基于Monte Carlo仿真的复杂装备维修决策

针对雷达情报信息系统结构复杂,设备种类繁多的特点,建立了设备维修重要度评判指标体系,采用基于Monte Carlo仿真的方法,对雷达情报信息系统的重要设备进行了重要度分析.计算实例表明,该方法可以更真实客观地描述设备的重要度级别,为设备维修决策提供科学合理的依据.

基于Wiener退化过程的动车组部件状态-机会维修模型分析与研究

针对动车组多部件存在运行维修成本高、欠维修或过维修的现象以及故障影响范围大等问题,提出一种基于Wiener退化过程的部件状态-机会维修优化模型。该模型利用Wiener过程描述部件在运行过程中的劣化程度,通过基于指数分布的随机几何过程反映不完全维修后部件的劣化损伤,同时利用定期检测获取部件的实际劣化值。从随机过程和拓扑的角度,分析不同类型维修策略之间的区别与联系。结合单部件状态维修优化策略,求得各部件的最优状态阈值和维修检测周期。引入机会阈值与状态阈值的比值,结合部件退化过程与状态阈值、机会阈值之间的关系,推导部件状态、机会维修次数期望值的数学表达式,建立状态-机会维修策略模型,采用蒙特卡洛算法进行模拟,确定各部件的最佳机会阈值,达到优化维修费用率的目标。以某型号动车组牵引供电系统为例,通过仿真验证,表明采取状态-机会维修模型,可以有效减少停机次数,降低维修费用率。

基于蒙特卡洛模拟的装备维修项目风险评估方法分析

随着装备维修风险影响日益引起人们重视,如何快速、有效地开展风险评估成为时下研究热点之一。蒙特卡洛法可通过构建模型,生成随机数(伪随机数),运用计算机模拟抽样来获取近似解,在风险评价上有普遍适用性。在装备维修项目中,采用以数学指标法为基础、蒙特卡洛仿真为辅的风险评价方法,通过运用Excel计算公式,可以有效实现蒙特卡罗模拟,得出比较合理的仿真结果,从而为项目管理者风险决策提供更加准确、直观的参考信息。

Research on Equipment Support Activity Process Simulation Based on Monte Carlo Method

The influencing factors of the equipment support activity process have the characteristics of nonlinearity, high dimension, many constraints, random uncertainty and fuzzy uncertainty. Monte Carlo method can solve the above problems commendably. This paper analyzes the main equipment support activity process and establishes the sampling plan and simulation model of the medium maintenance process based on Monte Carlo method, and the simulation result verifies a fact that the medium maintenance time can be effectively reduced when parallel operation on some procedures is used. It has a practical value and can give good advice to achieve the capability of equipment supportability.

基于失效估计的石化安全设备测试策略优化

针对利用传统的可靠性模型估计设备未来失效时间,因制定设备的检验与测试策略存在误差较大和计算复杂等工程困难,提出一种新的拓展波利亚过程模型。通过拓展波利亚过程描述设备的失效趋势,利用遗传算法得到拓展波利亚模型参数估计值;建立失效时间估计模型对设备失效时间进行估计;以催化裂化装置中滑阀为例进行数值模拟计算,得到该模型失效时间估计误差与传统的非齐次泊松过程和Weibull分布相比分别缩小了5.75%和8.46%。结果表明所提算法优化了催化裂化装置中滑阀设备的功能测试策略,可为设备的完整性管理提供理论指导。

计及MCMC方法的电网概率检修计划指标优化模型

电力检修是保证电力系统正常运行的重要环节,有效的电力检修计划安排将大幅提升电网运行的可靠性。通过设备状态分级、设备运行年限、设备运行成本等指标构建概率检修模型,实现检修计划的优化,采用概率检修计划优化策略提高电网可靠性和经济性指标,并在检修模型采用马尔可夫链-蒙特卡洛法用于提高模型准确度。最后通过仿真对概率检修模型与传统检修模型进行分析比较,在确定最优检修概率的同时,突显了概率检修模型的优越性,为电力产业价值链体系中电力检修环节的完善提供理论基础。

基于蒙特卡洛模拟的发电厂设备重要度分析

针对发电厂设备高度复杂性和关联性强的特点,用传统方法难以进行重要度分析的问题,在确定其重要度主要影响因素的基础上,建立了发电厂设备重要度评价指数。采用基于蒙特卡洛模拟的方法,对某发电厂的30台设备进行了重要度分析,并开发了通用计算程序。计算实例表明,该方法简便、有效,可用于发电厂设备的维修决策。

