考虑不完全维修的风电机组状态–机会维修策略

风电机组主要部件维修费用昂贵、可用度低,且不总能够通过维修恢复如新。针对这一问题,提出一种考虑不完全维修的风电机组状态–机会维修策略。该策略应用比例强度模型来描述风电机组部件的不完全维修,通过状态指示器来表述部件的运行状态,并根据状态指示器与状态维修阈值函数和机会维修阈值函数之间的大小关系来确定部件的维修时间和维修方式。在维修因子取值不同的情况下,两条维修阈值函数可通过单位运行时间内平均维修费用最小的方法优化得到。最后,利用风电机组部件的历史故障数据和状态监测数据,从经济性和可用度两方面进行仿真,来验证该策略的有效性和实际应用价值。

面向不完全维修的数控机床可靠性评估

为实现不完全维修条件下的数控机床可靠性评估,提出基于对数线性比例强度模型(Log-linear proportional intensity model,LPIM)的多台数控机床可靠性评估方法,建立故障时间的对数线性比例强度函数式。用极大似然估计法和Fisher信息矩阵法给出了模型参数的点估计与区间估计,给出机床可靠性指标的点估计和基于Delta法的区间估计,采用似然比检验方法对时间趋势和修复功效的显著性进行检验。实例分析表明,考虑维修活动影响时,LPIM优于Weibull分布法和非齐次泊松过程模型,能定量反映出维修对机床可靠性的作用,得出的瞬时和累积可靠性特性更符合实际。

不完全维修条件下的视情维修优化模型

针对实际工作中系统无法通过维修手段恢复如新的情况,利用离散状态的马尔可夫过程,将一类基本的不完全维修模型与视情维修理论相结合,建立了劣化系统在不完全维修条件下的视情维修模型。根据马氏过程平稳状态下的统计平衡原理,提出了求解系统稳态可用度的一类解析算法,并在此基础上,以系统稳态可用度最大为优化目标,确立了不完全维修条件下劣化系统的最佳检测间隔时间和视情维修阀值。最后,通过具体算例验证了了模型与算法的可行性。

考虑不完全维修的风机齿轮箱优化检修策略

齿轮箱是风电机组中维修费用最高的部件之一,针对齿轮箱的状态检修策略研究对降低设备维修费用、提高可靠度具有关键作用。针对风机齿轮箱不完全维修这一现状,提出了一种基于比例强度模型的优化检修策略。该方法利用监测到的齿轮箱振动数据、温度数据及历史维修数据建立比例强度模型,确定齿轮箱的强度函数;然后采用物理规划方法权衡最小维修费用和最大可靠度两个优化目标函数,确定最优维修阈值,并制定最优维修策略。结合实际风电场故障数据和在线监测数据,对考虑不完全检修的优化检修策略进行仿真分析,结果验证了所提优化策略的有效性和合理性。

不完全维修下的单部件系统视情维修及更换策略

实际装备维修工程中,系统并不总能够通过维修恢复如新,并且修后工作时间和维修时间会随着系统年龄增加而分别呈现缩短和延长趋势。针对这个问题,利用连续时间马尔科夫链理论建立单部件系统在不完全维修条件下的视情维修及更换策略模型。根据马氏过程平稳状态下统计平衡原理得到状态概率方程组,并给出相应的递归求解算法。分别以系统稳态可用度最大、长期运行费用率最低以及规定可用度约束下平均故障前时间最长为目标,确定系统最优检测频率、视情维修阈值和更换策略。最后通过算例说明系统在最优维修及更换策略下达到的性能指标与系统劣化属性和维修能力水平的关系,验证了该模型的可行性。

考虑不完全维修的可修串联系统可用度模型

可用度是衡量系统可靠性、维修性水平的一个重要指标。提出一类基于gamma劣化过程的可修串联系统的可用度计算方法。该方法从构成系统部件的状态出发,用gamma过程刻画部件的退化失效规律,同时考虑系统维修效果的不完全性,在此基础上推导出系统可用度的表达式。最后用一个算例验证了研究模型的合理性。

