相控阵天线阵面两级备件优化配置模型

针对相控阵天线阵面备件配置存在的冗余性强、批量送修、多级维修等现实问题,综合考虑备件费用、维修能力以及库存策略之间的关系,建立了基于定期补给的两级备件优化配置模型。给出了系统的故障件维修周转过程和维修备件的定期补给过程,在分析备件、库存、维修能力之间关系的基础上,结合成批到达的排队理论,建立了系统的供应可用度模型。以备件配置费用最小为目标、以系统供应可用度为约束条件,建立了系统的备件优化配置模型,并通过边际效益分析法对模型进行了求解。通过算例仿真与分析对模型进行了验证。结果表明:构建的备件配置能够较好地解决相控阵天线阵面的备件配置问题,具有一定的优越性。     

非抢占维修优先权下的多级备件库存优化

针对装备保障组织中维修站点维修能力有限的问题,在经典VARI-METRIC理论基础上,首先基于稳态排队理论,考虑非抢占维修优先权对故障件维修过程的影响,建立了非抢占维修优先权下的装备可用度评估模型和多级备件初始库存优化模型;然后,构造了多级保障系统非抢占优先权分配方案的优化目标函数,并利用遗传算法对优先权分配方案进行优化;最后,随后利用边际优化算法对备件库存进行优化。算例分析表明:考虑非抢占维修优先权备件购置费用相比于传统先到先修的降低了37.14%,说明了当维修站点维修能力有限时,合理设置故障件的非抢占维修优先权会降低备件购置费用,提高保障效果。     

面向AL的战略级仓库备件供应优化方法

针对维修备件供应保障费用较高、管理难度较大等问题,借助自主式保障(AL)理念设计了面向AL的维修备件调度与供应优化框架,提出面向AL的战略级仓库维修备件供应优化思路。在此基础上,为了解决战略级仓库备件供应路线规划不科学、弥补半定量经验方法不足的情况,建立了带混合时间窗的多供应地——多需求地维修备件供应路线优化模型,设计了求解模型的GA-SA混合算法。最后运用算例进行了说明。     

基于改进萤火虫优化算法的BP神经网络目标群威胁判断

以舰艇防空作战目标选择决策和规划需求为背景,针对萤火虫算法求解精度不高且收敛速度较慢的问题,提出可动态调整步长的改进萤火虫优化算法。在改进萤火虫优化算法的基础上,建立基于改进萤火虫优化算法的BP神经网络目标群威胁判断结构模型。通过改进萤火虫算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,能够更好地预测测试集。实验结果表明,该方法可快速、准确地实现目标群威胁判断。     

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。     

考虑维修因素的随舰备件配备方案研究

针对随舰备件配置问题,首先建立了考虑维修时间的随舰备件保障概率模型与使用可用度模型,研究了部件的使用可用度与备件保障概率之间的关系,并给出了部件寿命服从指数分布、维修时间为定长时的备件保障概率解析表达式;然后,以串联系统为对象,建立了基于使用可用度的系统备件配置优化模型,给出了随舰备件配置优化算法及流程;最后,定量分析了维修时间对装备使用可用度和备件保障概率的影响程度,验证了随舰备件配备方案的制定方法是合理可行的。     

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。     

装备k/N系统保障备件配置优化模型

备件是装备保障中重要的保障资源之一,是保证装备系统良好战备状态和恢复战斗力的重要因素。针对预防性维修中k/N系统备件配置模型不合理导致保障效益低下的问题,提出一种新的备件配置优化模型。模型考虑不同的故障类型对备件配置的影响,以配置备件数目最小为目标函数,以新构建的使用可用度模型和保障费用模型为约束条件,利用惯性权重递减的改进粒子群算法来提高模型求解效率。最后给出一个算例,结果表明模型能够合理的进行备件配置,给出最优备件配置方案,获取最佳的经济效益,提高装备系统保障效能。     

舰船编队装备时变可用度评估模型及备件携行方案优化

针对舰船编队任务期内备件需求动态变化的现实情况,考虑已发生故障的系统修复前不产生新备件需求的实际情况,建立了需求非平稳条件下的编队装备时变可用度评估模型。以备件购置费用为优化目标,系统可用度为约束条件,提出了基于系统时变可用度的备件优化模型。以任务期内的最低可用度为观测目标,运用边际优化算法给出了模型的求解方法以及相应方案下的可用度评估曲线。算例分析表明:该模型能够为装备保障人员备件携行方案的制定提供决策支持。     

