基于实时退化量的数控机床状态维修检测间隔期决策研究

针对传统状态检测易造成过度检测的问题,提出一种基于实时退化量的数控机床状态检测间隔期确定方法。基于Gamma过程描述数控机床的退化过程,并结合等故障风险,给出退化过程前期的状态检测间隔期;给出系统状态处于缺陷阈值时的期望剩余寿命,并利用其对退化过程后期的状态检测间隔期进行约束,建立两阶段非等周期状态检测间隔期决策模型。以数控机床主轴的加工精度退化过程为例对所提方法进行验证,并与等周期状态检测和基于可靠度的状态检测方法进行对比分析,结果表明,该方法能够大大减少检测次数,降低维修费用,避免了过度检测。该研究成果可为合理确定状态检测间隔期提供参考和借鉴。

基于故障风险的状态维修检测间隔期的确定

针对机械产品故障率随工作时间增加而增大的实际情况,提出了故障风险的概念。基于等故障风险,建立了新产品状态维修变间隔期检测模型,采用役龄回退因子描述维修后故障率降低的程度,建立了维修后产品状态维修检测间隔期模型,并进行了算例分析。所提出的方法可用于具有安全性故障后果或任务性故障后果的机械产品状态维修检测间隔期的确定。

基于实时可靠性的状态维修检测间隔期决策模型

针对目前的状态维修检测间隔期决策模型忽视了单个部件可靠性曲线的个体特征、没有充分利用状态检测数据等不足,提出基于实时可靠性的状态维修检测间隔期决策模型。首先利用实时可靠性评估方法计算部件在检测时的实时可靠性,将部件的实际状态与可靠性联系起来,在掌握实时可靠性的基础上,充分利用部件的历史状态信息,实时调整可靠性曲线,可更准确地进行趋势预测,最后通过故障风险约束对模型进行求解,保证部件在检测间隔期内的安全运行。应用算例表明,该模型可以合理地确定下一次的检测间隔期,在故障率低的时候检测间隔期设置得比较长,避免浪费,在后期故障率越来越高的时候,检测越来越频繁,因此该模型更符合实际,满足状态维修的要求。

威布尔比例风险模型装备状态维修检测间隔期研究

针对装备的实际寿命受到多种复杂因素影响的情况,以威布尔比例风险模型为基础,建立了反应装备状态的可靠度模型,针对传统参数估计方法的不足,提出了利用遗传算法进行模型参数估计的方法。同时,利用主成分分析法,保证原始数据信息损失最小的情况下,以少数的综合变量取代原有的多维变量,简化了状态参数。以故障风险为决策目标,建立了状态维修检测间隔期决策模型。通过实例,验证了该方法的可行性和有效性。

车辆装备单部件视情维修检测间隔期优化研究

根据车辆装备预防性更换周期内穿插视情维修检测的维修方式,计算出起车辆装备单部件在一定时间内所需要花费的维修费用总额,并且通过相关的计算方法来计算出如何维修费用最少,与此同时,确定车辆装备单部件最为科学和合理化的预防性更换周期以及视情维修检测间隔期,以此来降低车辆维修所需要的各项资源与成本的投入,获取足够的理想化经济效益,具有非常积极的现实意义。因此,本文拟打算着重研究车辆装备单部件视情维修检测间隔期的优化,以期望能够及时地提前解决可能出现的故障隐患以及已经存在的故障问题,从而确保车辆装备单部件的整体性能水平,进而保证车辆整体性能的稳定性,从而满足社会实际的各项要求。

基于车辆性能指标确定车辆视情修理检测间隔期的方法

针对基于模型决策法确定车辆视情修理检测间隔期时,数学模型过于复杂,实用性和适用性不高的问题,本文提出了基于车辆性能指标确定车辆视情修理检测间隔期的方法。并以某型运输车为例,基于所述方法确定了其在内陆典型工况下的视情修理间隔里程,验证了方法的有效性和实用性,为视情维修间隔期的研究提供了新思路。

基于威布尔比例故障率模型的装备检测间隔期多属性模糊决策方法

在对威布尔比例故障率模型进行研究的基础上,以可接受的故障风险为约束,计算了装备的检测间隔期。由于装备使用受到故障风险、检测费用、可用度及停机时间等多属性影响,运用基于加权投影折中法建立了模糊多属性状态检测周期决策模型,实现了多因素条件下状态检测间隔期的综合优化决策。最后,通过实例分析验证了该模型的适用性。

