基于质量问题统计数据的某型车辆备件配置研究

基于交付用户使用后的某型特种车辆质量问题统计数据,对发生的质量问题进行了分类和分析,梳理出车辆易损件备件清单。最后对该产品备件配置存在的问题进行了探讨并提出了建议,以期对其他产品备件配置提供一定的借鉴。

基于HyperMesh应变速率对零件材料性能影响分析

车身在碰撞过程中,不同位置零件材料发生变形的应变速率差异较大,这对材料的性能产生重要影响。选取汽车结构件常用材料HC300LA为研究对象,获取材料在不同应变速率下的高速拉伸性能;通过断口形貌和组织变化的观察,对材料不同应变速率下的特性进行分析;获取材料吸能和韧窝尺寸等与应变速率之间的关系;基于Johnson-Cook模型建立材料的动态力学性能本构方程;基于HyperMesh搭建拉伸试样仿真分析模型,通过施加位移,获取整个过程力-位移曲线,并与试验测试结果进行对比,以此对材料应变速率相关的本构模型进行验证。对比分析结果可知:所研究的材料HC300LA具有较强的正应变速率敏感性,力学性能呈现增强的趋势;材料的断裂吸能能力和断口韧窝变得更大更深,并且韧窝的分布更加密集;考虑应变速率影响的材料本构模型,拉伸过程仿真分析与试验测试结果的最大力和最大位移保持基本一致,误差控制在4%以内,而且力-位移的变化趋势保持一致;分析结果表明,在碰撞分析时,不能忽略应变速率对材料的影响;同时表明前述分析模型是可靠的,为此类研究提供重要参考。

基于不完全转运的民机可修备件库存优化研究

结合保障实际,为进一步优化航空公司备件库存策略及运营成本,研究多基地间允许相互调拨但不完全共享可修备件的单级保障系统库存优化问题。根据泊松分布函数及马尔可夫过程理论分别对系统和基地进行库存分析,在此基础上建立以综合保障率和各基地保障率为约束,以最小化系统总成本为目标的不完全转运备件库存优化模型。进一步构造迭代算法和粒子群算法进行优化求解。AnyLogic算例仿真及对关键参数进行敏感性分析的统计结果表明,在不同情况的最优配置策略下,对比优化方法和仿真计算得到的各基地保障率最大误差为0.06,系统总成本最大相对误差为0.31%,并能达到或十分接近于目标保障率要求。敏感性分析及误差分析表明所提模型及算法均可行有效。

一种基于库存绩效的航空消耗备件分类方法

航空消耗备件需求量大、缺货成本难以计算及获取不易等特性导致大量的在库库存,影响航空企业的库存周转率和总成本,不利于保持企业资产结构的流动性,阻碍效益的提高。由于传统定量分类方法无法基于库存绩效对备件进行全方面的分类,文中提出一种同时考虑备件年使用价值和库存信息的航空消耗备件分类方法。首先,基于需求数据及管理要求以(S-1,S)策略参数作为分类指标;其次,采用内生加权模型将其与年使用价值相结合,建立以库存绩效为优化目标的航空消耗备件分类模型;最后,以某航空企业实际备件数据为例对文中方法进行验证。结果表明:该分类方法能够在满足服务水平约束下降低平均库存,显著提高备件周转率和降低总成本,达到优化库存绩效的效果,且订购成本的降低和持有成本占备件价格比例的提高或是服务水平的降低都会增强分类方法的效果。

面向任务的舰船装备备件利用率计算模型

针对舰船装备远航任务时间长、远离岸基且备件难以及时得到补给的现实,系统研究了面向任务的舰船装备备件利用率计算问题。首先,对单元级备件利用率的计算方法进行了分析,建立了单元级备件利用率模型。其次,基于上述基础,按照备件短缺时是否会引起系统停止工作的标准,把备件分为关键单元(会引起系统停机)和非关键单元(不会引起系统停机),将复杂装备系统近似为串联系统,按照任务成功或失败两种情况研究了任务过程中系统级备件利用率计算模型。然后,以任务成功率为指标约束,建立了远航任务装备系统级备件利用率的计算模型。案例计算与仿真分析表明,所提模型能够满足工程应用要求,可为装备保障部门制定远航任务备件配置方案提供理论支撑。

武器系统备品备件储备策略研究

针对武器系统备品备件储备策略尚缺乏有效制定方法,备品备件种类和数目与实战化条件下进行演习训练需求有较大差距这一现实问题,论文提出一种基于武器装备可靠性、使用场景,通过泊松分布计算备品备件充足率和利用率,从战斗力保持和经济性两个角度评价备品备件储备策略的方法,可指导新型武器装备备品备件储备策略的制定,也可对现役装备策略的合理性进行检验。