基于两阶段算法的半潜维修船功能舱室布局

以维修舱空间、舱室邻接、舱室全局位置三个指标为目标函数,以满足高初稳性要求、保证船舶浮态等为约束条件,建立技术可行前提下半潜维修船功能舱室布局优化模型。通过设计贪婪取走启发式算法与规划求解相结合的两阶段算法,实现对模型的求解。以载重为5×10~4 t的半潜船体为载体进行设计,得到半潜维修船功能舱室优化布局方案。随着维修设备质量系数的增加,可行的布局方案数呈上升趋势。该方法可提高半潜维修船在功能舱室布局过程中决策的科学性。     

基于果蝇优化算法的备件柜布局优化

备件车是保障维护其他装备正常运行的车辆,其备件柜的布局是否优化决定备件的更换速率,甚至影响整个系统的工作效率。针对备件柜的布局进行了深入研究,并通过计算实现了备件柜的布局分布。在备件柜的布局优化过程中运用了剩余矩形匹配的布局策略,并结合备件柜的布局特点对该算法进行了相应改进,使其更好地运用在本研究的布局问题中。同时运用果蝇优化算法来确定剩余矩形匹配权重的计算,在布局过程中将传统的布局策略和智能算法相结合以达到优化的目的。     

基于年龄更换策略的威布尔分布备件需求计算方法

备件需求量预测在装备保障工作中发挥着重要作用。预防性维修可以消除装备潜在的故障或避免装备发生故障后所导致的严重后果,从而使装备始终处于期望状态。预防性维修策略下备件需求量建模能够以可预见的可靠性数据为基础进行,其关键问题是最佳更换间隔时间的确定。针对威布尔分布装备备件,采用年龄更换策略,确定最佳更换间隔时间,并在此基础上导出威布尔型备件需求计算模型,为备件需求量的预测提供了一种简单有效的方法。     

基于CML模型的编队器材携带方案优化方法

随船备件配置优化问题研究目前主要集中在只有定量或定性约束上,而对既有定性约束又有定量约束的混合约束问题未见文章提及,同时研究对象多为单船,而对舰艇编队研究比较少。针对此问题,以舰艇编队出海任务准备阶段为背景,以保障费用、舰艇仓库空间、舰艇最大排水量及舰员维修能力作为模型的约束条件,以编队备件保障概率为目标函数,采用正态逆向云模型、边际效应法及拉格朗日乘子法(称为CML模型)对此类问题进行求解,给出系统资源因子求解步骤及分析方法,并对本模型进行动态调整和优化。实例分析表明本模型求解方法和步骤可以为多个定量和定性约束下舰船备件携带问题提供新的参考。     

不确定需求下多级备件库存系统优化模型

针对现实中备件需求量的不确定性,论文首先用模糊随机变量描述不确定需求,并通过灰集以及期望值理论表示出备件期望短缺数,然后对多级备件库存系统在不确定需求环境下的优化问题作了研究,提出了不确定性可用度的区间估计,并利用边际分析法建立了备件库存优化模型,进而对其进行优化仿真,最后对系统可用度进行区间估计,得到了不确定需求下的最优费效比曲线。该方法能够为解决不确定需求下备件库存优化问题提供新的途径。     

基于多群体改进萤火虫算法的装配序列规划

为了解决机械产品装配序列优化问题,提出了一种基于多群体改进萤火虫优化算法的装配序列规划方法。建立了装配序列规划的数学模型,针对萤火虫算法收敛效率低的不足,借鉴混合蛙跳算法族群划分思想对萤火虫算法进行了改进,引用局部搜索与全局信息交换机制提升了算法性能;根据装配序列规划问题离散型的特点,定义了新的离散编码方式和粒子更新策略。通过实例仿真结果表明,改进后的萤火虫优化算法简单有效、稳定性好、求解精度高,能够稳定快速地给出装配序列最优方案。     

备件保障能力评估模型研究

备件保障在武器装备作战中具有重要地位.筹措率、缺货数和适用率是备件保障能力评估的三个主要指标,在此基础上建立了战时备件保障能力评估的数学模型.实例表明评估模型符合备件保障的实际情况,模型运行的结果合理、可信,部分解决了部队战时或机动时备件保障评估的问题,为确定合理的备件存储策略,提高武器装备的战备完好性和作战能力提供了决策的依据.