可修复系统预防性维修策略的仿真与优化研究

发布时间：2023-10-30 19:23

　　本文的工作主要分为三部分:设备故障规律的统计分析、设备预防性维修策略优化和考虑预防性维修活动的车间调度问题研究。目的是通过上述工作构建出指导预防性维修活动的完整方法框架。 首先,本文研究了可修复系统的故障规律,通过引入役龄回退因子的概念,借由等效役龄来描述不同维修活动带来的维修效果,提出了基于随机点过程的维修模型。在此基础上,针对所提出的维修模型以及新引入的役龄回退因子给出了参数估计法,经验证能得到满意的结果。随后,对有限时间域预防性维修策略的优化问题展开研究。文中提出了两种预防性维修策略:有限时间域的周期预防性维修策略和定龄预防性维修策略。通过仿真手段,在综合考虑修复性维修成本(时间)、预防性维修成本(时间)和停产损失成本的基础上,对两种维修策略进行了仿真建模与多目标寻优。并详细评述了维修策略模型的参数灵敏度和适用情况,为决策者在不同情况下选择预防性维修策略提供参考。最后,讨论了考虑预防性维修的车间调度问题。与经典的生产调度问题有所不同,通过把设备因定期预防性维修而造成的加工过程中不可用时段纳入考虑,提出了“调度生成器—优化求解器”的两阶段式求解框架,从而为多台机器上具有多个不可用时...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
提要
第1章 绪论
    1.1 研究意义及背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 关于可修复系统的故障规律研究
        1.2.2 关于预防性维修策略
        1.2.3 关于考虑预防性维修的车间调度
    1.3 论文主要内容
第2章 可修复系统故障规律研究
    2.1 引言
    2.2 基于随机点过程的可修复系统故障描述模型
        2.2.1 齐次泊松过程模型和更新过程模型
        2.2.2 非齐次泊松过程模型
        2.2.3 条件故障强度的提出
    2.3 维修的定义及各种维修模型
    2.4 基于条件故障强度的系统维修模型
        2.4.1 完全维修模型
        2.4.2 最小维修模型
        2.4.3 不完全维修模型
    2.5 维修模型的参数估计法
        2.5.1 PAR 模型关于预防性维修和修复性维修的假设
        2.5.2 固有强度函数和役龄回退因子的参数估计
    2.6 参数估计法的验证
        2.6.1 故障时间的仿真抽样方法
            2.6.1.1 最小维修策略下故障时间的抽样方法
            2.6.1.2 预防性维修策略下的故障时间抽样方法
            2.6.1.3 任务可靠度
        2.6.2 实例验证
    2.7 本章小结
第3章 有限时间域预防性维修策略的仿真分析
    3.1 引言
    3.2 预防性维修策略概述
        3.2.1 周期预防性维修策略
        3.2.2 定龄预防性维修策略
        3.2.3 其它预防性维修策略
        3.2.4 本章采用的预防性维修策略
    3.3 目标函数的选择
        3.3.1 维修成本
        3.3.2 可用度
    3.4 两种策略下预防性维修模型的仿真
        3.4.1 生产设备在策略1 下的仿真
        3.4.2 生产设备在策略2 下的仿真
    3.5 预防性维修模型的仿真优化
        3.5.1 平均总维修费用的仿真优化
        3.5.2 可用度的仿真优化
    3.6 仿真模型的参数分析
        3.6.1 两种维修费用对仿真模型的影响
        3.6.2 两种维修时间对仿真模型的影响
    3.7 本章小结
第4章 考虑预防性维修的车间生产调度研究
    4.1 引言
    4.2 模型描述
    4.3 求解方法
        4.3.1 调度生成器
        4.3.2 优化求解器
            4.3.2.1 模拟退火算法简介
            4.3.2.2 优化求解器的改进模拟退火算法
    4.4 算例分析
        4.4.1 算法测试1
        4.4.2 算法测试2
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 全文内容总结
    5.2 进一步的研究与展望
参考文献
致谢
摘要
ABSTRACT



本文编号：3859037