考虑不完全维修的风电机组预防性机会维修策略

针对风电机组维修方式单一、成本昂贵的问题,提出考虑不完全维修的风电机组预防性机会维修策略。首先采用威布尔分布对风电机组可靠度进行建模,根据预防维修可靠度和机会维修可靠度确定不完全维修可靠度,对处于机会维修区间内的关键部件采取不完全维修和机会更换两种维修方式;采用役龄递减因子和故障率递增因子对不完全维修方式进行建模,进而确定机组的维修计划;然后建立风电机组的维修成本模型,以成本最低为目标,通过三次样条内插法对不完全维修可靠度进行优化;最后结合具体风电机组维修案例进行仿真。结果表明,该策略可以提高部件维修协调性,降低维修成本,从而验证了所提策略的有效性。

考虑不完全维修的海底管道视情维修优化策略

在海底管道维修中,设备的恢复状况有限,不合理的维修策略往往会导致维修过剩或者维修不足,影响经济效益.为此,建立了单部件系统在不完全维修条件下的最佳维修费用率的数学模型,得到了设备劣化状态分布的概率密度函数.根据连续的Gamma分布,对海底管道的劣化过程进行了应用研究,将预防性维修和故障性更换相结合,给出了模型的数值算例,通过对无限使用期下费用率的灵敏度分析,验证了方法的适用性和可靠性.

多台数控机床不完全维修的可靠性评估

为了解决数控机床不完全维修的可靠性评估问题,提出了基于广义比例强度模型(generalized proportional intensity model,GPIM)的多台数控机床的可靠性评估方法,建立了故障时间的广义比例强度函数式。用极大似然估计法和Fisher信息矩阵法给出了模型参数的点估计与区间估计,并求出了机床可靠性指标的点估计和基于Delta法的区间估计。同时,利用似然比检验方法对故障趋势和修复功效的显著性进行了验证。实例分析表明:在考虑维修活动的影响时,广义比例强度模型优于完全维修和最小维修分析方法,能定量反映出维修对机床可靠性的作用,得出的瞬时和累积可靠性特性会更符合实际。

数控机床不完全维修的贝叶斯可靠性评估

提出了在少样本故障数据情况下,数控机床不完全维修的贝叶斯可靠性评估方法,分析了广义更新过程虚龄模型参数的验前分布和后验分布,利用马尔科夫链蒙特卡洛仿真方法获得了模型参数、累计故障数、故障强度和可靠度等可靠性指标的贝叶斯点估计和区间估计,并分析了某一现场数控机床不完全维修的可靠性.结果表明,与极大似然估计方法相比,贝叶斯可靠性评估方法具有较高的精度.

存在修理延迟的可修系统在不完全维修下的可用度

考虑的基本模型是存在修理延迟且允许k次不完全维修的单部件可修系统.利用Fourier变换得到了系统瞬时可用度的一般表示式.并在寿命、修理延迟和维修时间均服从指数分布的情况下,用马尔可夫更新过程理论导出了系统的可用度.最后对k=1的特殊情况进行了数据模拟.

考虑不完全维修的民机可修件多级库存规划

针对现有的备件库存优化模型无法准确描述民机可修件由于不能修复如新导致其性能逐次劣化及一定维修次数后报废的实际情况,结合准更新理论、排队论和Vari-Metric模型提出了考虑不完全维修的民机可修件多级库存规划方法。以准更新理论模拟劣化过程,得到可修件的报废量;考虑维修后工作时间逐次缩短和维修时间逐次增加,调整了M/M/c/m+S/m排队论模型,得到了可修件的需求量;在此基础上提出引入报废流,针对可修件的报废决策问题扩展了Vari-Metric模型,以最小化备件投资费用为目标,采用边际分析法对模型进行求解并得到可修件库存配置方案。通过算例分析,表明所提方法能够考虑不完全维修情况下为民机全寿命阶段的多级备件保障决策提供有效参考。

可修系统不完全维修连续比例强度模型及应用

为解决传统不完全维修模型难于工程应用的问题,基于边界强度过程理论,提出一种新的具有封闭形式解的连续比例强度模型。讨论模型的特性,推导模型参数及诸如给定时刻的条件可靠度、期望故障数、累积平均故障间隔时间等重要可靠性指标的极大似然点估计的计算公式,利用Fisher信息矩阵法和delta法给出模型参数及上述可靠性指标的区间估计,基于Akaike信息准则和拟合优度检验指标R,给出模型评价准则。以数控机床现场故障数据为例对所提方法进行验证。研究结果表明:应用本文方法可以获得数控机床可靠性指标封闭形式的解及置信区间,可以很好地应用于工程实际。