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。

面向任务性目标的装备状态维修决策方法

针对定期维修存在的缺点,提出以威布尔比例风险模型(Weibull proportional hazards model,WPHM)作为状态描述模型,对装备进行基于状态的维修决策。针对装备的独特任务属性,通过构造决策目标函数对状态维修行为和状态检测间隔期两类决策内容进行了研究。以转移概率的形式描述了状态协变量的劣化过程,以条件可用度最大化为目标提出了预防性维修和变步长检测的状态维修决策模型以及计算方法。最后,以某型发动机为例,对决策方法的适用性和合理性进行了验证。

基于比例风险模型的装备状态维修决策方法

利用多维状态特征参数对装备故障风险的强相关关系,采用威布尔比例风险模型建立了状态维修决策模型。针对典型比例风险建模过程中参数估计方面存在的缺点,采用基于遗传算法的参数估计方法,提高了建模精度。针对检测间隔期决策,提出通过确定状态劣化阈值,在状态劣化阶段实施动态检测的检测策略,建立了区间型检测间隔期优化方法;针对维修行为决策,将失效风险阈值与状态检测间隔期阈值相结合维修行为的综合决策,提高了决策的稳定性。以某发动机为例对状态维修决策方法的有效性进行了验证。

基于失效风险的建筑物预防维修成本模型优化

建筑物预防性维修成本的最优控制问题,是企业现代化经营管理的一个重要组成部分,直接影响到企业的经济效益。针对承受重复荷载作用的建筑构件,失效概率随服役时间增加而增大的实际情况,提出了失效风险的概念。采用役龄回退因子描述了维修后失效概率降低的程度,在此基础上推算出满足可靠度约束条件,适用于特定时间段非等间隔检测期序列,计算出单位维修周期内的检测次数。通过对维修成本函数的分析,建立了基于等失效风险状态的维修成本优化模型。为房屋物业管理部门进行建筑物的维修和更换决策提供参考依据。

战术导弹发射装置预防性维修方法研究

从制定战术导弹发射装置预防性维修体制的方法入手,分析研究了常见的基层级预防性维修工作的时机和内容,给出了战术导弹发射装置预防性维修主要指标的数学模型并进行了实例验证,为最终实现战术导弹发射装置最佳预防性维修方法的制定提供了科学的理论依据。

复杂可修装备维修策略优化研究综述

高新技术的应用使武器装备系统日趋复杂,武器装备系统的故障规律也是越来越复杂,装备维修是保持武器装备作战效能的重要工作,制定科学合理的维修策略是完成装备维修工作的前期;针对复杂可修装备维修策略制定问题,分析和总结了国内外维修策略的发展现状,总结了装备维修问题研究的分类,重点从维修阈值、检测间隔期和决策目标优化3个方面对维修决策近年来的研究成果进行了综述,并结合已有的研究基础,对维修策略优化的未来发展趋势进行了展望。

绩效保障策略下多目标维修决策优化研究

基于绩效的保障作为一种新的保障策略,现已被广泛地应用在航空、国防和能源等领域。本文针对具有两阶段退化过程的单部件系统,在功能检测模型的基础上,将供应商的收益与可用度相关联,构建了收益率与利润率函数,并建立了基于绩效保障的维修决策模型。通过汽轮机叶片的算例分析对模型的有效性进行了验证,结果表明,本文采用的策略与费用最小化策略相比利润提高了2.19%,可用度上升了0.079%;与可用度最大化策略相比利润提高了26.61%,费用减少了13.35%,证明了绩效保障策略可以同时满足多个目标需求,以较低的费用实现利润最大化并改善系统的性能。最后,分别对故障后维修费用和停机时间进行了灵敏度分析,有助于最佳检测间隔期和最佳利润率的确定。

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。

基于机会策略的多部件系统状态维修决策优化模型

针对部件间存在维修相关性的多部件系统,引入机会策略增加机会维修阈值,将部件间的维修策略进行组合,建立多部件系统状态维修决策优化模型。采用劣化状态空间划分法分析系统中维修活动组合及其概率计算方法,基于半更新过程理论建立以系统长期运行平均停机率(简称"平均停机率")最小为目标的多部件系统状态维修决策优化模型,联合优化了系统机会维修阈值、预防性维修阈值和系统检测间隔期3个决策变量。采用蒙特卡罗仿真方法对模型进行优化求解,并通过案例进行对比分析,结果表明:采用优化得到的系统最优检测间隔期、机会维修阈值和预防性维修阈值进行状态维修决策,可有效降低多部件系统的平均停机率,提高系统可用度。