基于故障预测的预防性维修策略优化模型

针对具有状态检测且退化分布未知的单部件系统,把故障预测技术引入到预防性维修的实践中,提出一种基于故障预测的预防性维修策略。首先,根据由状态检测信息得到的剩余寿命的预测结果,以预防性维修时的剩余寿命为阀值制定预防性维修策略。然后,根据更新过程理论,建立以设备的预防性维修阀值和预测间隔期为优化变量,以设备平均维修费用最小和设备可用度最大为优化目标的预防性维修优化模型。采用人群搜索算法进行优化求解,得到系统最佳的预防性维修阀值和维修预测间隔期。最后,通过引入算例,对所建模型优化仿真求解,得到设备最佳的预测周期,在保证设备可用度的同时,使设备的平均维修费用最小,验证了所建模型的可行性和有效性。

民机隐性功能系统预防性维修策略优化研究

针对民机隐性功能系统预防性维修策略优化的问题,假设隐性故障的检查和修理效果是"最小维修"、翻修效果是"完美维修"的基础上,运用威布尔分布建立民机隐性功能系统"翻修期"区间内的可靠度函数约束模型下的成本率函数(CRF)优化模型,并基于"数值模拟法"对比分析出可靠度函数和成本率函数随维修间隔的变化趋势,分析结果表明,民机隐性功能系统预防性维修策略优化模型能够较好地实现维修间隔最优化的目标,可为航空公司制定维修决策和优化维修方案提供参考。

战时基于竞争失效的装备系统可靠性建模与预防性维修策略

针对战时装备受到使用退化与随机冲击的共同作用发生竞争失效的问题,提出了基于状态的预防性维修策略。首先建立了单系统的可靠性评估模型,该模型考虑了装备系统冲击阈值随总退化量的累计而减少的实际,并提出了阈值连续变化条件下的装备系统可靠性建模方法;其次针对装备的隐蔽功能故障,提出了定期检测下基于状态的预防性维修策略,构建了装备系统的成本率函数;最后结合实例分析,确定了装备系统的可靠度函数和最优预防性更换阈值,并对比分析了不同冲击阈值参数对可靠度的影响。研究结果表明:该模型可以有效解决竞争失效条件下装备系统的可靠性评估问题,同时也可为装备系统预防性维修策略提供模型参考。

考虑二维预防性维修策略的基础质保期拓展方法

围绕新能源汽车等产品的二维质保期拓展问题,提出了一种考虑二维预防性维修策略的基础质保期拓展方法。首先,建立了质保期内不同二维预防性维修水平的期望质保成本模型和拓展二维质保期下产品销量函数模型。其次,以制造商期望净利润最大化为目标,建立了二维质保拓展因子的优化模型。最后,以新能源汽车的二维基础质保期拓展为例,对不同二维预防性维修水平下的最优拓展进行了方法验证,并对模型中关键参数进行了敏感性分析。所提方法丰富了二维质保期设计与优化的相关理论,并为制造商开展二维质保期拓展提供了借鉴方法。

考虑不完美检测和最小维修次数限制的退化系统预防性维修策略优化

在系统运行期间,通过检测发现系统的缺陷状态,在其未失效时提前采取预防性维修措施,可以有效减少失效带来的严重后果。检测通常是不完美的,且检测误差概率是非恒定的;当检测显示系统处于缺陷状态,进行最小维修,且限制最小维修的次数,当多次检测到缺陷时进行基于检测的更换;在规定的时间间隔进行基于年龄的更换,更换可以更新系统。采用递归方法推导更新周期的期望成本和期望长度,采用更新报酬理论建立无限时间域的成本率模型,并通过优化算法对检测间隔、最小维修次数上限以及基于年龄的更换间隔三个决策变量进行联合优化。以钢制转炉系统为例说明所提维修策略的性能和实用性,灵敏度分析结果表明最小维修次数上限只对最小维修成本和预防性更换成本较为敏感;通过与未考虑最小维修和未限制最小维修次数的策略分别进行比较,说明所提维修策略的优势;通过仿真分析验证模型的正确性。

面向小批量生产过程的两阶段串联可修系统SPC与维修策略整合优化

鉴于小批量生产过程生产周期短、产品数目较少,实施统计过程控制中没有足够的样本数据来构造控制图,针对两阶段串联可修系统,研究统计过程控制与维修策略整合的问题。首先,根据t统计量的特性给出EWMAt-残差t(EWMAtX-te)联合控制图,并分析EWMAtX-te控制图的一些统计属性,应用EWMAtX-te控制图监控系统的质量状态,根据质量状态采取相应的维修策略;其次,采用Markov链构建了统计过程控制与视情维修整合的数学模型;然后,针对具体实例,将构建的模型与不采用统计过程控制监控策略的情形和采用经验法则选取控制图的设计参数模型进行比较分析,结果表明构建的模型在节约成本方面具有明显的优势;最后,运用分式析因设计对过程参数、时间参数和成本参数进行了敏感性分析,验证了所提方法的有效性。

