复杂装备维修项目风险评估与控制CPN模型

复杂装备维修工程范围广、周期长,易产生安全、质量、进度及费用风险。为解决维修工程整体风险评估问题,通过定义维修单元任务,明确了维修工程整体风险评估建模需求和模型框架;建立了单元任务风险仿真以及单元任务逻辑关联的CPN模型;构建了以单元任务风险评估值为输入的工程整体风险仿真CPN模型。应用该模型,进行了柴油机中修风险仿真评估及控制分析,操作过程及仿真结果说明了模型的正确性。     

基于任务需求分析的维修装备数量确定

针对目前常用的维修装备数量预测方法存在的不足,以装备维修任务需求分析模型为输入,建立装备维修任务和维修装备数量之间的解析关系模型,从而计算出维修装备的数量。该方法充分考虑了任务需求对维修装备发展的牵引作用,为确定维修装备数量提供了新的途径。     

着色Petri网的装备维修工艺建模

通过对装备维修工艺过程及其特点的分析,确定了基于Petri网建模方法的维修工艺优化过程模型。首先依据基本的维修拆卸规则和Petri网建模规则建立了工序Petri网模型,在此基础上以维修人员和通用维修机、工具为主要资源约束建立了维修工艺过程CPN模型。最后,通过装甲装备某部件维修的工艺过程仿真及数据分析确定了该建模方法的有效性和实用性。CPN较好地描述了装备维修工艺过程中的选择、冲突等事件,对指导维修工艺实践和工艺优化起到了积极的作用。     

长周期服役系统可靠性与维修成本评估

军用飞机等武器装备系统日趋复杂,武器装备系统的故障规律也越来越复杂。维修是保持武器装备质量特性的重要手段,合理的度量维修行为对可靠性以及维修成本的影响,是衡量装备保障效能,预计装备可靠性的必要基础,也是装备在役考核的重要内容。基于复杂装备的服役数据,采用Gamma分布模型拟合其寿命分布,并结合装备的实际维修过程,设计正态分布的役龄回退模型度量装备的随机维修效果,在此基础上构建了定周期预防性维修和机会维修的装备维修成本模型。以某型飞机舰载信息探测系统为例进行了算法验证,分别对构建的寿命分布模型、不完全维修模型以及维修成本模型进行了比较。结果表明:该方法可更加准确地反映出装备在实际服役环境下的可靠性水平、维修效果和维修成本。研究方法和结果可为复杂装备在使用、保障、在役考核以及改进设计等提供决策方法和依据。     

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。     

地空导弹维修保障能力评估与备件优化模型

地空导弹武器系统维修保障能力评估与备件优化是制定维修保障方案的重要内容,能够对平时和战时防空作战任务的维修保障产生重大影响.运用更新过程理论,给出了部件寿命服从指数分布和威布尔分布情况下,单部件和多个同种部件的备件满足率模型.在备件满足率模型的基础上,结合地空导弹装备和部件任务结构关系,得到了系统任务成功概率评估模型.在满足任务成功概率与备件费用约束条件下,建立了系统备件携行量优化模型,用边际分析法进行了求解.通过实例验证,得到了满意的结果.该模型已经应用于某地空导弹使用阶段综合保障信息系统.     

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.     

基于系统动力学的航天装备军民融合维修保障运行研究

为推动航天领域军民融合深度发展,提升航天装备维修保障能力,结合系统动力学的基本原理与仿真流程,构建了航天装备军民融合维修保障运行的系统动力学模型,并通过典型航天装备的维修保障任务实例,利用Vensim软件实现基于系统力学的航天装备军民融合维修保障仿真实验。结果表明:该方法可为决策部门建立和完善航天装备军民融合维修保障运行机制提供科学依据和决策参考。     

基于仿真的装备保障性指标初步确定方法

装备论证中保障性要求的确定包括指标选取和指标量化。根据典型装备保障性指标论证一般程序和基本要求,将装备保障性指标分为使用保障性指标、设计保障性指标以及保障资源性指标,通过模型解析,进一步明确了指标之间的关系及论证模型需求,建立起能够描述任务要求、装备系统以及维修保障之间关系的仿真模型,并基于Anylogic软件平台对所构建的模型进行仿真实现。最后以某型装甲装备机动任务为例,结合数据分析结果,初步确定了装备在特定条件下实际保障水平,从而为掌握装备保障性设计水平,以及进一步的保障性指标设计、权衡、优化和保障方案的制定奠定了基础。     

