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。     

舰船装备多态系统维修决策的帕累托最优模型

针对舰船装备的复杂性与多态性特点,在分析多目标维修决策帕累托最优理论基本原理的基础上,建立了考虑可靠性、维修时间以及费用的舰船装备多态系统维修决策帕累托最优模型,给出了一种操作简便的解析算法,为维修决策提供了模型依据。最后,以舰用柴油机为例,建立了柴油机维修决策的帕累托最优模型,在给定的决策参数条件下,计算得到了柴油机维修的最优方案,验证了该研究方法的正确性及可操性。     

基于比例危险模型的船用柴油机视情维修决策

针对船用柴油机视情维修决策问题,采用威布尔比例危险模型描述了系统状态与故障率之间的关系,利用核主成分分析对协变量进行了去相关和约简处理,以平均费用最小为决策目标,建立了视情维修的最优维修策略模型,并根据设备当前状态信息来判断是否需要进行维修。实例分析表明：该方法有效融合了历史故障信息和运行状态信息,提高了柴油机可用度,降低了维修保障费用。     

基于风险的重大任务期间装备维修时机决策建模

为了制定科学合理的维修时机、降低装备故障风险,在经济性、任务性和安全性风险三个单目标决策模型的基础上,首先明确装备故障风险分析的步骤,分析了两种维修方式下的维修时机决策建模;然后,提出了基于风险的装备维修时机决策建模方法;随后,建立了考虑经济性、任务性和安全性的单目标模型和考虑故障风险的多目标模型,并给出了两种情况下的模型求解步骤;最后,结合某装备安全阀进行案例分析,验证了模型的有效性。     

基于案例的舰船装备维修风险评估

为提高船舶装备维修风险评估的可操性和正确性,首先分析了舰船装备维修中的风险问题,建立了基于案例的舰船装备维修单元任务风险推理模型;然后,引入神经规则,将案例知识转换成规则,进行风险评估的规则推理;最后,以某型柴油机为例进行了基于案例知识的维修单元任务风险评估。结果表明:基于案例的风险评估方法可以较大幅度地提高风险推理效率。     

舰用柴油机热力性能和故障自动分析诊断系统通过鉴定

由我院研制的海军计划内课题“舰用柴油机热力性能和故障自动分析诊断系统”,于1991年1月19日,顺利通过了由海军装备技术部舰艇部主持的鉴定。该系统主要包括:经计算机实现的舰用柴油机热力性能预测和故障诊断软件系统模型;与软件系统相配套的柴油机数据自动采集系统,其中包括自行研制的     

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。     

基于证据推理的装备部件故障风险评价模型研究

为了掌握装备故障风险状态,确保装备任务的顺利完成,建立了包含故障发生可能性、故障后果、故障可检测性等因素的风险评价指标体系。即首先采用故障模式及影响分析法,对装备系统组成部件的各种故障模式进行了识别;其次,采用模糊集理论和信度结构相结合的方法,建立了模糊信度结构风险描述模型;再次,采用证据推理方法,构建了模糊证据推理的风险评价融合模型;最后,以某型柴油机燃油系统的喷油泵作为案例,验证了模型的适用性、可行性和准确性。     

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。     

高新装备复合式预防性保修风险模型

结合高新装备保修需求,引入复合式预防性保修策略,以"定期更换周期内辅以功能检测"这种典型复合维修工作为例,从安全性影响的角度分析了装备的故障发生情况,并建立了其故障风险数学模型。在此基础上,通过算例给出了所建模型的应用方法,研究了该策略下决策变量对故障风险的影响,并分析了模型的通用性。     

车载多接入边缘网络中联合资源分配和动态任务卸载方案

针对车联网中车辆移动速度过快产生的任务卸载失败问题,设计了一个有效的任务卸载风险评估模型,并提出了联合资源分配的动态任务卸载方案。将时间、能耗和风险共同建模为系统效用,通过联合优化卸载决策、资源分配来最大化系统效用。优化问题被公式化为混合整数非线性规划,在给定卸载决策的情况下,利用凸优化技术解决计算资源分配问题,功率分配通过分式规划技术来优化。仿真分析了车辆移动性对系统效用的影响,证明了所提方案的合理性。     