柔性作业车间调度与视情维修的联合决策

针对设备状态可直接或间接检测获得的生产系统,提出柔性作业车间调度和视情维修的联合策略,决策变量分别为调度序列与视情维修序列,并建立两者的联合决策模型。进而根据联合策略,推导了相应的概率密度函数。通过数值分析,对比联合决策与独立决策的优化结果,表明了所建模型的有效性,并进行设备劣化参数的敏感度分析,验证了模型的正确性。

水下生产系统关键设备维修策略优化方法

为研究水下生产系统关键设备预防性维修策略制定及优化问题,通过建立以威布尔分布为模型的可靠性衰退趋势模型,构建以可靠性和经济性为指标的多组件系统的预防性维修策略多目标优化模型,并在可靠性预测数学模型的基础上,对水下生产系统中实际生产中各组件全寿期内的维修成本进行计算,并对三种维修策略下的维修成本与可靠性进行分析与讨论。研究结果表明,采用基于功能的多组件成组维修策略可以在对可靠性水平较小的牺牲下,有效降低维修成本,同时有效避免传统成组维修策略中欠维修与过维修的现象发生。

基于可靠度和效费比的特种车辆维修策略优化方法

为解决军用特种车辆维修周期设定不当导致的维修成本增加、效率降低等问题,提出一种单个更换周期不完全预防性维修计划的方法。采用役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述部件故障率变化趋势,引入惩罚机制来减少偶然因素引起的故障维修延时问题,以可靠度和维修方式效费比为约束条件确定维修周期。以某型军用车辆为例,通过预先设定的可靠度阈值确定预防性维修周期,根据计算不同预防性维修方式的效费比选择维修方式,生成维修方案,并与传统方案进行对比。结果表明:该方法能有效降低故障率,提高维修工作效率,减少维修资源浪费。

基于大数据的电力企业资产组维修策略优化研究

在汇总过去若干年的电力设备故障数据的基础上,运用大数据分析方法,把故障预测技术引入到预防性维修的实践中,提出一种基于大数据的预防性维修策略。首先,根据由状态检测信息得到剩余寿命的预测结果,以预防性维修时的剩余寿命为阀值制定预防性维修策略。然后,根据更新过程理论,建立以电力设备的预防性维修阀值和预测间隔期为优化变量,综合考虑电力设备维修成本、客户满意度、电量销售、停电损失、维修时机选择等约束条件呢,以电力设备平均维修费用最小和电力设备可用度最大为优化目标的预防性维修优化模型。采用人群搜索算法进行优化求解,得到系统最佳的预防性维修阀值和维修预测间隔期。最后,通过引入算例,对所建模型优化仿真求解,得到电力设备最佳的预测周期,在保证电力设备可用度的同时,使电力设备的平均维修费用最小,验证了所建模型的可行性和有效性,从而提高电力企业的整体效益。

方家山核电仪控预防性维修优化管理实践

设备可靠性工作日益受到电厂关注,在一定的条件下展现设备最强健的可靠性,是电厂成本管理、运营管理、维修管理、技术管理综合能力的体现。强健的设备可靠性带来的是强健的电厂,设备可靠性工作是电厂工作的重点。近年来,中国核电通过建立设备工程师体系;打造可靠性管理平台ERDB(Equipment Reliability Database For China Nuclear Power Plant).

核电厂火灾探测和报警系统预防性维修大纲优化

通过对预防性维修大纲编制和优化原则介绍,以核电厂火灾探测报警系统预防性维修大纲的优化为实例,说明了根据现场实际,遵循合理原则,采取合适方式对预防性维修大纲进行优化,提高关键设备可靠性,节约运行成本,达到保障核电厂安全稳定运行的目的。

可靠度约束下不完全预防性维护经济优化模型

为解决可修系统设备因维修计划不合理而导致故障频发和资源浪费的问题,在利用包含役龄回退因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述设备劣化过程的基础上,建立有限时间内基于可靠度约束的单设备动态不完全预防性维护模型。以铁路某轨道电路设备为例进行维修优化仿真,在设备最低工作可靠度限制下,以更换周期内总维修费用率最小为优化目标,确定其最佳预防性维修次数与弹性维修周期,并对比了无可靠度约束等维修周期维护模型的优化结果。研究表明,本维护模型能够有效保证设备高可靠运用,更好地降低设备故障率、节省维修费用,为制定最佳维修策略提供参考依据。

基于AFT模型的装备二维保修策略优化研究

装备保修是装备售后服务的主要内容,合理的保修策略能够有效降低装备保修成本.针对在装备售后服务中控制保修成本和科学确定保修期限的问题,在不完全预防性维修研究基础上,采用加速失效时间(AFT)模型描述装备故障率,构建了装备二维保修成本模型并给出了有效解法.在此基础上,权衡军地双方利益,以装备保修成本最小为优化目标,得到最优预防性维修间隔期及保修期方案.对不同保修期限下最优保修成本值进行回归分析,在控制保修成本前提下,得到柔性保修策略方案.最后,通过算例验证了模型的有效性,为装备二维保修策略制定提供了科学依据.

