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。

任意结构系统的备件满足率模型及优化方法

装备备件配置方案是装备综合保障领域需要解决的关键问题之一,提高备件满足率能够相应地提高系统的可用度,从而提高装备的保障度。针对这一问题,文章从装备可用度为出发点,分析了装备可用度与系统备件满足率之间的关系,建立了任意结构系统的备件满足率模型。建立的模型通用性较强,适用于任何结构的复杂系统。综合权衡备件满足率与备件费用之间的关系,采用边际效应方法对备件配置方案进行优化,得到最优的备件配置方案。通过对实例运算结果的分析,证明了所建模型的正确性与合理性。

任务准备阶段复杂武器系统战备完好率评估模型

武器系统的战备完好性是体现武器系统性能的重要指标之一,而对于那些任务执行期间很难或根本不能进行维修保障的任务而言,任务准备阶段的维修保障能力对于武器系统战备完好性具有重要影响。在分析任务准备阶段单台装备及装备群的战备完好率评估模型的基础上,获得复杂武器系统战备完好率评估指标。最后,通过计算某复杂武器系统某次任务准备阶段的战备完好率来说明该模型的有效性与实用性。

备件满足率与备件短缺量对比分析

针对备件供应规划中选用何种部件级的供应保障效能度量参数的问题,从满足率和短缺量两参数的产生根源入手,分析二者的数学含义、物理意义、实际使用中获取的难易程度以及同系统级效能度量参数的关系,进而得到二者的区别及联系.通过具体的案例应用,在METRIC模型寻优方法基础上,考虑费用的影响,对比并验证备件满足率和备件短缺量的适用范围.结果表明,备件短缺量在完成供应规划目标上优于备件满足率,而备件满足率易于衡量备件供应中管理水平的优劣.

改进系统备件满足率约束下的备件优化配置建模

为了克服传统的系统备件满足率模型容易陷入极小的缺陷,建立了改进系统备件满足率约束下的备件优化配置模型。运用分层优化的思想,提出了一种改进的分层边际优化算法,以便提高算法的优化效率。给出了该算法的优化步骤,并在理论上分析了算法的优化效率。通过对案例运算结果的分析,证明了所建模型的正确性与合理性。

任务准备阶段机群战备完好率评估模型

为了对任务准备阶段机群战备完好率进行更准确地评估,分析了飞机修复时间与备件满足率、备件供应时间、故障件的修理时间等保障因素的关系,给出了一般的修复时间分布函数,并建立了在给定任务通知时刻机群状态条件下机群战备完好率评估模型.通过一个算例说明该评估模型的有效性以及任务准备阶段维修保障能力对机群战备完好率的影响.

基于备件保障概率分配的备件需求量预测模型

鉴于目前装备研制阶段备件需求量预测方法与系统顶层设计指标相脱节,预测结果与装备系统战备完好性要求偏差较大。通过对原有可达可用度公式的扩展,建立了可达可用度与系统级备件保障概率的关系。综合分析备件保障概率的影响要素,将备件保障概率分配到分系统、外场可更换单元(LRU)级别,进而预测装备的备件需求量。通过某型号飞机的备件需求计算案例,验证了该方法的可行性与适用性。该方法使得考虑装备底层设计要素预测出的备件需求量能够很好的契合系统顶层指标,既有利于实现装备的顶层设计要求,又增强了备件需求预测的可操作性。

考虑串件拼修的k/N系统批量备件配置方法

针对k/N系统批量备件的配置问题,提出一种视情维修条件下考虑串件拼修的备件优化配置方法。建立了基于串拼修复率和SRU更换率的系统级备件满足率模型,给出了串拼修复率和SRU更换率的约束条件。以备件配置费用最小为目标、以系统备件满足率为约束条件建立了系统备件的优化配置模型,设计了一种基于边际效益分析法的模型求解算法。以某型大型相控阵天线阵面备件配置为例,利用定量和比较的仿真分析方法对提出的模型进行了验证,得到了备件的优化配置结果。结果表明:提出的模型真实有效、可行性强,为进一步研究k/N系统批量备件的配置问题提供了理论支持。

对数正态型通用备件满足率评估及需求量计算方法

针对对数正态型通用备件满足率评估及需求量计算问题,采用平均寿命和方差近似原理,将对数正态型部件的寿命近似为伽玛分布,建立了对数正态型通用备件的满足率评估模型。结合备件满足率指标约束,开展了对数正态型通用备件的需求量计算。结合算例进行仿真分析,结果表明,在寿命对数标准差较低时,本文建立的对数正态型通用件备件满足率评估模型具有较高的评估精度,能够对不同寿命分布的对数正态通用备件配置方案进行评估,备件需求量计算方法能够在备件满足率指标约束下准确给出对数正态通用件配置方案,避免过度配置。提出的模型和采用的备件需求量计算方法能够为装备保障部门开展对数正态型通用备件配置方案满足率评估与确定提供理论支撑。

绝对寿控航材需求预测

针对绝对寿控航材保障困难的问题,建立绝对寿控航材需求预测模型。在分析绝对寿控航材消耗的影响因素和寿命指标的基础上,利用飞行任务、剩余寿命对有寿消耗航材的到寿情况进行预测,而有寿可修航材的需求预测全面考虑了报废、到寿和故障对其需求的影响,利用点估计法确定合适的航材需求分布,通过满足率确定故障周转数。实例结果表明:该模型预测准确,能较好地解决绝对寿控航材的需求预测问题,具有较高的应用和推广价值。

基于任务成功性的机动雷达备件需求计算模型

为优化机动雷达备件携行量,在根据更新过程理论推导出的部件寿命服从指数分布情况下单部件备件满足率模型的基础上,结合雷达系统和部件任务结构关系,得到了系统任务成功概率评估模型,给出了基于任务成功性的不可修部件备件需求计算模型.最后给出计算实例,验证了该计算模型的可行性.

