动车组部件预防性维修策略优化与备件库存管理研究

发布时间：2021-10-10 02:04

　　随着中国新型标准动车组首次在京沪线上线运营,标志着我国在动车组设计、研发和制造技术方面正在实现由中国制造向中国创造的跨越。高速动车组作为我国高端装备制造业的代表产品已经大量投入运营,保证动车组的运行安全性、可靠性及维修经济性是目前国内外运营管理部门高度关注的重点,其维修计划的合理性会直接影响到高速列车的安全和高效运行。目前我国高速动车组已大批量进入高等级维修阶段,因此针对我国动车组如何进一步制定合理的预防性维修计划,在保证其关键部件运行可靠度的同时,降低其维修成本和维修所消耗备件库存管理成本论文开展了探讨研究。论文具体内容如下:以动车组四级修程更换的某关键部件为研究对象,考虑部件可靠度的动态演化,采用威布尔比例可靠度函数描述部件随着服役里程增加其运行状态劣化至任意里程时的可靠度,通过对部件可靠度的监测,以部件的预防性维修阈值作为决策变量,采用效费比分析方法确定每次维修的具体方式。将部件在一个更换周期内的总成本作为优化目标建立一种基于时变可靠度的两级非完美预防性维修模型,决策动车组部件整个服役里程内的预防性维修计划,并与现行等周期维修策略进行对比。在动车组单部件的基础上,以多部件机械串联... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.2两级非完美维修的故障率演化规则

案例 R*C1 400 800 0.84 358842 600 1000 0.83 396843 750 1200 0.78 42784 表示优化目标的最优解表 3.3 可知，随着部件事后维修成本增加，总维修成本和维修阈值均有所于动车组这类昂贵部件，要尽量提高维修阈值减少事后维修的次数和停事后维修成本，制定合理的预防性维修计划来增加部件的服役寿命。由表高单次预防性维修成本，总维修成本虽然逐渐增加，但维修阈值却有所降频繁的预防性维修导致维修成本大幅上升，出现“过度维修”的趋势，需值来缓解因预防性维修过多导致总成本过高。合表 3.3 和表 3.4 可知，维修阈值的设置对于维修计划的影响不可忽视，修阈值能够平衡随机故障发生的次数和预防性维修计划，以达到安全性和目的。通过对部件在一个更换周期内总成本的优化，可得到总成本与维修策结果，如图 3.4 所示。

根据役龄递减因子可以得出部件在实施预防性维修活动后的初始故障率，通过引入故障率递增因子可以有效表达部件发生故障的次数，则部件i 在第 j 个维修周期的故障率函数可表示为： , , 1 , 1 , 1 , 1, 1 , 2 , 2 , 2 , 2 , 1 , 1, 1 , 2 , 3 , 3 , 3 , 3 , 2 , 2 , 1 , 1, , , ,00=i j i j i j i j i ji j i j i j i j i j i j i ji j i j i j i j i j i j i j i j i j i jj ji j i j i j i jl b l a Lb b l a L a Lb b b l a L a L a Lb l a L (4.3)4.2.2 维修方式的选择基于我国动车组多部件串联系统的维修机制，多部件的预防性维修计划依然遵循现有的“多级别非完美”维修策略[54]，本文采用两级非完美维修策略，包括初级维修和高级维修两种维修方式，多部件的故障率的变换规则是由单部件发展而来，如图 4.3 所示对两级非完美故障率变换规则进行示意。


本文编号：3427429