横向补给策略下不完全修复件的可用度评估方法

针对任务期内普遍存在的故障件报废问题,首先通过忽略维修、运输时间将多级不完全修复件近似等效为底层站点的单级消耗件;然后,通过分析各底层站点备件量的竞争问题将备件量的多级配备等效为底层站点的单级配备;最后,利用伽马分布的可加性得到部件的可用度模型。在算例中,将构造仿真模型与近似方法进行了对比,结果表明:横向补给策略能有效提高装备可用度;在现场备件配置充足或维修、运输时间较短时,该近似评估方法具有较高精度。     

任务期间多层级不完全修复件的备件配置优化

针对任务期内普遍存在的故障件报废问题,提出了多层级设备的备件配置优化方法,确定了隐含在备件层次结构中的不可拆卸不可维修单元,通过忽略维修时间将设备中的不完全修复件近似等效为消耗件,并从底层开始逐层把所有下层备件数量折算为顶层备件数量,从而利用伽马分布的可加性计算设备的可用度,最后通过改进的边际算法得到备件分配方案。算例中通过与仿真方法的对比验证得出:只要维修时间不是过长,优化方法所得备件分配方案合理可行、易于实现,基本能满足保障要求。     

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。     

基于任务的装甲装备器材需求预测

分析基于任务环境下的装甲装备器材消耗影响因素,同时考虑预防性维修与修复性维修两种策略下的3种情况,以总成本最低为目标,以任务成功性及器材使用可用度为约束构造了基于任务的器材需求预测模型,并通过实例对模型进行求解与仿真校正,验证了模型的合理性及可行性。     

基于任务可用度模型的指数分布型备件随舰携行量计算模型

针对现有的战备完好性计算模型与备件数量关联度不强的问题和基于战备完好性的备件数量计算大多采用仿真方法的不足,提出了能够考虑备件数量影响的舰船装备任务可用度的概念及其计算模型,并在此基础上研究了寿命服从指数分布的备件在故障后采用更换策略时,装备的任务可用度与备件携行量的关系,得到了一个可以通过解析计算确定备件数量的新模型...     

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.     

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。     

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。     

航空地面空调车使用可用度建模仿真

使用可用度是度量装备战备完好性的重要依据,也是装备效能的重要表征参数。航空地面空调车主要用于为飞机设备舱和驾驶舱等提供空调气源保障,现阶段主要依据装备服役后一段时间内的统计数据评估其使用可用度,具有一定的局限性。结合航空地面空调车的使用特点和SIMLOX仿真平台的建模思想,以设备舱供风保障为出发点,从任务剖面、任务生成、任务配置、系统结构、修复性维修和预防性维修等方面建立了航空地面空调车使用可用度仿真评估模型,并进行了实例分析。结果表明:所建模型合理、可信,可为航空地面空调车的使用管理提供理论依据和方法支持。     

基于贮存-使用可用度的舰船备件保障模型

针对舰船上露天贮存时间长、使用时间短的一类电子装备备件配置数量仅根据装备工作时间确定的不合理情况,将装备贮存时间转化为使用时间来求取装备贮存可用度的概率,并在扩展METRIC理的基础上建立了装备贮存-使用任务可用度模型。采用边际算法对装备随舰初始备件配置数量进行了优化,并对相同任务可用度下不考虑贮存时间和考虑贮存时间得到的备件方案进行了比较和评估。案例结果表明:不考虑装备贮存失效影响下优化得到的备件方案,其实际任务可用度比预期任务可用度小许多。     

导弹武器系统可用度动态建模与分析

为了解决任务阶段导弹武器系统可用度评估问题,提出了基于UML(unified modeling language)和ASPN(arbitrary distribution stochastic Petri nets)的导弹武器系统可用度动态评估原理。探讨了利用UML进行可用度评估中数据收集和结构化表述的方法和步骤,并给出了基于结构类图的可用度概念模型、基于序列图的可用度时间划分、基于故障/战损的可用度建模描述。构建了基于状态的随机动态网络模型,用于刻画任务过程中与装备可用度密切相关的设计、使用与生存特性,以及它们的状态转移过程。通过ASPN将静态的概念模型转化为动态仿真评估模型,并进行实例分析,验证模型和系统的有效性。仿真的结果与实际试验情况吻合较好,表明这种动态评估方法快捷有效,可以应用于工程分析,为导弹武器系统可用度研究提供了一条新的思路。     

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。     

可修复型备件满足率的适用方案研究

在离散状态空间的马尔科夫过程的基础上,对可修复型备件满足率模型进行了研究,分析了经典的保障概率模型在装备综合保障过程中所存在的弊端,在增加备件维修次数阈值条件的基础上对模型进行改进后得到了一种新的可修复型备件满足率模型。在备件数量较少(等于1时)的情况下,与经典模型对比,该模型的符合程度较好;当备件数量较多时(大于1时),设计了在ExtendSim仿真软件环境下的仿真模型,并用仿真模型来检验改进后备件满足率模型的正确性,通过对比分析表明:该改进的备件满足率模型能较好地评估可修复型备件满足率指标,相比经典模型和仿真模型,避免了复杂耗时的运算过程,能够方便而且高效地运用于装备综合保障任务当中。     

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。     

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。     

考虑需求相关的可修复系统备件配置模型

对于一个拥有多台相同设备的可修复系统来说,一种备件的需求以及其对应的备件保障方案将影响着系统的可工作设备数量,从而影响着设备其他备件的需求,故假设备件需求相互独立且与系统自身备件保障方案无关而开展备件配置研究是不合理的.在考虑备件需求相关以及备件的保障方案对备件需求的影响的前提下,利用马尔可夫理论描述了备件需求规律,针对不串件拼修和串件拼修两种情况分别给出了可用度的计算方法,并在此基础上以备件配置费用作为优化目标,以可用度作为约束构建备件优化配置模型,给出了边际分析求解模型的方法.通过案例分析,验证了模型的正确性.     

舰船总体任务成功性的建模与应用

针对典型舰船的系统组成,进行了全舰任务成功性指标的示例计算,给出了总体指标的层次化表达方式。以舰船任务过程和典型任务剖面为依据,分析了任务可靠性和任务成功性之间的区别与联系,建立了舰船总体任务成功性指标的多阶段整体模型,并对航渡、待机、交战、撤离、返航阶段分别进行了仿真和解析建模。在建模与计算的基础上,通过敏感性分析计算了任务阶段持续时间的单位降低率等指标,为舰船任务成功性问题及其相关研究,提供了一个系统性的分析框架和方法。     

基于最小维修策略的多阶段任务成功性仿真模型

基于最小维修策略,给出了一种新的多阶段任务成功性仿真模型.该模型可以对多阶段任务中部件的失效维修过程进行仿真,从而计算出多阶段任务的成功概率,并对任务成功率关于备件的敏感性进行分析.仿真结果表明了该模型的正确性和易用性.