考虑资源共享的维修过程建模及资源配置研究

为研究维修机构资源的优化配置问题,分析了装备维修过程中的多维修小组共享关键资源进行并行维修的特点,采用Petri网技术建立了考虑多维修小组共享检测设备的维修过程模型。应用模型对系统特性进行了定性和定量分析,评价了不同资源配置情况下的维修保障效果。     

装备保障资源确定技术研究与需求分析系统开发

维修资源是实施装备维修工作的物质基础和重要保证,无论是平时训练还是战时抢修,维修资源都占据着十分重要的地位,不仅影响着装备的寿命周期费用(Life Cycle Costs,LCC),还直接影响着装备的战备完好率以及部队战斗力的保持和恢复.应用更加科学高效的方法确定保障资源,是维修决策面临的重要问题之一.据此,着眼于部队装备维修保障现状需求,将维修任务分配与保障资源需求紧密结合,提出了保障资源确定分析流程,并对分析过程中的关键技术进行了相应的研究,建立了典型的维修决策模型,优化了保障资源配置.最后开发了计算机辅助决策分析系统,为维修资源的优化配置起到了很好的辅助决策作用.     

现场作业环境下的舰船设备维修过程模型

作业环境对舰船设备维修过程有重要的影响,考虑了环境影响的维修过程研究才具有实际应用价值。在分析维修过程的基础上,对资源、操作和约束等维修作业三要素分别建立基于Petri网的元模型,利用元模型融合技术将维修作业要素元模型进行融合,从而得到维修过程的基本元模型。最后给出应用实例,建立了现场维修作业环境下舰船设备维修过程模型,通过过程模型的数学分析可以为维修过程的优化提供依据。     

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。     

便携式信息化汽车维修终端的设计

针对武警部队摩托输送中“经验加技能”的传统型人工汽车维修保障模式已不能满足现代条件下实施部队汽车装备快速维修保障需要的问题,设计开发了便携式信息化汽车维修终端,通过网络与计算机全息掌控系统对接,使远程支持与就地检测诊断和辅助维修为一体,有效地整合内外维修保障资源,优化技术保障手段,提高汽车维修的信息化程度和技术保障能力。     

战时装备维修保障资源优化模型

维修资源在抢修过程中的分配决定了抢修活动的平均处理时间和等待时间,针对抢修实施时维修资源的分配,研究资源的优化配置使抢修时间最小的问题.在抢修过程中使抢修时间最小的目标和约束条件下,提出了资源配置优化的排队模型,并结合遗传算法给出了求解最优配置模型的方法,通过实例分析说明了模型和方法的应用情况.资源配置优化模型和算法已成功应用于集群装备保障决策系统的开发.     

基于Web的交互式维修信息支持系统研究

根据装备维修信息化、智能化保障需求和发展,提出了基于Web的交互式维修信息支持系统。将交互式电子技术手册(IETM)与Internet、人工智能技术相结合,分析了系统的结构和主要功能,同时研究了系统实现过程中的关键技术,较好地实现了装备维修资源优化管理与共享,对维修技术实现远程信息的支持,并具体应用于某电子装备维修保障系统。     

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。     

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。     

考虑资源约束的复杂维修任务时间预计模型

在分析装备维修过程时间影响因素的基础上,研究了维修过程时间模型的建模要素关系。采用Petri网技术建立了反映子任务基本关系、资源约束和调度策略的典型维修过程模型,并对典型子任务执行过程进行了细化建模,研究了模型冲突和资源调度策略。针对典型实例进行了维修时间预计和资源利用率分析。     

基于遗传算法的战时维修保障系统优化研究

分析了战时维修保障系统的结构功能,给出了维修保障系统的解析模型,提出了维修保障系统的可控参数及指标;为了使维修保障系统发挥最佳效能,以最小二乘准则作为系统的优化准则,建立了维修保障系统的优化模型,采用遗传算法对优化模型进行求解,给出了计算方法,并以计算实例验证了方法的可行性。     

舰载电子装备综合维修保障系统研究

舰员级维修保障是舰艇维修保障体系中的重要部分,为提高舰员级维修保障水平提出了利用信息管理和专家系统技术建立舰载电子装备综合维修保障系统的思路和技术方案,并结合某类设备提出了建立综合维修保障系统的框架.     

