鱼雷装备备件隶属关系的两级库存系统配置优化研究

备件库存系统配置优化是提高武器装备的战备完好性和降低寿命周期费用的重要途径,但在装备组成结构中,由于部件之间存在一定的隶属关系,并不是所有的项目都能够进行串件。针对现有两级库存系统备件配置优化研究的不完善之处,根据装备结构层次特点,通过分析鱼雷装备LRU和SRU备件两级库存系统,提出了备件初始配置方案下的备件库存缺货数模型,并在此基础上建立了基于备件隶属关系的两级库存系统配置优化模型。该模型以鱼雷装备使用度和库存费用为优化目标,通过优化备件库存配置结构,生成较好的备件库存配置方案,从而节约备件配置费用,避免造成资源浪费。     

基于状态的维修与备件库存决策联合优化研究

针对需进行定期功能检测的设备,研究其基于状态的维修策略与备件库存策略联合优化方法。引入延迟时间理论,分析定期功能检测策略下备件库存的消耗与供应过程;基于设备功能退化和备件库存变化规律,建立以设备维修保障费用为优化目标的数学模型,并采用仿真的方法对设备功能检测周期、备件最大库存水平、备件订购周期等决策变量进行联合优化。通过一个算例对所提出的方法和建立的模型进行应用验证。     

基于两级库存的装备备件配置优化模型

备件库存配置优化是提高装备战备完好性、降低装备寿命周期费用的重要途径。分析了基地级仓储中心、基层级仓库两级装备现场可更换单元(Line-Replacement Unit,LRU)库存系统,提出了备件初始配置方案下库存缺货模型,建立了基于备件隶属关系的两级库存系统配置优化模型。该模型以装备可用度和库存费用为优化目标,通过优化备件库存配置结构,形成合理的备件库存配置方案,从而降低备件配置费用,避免资源浪费。     

装备可修复备件三级库存优化配置模型研究

分析了备件库存优化研究现状,描述了可修复备件三级库存供应保障流程,以系统可用度和费用为约束,构建了备件三级库存优化配置模型,运用边际分析方法进行模型求解,得出可修复备件三级库存优化方案.以某型装备为例,对其维修备件库存方案进行优化,求得同时满足可用度和费用最优的库存方案,并分析了中继级修理时间和基层级修复概率对系统可用度的影响,可为装备维修保障工作提供决策.     

工龄更换策略下的备件库存决策研究

针对单部件系统工龄更换策略下备件需求的特点,建立了工龄更换策略与备件库存控制的联合优化模型。该模型通过分析一个订购期内工龄更换间隔期T及备件最大库存水平S对系统寿命分布的影响,建立了工龄更换间隔期、订购间隔期及最大库存水平与单位时间总费用（包括维修费用和库存费用）的关系,然后以单位时间总费用最小为目标,优化工龄更换间隔期T、订购间隔期t0及最大库存水平S。最后,基于案例,运用Matlab对模型进行数值计算,结果表明模型能有效地降低单位时间的总费用。     

基于两级联合库存的低消耗备件优化配置研究

针对现行装备低消耗备件供应保障效率不高的问题,提出了基于两级联合库存的低消耗备件优化配置方法。在建立备件两级联合库存模型的基础上,引入备件横向调拨策略,并以横向调拨方案为约束条件,两级库存系统期望缺货量最少、横向调拨量最大为优化目标,建立了两级联合库存配置优化模型。运用线性规划软件对模型进行求解和优化,结合实例对横向调拨方案进行了分析,结果表明该模型在达到备件配置要求的情况下,提高了备件利用率,为制定合理的备件优化方案提供决策依据。     

相控阵天线阵面T/R单元维修模型

为了提高相控阵天线阵面T/R单元的保障能力,提出了一种多情况下的两级维修保障策略。当天线阵面T/R故障单元达到一定阈值时,雷达停机开始维修。建立了以天线阵面使用可用度为约束条件,单位时间维修费用最少为目标的视情维修模型,最后利用边际效能算法对参数进行了求解。实例应用表明,该模型可以优化换件维修时机,换件维修人数等对天线阵面分系统保障效能的影响,为T/R单元维修策略提供理论支撑。     

基于历史数据的相控阵雷达T/R单元维修模型

为了减少大型相控阵雷达的停机维修次数,提高天线阵面T/R单元的保障能力,对累计故障数据进行建模,分析其故障分布规律,提出了一种多情况下的两级视情维修策略。建立了以天线阵面使用可用度为约束条件,单位时间维修费用为优化目标的视情维修模型,最后利用边际效能算法对参数进行求解。实例应用表明,该模型可以优化换件维修时机,换件维修人数等对天线阵面分系统保障效能的影响,为T/R单元维修策略提供理论支撑。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于可用度仿真分析的装备修理级别确定方法

针对通过更换备件完成修复性维修且常年担负战备的新型武器装备修理级别问题,建立基于使用可用度仿真分析的修理级别分析模型。以地空导弹装备为例,重点仿真分析中继级修复比例、送修率和远程支援技术因子3个指标,定量分析表明使用可用度与3个指标的比例关系,从而可根据使用可用度要求确定该系统修复性维修的修理级别。给出了修复性维修的修理级别分析方法和流程,实例验证了该模型的准确性和可行性。     

基于战备完好率的军用飞机维修费用需求确定方法

军用飞机维修费用需求与战备完好率要求密切相关,为保持飞机一定的战备完好率水平,必须投入一定的维修费用。维修费用投入多,则维修设备齐全,维修人员维修能力高,维修备件充足,飞机故障修复时间短,战备完好率高;维修费用投入少,会造成维修设备短缺,设施破旧,维修人员培训不到位,维修备件供应不足等各种问题,直接影响战备完好率水平。     

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。     

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。     

有限维修能力下作战单元时变可用度评估模型

针对作战单元任务期内备件需求随任务阶段动态变化的现实情况,考虑作战单元因携行维修能力有限而导致可修件具有一定报废概率的影响,通过引入报废因子,建立两级保障体制下,故障件具有一定报废概率且不考虑外部补给的作战单元时变可用度评估模型。采用Extend Sim仿真软件进行计算,根据仿真值进行参数拟合得到模型中报废因子的近似解析表达形式。研究表明,报废因子能够适应不同的可靠性维修性参数值,模型具有较强的适应性。该模型有效解决了备件非平衡状态下的装备时变可用度评估问题,可为装备管理人员制定合理的保障方案提供支撑。     

随舰备件需求分析中维修策略问题

分析了面向任务保障性工程理论指导下的舰船随舰备件配置问题,就最大、最小两种维修策略下随舰备件配置问题进行了研究,给出了面向任务的随舰备件需求分析仿真模型框架,结合算倒,研究了最大维修策略与最小维修策略的适用时机:在任务确定且任务结构函数明确条件下,应采用最小维修策略;否则采用最大维修策略.     

通用装备维修保障资源需求仿真建模研究

从新型通用装备维修保障的实际需求出发,在对维修保障系统运行过程分析的基础上,建立了维修资源需求的仿真模型,并给出了相关算法。该模型可实现对各种主要维修资源需求的预测,并能给出装备完好率、备件缺货率和装备待修时间等系统特征指标。该模型和算法可为装备的维修保障提供科学的依据。