部分可修时的装备可用度评估方法。通过搭建蒙特卡洛仿真模型开展了保障过程仿真,并与所提方法做了对比验证,结果表明:该方法在处理有限维修能力下作战单元可用度评估问题时具有较高的精度。以备件购置费用为优化目标、装备可用度为约束条件,构建了有限维修能力下的备件库存优化模型,并采用边际优化方法对备件库存进行了优化配置,算例表明:根据备件优化模型和优化方法可以得到合理可靠的备件配置方案,能够为装备保障人员对作战单元备件配置方案的选取和评估提供决策支持。     

引入区域量化的相控阵天线维修优化模型

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题,提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型,将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件,以单位时间维修费用最小为优化目标,建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型,并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明:提出的维修优化模型真实有效,能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。     

舰船装备多态系统维修决策的帕累托最优模型

针对舰船装备的复杂性与多态性特点,在分析多目标维修决策帕累托最优理论基本原理的基础上,建立了考虑可靠性、维修时间以及费用的舰船装备多态系统维修决策帕累托最优模型,给出了一种操作简便的解析算法,为维修决策提供了模型依据。最后,以舰用柴油机为例,建立了柴油机维修决策的帕累托最优模型,在给定的决策参数条件下,计算得到了柴油机维修的最优方案,验证了该研究方法的正确性及可操性。     

使用检查维修工作模型的建立

RCMA是制订装备预防性维修大纲的系统方法,可用度是制订军械装备预防性维修周期的主要决策目标,对RCMA七种工作类型之一的使用检查工作建立了以可用度为决策目标的一般模型,举例给出了模型输出结果的特征和敏感性,对几种特殊情况进行了讨论,给出的模型可用于此类问题的维修决策。