导弹总体参数优化设计的合作协同进化MDO算法

传统的导弹设计方法不能很好地实现各子系统设计的协同 ,而多学科设计优化技术十分适合现代计算机网络环境下的多学科协同设计。根据协同进化与MDO在本质上的相似性 ,采用合作协同进化的方法进行MDO算法研究 ,以充分发挥进化算法的优越性。给出了一种基于合作协同进化的MDO算法 ,将该算法应用于导弹的气动 发动机 控制一体化优化设计。     

考虑机内测试诊断的维修任务模型及算法

机内测试设备（Built—in Test Equipment,BITE）在复杂系统中的应用越来越多,由于BITE诊断存在不确定性,就可能导致无效的维修．采用一种考虑BITE诊断不确定性的维修任务选择模型及其求解算法,以在一定置信水平下获得最佳的维修方案．首先,给出了考虑BITE诊断不确定性的维修任务选择问题的假设条件,建立了非线性的、离散的随机机会约束规划模型．其次,设计了求解随机机会约束规划模型的一种基于随机模拟的粒子群算法,包括粒子的表示、适应度函数、更新公式、算法框架等．最后,给出了具体实例,证明了模型与算法的有效性．该模型适用于管理人员在考虑BITE诊断不确定性的情况下做出合理的维修任务选择决策．     

基于多目标约束的基本保障单元人力资源优化研究

针对装备维修工作中基本保障单元的人员优化问题,在维修过程中为保证以最少的人员在最短的时间内完成预定的维修任务,分析了修理工期与人员数量的关系,应用多目标约束理论建立了工期人员优化的多目标数学模型,通过预处理将模型转化为路径组合优化问题,并用改进的蚁群算法对模型的求解进行了研究,最后通过实例验证了优化模型及求解方法的有效性和实用性。     

A mixed optimization technique for the generalized machine replacement problem

A mixed optimization technique for optimal machine replacement is presented which allows much more flexibility than previous models. Optimal purchase, maintenance and sale of a given machine between any two given points in time is treated as a subproblem, which one may choose to solve via control theory, dynamic programming, or practical engineering considerations. (A control theory formulation is used in the paper as an illustration.) These subproblem solutions are then incorporated into a Wagner-Whitin formulation for solution of the full problem. The technique is particularly useful for problems with such asymmetries as an existing initial machine or uneven technological change. A simple numerical example is solved in the Appendix.     

Optimal replacement of military aircraft: an economic approach

A nonlinear optimization model is developed in this paper to identify the optimal replacement strategy for military aircraft. In the model, the aircraft operating and maintenance (O&M) costs per available year are estimated as a function of age during the aircraft life cycle. After determining the optimal replacement policy, the model is applied to the CF Long-Range Patrol CP-140A Arcturus fleet. A sensitivity analysis is also carried out to assess the impact of some key model parameters on the result.     

粗糙集理论在装备保障训练效果评估中的应用

装备维修保障训练效果评估中最关键的步骤就是评估指标体系的构建及优化,为了克服传统评价方法中存在指标关联性大和权重确定主观性强的问题,将粗糙集和信息熵理论引入装备维修保障训练效果评估领域。采用信息熵的算法对连续指标离散化,基于粗糙集区分矩阵的方法对指标体系进行属性约简,降低了模型的复杂性;在此基础上提出了粗糙集属性重要度和AHP法相结合确定指标权重的方法,进而通过专家评议应用于训练效果评估实例,得到了较好的评估效果,为装备维修保障训练评估提供了新的参考方法。     

维修保障单元设计方法研究

针对当前缺少维修保障单元设计方法及具体操作步骤的现状,对特定维修保障力量内部维修保障单元设计问题进行了分析。从维修保障单元的概念入手,以维修任务及其维修资源需求为基础,提出了维修保障单元设计的思路,并对具体的步骤、方法进行了说明。最后,结合具体的示例,对该方法的可行性和易用性进行了验证。