串联系统预防维修周期优化策略研究(英文)

针对串联系统建立了基于可靠性约束的预防性维修优化模型,该模型充分考虑到预防维修可以提高系统可靠性的同时,其故障率会随着维修次数的增加而上升,引入役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化进行了描述.通过实例验证了该优化模型的正确性与可用性,对模型作进一步的扩展,还可用于更一般复杂的串并联系统.     

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。     

预防周期不同的最佳系统预防性维修优化模型

建立了一种系统预防维修周期优化模型,该模型不但考虑到系统预防维修时各周期不同的情况,而且还充分考虑到预防维修可以提高系统生产效益的同时,其故障率会随着维修次数的增加而上升,引入役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化进行了描述。重点研究了系统在不同预防周期条件下的总维修费用随预防维修次数的变化,并与预防维修周期相同时的情况进行了比较。实例验证了该优化模型的正确性与可用性。     

基于排队论的装备维修人员数量需求模型*

确定维修人员需求是对装备维修机构进行科学管理和对维修人员进行有计划培训的需要。在分析装备维修人员构成的随机服务系统特征的基础上,运用排队论理论建立了以平均等待时间为目标的维修人员需求的愿望模型,该模型可更加确切地描述各专业对维修人员的实际需求。通过对模型进行仿真,结果表明了模型的合理性。     

装备维修系统的组织模型研究

综述了组织模型的研究现状,用维修组织的存在环境、构成要素、维修目标、维修策略和存在时间建立了复杂装备维修系统的形式化模型,分析并研究了维修组织要素之间的交互、隶属与协作关系,定义了维修系统的元组织。该方法可描述动态复杂条件下的维修系统,有利于装备维修保障信息系统的计算机建模与实现。     

视情维修模式下威布尔比例故障率模型

视情维修在提高装备的使用可用度、减少生命周期费用和提高维修保障效率等方面发挥了重要作用.在视情维修模式下,采用威布尔比例故障率模型描述了系统状态与故障率之间的关系,对伴随变量进行了相关性分析,以最大可用度为目标,建立视情维修的最优维修策略模型,并根据系统当前状态信息来判断装备是否已经达到最佳的维修时机.最后,对某型陀螺仪故障数据进行了实例分析,表明该方法在视情维修中的合理性和有效性.     

基于比例危险模型的船用柴油机视情维修决策

针对船用柴油机视情维修决策问题,采用威布尔比例危险模型描述了系统状态与故障率之间的关系,利用核主成分分析对协变量进行了去相关和约简处理,以平均费用最小为决策目标,建立了视情维修的最优维修策略模型,并根据设备当前状态信息来判断是否需要进行维修。实例分析表明：该方法有效融合了历史故障信息和运行状态信息,提高了柴油机可用度,降低了维修保障费用。     

任意寿命分布下k/N(G)系统定时维修决策模型

针对大型k/N(G)系统维修保障特点,提出了一种定时维修策略。以系统使用可用度为约束条件,以系统期望维修费用率最小化为优化目标,建立了任意寿命分布下k/N(G)系统定时维修优化模型,并提出了一种求解模型的数值迭代算法。实例分析表明,该模型既能计算定时维修策略下k/N(G)系统使用可用度和期望维修费用率,又能确定最佳的定时维修间隔期和最佳的换件维修人数,可为k/N(G)系统预防性维修提供决策支持。     

基于增强现实的装备诱导维修系统设计与实现

针对目前装备维修过程中存在的复杂度高、上手慢和安全性低等问题,构建了一个诱导维修原型系统,并围绕增强现实关键技术阐述了诱导维修系统的设计与实现;采用了模块化设计方法,通过分析诱导维修系统设计需求,对系统所需要的各个功能模块进行了设计,并且使得系统的维修任务能够根据维修对象的改变在框架不变的前提下得到修改或升级;利用该原型系统对发动机活塞环和离合器片更换两项维修任务进行了诱导,验证了系统的功能。     

考虑运行故障的工程安全设施使用检查可用度模型

使用检查是发现工程安全设施系统隐蔽功能故障的有效措施。在考虑检查期间可能发生运行故障的前提下，建立了基于使用检查策略的系统可用度模型。应用该模型对应急柴油发电机的使用检查过程进行可用度分析，确定了其最优检查问隔期和给定可用度条件下的检查间隔期区间；探讨了检查时间和维修时间对可用度的影响。研究表明，该模型对于工程安全设施系统的可用度分析是有效可行的，其结果能够为维修决策提供依据。     

