《復雜設備維修間隔期優(yōu)化模型》針對復雜設備(裝備)預防性維修決策中維修間隔期確定與優(yōu)化這一關鍵問題,從數(shù)學建模的角度對其故障與維修過程進行了系統(tǒng)分析和定量決策研究。針對非周期性預防性維修工作,基于平穩(wěn)獨立增量過程建立了考慮檢測誤差、安全風險等的維修間隔期優(yōu)化模型,基于非平穩(wěn)獨立增量過程建立了含變點退化失效、競爭失效的維修間隔期優(yōu)化模型;針對多項周期性預防性維修工作,分別研究了固定組合和優(yōu)化組合維修策略下復雜設備的維修過程,并建立了典型預防性維修工作組合間隔期、復合維修工作組合間隔期、故障相關時預防性維修工作組合間隔期的確定與優(yōu)化模型。
《復雜設備維修間隔期優(yōu)化模型》既可供工程技術院校相關專業(yè)本科生和研究生學習使用,也可作為工程技術人員、生產(chǎn)管理或維修人員的參考用書
隨著工業(yè)自動化程度的提高和軍用裝備的現(xiàn)代化發(fā)展,維修在復雜設備(裝備)①管理中的作用和地位日益突出。作為控制故障發(fā)生的有效手段,預防性維修在保持設備持續(xù)高效運行、降低使用保障費用成本、提高設備運行效能和顧客滿意度等方面不可或缺。由于工作執(zhí)行的計劃性和有效性,預防性維修的應用非常廣泛,它依據(jù)規(guī)定的間隔期或累積工作時間、里程等,按照事先安排的計劃實施維修工作,可在很大程度上預防甚至避免故障的發(fā)生,從而大大減少和降低故障所造成的損失。
在對復雜設備實施預防性維修時,維修間隔期的確定與優(yōu)化是維修決策中的一項重要內(nèi)容,也是目前廣受關注和重點研究的熱點。本書針對這一關鍵問題,從數(shù)學建模的角度進行了系統(tǒng)分析和深入研究:針對復雜設備的性能退化問題,基于獨立增量過程研究了非周期性檢測、閾值確定、考慮競爭失效的視情維修間隔期優(yōu)化建模方法;針對復雜設備實施多項維修工作的情況,引入了相應的預防性維修工作組合策略,并研究了組合維修間隔期的確定與優(yōu)化建模方法。
全書共分7章:□□章綜述相關預防性維修數(shù)學模型,介紹本書的研究背景、研究內(nèi)容與目的;第2章進行復雜設備維修間隔期建模需求分析,給出復雜設備維修建模的基礎理論.以及維修過程定量化分析的基本方法;第3章基于平穩(wěn)獨立增量過程,研究完全檢測下的非周期檢測維修優(yōu)化問題,并在此基礎上進一步考慮不完全檢測和安全約束對維修決策的影響;第4章針對退化過程存在突變的設備,基于非平穩(wěn)獨立增量過程,分別建立考慮變點的退化失效型設備和競爭失效型設備的維修優(yōu)化模型;第5章引入組合維修策略,針對復雜設備通常采用的定期更換、功能檢測等典型預防性維修工作,分別建立其維修周期優(yōu)化模型,并通過實例驗證了維修策略和模型的實用性與有效性;第6章結(jié)合維修工程實際中采取復合維修的情況,以輔以功能檢測的定期更換為例,建立復雜設備復合維修周期優(yōu)化模型,并進一步分析該模型的通用性和涵蓋性;第7章考慮故障發(fā)生的相關性,探討故障相關對設備故障規(guī)律和維修決策的影響,并對其進行定量分析和描述,建立考慮故障相關性時復雜設備維修周期優(yōu)化模型;□后,總結(jié)本書的研究內(nèi)容和主要結(jié)論,指出有待進一步完善的問題,對未來的研究方向進行了展望。
維修決策是國內(nèi)外長期關注且方興未艾的熱點,研究領域非常寬泛,研究內(nèi)容也非常豐富。本書針對其中的維修間隔期優(yōu)化問題,結(jié)合作者近年來在數(shù)學建模方面的一些研究成果,發(fā)表了自己的粗淺見解,希望能起到拋磚引玉的作用,對讀者有所啟發(fā)和借鑒。由于時間和水平所限,不妥之處,敬請讀者批評指正。
□□章 緒論
1.1 概述
1.2 復雜設備視情維修間隔期優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.2.1 退化模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 視情維修優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
1.3 復雜設備組合維修間隔期優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3.1 復雜設備維修相關性研究現(xiàn)狀
1.3.2 考慮維修相關性的復雜設備預防性維修優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.4 本書的研究內(nèi)容
第2章 復雜設備維修間隔期優(yōu)化建模需求分析
2.1 復雜設備及其維修間隔期優(yōu)化需求
2.1.1 維修中復雜設備的涵義與特點
2.1.2 復雜設備維修間隔期決策需求分析
2.2 復雜設備維修建模的基礎理論
2.2.1 更新過程理論
2.2.2 延遲時間理論
2.2.3 維修工作的組合策略
2.3 復雜設備維修過程定量化分析方法
2.3.1 Gamma過程
2.3.2 Wiener過程
2.3.3 Gamma過程與Wiener過程的比較
本章小結(jié)
第3章 基于平穩(wěn)獨立增量過程的設備視情維修間隔期優(yōu)化模型
3.1 不考慮檢測誤差的非周期檢測維修優(yōu)化方法
3.1.1 模型假設
3.1.2 非周期檢測
3.1.3 維修策略
3.1.4 優(yōu)化模型
3.2 考慮檢測誤差的非周期檢測維修優(yōu)化方法
3.2.1 檢測誤差
3.2.2 檢測狀態(tài)演化
3.2.3 優(yōu)化模型
3.2.4 算例
3.3 考慮安全風險的非周期檢測維修優(yōu)化方法
3.3.1 風險可接受閾值
3.3.2 維修策略
3.3.3 優(yōu)化模型
3.3.4 算例
本章小結(jié)
第4章 基于非平穩(wěn)獨立增量過程的設備視情維修間隔期優(yōu)化模型
4.1 含有退化交點的可靠度模型
4.1.1 含變點的退化失效型設備
4.1.2 含變點的競爭失效型設備
4.2 CUSUM算法
4.3 含變點的退化失效型設備維修優(yōu)化
4.3.1 自適應維修優(yōu)化
4.3.2 算例
4.4 含變點的競爭失效型設備維修優(yōu)化
4.4.1 離線自適應維修優(yōu)化
4.4.2 在線自適應維修優(yōu)化
4.4.3 算例
本章小結(jié)
第5章 復雜設備典型預防性維修工作組合間隔期優(yōu)化模型
5.1 復雜設備預防性維修工作的組合策略
5.1.1 維修工作組合優(yōu)化的依據(jù)
5.1.2 維修工作組合優(yōu)化的方法
5.1.3 維修工作組合的影響
5.2 長期使用條件下復雜設備典型維修工作周期優(yōu)化模型
5.2.1 復雜設備定期更換周期優(yōu)化模型
5.2.2 復雜設備功能檢測周期優(yōu)化模型
5.2.3 復雜設備多種維修工作的組合優(yōu)化及算例
……
第6章 復雜設備復合維修工作組合間隔期優(yōu)化模型
第7章 故障相關設備預防性維修工作組合間隔期優(yōu)化模型