基于着色随机时间Petri网的维修性建模方法

产品的维修性是决定其维修品质与寿命周期费用的关键因素,维修性建模是维修性设计的重要环节,对产品的维修性水平有重要影响。对维修性建模方法进行深入研究:利用着色随机时间Petri网的库所与颜色标记等基本要素描述维修对象、维修资源等维修实体及其状态,基于库所、颜色标记、随机时间变迁等基本要素给出维修实体状态与维修作业关系以及维修作业逻辑关系的描述方法,并以此为基础构建基于着色随机时间Petri网的维修过程模型。根据该模型提出基于蒙特卡罗法的维修时间仿真算法以及维修资源需求量计算方法。结合某型飞机前起落架系统给出维修过程建模与维修时间仿真、维修资源需求量计算实例,表明模型与方法的优越性。

空投装备气囊缓冲系统评价方法

以热力学理论和有限元法为基础,建立装备-气囊系统有限元模型,并利用试验数据对模型进行验证。对比结果表明,所建模型系统的精度较高,可以用在下一步的仿真分析工作中。针对缓冲气囊的复杂非线性模型计算规模大、难以进行大规模计算的问题,以着陆初速度、初始侧倾角、初始俯仰角、横向速度和地面坡度为变量,分别以最大冲击加速度、最大侧倾角、最大俯仰角以及气囊最大内压为响应,结合扩展拉丁超立方设计,采用径向基函数构建多工况响应代理模型。考虑空投装备在着陆过程中环境因素以及空投装备着陆姿态的影响,利用蒙特卡罗法结合代理模型对多工况下的空投装备着陆成功概率进行计算。通过计算得到着陆成功概率为95.84%,冲击加速度为其主要影响因素,气囊内压为次要因素。

基于重要度的电弧炉炼钢系统维修决策

以电弧炉炼钢过程系统为例,建立设备系统重要度评价判据体系(包括可靠性、维修性、经济性和监测性);针对系统重要度影响因素的模糊特性,采用模糊层次分析法确定各指标之间的相对初始权重,提出模糊判断矩阵的一致性调整方法;应用Monte Carlo仿真模拟计算电弧炉炼钢12个子系统的重要度指数,采用重要度面积指数反映设备的重要度级别,并根据此指标将设备系统划分为关键设备、重要设备、一般设备和次要设备4类,建立基于重要度的钢铁生产设备维修模式决策模型。研究结果表明:基于模糊层次分析法和Monte Carlo法计算设备的重要度可以降低人为主观因素的影响,且易于实现;将其应用于钢铁企业复杂设备系统的维修决策,对提高系统的可靠性和可用性,使钢铁生产过程连续、协调和高效地运行具有重要作用。

计及检修需求不确定性的电力系统检修备用容量评估

针对电力系统规划中评估系统检修备用容量的迫切需求和机组检修需求的不确定特性对评估造成的影响,提出一种评估电力系统检修备用容量的方法。该方法建立考虑检修需求不确定特性的检修备用容量评估模型,以累计负荷最小为原则确定检修时段,求解该评估模型。在此基础上,基于蒙特卡洛模拟方法提出检修备用容量不足概率和检修备用容量不足期望值2个检修备用容量充裕度指标,以此确定系统检修备用容量,进而确定系统装机容量需求。以某省电力系统机组检修的实际数据为例进行计算,证明了所提检修备用容量评估方法的正确性和有效性。

基于蒙特卡罗法的装备保障方案评估

为有效解决部队当前仅仅依靠保障经验对装备保障方案进行评估的问题,提出一种基于蒙特卡罗法的装备保障方案评估方法,综合考虑工序逻辑约束、保障车辆约束和飞机部件可靠性等因素的影响,对3套典型的保障方案进行了实例分析,得到不同保障车辆等保障资源配置对保障工作及时性的影响程度。仿真结果表明,该方法能够明确显示各套装备保障方案的优劣。

空投装备着陆冲击环境适应性研究

目的研究空投着陆冲击环境适应性。方法采用有限元、响应面和蒙特卡罗方法,预测空投着陆成功概率;研究不同垂直着陆速度、地面坡度和地面风速对空投着陆成功概率的影响;分析空投装备着陆冲击环境适应性数据,提出提高空投装备着陆冲击环境适应性的措施。结果垂直速度和地面风速对综合成功概率影响显著,地面坡度的变化对综合成功概率的影响不显著。结论通过该方法,能够成功预测空投着陆成功概率,为空投实践提供理论依据和技术指导。