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。     

批量定量送修的相控阵天线维修设备优化模型

为解决相控阵天线故障LRU批量定量送修情况下的维修设备数量确定问题,首先根据相控阵天线维修特点提出了M~Q/M/c/∞排队模型,描述了故障LRU批量定量送修的排队维修过程;然后,基于所建立的排队模型,建立了维修设备优化配置模型,给出了维修设备的数量确定方法;最后,通过算例分析与比较对所提出的维修设备优化配置模型进行了验证。结果表明:该模型能够为相控阵天线维修设备的数量确定提供理论依据,对部队维修资源的合理配置具有一定的指导意义。     

基于故障树的系统安全风险实时监测方法

当前的安全性分析方法大都属于预先安全性分析方法,即在系统使用前对系统进行安全性分析。但系统的动态特性,如组成部件工作状态的动态变化,使系统的安全性呈现实时变化。为研究系统的实时安全风险,提出了一种基于故障树的实时安全风险监测方法。该方法用故障树表示系统结构,建立系统安全风险评估模型,根据系统的技术状态参数与系统组件工作状态的对应关系,实时对系统的安全风险进行监测;并根据安全风险监测的情况,对安全风险变化原因做出解释,做到防患于未然。用一个具有前馈控制冷却系统的例子演示了该方法的有效性。     

视情工作间隔期的确定

针对大量设备的故障不会瞬间发生,为减少故障后果造成的损失并降低修复性维修的费用,采取了视情工作,检测费用随之增加。为使总费用最少,对检测间隔期进行了优化并给出简要的算法。同时对不同故障类型的视情工作的实施策略进行了讨论。     

预防性维修工作组合优化

针对单部件的维修间隔期无法反映系统的维修最佳间隔期这一问题,对装备各部件在各修理级别上的预防性维修任务组合情况进行探索。通过建立费用模型、可用度和风险模型作为决策模型,用以组合某一修理级别各部件的维修工作,得出系统预防性维修间隔期,并结合部队实际优化从系统的角度优化等级维修中的维修工作间隔期,为确定大中小修工作提供科学、合理的理论指导。该算法在区分各修理级别的维修能力的基础上,能较好地对各修理级别的维修工作组合情况进行了优化,实例验证了模型的实用性和有效性。     

预防性维修工作组合优化

针对单部件的维修间隔期无法反映系统的维修最佳间隔期这一问题,对装备各部件在各修理级别上的预防性维修任务组合情况进行探索.通过建立费用模型、可用度和风险模型作为决策模型,用以组合某一修理级别各部件的维修工作,得出系统预防性维修间隔期,并结合部队实际优化从系统的角度优化等级维修中的维修工作间隔期,为确定大中小修工作提供科学、合理的理论指导.该算法在区分各修理级别的维修能力的基础上,能较好地对各修理级别的维修工作组合情况进行了优化,实例验证了模型的实用性和有效性.     

飞机BIT与ATE的综合设计技术研究

测试性/机内测试(BIT)对现代武器装备特别是作战飞机的可用性有着重大的影响。具有良好测试性的系统和设备,可以及时、快速地发现并准确地隔离其存在的故障,提高系统的任务可靠性及安全性。随着航空技术不断发展,特别是具有综合化航空电子系统、数字电传操纵系统的飞机的出现,机载嵌入式计算机和电子设备的使用日益增多,功能更为复杂,导致对设备维修性、测试性要求越来越高。第三代飞机的电子系统和非电系统都采用了大量的机内测试(BIT)设计,外场的大量故障由B I T检测,大大减少了外场地面保障设备的数量,缩短了外场排除故障和维修时间,…     

TBD620柴油机低负荷性能研究

以舰用高速大功率柴油机低负荷问题为研究对象,采用试验和理论分析以及计算相结合的方法,对TBD620柴油机进行缸内示功图实机测试和放热规律计算。结果表明,采用主辅双进气道系统是解决舰用大功率柴油机低负荷性能的一种行之有效的方法。     

基于坐标的多区域风险综合模型

针对装备研制阶段的风险评估,采用风险可能性和风险后果的交叉结果来综合反映风险值,通过对概率-影响矩阵和典型风险综合模型进行分析研究,提出了基于坐标的多区域风险综合模型,该模型根据概率和影响在不同情况权重差别,将所有情况进行了区域划分。在此基础上,对区域进行连续化处理,将概率影响权扩展到所有风险情况,建立了更为详细的符合实际情况的概率-影响关系,以更加准确地对风险进行综合评估。