基于边界强度过程的风力机动态不完全预防性维修

为降低设备维修成本及减小资源浪费,基于边界强度过程理论,提出一种可靠度约束下的风力机动态不完全预防性维修方法。利用边界强度过程描述风力机故障过程,引入役龄递减因子和故障递增因子,给出复合维修模型的故障强度;以平均维修成本最小为目标函数,利用迭代法推导出风力机动态预修间隔期和更换周期的计算公式,并给出风力机的最佳预修次数;通过工程实例进行验证,并与基于威布尔分布的模型和未考虑更换阈值的模型进行对比分析,结果表明所提方法可使风力机的平均维修成本分别降低6.7%和10.7%,寿命分别延长342 d和128 d。

数控机床可靠性评估中的边界强度过程

基于Akaike信息准则(AIC)、Bayesian信息准则(BIC)及故障数据拟合的均方根误差(RMSE),提出了可修系统可靠性分析的非齐次泊松过程模型的选择方法,利用最大似然估计的渐近对数正态分布特性,用Fisher信息矩阵法给出了边界强度过程模型参数及系统可靠性指标的点估计及区间估计,分析了多台数控机床时间截尾的故障过程.结果表明,对于维修频繁的性能恶化数控机床,边界强度故障模型适合于其可靠性评估.

三参数边界强度过程模型及其在数控机床可靠性评估中的应用

为提高数控机床可靠性评估的准确性,基于边界强度过程理论,提出一种初始时刻故障强度不为零的三参数边界强度过程模型。通过对故障强度函数进行求导运算,证实了模型的特性,并推导了三参数边界强度过程和齐次泊松过程之间的关系。利用极大似然估计法和优化方法,给出了模型参数及可靠性指标的计算公式。分别以单台数控机床故障截尾数据和多台数控机床时间截尾数据为例对模型进行验证,对数似然函数及拟合优度计算结果均表明:三参数边界强度过程模型优于边界强度过程模型,而且更符合工程实际,可为制定合理的维修策略提供一定的理论依据。

修正的边界强度过程模型及其应用

针对边界强度过程模型初始故障强度为零的问题,通过引入位置参数,建立了修正的边界强度过程模型。以故障时间的对数似然函数为优化目标,应用免疫克隆算法给出了模型参数及可靠性指标的极大似然估计值。以两组数控机床现场故障数据为例对所提方法进行验证,对数似然函数值及拟合优度计算结果均表明,该模型优于边界强度过程模型,为制定合理的维修策略提供了一定的理论依据。

数控机床边界强度过程的非等周期不完全预防维修

基于边界强度过程理论,提出了数控机床在可靠度限制下任意维修质量的非等周期不完全预防维修方法,建立了综合考虑维修对役龄的影响和故障强度随时间增加的混合模型,并且假设修复质量和故障强度增加值均为服从均匀分布的随机变量,以平均维修费用为目标函数,用迭代方法给出了非等周期预防维修周期和最佳的维修次数,并结合工程实例讨论了费用参数对平均维修费用的影响.

基于边界浴盆强度过程的数控机床全寿命周期可靠性评估

在最小维修情况下,为实现数控机床的全寿命周期可靠性评估,提出基于边界浴盆强度过程(bounded bathtub intensity process,BBIP)模型的数控机床可靠性评估方法。建立了故障时间的边界浴盆强度函数式,推导了早期故障期持续时间的计算公式,并给出了模型参数和可靠性指标的极大似然点估计。采用该评估方法分析了单台数控机床故障截尾的故障过程,结果表明:该数控机床早期故障期的持续时间大约为5个月,与机床的实际情况基本一致,说明BBIP模型可准确地评估早期故障期的持续时间,为提高机床可靠性提供了一定的理论依据。

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。