串联生产系统预防性维护计划建模与优化

针对具有中间缓冲的多设备串联生产系统预防性维护问题,以最小化维护相关成本为目标,建立了基于设备役龄的维护/换新计划模型。分析设备因故障、维护或饥饿而造成的停机损失,依据蒙特卡洛仿真方法,并采用遗传算法进行优化求解。综合成本随着系统产出率要求、单位时间产出、小修时间的增大而增大;15台设备系统中,所得综合成本仅为传统总成本的55.9%。

考虑质量损失的退化系统维护建模

为有效解决退化系统的预防性维护问题,以"两设备带缓冲区"的系统模型为研究对象,综合考虑产品质量损失和缓冲区的影响,建立以最小化单位运行成本为目标的预防性维护模型.基于田口质量损失理论,构建系统状态与质量损失间的函数关系;针对退化系统中的瓶颈设备和非瓶颈设备,分别建立基于可靠度和时间的预防性维护策略.根据约束理论,以瓶颈设备的预防性维护作为机会维护(OM)的决策点,利用期望成本节余函数来判断是否对非瓶颈设备进行机会维护.利用迭代算法寻找最优决策组合,并通过蒙特卡罗仿真对算例进行分析.结果表明,所建模型是可行且有效的;与计划维护策略相比,机会维护(OM)策略在降低成本和提高产出方面的表现更优.

基于蒙特卡罗法的防化装备维修器材消耗预测

从影响维修器材数量的主要因素分析入手,在构建的防化维修器材需求量预测模型的基础上,以蒙特卡罗仿真方法对某防化装备某系统的维修器材消耗进行了预测。预测结果表明:该方法为准确预测防化装备维修器材消耗量提供了一种较为可行的科学方法。

基于蒙特卡罗方法的设备维修决策模型

针对目前重要度评估方法考虑因素不全面、计算复杂的缺陷,通过全面分析设备全寿命全过程中对重要度的影响因素,构建了设备重要度的数学模型,提出了基于蒙特卡罗模拟的重要度评估算法流程,并以铁路机车维修为背景,应用该算法对铁路机车设备进行了重要度评估。结果表明,基于蒙特卡罗方法评估设备的重要度,计算快捷,可以精确和客观地描述设备的重要度级别,为设备维修决策提供可靠的定量依据。

无人值班变电站巡视周期的仿真计算

为保障变电站巡视工作的合理性和有效性,以可靠性为中心,基于故障树分析法和层次分析法,利用变压器、断路器、TA、TV、隔离开关等变电站设备的缺陷信息,通过蒙特卡罗分析法建立了计算巡视周期的仿真模型;计算了不同可靠度要求下的巡视周期;提出了一种确定变电站巡视周期的仿真计算方法。该方法利用Monte-Carlo法模拟各种设备缺陷时间的随机性,适于设备的状态维修,为更加合理制定无人值班变电站巡视周期提供了一种方法。

基于熵权的集对分析模型在航空维修安全评价中应用

针对航空维修安全评价中各评价指标的不确定性,将集对分析理论应用于航空维修安全评价中。先通过计算评价样本与评价指标之间的联系度对样本做初步分类,再对样本做进一步的同一、差异、对立的集对分析以判断评价样本的等级。在确定各评价指标的权重时,将信息论中的熵值理论引入该模型,运用信息熵所反映实测数据的效用值计算各评价指标的权重,使权重的分配具有一定的理论依据。最后运用蒙特卡罗法构造算例,讨论了实测过程中的随机观测误差对评价结果的影响。经实例分析,通过与综合评判法、属性识别法和模糊物元法的比较表明,基于熵权的集对分析模型的评价结果合理、客观。

Weibull型备件需求量确定方法

针对Weibull型备件需求量的确定问题,首先运用Monte-Carlo模拟方法计算出该型备件在给定保障度下的需求量;在此基础上,研究了利用指数方法确定Weibull型备件需求量的适应性问题。最后,用实例计算,分别得到这两种方法获得的需求量。研究表明:利用指数方法确定Weibull型备件的需求量具有保守性;两者之差与备件分布的形状参数、保障时间及保障度密切相关。