虚拟维修仿真数据编辑系统研究

为有效解决虚拟维修系统中仿真数据编辑技术不通用的问题,在深入研究虚拟维修数据模型、交互任务分析、仿真数据管理等关键技术的基础上,设计开发了具有工程应用价值的虚拟维修仿真数据编辑系统.在分析系统设计需求的基础上,设计了系统总体结构,基于S1000D设计了虚拟维修数据模型,基于UML分析了维修样机编辑和维修规程编辑过程中的交互任务,基于XML实现了仿真数据的编辑、存储与发布.该系统应用于某型复杂装备虚拟维修,验证了系统的各项功能和应用效果.     

基于过程建模的复杂装备虚拟维修训练仿真

针对复杂装备维修训练的特点，结合Petri网技术研究了维修作业过程的描述方法，建立了维修作业过程描述模型，可以清晰表达各维修作业间的逻辑关系、约束条件和维修保障资源的配置，引入时间概念也便于某些维修性分析工作的开展；基于此过程描述模型设计并开发了某型装备的虚拟维修训练系统，通过仿真实例，说明该系统可以有效地解决装备维修训练中存在的问题，具有一定的实用价值。     

一种基于熵值的装备维修性评价模型

本文提出了一种基于熵值的装备维修性综合评价模型,该模型包括评价指标的熵值度量模型、装备维修信息结构图和行为控制图以及基于熵值的评价指标聚合模型等3个方面。本研究首先在分析装备维修一般过程和维修性评价内容的基础上,构建了定性指标和定量指标相结合的装备维修性评价指标体系,分析了维修任务复杂度、维修保障复杂度和基于熵值的维修效果的涵义;其次,给出了定性指标的熵值、定量指标的熵值以及基于权值的装备维修性熵值等计算方法;最后,给出一个装备维修性熵值评价的算例。算例结果表明,所提方法能够结合综合维修任务、维修保障和维修效果等多种影响因素进行装备维修性评价,不仅可以根据熵值大小对装备维修性水平进行高低排序,还可以分析影响装备维修性水平的瓶颈因素。     

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。     

考虑多类资源的多任务并行维修过程Petri网建模

针对基本Petri网在建立多种任务共享多类资源情况下的复杂并行维修过程时存在的结构复杂化问题,应用网抽象原理,由简入繁,将库所变迁网模型逐步转化为常量弧有色网和有色网模型,由单类任务/单类资源、单类任务/多类资源模型逐步建立了考虑多类资源的多任务并行维修过程模型。采用Petri网仿真分析工具ExSpect对有色网模型进行了实例研究。结果表明：模型具有通用性,便于仿真实现。     

虚拟训练系统复杂装备建模方法研究

分析了虚拟训练系统装备模型的基本特征，并将装备模型分为外观模型与机理模型，在此基础上，介绍了外观模型的构造方法和基于有向图的模型约束结构，根据复杂系统以及虚拟训练的特点，建立了装备对象机理模型，同时阐述了外观与机理模型的系统应用。     

状态维修下通指装备可用度评估

随着监测诊断技术的发展,状态维修在通指装备维修中应用范围越来越广。根据系统模块之间的并联供求关系,以系统可用度求解为目标,建立多态串并联可控系统可用度精确求解模型。在对模型进行求解的过程中运用发生函数算法,对算法的运用范围进行拓展。实例结果证明评估模型的精确性,对于装备状态评估具有更强的指导性。     

基于 SD 的战时装备维修器材消耗预测模型

从影响战时装备维修器材消耗的主要因素入手,基于系统动力学方法构建了战时装备维修器材消耗的SD模型。通过对模型的运行与仿真得到了装备维修器材的消耗数据,验证了模型的适用性和方法的可行性,为科学预测战时装备维修器材消耗、做好维修器材保障工作提供了新的方法指导。     

基于SD的战时装备维修器材消耗预测模型

从影响战时装备维修器材消耗的主要因素入手,基于系统动力学方法构建了战时装备维修器材消耗的SD模型。通过对模型的运行与仿真得到了装备维修器材的消耗数据,验证了模型的适用性和方法的可行性,为科学预测战时装备维修器材消耗、做好维修器材保障工作提供了新的方法指导。     

灵境技术在装备维修训练中应用研究

以虚拟现实技术为基础,提出了构建装备维修训练系统的总体方案.该系统的实现对于解决目前存在的复杂装备维修训练问题有重要意义.