考虑任务的多设备串联系统预防性维修决策优化

针对多设备串联系统因分别对单一设备进行预防性维修而造成停机次数较多的情况,提出了考虑任务的多设备串联系统预防性维修决策优化方法,以期将使预防性维修的优化结果更贴近实际。首先,对考虑任务的多设备串联系统预防性维修进行了问题描述,然后,进行了建模假设,并以降低系统整机维修费用为目标,以成组维修和机会维修为维修策略调整的基本依据,以预防性维修费用和修复性维修费用的变化为变量,建立了考虑任务的多设备串联系统预防性维修决策优化模型。最后,以某型多设备系统为例,进行了算例验证。     

基于半马氏决策过程的电容器维修策略优化

针对电容器随机劣化失效的特点,采用半马氏决策过程解决其预防性维修方案设计和维修策略优化问题.在电容器随机劣化的Gaussian-Poisson模型基础上,以检测周期为优化变量,同时考虑预防性维修次数阈值的影响,建立电容器长期运行费用率优化模型.分析表明,对该型号电容器来说,预防性维修相比于事后修理更加有利于节省部件长期运行的费用率.     

使用检查维修工作模型的建立

RCMA是制订装备预防性维修大纲的系统方法,可用度是制订军械装备预防性维修周期的主要决策目标,对RCMA七种工作类型之一的使用检查工作建立了以可用度为决策目标的一般模型,举例给出了模型输出结果的特征和敏感性,对几种特殊情况进行了讨论,给出的模型可用于此类问题的维修决策。     

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。     

考虑多重劣化故障的装备最优视情维修策略

针对装备维修工程实际中多重故障并发的问题,假设系统经历两个相互独立的劣化故障过程,设定相应的预防性维修阈值并定期对系统状态进行检测;基于Gamma过程建立了该系统的视情维修决策优化模型,给出了系统在预定维修策略下的长期运行费用率计算表达式,并以系统长期运行费用率最低为目标,对检测周期和两个维修阈值进行优化。通过算例分析了维修策略参数对于长期运行费用率及预防性维修概率的影响。计算结果表明:在给定模型参数下,存在一组最优维修策略参数(检测周期和维修阈值),能够使得系统长期运行费用率降至最低。     

航空装备预防性维修工作确定与优化

现代维修理论制定预防性维修工作的方法是以可靠性为中心的维修分析(RCMA),为进一步完善预防性维修工作,提出基于使用维修和故障信息基础上的新的分析方法,分析了航空装备维修工程的特点,建立维修-故障作用力模型,结合主成分分析法,得出顶防故障的主要维修工作.通过计算预防性维修工作的功能,优先执行功能最大的预防性维修工作.设计了一种新的预防性维修工作优化算法,为合理、适时安排不同的预防性维修工作提供依据.     

装甲装备使用可用度与维修保障费用的优化模型

维修保障费用是影响装甲装备使用可用度的重要因素之一。要在有限的保障经费下实现高可用度要求,就必须建立装甲装备的使用可用度与维修保障费用的优化模型。根据装甲装备实际维修特点,在分析装甲装备预防性维修过程中故障类型多样的基础上,构建了装甲装备在给定维修周期内的使用可用度模型和维修保障费用模型,进而建立了使用可用度与维修保障费用的优化模型,提出了模型的解法和模型的改进建议。     

基于平均停机时间率的劣化系统状态维修决策优化模型

采用Gamma过程描述劣化系统状态变化,建立了系统状态随机劣化模型。为降低劣化系统的平均停机时间率,在考虑检测时间和维修时间影响的条件下,利用更新过程理论,以系统长期运行平均停机时间率最小为优化目标,建立了以系统检测间隔期与预防性维修阈值为决策变量的状态维修决策优化模型。采用蒙特卡罗方法对模型进行优化求解,得到了系统最优检测间隔期与预防性维修阈值,并通过案例进行了分析,结果表明:采用优化得到的检测间隔期和预防性维修阈值进行状态维修决策,能有效降低劣化系统的平均停机时间率。     

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。     

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。     

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.     

基于状态的检查与修理综合决策模型

分析了单部件系统退化过程的特点，建立了基于状态的检查与修理决策模型。该模型根据系统的当前状态来决定检查与修理，通过分析计算系统在一个更新周期内平均检查次数、预防性维修及修复性故障的概率，建立维修费用与检查问隔及预防性维修阈值的关系，以平均维修费用最小为目标，优化检查间隔及预防性维修阈值。最后运用Matlab对模型进行数值计算，结果表明，模型能有效地降低维修费用。     

遗传算法的预防性维修周期优化方法

考虑到预防维修可以提高系统生产效益的同时,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描述;而且还充分考虑到系统预防维修周期随维修次数的变化情况,建立了系统预防维修周期优化模型,并将改进后的遗传算法运用于模型的优化求解.重点研究了系统总效益随预防维修次数的变化率, 从而有效地帮助决策者判定系统何时进行更新替换.     

基于可用度的电子装备预防维修周期研究

探讨了修复型预防维修的一种仿真模型，基于可用度的定义，给出了基于最大可用度的修复型预防维修周期决策模型的仿真计算方法，结合数据采集板给出了仿真运算结果。     

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。     

Machine maintenance with workload considerations

Machine maintenance is modeled in the setting of a single‐server queue. Machine deterioration corresponds to slower service rates and failure. This leads to higher congestion and an increase in customer holding costs. The decision‐maker decides when to perform maintenance, which may be done pre‐emptively; before catastrophic failures. Similar to classic maintenance control models, the information available to the decision‐maker includes the state of the server. Unlike classic models, the information also includes the number of customers in queue. Considered are both a repair model and a replacement model. In the repair model, with random replacement times, fixed costs are assumed to be constant in the server state. In the replacement model, both constant and variable fixed costs are considered. It is shown in general that the optimal maintenance policies have switching curve structure that is monotone in the server state. However, the switching curve policies for the repair model are not always monotone in the number of customers in the queue. Numerical examples and two heuristics are also presented. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2007     

复杂系统复合维修间隔期优化模型

采用组合策略对复杂系统辅以功能检测的定期更换维修工作进行综合优化.在分析复杂系统维修费用结构和组成的基础上,建立了其无限使用期条件下单位时间期望费用的数学模型,从而获得系统最佳的功能检测间隔期、定期更换周期内的检测次数和最优总费用.最后通过一个算例验证了该策略和模型的有效性.     

不确定失效阈值影响下考虑设备剩余寿命预测信息的最优替换策略

为了进一步提升设备维修决策的科学性,通过建立综合设备剩余寿命预测数据与不确定失效阈值的最优维修决策模型,实现了不可维修设备的最优替换策略。构建基于非线性Wiener过程的设备性能退化模型,并采用极大似然法估计退化模型参数;提出一种基于期望最大(Expectation Maximization, EM)算法的不确定失效阈值分布系数估计方法,通过引入虚拟失效阈值数据实现对失效阈值分布系数的同步迭代更新;基于首达时的概念推导出不确定失效阈值条件下设备剩余寿命的概率密度函数,并基于更新报酬理论建立维修决策模型,从而实现设备的最优维修决策。算例分析表明,设备的失效阈值会对维修决策结果产生重要影响,考虑设备失效阈值的不确定性既有助于提升剩余寿命预测的准确性,又可以有效降低设备的寿命周期费用。