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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于装备完好率的两级可修复备件库存优化模型

在传统的备件库存优化模型当中,库存优化目标大多是备件短缺数或者等待备件时间,但是作战指挥人员关注的是制定装备使用计划的重要依据装备完好率。为解决上述问题,以多隶属关系下两级备件保障模式为研究对象,构建备件两级闭环供应链系统结构与备件运转流程,提出装备完好率模型,依据单位价格备件对装备完好率的贡献度得出两级备件最优组配方案。结合算例验证了方法的可行性和有效性。     

基于Vari-Metric的舰载机可修复件库存配置模型

针对舰载机可修复备件配置问题,提出了基于Vari-Metric的多等级、多层级库存优化配置模型。首先,对舰载机保障过程进行分析;其次,进行可修复备件配置优化分析,根据舰载机保障特点,给出了备件短缺数、备件需求率和备件供应渠道模型;然后,给出基于边际优化算法的配置优化模型;最后,进行了实例分析,证明了模型的有效性,能够为保障人员备件配置优化提供一定的决策依据。     

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。     

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。     

系统备件利用率及备件配置方案优化

针对备件利用率目前只有统计定义的现状,建立了备件利用率的概率模型,揭示了备件利用率的内涵和实际工程意义。在此基础上,建立以系统备件满足率为约束,备件利用率为优化目标的配置方案优化模型。通过实例分析了系统备件满足率与利用率相互制约关系,为合理制定舰船备件配置方案提供决策依据。     

基于系统动力学模型的备件供应系统计算实验研究

为了提高备件供应系统效率,降低备件供应成本,实现备件供应"精确化",以某型武器"基层级-基地级"两级保障模式为研究对象,分析影响基层级备件供应系统备件保障能力的主要因素,建立基层级备件供应系统动力学模型和系统动力学方程,进行了模型校验以保证模型的有效性。以备件入库延迟时间、出库延迟时间、供需差额反应时间和供需差额调整强度为实验因素,以平均库存量和供需差额绝对值均值为考察对象进行计算实验。实验结果表明:备件供应系统中较大的延迟时间和备件供需差额调整强度将导致备件库存水平较大波动,较大出库延迟时间将显著增加备件库存水平。     

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。     

多级可修备件库存的生灭过程建模与优化

针对VARI-METRIC模型在低可用度下结果不准确的问题,建立基于生灭过程的任意等级、任意层级可修件库存优化模型。通过对各级站点、各类备件需求率与到达率的预测,对每个部件建立其生灭过程模型,并提出基于生灭过程的装备可用度计算方法。以整个保障系统的装备可用度为约束指标,以备件总购置费最低为目标,利用边际算法得到最优备件配置方案,并建立仿真模型对所得优化方案进行评估与调整。结合算例,以仿真结果作为检验标准,选取权威的VMETRIC软件与该解析模型在优化性能、计算精度及适用性上进行对比和说明。结果表明,无论是解析模型还是VMETRIC软件,均存在一定的适用范围,而采用解析与仿真相结合的方法无疑具有更强的适应性。     

基于EML模型的备件库存优化方法

针对当备件重要度不同时METRIC模型无法再使用边际效应法及在有限的保障经费和仓库空间约束条件下的备件库存问题,建立了评价备件重要度的12个指标,并给出了备件重要度的求解步骤;以装备可用度模型为基础,结合备件重要度,改进了边际效应法;以仓库空间、装备可用度为约束条件,以保障费用为目标函数,给出了以改进的边际效应法求出备件库存配置方案的步骤;案例研究表明:采用EML模型可以在最大化利用约束条件、满足目标要求、重点照顾重要度高的备件,同时对重要度一般的备件也能兼顾。     

基于满足率的随舰备件配置方案

针对满足率只有统计定义的问题,从不同角度研究了备件满足率的概率性质,给出了满足率的两种概率模型,揭示了满足率的内涵和实际工程意义。在此基础上,给出了系统备件保障满足率的概率定义,建立了以系统备件满足率为约束、备件总重量最小为目标的随舰备件配置优化模型,研究了优化模型的边际效益算法。实例分析表明：该方法为合理制定舰艇随舰备件保障方案提供了决策依据。     

装备使用阶段后续备件采购模型Ι：消耗件

在装备使用阶段,为制定合理的后续备件采购策略,以装备消耗件的采购优化为研究背景,根据供应链系统库存控制论,以备件短缺数指标为约束条件,采用系统法建立了消耗备件的采购模型,并利用经典拉格朗日乘子法求解最优采购点和采购量。算例给出了优化结果,并对影响备件采购方案的主要因素进行了分析。结果表明：该方法简单实用,能够为军方在装备使用阶段的后续保障中制定合理的消耗备件采购方案提供决策支持。     

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。     

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。     

基于决策满意度的装备备件配置仿真优化方法

作为装备维修保障体系的重要组成部分,备件的合理配置是装备保障的核心,直接影响装备的使用可用度.而如何在保证装备的使用可用度情况下使备件的保障费用尽可能地减少,是决策者最关心的问题.提出一种基于决策满意度的装备备件配置仿真优化方法,通过蒙特卡罗仿真建立装备使用可用度模型,并在二级维修保障模型进行仿真的基础上,利用模糊多目标优化对备件的使用可用度和备件保障费用这两个指标进行综合评判,最后得到符合决策满意度的备件配置方案.