基于备件保障概率的备件库存限额确定方法

鉴于目前装备研制早期信息较少,备件需求确定方法与战备完好性指标相脱节,备件需求的不确定性较大,通过建立装备完好率、可用度、平均故障停机时间与备件保障概率之间的关系,确定满足完好率的区间要求的装备系统备件保障概率。运用Delphi法对装备分系统和LRU的备件保障概率进行分配,进而确定相应的备件库存限额标准。最后,结合实例验证了分析方法的可行性与合理性。

指数型有寿件备件需求预测模型

针对有寿件工作寿命分布不确定、备件数量难预测的问题,建立了一种基于正态近似的指数型有寿件备件需求预测模型;首先通过贝叶斯理论将有寿件的工作寿命分布近似为正态分布;然后利用正态分布的可加性建立其备件保障概率模型;最后在算例中通过与仿真结果的对比表明:本文模型能较为准确地计算备件需求量及备件保障概率,满足实际工程应用要求。

面向维修的备件共享服务及配置优化

备件的共享服务及配置优化水平对装备维护水平起着关键作用。针对现有备件管理在服务能力和配置优化方面存在的不足,提出基于维修BOM的备件共享服务方法,在备件库存确定的情况下,实现了备件利用率和精准服务能力的提升;提出基于备件BOM的串联系统备件配置优化方法,实现以系统备件满足率和保障任务时长为约束、以备件配置成本最小为目标的最优备件配置方案。最后,以数控机床主轴系统为例验证了所提方法的可行性。该方法对备件服务能力的提升和装备维修成本的降低具有一定的参考意义。

系统备件利用率及备件配置方案优化

针对备件利用率目前只有统计定义的现状,建立了备件利用率的概率模型,揭示了备件利用率的内涵和实际工程意义。在此基础上,建立以系统备件满足率为约束,备件利用率为优化目标的配置方案优化模型。通过实例分析了系统备件满足率与利用率相互制约关系,为合理制定舰船备件配置方案提供决策依据。

研制阶段的随舰备件规划方法研究

针对随舰备件保障指标分配与配置优化存在的问题,合理确定了随舰备件规划的相关约束条件。通过研究系统与单元之间的备件保障指标的概率模型,提出了随舰备件保障指标分配方法以及配置方案优化方法,给出了随舰备件配置方案制定的步骤与程序。最后,通过实例分析验证了文中方法的有效性和可行性。

基于备件保障概率的多级库存优化模型

理想的备件配置方案应该通过费用和优化目标之间的综合权衡得出,在传统的多级库存优化模型中常以使用可用度、等待备件时间等参数作为备件库存优化目标,但国内型号研制部门和使用部门在制定备件库存方案时通常以备件保障概率作为优化目标确定备件库存方案。为解决上述问题,首先分析了备件消耗与补给行为;然后,构建了以备件保障概率为目标的多级库存优化模型并对目标函数特性进行分析;其次,基于拉格朗日乘子法原理给出了多级库存计算与优化流程;最后,应用研究结论进行多级库存备件需求量预测,并用商用软件对预测结果进行分析,验证了优化模型的可信性。

串联系统备件满足率分配及配置优化

备件作为装备维修保障的重要物质资源,装备研制单位需要将使用方提出的备件满足率要求进行合理分配,为合理制定备件配置方案提供输入,已成为目前装备研制阶段急需解决的重要问题之一.针对备件满足率只有统计定义的问题,论文研究了单备件满足率和串联系统备件满足率的概率性质,给出了其概率模型,揭示了备件满足率的内涵和工程意义.在此基础之上,以串联系统备件满足率的概率模型为基础,研究了系统备件满足率的两种分配方法,即线性代数分配模型和以备件总重量最小为目标的备件配置优化模型,为合理制定串联系统备件保障方案提供了理论依据.

多约束下随船备件配置优化方法

理想的随船备件库存配置方案应该通过多约束条件与优化目标之间的综合权衡得到,在传统的随船备件库存优化模型中常以使用可用度、平均等待时间、延期交货量、费效比等作为优化目标,但国内使用部门及型号研制单位在制定随船备件库存方案时常以备件保障概率作为优化目标确定装备备件库存方案.为解决上述问题,首先分析了目标函数及约束条件;然后构建了以备件保障概率为目标函数的随舰备件库存优化模型并应用拉格朗日乘子法及边际效应法原理给出了随船备件库存模型计算及优化流程;其次,运用罚函数原理对保障资源约束因子进行了确定及动态调整;最后,通过对案例结果进行分析,验证了该研究方法的可行性.

面向满足率与利用率的通用备件优化配置方法

随着装备标准化、模块化水平不断提高,通用化部组件类型及数量的比重越来越大。为了进一步提高备件保障能力,建立了通用件整体备件利用率和满足率模型,在此基础之上,提出一种基于满足率指标约束下的通用备件配置优化方法。算例分析表明,随着备件配置数量的增加,备件满足率会随之增加,与此同时备件利用率会随之降低,在进行备件配置过程中,很难达到备件满足率和备件利用率双高的结果,两指标存在一定的相互制约关系。需针对实际需求综合权衡备件满足率和备件利用率之间的关系,确定主要优化指标,提高备件使用效率。研究结果为开展装备备件需求论证、制定备件保障方案提供支撑。