【摘要】：為了提高可修系統(tǒng)的運行可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性,管理者通常對可修系統(tǒng)實施制造商給定的預(yù)防維修制度。由于受到實際運營環(huán)境、維修操作以及制造商保守建議的影響,實施給定的預(yù)防維修制度可能帶來不恰當(dāng)維修。因此,根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)開展預(yù)防維修決策具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。然而,通過狀態(tài)監(jiān)測獲得可修系統(tǒng)狀態(tài)信息的成本風(fēng)險較高。管理信息系統(tǒng)中記錄的有關(guān)系統(tǒng)的運營和失效數(shù)據(jù)則成為了研究可修系統(tǒng)可靠性特征,開展維修管理的重要依據(jù)。本論文以管理信息系統(tǒng)中記錄的現(xiàn)場數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),就維修效果評估和預(yù)防維修決策開展深入研究,主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下。首先,深入理解系統(tǒng)維修表現(xiàn)有助于維修管理工作的開展。本論文以可修系統(tǒng)現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用比例強度模型和建議的兩個組合模型為基本建模方法,給出一套完整的分析矯正修理和預(yù)防維修表現(xiàn)的流程。本文引入“維修表現(xiàn)記分卡”的概念對矯正修理和預(yù)防維修表現(xiàn)進(jìn)行可視化,并以巴士車輛為例說明整個分析過程。研究結(jié)果表明,運行可靠性受到諸多因素的影響,應(yīng)該根據(jù)實際差異制定和調(diào)整維修制度。維修表現(xiàn)分析更多的是趨勢分析,維修效果的優(yōu)良應(yīng)進(jìn)行定量描述。然而,已有的維修效果測度具有較強的針對性,不能覆蓋5種維修狀態(tài),并且很少同時考慮矯正修理和預(yù)防維修效果。因此,本論文提出一個基于失效計數(shù)的維修效果評估模型。該模型假定系統(tǒng)經(jīng)歷一次預(yù)防維修后,系統(tǒng)的累積失效次數(shù)產(chǎn)生的增量與固有失效路徑和上次失效路徑的累積失效次數(shù)之差成一定“比例”,并將這個比例看作為預(yù)防維修效果。該比例的取值可以由正到負(fù),可以描述5種維修狀態(tài),具有較強的柔性和通用性。系統(tǒng)維修表現(xiàn)與維修投入(如允許的停機時間)有著緊密聯(lián)系。為了保證生產(chǎn)的連慣性和滿足生產(chǎn)的需要,系統(tǒng)停機時間通常具有一定約束。描述這類系統(tǒng)可用性的最恰當(dāng)模型是任務(wù)可用度模型。然而,針對任務(wù)可用度的研究較少,且很少同時考慮停機時間限和工作時間限。此外,在開展的任務(wù)可用度分析中,大都采用交替更新過程處理,計算工作量大且無閉合表達(dá)形式。因此,本論文為這類系統(tǒng)開發(fā)一個具有閉合表達(dá)形式的任務(wù)可用度模型。為了驗證模型的有效性,給出了仿真驗證。研究結(jié)果顯示,建議的模型具有較高的準(zhǔn)確度;由于模型具有閉合表達(dá)形式,易于計算和應(yīng)用。由于受到實際運營環(huán)境以及維修操作等的影響,實施給定的預(yù)防維修制度可能帶來不恰當(dāng)維修。如果通過維修表現(xiàn)記分卡發(fā)現(xiàn)不恰當(dāng)維修現(xiàn)象,則需要調(diào)整預(yù)防維修計劃�？尚尴到y(tǒng)一般為多單元系統(tǒng),系統(tǒng)不同單元的失效模式不盡相同。為了保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和平衡性,一般采用多級循環(huán)預(yù)防維修。因此,本論文根據(jù)系統(tǒng)每次失效后的停機時間和修理費用,將失效劃分為微小失效、中等失效和重大失效三類。假定系統(tǒng)實施三級循環(huán)預(yù)防維修,不同級別的預(yù)防維修可以預(yù)防排除不同類別的失效,并以該類別失效作為該級別預(yù)防維修優(yōu)化的主要依據(jù),并構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)防維修決策優(yōu)化模型。依據(jù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和方法,模型被擴(kuò)展到多級預(yù)防維修的決策優(yōu)化。研究結(jié)果表明,本論文提出的方法比制造商推薦的維修制度更有效。對于單一級別或單部件的預(yù)防維修,在維修決策過程中考慮維修效果和計劃水平具有很多益處。但已有研究中同時考慮維修效果和有限計劃水平下預(yù)防維修決策的研究較少。因此,本論文構(gòu)建的預(yù)防維修政策,同時考慮了維修效果和系統(tǒng)的有限使用壽命。在構(gòu)建失效強度時,考慮了工作間歇特性;預(yù)防維修費用構(gòu)建為維修效果的函數(shù)關(guān)系以反映維修深度與維修成本的映射關(guān)系,為實現(xiàn)預(yù)防維修的動態(tài)優(yōu)化提供更大的靈活度。研究結(jié)果表明,本論文的方法較已往的方法具有明顯的優(yōu)勢,可以有效降低維修成本,提高系統(tǒng)運行可靠性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：F273;F407.47
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本文編號：2615704