不完全维修策略的产品保修期研究

以保修期内的保修费用和可用度2个目标作为优化决策依据,权衡厂家和顾客的利益及需求,建立基于改善因子的不完全预防性维修模型,并通过实例确定厂家和顾客共同达到最大满意度的最佳维修间隔期及保修期,验证了模型的实用性。

不完全维修条件下的备件多级库存优化

考虑到不完全维修条件下有限维修次数的约束,研究含有报废流程的可修件多级库存优化问题。以可维修备件多级管理技术模型为基础,以可用度为约束条件,以系统费用为优化目标,引入报废流程,建立多保障等级多装备层次的库存优化模型;在算法设计上提出了粒子群—边际禁忌混合算法,算法前期使用粒子群算法求解,以便快速得到全局优质解,后期进入禁忌搜索以开发局部搜索能力,并利用边际优化算法构造邻域,从而求得最优解。多个实验结果表明,所建模型正确有效,所提算法在解决备件多级库存优化问题上具有一定的优越性。

不完全维修策略下的安全关键设备可靠性评估

为实现不完全维修条件下的安全关键设备可靠性评估,针对传统可靠性评估模型未考虑多个故障样本间存在的数据差异问题,以及模型参数求解复杂的问题,提出了一种混合KijimaⅠ虚拟役龄模型。首先通过累积故障强度函数对时间图描述系统的故障趋势,根据AIC、BIC信息准则选取合适的可靠性评估模型,利用非线性约束规划法转换得到不完全维修下的分布参数估计值。随后针对不同故障原因造成的多类别样本故障数据,考虑故障数据间的差异性,建立了混合KijimaⅠ模型。将该模型应用到某LNG接收站卸船系统中,实例分析表明,该模型在实际可靠性评估中比常用的混合样本分布模型更加有效,有助于实现差异化维修和设备高可用性之间的平衡。

基于可靠度经济性约束的不完全维修周期研究

利用役龄回退因子对不完全维修前后系统性能的动态变化进行了描述。充分考虑到航空装备预防维修周期随维修次数的变化情况,建立了有限时间区间内基于可靠度、经济性约束的预防性维修周期优化模型。以故障时间符合威布尔分布的航空装备为例,研究装备效益、维修周期、可靠度随预防维修次数的变化率,可有效地帮助决策者针对系统采取合适的维修周期。

基于回复因子的不完全维修模型分析

针对实际工作中无法通过维修手段使装备恢复如新的情况,假设装备经预防维修后年龄或者失效率回复到某一特定值,引入回复因子,建立应用回复因子的不完全预防维修策略模型。以寿命周期内维修总费用为优化目标,确定不完全维修条件下基于回复因子的最佳维修时间间隔和最佳维修次数。最后,通过具体算例验证模型的可行性。

基于回复因子的不完全维修模型分析

针对实际工作中无法通过维修手段使装备恢复如新的情况,假设装备经预防维修后年龄或者失效率回复到某一特定值,引入回复因子,建立应用回复因子的不完全预防维修策略模型。以寿命周期内维修总费用为优化目标,确定不完全维修条件下基于回复因子的最佳维修时间间隔和最佳维修次数。最后,通过具体的算例验证了模型的可行性。

风电机组齿轮箱动态周期不完全维修优化

齿轮箱作为风电机组的关键设备,造价高昂,长期工作在变工况条件下,一旦故障,会造成较大的停机损失和维修成本。对齿轮箱进行维修策略优化,可以有效降低维修费用、提高机组可用度。针对该需求,结合齿轮箱实际运行维修工况,引入役龄修正因子和失效率增长因子,对传统失效率模型进行修正。同时,考虑可靠度和经济性的相互影响,以齿轮箱全寿命周期总维修成本最小为优化目标,建立了风电机组齿轮箱动态周期预防性不完全维修优化模型。将该模型用于某风电场 1.5 MW 机组齿轮箱的维修决策,分别计算了只考虑可靠度限制和兼顾可靠度限制和经济性的维修周期和维修成本。计算结果显示,兼顾可靠度限制和经济性条件下的优化模型可优化维修周期、降低维修成本,有效提升风电场的经济效益。