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。     

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。     

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。     

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。     

基于串件拼修策略的工程装备备件库存控制

工程装备备件精确保障是未来工程部队工程装备保障的改革和发展方向,搞好工程装备备件库存是实现工程部队装备备件保障精确化的重要保证.分析了当前工程装备备件保障的相关理论和发展趋势,指出了其弊端.研究了工程部队工程装备备件维修和库存特点.为了更好地提高工程装备备件保障效率,引入了串件拼修理论,并指出了串件拼修的适应性及其优点,然后分别建立了单个工程基地库存模型和工程部队两级联合库存模型,最后通过实例对比分析表明:该方法优于传统的备件库存理论和无串件拼修的备件库存模型,能够显著节约备件保障成本.     

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。     

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。     

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。     

舰船随舰备件配置方法

为准确预测备件需求数量,需要针对具体的保障对象和保障环境特点,选择合适的评价保障指标。针对单舰船在海上执行训练任务时的随舰备件保障问题,在分析影响随舰备件配置各因素的基础上,通过比较分析各评价保障指标的适用特点,选择满足率作为随舰备件的评价保障指标,进而给出了基于满足率模型的单备件配置方法,为部队装备保障人员合理制定备件保障方案提供决策依据。     

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。     

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。     

A Bayesian approach to demand estimation and inventory provisioning

This article addresses the problem of explicitly taking into account uncertainty about the demand for spare parts in making inventory procurement and stockage decisions. The model described provides for a unified treatment of the closely related problems of statistical estimation of demand and resource allocation within the inventory system, and leads to an easily implemented, efficient method of determining requirements for spare parts both in the early provisioning phase and in later periods of operations when demand data have accumulated Analyses of the model's theoretical foundations and of sample outcomes of the model based upon data on parts intended for use in the F-14 lead to conclusions of great importance to both support planners and operations planners Finally, of particular significance is the ability afforded the planner by this model to quantify the impact on inventory system costs of varying levels of system reliability or management uncertainty as to projected system performance. This will provide an economic basis for analysis of such alternatives as early deployment, operational testing, and equipment redesign.     

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。     

Inventory pooling games for expensive,low‐demand spare parts

We consider several independent decision makers who stock expensive, low‐demand spare parts for their high‐tech machines. They can collaborate by full pooling of their inventories via free transshipments. We examine the stability of such pooling arrangements, and we address the issue of fairly distributing the collective holding and downtime costs over the participants, by applying concepts from cooperative game theory. We consider two settings: one where each party maintains a predetermined stocking level and one where base stock levels are optimized. For the setting with fixed stocking levels, we unravel the possibly conflicting effects of implementing a full pooling arrangement and study these effects separately to establish intuitive conditions for existence of a stable cost allocation. For the setting with optimized stocking levels, we provide a simple proportional rule that accomplishes a population monotonic allocation scheme if downtime costs are symmetric among participants. Although our whole analysis is motivated by spare parts applications, all results are also applicable to other pooled resource systems of which the steady‐state behavior is equivalent to that of an Erlang loss system. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2012     

A comparative study of demand forecasting techniques for military helicopter spare parts

This paper deals with techniques applicable to predicting spare parts demand for military helicopters. The military helicopter is a distinct weapons system, whose unique configuration may preclude the direct application of forecasting techniques which have proved successful for other weapon systems. Furthermore, although the military helicopter has become extremely important tactically in modern warfare, it has received scant attention in terms of research concerning its supply support. Specifically, this paper summarizes research done to measure and compare the forecasting accuracy of six mathematical models, as they were applied to three prominent military helicopters. In addition, the paper describes attempts that were made to define, where possible, the conditions under which a specific forecasting technique might be applicable. In general, it is shown that the most accurate set of helicopter spare parts demand forecasts are produced by a second order polynomial exponential smoothing model. This model is observed to have most accurately described the highly volatile, and upward-trended demand time series which were the subject of the study.     

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。     

考虑战损件回收再造的战场军需备件供应优化研究

在考虑军需备件需求和战损件修复不确定性的条件下,研究了战场上军需备件供应优化问题,建立了优化问题的数学模型,证明了模型的凸函数特性,给出了模型的最优解析解计算方法.     

装备备件管理技术综述

备件管理水平的高低直接影响着装备保障能力的发挥和使用保障费用的维持，备件管理现已成为世界范围内的研究热点。通过对国内外有关备件管理文献的分析，总结了备件管理在备件分类方法、需求预测与确定、库存控制与优化3个方面的研究现状。分析结果表明：备件管理将向多因素综合考虑的备件分类方法，基于备件需求不确定性的预测技术以及基于计算机辅助技术、物流和供应链管理等方向发展。     

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.