基于二维量度的复杂设备预防性维修决策优化

发布时间：2019-07-14 12:25

【摘要】：针对使用与维修具有两个测量维度的复杂设备,开展了其预防性维修决策的优化研究。基于二维量度的故障模式,给出了二维故障率的定量描述方法;分析了其预防性更换过程的基本过程,探讨了二维量度下更换周期对维修效果的影响,并从经济性角度建立了二维工龄更换费用模型;最后,采用算例的形式,对某设备维修决策同时考虑日历使用时间和行驶里程的情况,进行了二维更换间隔期的优化求解,从而验证了所建立方法与模型的实用性。
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图片说明： 蟆鍙skandarandMurthy［6］给出了如下的故障率函数公式（2）IskandarandMurthy［7］与YunandKang［8］则均采用了下面的形式（3）本文采用式（3）形式，由假设T（t）=t，U（t）=rt，所以最终的故障率函数表达式为：（4）对于传统的故障率而言，故障率只是关于变量t的增函数，但是对于二维故障率来说，其是关于时间变量t与使用率变量r的增函数。例如，，当时间变量的单位取年，使用率变量单位取万公里时，假设参数取θ0=0.1，θ1=0.2，θ2=0.3，θ3=0.3时，可得二维故障率函数图像如图1所示。图1二维故障率函数图2复杂设备二维预防性维修过程及建模本文主要针对寿命受日历时间T与使用时间U双重影响的设备，在采取二维工龄更换策略时的维修策略进行分析与建模。在该策略下，每到规定工龄更换间隔期（T0，U0）就进行预防性更换，在工龄更换间隔期内出现意外故障则进行故障后更换，所有维修皆为修复如新。建模目标是从经济性的角度建立相应的维修费用模型，并确定最优的二维工龄更换间隔期。2.1模型假设与参数假设：①设备是不可修的，且故障率是递增的；②对于给定的用户，其使用率r恒定不变；而不同的用户使用率不同，所以对于批次设备来说，使用率是随机变量；③设备按照时间间隔（T0，U0）进行预防性维修，其日历时间与使用时间有其一达到T0或者U0则开展预防性维修。参数符号：（T0，U0）：二维工龄更换间隔期，T0表示日历时间间隔期，U0表示使用时间间隔期；Tf：故障维修平均时间；Tp：预防性维修平均时间；Cd：停机造成的单位时间损失；Cfr：每次故障维修的平均费用；Cpr：每次预防性维修的平均费用；Cf?
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本文编号：2514379