同类型多部件系统的视情维修与备件供应联合优化
发布时间：2017-08-14 01:10
本文关键词：同类型多部件系统的视情维修与备件供应联合优化
更多相关文章： 多部件系统 视情维修 备件供应 联合优化 维纳过程 竞争失效
【摘要】：维修和备件相互关联、密不可分,然而从目前我国航空公司的部门设置和运行模式来看,维修和备件基本是分开研究和管理的。由于维修与备件的联合研究和管理,能从整体上降低运营成本,因而备受关注。针对目前联合优化模型多局限于单个部件、单种失效的情况,本文拓展了模型,建立了针对单失效和多个失效情况下同类型多部件系统的视情维修与备件供应联合优化模型。具体内容包括以下几个方面:针对仅有退化失效情况下同类型多部件系统的维修决策和备件供应优化问题,建立了以维纳过程为基础的视情维修策略和?s,S?备件订购策略的联合优化模型。本文将蒙特卡洛和遗传算法相结合的方法对模型进行了仿真和优化,得到了平均费用率最低时的最优预防性失效阈值、最大库存量和安全库存量。以某型号航空发动机EGTM值退化为例进行了验证分析,结果表明:相比于各种单独优化,维修和备件的联合优化不仅降低了维修费用还保障了系统安全运行。建立了竞争失效下同类型多部件系统的维修决策和备件供应优化模型。为此,研究了产品在恒定应力条件下,处于维纳过程退化失效和服从威布尔分布的突发失效下的可靠性模型。同时本模型提出了一种主动备件订购策略,能充分利用视情维修得到的信息辅助备件订购。通过实例表明,主动备件订购策略精确地预测了备件需求,有效减少了库存,节约了相应费用的支出。最后,根据以上的研究成果,基于matlab的GUI技术,开发视情维修决策与备件供应的联合优化系统,并通过工程实例进行了测试验证。
【关键词】：多部件系统 视情维修 备件供应 联合优化 维纳过程 竞争失效
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F274;F562.6
【目录】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-13
- 第一章 绪论13-21
- 1.1 研究背景13-14
- 1.2 研究现状14-19
- 1.2.1 维修模式的研究现状14-15
- 1.2.2 备件策略的研究现状15-17
- 1.2.3 维修决策与备件库存联合优化的研究现状17-19
- 1.3 研究的目的和意义19
- 1.4 本文的主要研究工作19-21
- 第二章 基于维纳过程的剩余寿命预测方法21-30
- 2.1 引言21
- 2.2 基于维纳过程的退化模型21-26
- 2.2.1 维纳过程的定义21-22
- 2.2.2 维纳过程的性质及特征22-23
- 2.2.3 具有维纳过程特征的产品性能退化23
- 2.2.4 维纳过程退化失效产品的寿命分布23-25
- 2.2.5 参数估计25-26
- 2.3 应用实例26-29
- 2.3.1 航空发动机EGTM性能检测简介26-27
- 2.3.2 发动机退化建模和检验27-29
- 2.4 本章总结29-30
- 第三章 基于维纳过程的维修决策与备件库存联合优化30-47
- 3.1 引言30
- 3.2 同类型多部件系统的视情更换和订购策略建模30-35
- 3.2.1 部件的退化建模30-31
- 3.2.2 部件维修和订购更换策略31-35
- 3.3 遗传算法和蒙特卡洛仿真建模35-41
- 3.3.1 遗传算法的相关理论35-37
- 3.3.2 基于蒙特卡洛的随机事件仿真37-41
- 3.4 实例应用与对比分析41-46
- 3.4.1 系统仿真与结果分析41-42
- 3.4.2 独立优化与联合优化模型的对比分析42-44
- 3.4.3 联合优化模型的参数对决策变量的影响分析44-46
- 3.5 本章总结46-47
- 第四章 基于失效竞争的维修策略与备件库存联合优化47-64
- 4.1 引言47
- 4.2 恒定应力下竞争失效建模47-53
- 4.2.1 一般竞争失效建模47-50
- 4.2.2 维纳过程退化失效与威布尔突发失效的竞争失效模型50-51
- 4.2.3 竞争失效模型的参数估计51-53
- 4.3 竞争失效下的视情更换和改进的备件策略53-55
- 4.3.1 竞争失效下的视情更换策略53-54
- 4.3.2 改进的备件策略54-55
- 4.4 建立基于竞争失效的系统仿真模型55-58
- 4.5 实例应用58-63
- 4.5.1 转子叶片的疲劳失效介绍58-59
- 4.5.2 竞争失效模型的参数估计和建立可靠度函数59-60
- 4.5.3 联合优化模型60-63
- 4.6 本章总结63-64
- 第五章 联合优化策略的系统实现64-72
- 5.1 概述64
- 5.2 系统总体设计64-66
- 5.2.1 系统需求与应用目标64-65
- 5.2.2 系统的功能模块介绍65-66
- 5.2.3 系统主要工作流程66
- 5.3 系统的具体实现66-71
- 5.3.1 数据库设计66-67
- 5.3.2 主要数据表设计67-68
- 5.3.3 系统软件界面68-71
- 5.4 本章总结71-72
- 第六章 总结与展望72-74
- 6.1 本文完成的主要工作72-73
- 6.2 未来工作展望73-74
- 参考文献74-79
- 致谢79-80
- 在学期间的研究成果及发表的学术论文80
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