基于机器学习性能度量理论的保障资源指标综合权衡研究

为了解决装备RMS指标论证过程中保障资源指标订立可能存在不合理的问题,以维修过程中常见的现场更换维修为背景,对备件利用率和备件满足率这对典型保障资源指标进行重新解读,借鉴机器学习领域中的性能度量理论,结合典型寿命分布条件下的备件需求量预测模型,提出了不同备件分类条件下的保障资源指标综合权衡方法。利用实际案例对该模型进行应用解析,并给出了参数分析结果。结果表明:基于机器学习性能度量理论的保障资源指标综合权衡方法在指标论证方面具有理论优势和工程可实践性,可提高保障资源指标论证工作的效率。

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。

考虑维修能力的战时备件资源配置方法研究

研究战时备件资源配置问题对赢得战争胜利具有重要意义。综合考虑武器装备的毁损情况、故障装备修复能力和作战任务的时限要求,建立了考虑维修能力的战时备件资源配置优化模型,并提出了模型的求解方法,实现了备件资源的优化配置。研究发现:影响战时备件资源配置的因素主要有武器装备自身的可靠性、遭受打击造成损毁、作战任务的时限性和对故障装备的维修能力。实验结果表明:采用该方法可以有效降低备件资源的供应量,一定条件下确保作战任务在给定的时间窗口内完成。

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。

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.

考虑相关失效的备件优化配置模型

相关失效普遍存在于各类系统,以传统计算独立部件的备件配置量的方法来确定相关失效部件的备件配置量,往往导致较大的误差。分析了故障源部件的备件保障水平与相关失效部件的故障率的关系,给出了考虑相关失效情况下各类部件的备件期望短缺量与保障费用的计算方法,并以保障费用为目标,备件期望短缺量为约束提出备件优化配置模型,给出了求解该模型的算法。最后通过案例分析,验证了该模型的合理性与工程适用性。

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。

基于改进MOPSO的多级系统备件配置优化研究

备件是装备保障的重要物质基础,合理规划备件的配置方案是提高装备保障效能的关键。针对多级保障系统备件配置优化的高维、非线性问题,构建了以备件保障度最大、保障费用最小为目标函数,以其他准则为约束条件的优化配置模型。面向优化模型求解的难题,在传统粒子群算法的基础上,提出了一种改进的粒子群求解算法,给出了该算法的设计思路和优化流程,采用基于准则的方法以及改进惯性权重等措施,以两个目标作为引导,在备件配置方案生成时可以避免长时间的无效搜索,提高了粒子群优化算法的求解效率,最后通过算例证明该方法的可行性和有效性。

基于停机时间的复杂系统维修资源配置模型

为提高生产制造设备的有效作业率,减少故障停机时间,以复杂系统为研究对象,综合考虑备件和修理设备两种维修资源的影响,建立了维修资源的配置数量与故障停机率的定量模型,并进行优化配置。基于系统的层次结构,分两步研究建立了系统故障停机率模型。在满足系统故障停机率约束的条件下,给出备件和修理设备初始配置数量优化模型,并运用边际效应分析法进行了求解。通过实例分析验证了所提模型和方法的有效性。

考虑备件随机折损的备件订货与设备维修策略

为研究随机的备件库存管理与设备维修问题,提出了按照设备重要性对故障设备进行分类,并将备件库存在各级故障设备之间进行分配的设备维修策略。通过构建动态规划模型,得出最优备件补货策略和设备维修策略,给出为各级设备提供即时维修的动态备件库存临界点。通过算例将该策略同先出现故障先维修策略进行比较,结果表明该策略能显著降低设备维护费用,减少备件折损损失。

寿命服从指数分布的电子设备备件储备量的确定

电子设备备品备件是舰载导弹发射装置实现任务可靠度和战备完好性的保证,文中介绍了根据电子设备寿命服从指数分布的特点,解算出电子设备的故障率,并建立了备品备件储备量的数学模型,具有实际应用价值.

核心备件的订货策略与模型

以地铁机车核心部件在一个运营周期内的备件管理为应用背景,研究了连续检查策略下基于正常订货与紧急订货两种策略的备件订购模型.通过引入风险率函数,并最小化备件库存、缺货和检查费用等运营成本,确定了订货提前期与维修时间均为随机分布时的备件最优订货时刻,并给出算例进行了分析.所得结论对其他服务型企业和流程工业的备件管理具有一定的现实意义.