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。     

信息化条件下维修保障系统的基元模型及其动力学特性

信息化条件下维修保障系统是由分散的维修保障节点所构成的网络化系统,其节点规模与节点间连接关系决定了维修保障系统的效能,因而维修系统具有典型的网络效应特性.为测度维修保障系统的网络效应这一动力学特性,从维修系统基本构成要素出发引入基元模型的概念,建立了与现有维修保障策略相对应的维修保障系统的最小网络表示,定义了网络效应的计算公式,并从连接增长与节点增长两个方面研究了维修保障系统的结构效应和演化效应.初步的计算结果表明,该方法能较好地测度不同维修保障系统的效能,从而可用于指导维修保障信息化建设的布局和研究信息化条件下维修保障系统的运作规律.     

多传感器式诱导维修系统的设计与实现

针对战场装备抢修中维修作业时间紧、任务重、难度大和专业维修人员少的问题,提出了多传感器式诱导维修系统体系结构,开发了一套基于增强现实技术的诱导维修系统。系统主要由5个模块构成。通过PST跟踪仪和基于无迹卡尔曼滤波的多传感器跟踪算法完成跟踪注册,结合语音和手势识别进行人机交互,通过构建无线通讯网络和实现数据分布式处理拓展了系统的适应性和实用性。以某型装备电磁铁更换为例,对系统功能进行了验证。实验对比说明了与纸制维修手册和普通移动终端相比,该系统能更为高效地指导维修人员完成维修任务。     

复杂系统的MTTR建模研究

现代武器系统的结构越来越复杂,在进行系统修复前,系统往往发生多个故障的情况,致使原来的维修性模型不能完全地反映系统的维修性水平。针对多重故障的维修,推导出一种能反映这种情况下的维修性预计的平均修复时间(MTTR)数学模型。模型中的一次维修事件由原来的只进行单一故障维修扩展到可以对多个不同故障进行维修的情况,更好地反映了复杂系统的实际维修情况。通过实例验证了该模型能实际地反映出复杂系统的维修性情况,从而更加准确地预计出系统的维修性水平。     

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。     

复杂装备动态组合维修优化模型研究

对于部件之间存在经济相关性的复杂装备,组合维修能提高维修效率并节省维修费用。传统的固定组合维修决策模型是基于无限使用期的,往往忽略了实际维修中某段时间内可能出现的维修信息的改变,比如部件的故障规律发生变化,意外的维修机会等。针对采取定期维修工作的复杂装备,建立以系统维修费用为目标函数,系统可用度为约束的动态组合维修决策模型,将维修信息的变化进行分析,并用滚动时域的方法对模型进行维修优化。最后,通过算例验证了动态组合维修模型的有效性。     

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。     

某新型飞机着陆引导系统的智能故障诊断研究

针对新一代电子信息系统计算机化、数字化、集成化等特点,结合某型飞机着陆引导系统维护手段的更新和维修性能的改进,对着陆引导系统智能故障诊断展开研究.在深入分析该着陆引导系统测试性能和维修性能的基础上,引入智能故障诊断技术建立该着陆引导系统故障树,提出了建立智能故障诊断专家系统知识的表示方法,构建了动态可重构知识库,探讨了故障树向知识的转换方法,并结合VC与prolog实现了该着陆引导系统的智能故障诊断专家系统.     

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。     

大型k/N系统维修资源优化配置模型

为解决大型k/N系统维修资源的配置问题,建立了一种维修资源优化配置模型。首先,根据大型k/N系统故障单元的维修特点提出了批量m维修策略,并基于此策略建立了k/N系统使用可用度模型,利用M~Q/M/c排队理论对影响系统使用可用度的关键指标进行了计算和修正;然后,建立了由多个k/N系统组成的复杂装备的多种维修资源的优化配置模型,采用边际效应分析法对多种维修资源进行综合优化;最后,通过算例仿真与分析对所提出的模型进行了验证。结果表明,所建立的模型具有一定的可行性与有效性,能为装备维修保障人员提供决策支持。