不完美检测下的控制图与预防性维修联合设计

目前,复杂系统的修复和检测费用往往比较高,过程比较繁琐,且由于设备故障停机造成了大量损失。针对这一问题,提出一种通过系统产出间接地判断整个系统是否存在问题,并在此基础上进行预防性维修的决策方法。与传统检测的方法不同,利用控制图监控产品,充当设备的传感器,间接地判断生产产品的设备是否正常。根据不完美检测下的监控结果,进行适当的维修策略,基于更换过程理论,建立单位时间成本最小的目标函数,提出控制图与预防性维修的优化参数设置。通过遗传算法进行数值仿真,表明该模型能有效实现控制图与预防性维修的联合经济设计目标。研究对于生产系统节约成本、提高综合经济效益具有现实意义。

ValveLink诊断软件应用于调节阀的行程测试

ValveLink软件就是与FISHER DVC系列智能定位器配套的诊断软件,通过介绍ValveLink软件的功能,在炼化企业调节阀上进行阀门阶跃信号测试、全行程测试。对采集的阀门动作曲线进行性能和故障分析,找出调节阀可能存在的问题并给出检修建议。同时对历次采集的数据进行比较分析,可以确认调节阀的工作性能趋势,为制订预防性维修策略提供数据支持。

基于寿命周期成本分析的产品延伸保修决策优化模型

随着用户对产品寿命周期成本的日益重视,延伸保修已成为生产商新的关注点。延伸保修对产品维修使用费用以及市场竞争力有很大影响,为得到产品延伸保修决策优化方案以降低寿命周期成本,在考虑预防性维修策略的基础上,分析了生产商延伸保修定价策略,构建出一种以用户在产品使用寿命期内单位时间总维修成本最小为目标的延伸保修决策优化模型,并提出了求解模型的网格搜索(grid search)算法。通过引入算例,借助Matlab仿真软件实现网格搜索算法,在保证生产商利益的基础上,有效的降低了产品单位时间总维修成本,延长了产品使用寿命周期长度,由此得到了用户最优延伸保修决策方案,验证了模型和算法的合理性和有效性。

针对机械磨损过程的功能检测模型

在以可靠性为中心的维修（ＲＣＭ）分析中，通常对由机械磨损引起的故障模式采用功能检测策略加以预防，而制定此类问题的功能检测策略时需确定下列参数：①潜在故障状态（用磨损量表示），检测时如果发现产品磨损量达到或超过该状态，应当予以更换；②检测的间隔期，分首次检测间隔期与重复间隔期。借助于维修延迟时间的概念并假设磨损过程服从Ｗｉｅｎｅｒ过程，建立基于风险、可用度与费用的功能检测模型，用于确定上述检测参数。

流水车间调度与视情维修的联合决策

在流水车间调度过程中,为防止设备劣化过度,需要进行预防性维修,但过于频繁的预防性维修又会影响生产调度的顺利进行。针对该问题,对状态可检测的可修多设备生产系统,以流水车间调度序列与视情维修序列为决策变量,最大期望完工时间最小为优化目标,进行流水车间调度和视情维修的联合决策建模研究。推导相应的概率密度函数,并进行数值求解。通过不同调度作业规模的实验对比及相关参数灵敏度分析,验证了联合决策模型的有效性和正确性。

浅谈基于Factory Talk的设备故障报警数据采集与分析的应用

MRAI喷漆车间设备使用罗克韦尔品牌PLC,中控系统使用Factory Talk软件。为提高对设备故障报警数据的分析能力,配置Factory Talk软件附件对设备故障报警数据记录进行配置、采集,使用Excel表格以及Tableau对数据进行处理。本文通过对使用的软件从功能上进行了调研准备,分析了从故障报警数据创建、采集、导入至文件、数据处理、数据可视化的可行性,并详细阐述了基于Factory Talk的设备故障报警数据采集与分析的应用案例。该模型经试验检测与实际运行,能够直观表现车间级设备故障的核心问题,辅助预防性维修策略,具有一定的推广应用价值。