本文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)預(yù)防維修優(yōu)化和可靠性研究

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【摘要】：在企業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,一些設(shè)備的故障發(fā)生將嚴(yán)重影響生產(chǎn)秩序甚至危害到社會的人身安全。為避免故障的發(fā)生,需研究設(shè)備的可靠性,并針對性的采取預(yù)防性維修策略。本文以鋼鐵企業(yè)中預(yù)防性維修策略實施的實際情況為背景,在延遲時間理論基礎(chǔ)上,深入分析了預(yù)防性維修策略的制定情況,并改進了傳統(tǒng)的預(yù)防更換策略。針對冗余或貯備系統(tǒng)的可靠性研究,分析了隨機環(huán)境對n中取k系統(tǒng)壽命的影響及配備一個溫貯備件的可靠性系統(tǒng)的可靠性特征。本研究的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：1)考慮到實際生產(chǎn)過程中,系統(tǒng)或部件會遇到各種各樣的生產(chǎn)等待,從而為之提供了機會維修。而部件的故障率也不是恒定不變的,與部件的使用工齡有很大的關(guān)系。往往在部件使用的后期,故障率上升很快。因此,在部件工作后期,如果遇到生產(chǎn)等待,很有必要考慮是否該對其進行更換,以達(dá)到降低故障風(fēng)險和增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的。因此考慮維修策略模型時很有必要將生產(chǎn)等待考慮在內(nèi)。而這方面的研究問題尚屬新穎。針對單部件系統(tǒng),本研究給出了考慮生產(chǎn)等待情況下的役齡更換策略模型,通過研究設(shè)備故障的統(tǒng)計規(guī)律,制定出對設(shè)備長遠(yuǎn)的維修計劃,以期望能從總體上控制維修成本和提高設(shè)備可靠性。并結(jié)合鋼廠連鑄階段結(jié)晶器預(yù)防更換的實例分析,對模型進行了驗證。2)實際中,往往系統(tǒng)或部件的故障率在使用前期比較穩(wěn)定,在使用的后期,故障率上升很快。而故障也不是瞬時發(fā)生的,往往故障跡象或缺陷是可以被觀察到。從設(shè)備發(fā)生缺陷時刻起直到缺陷進一步劣化成故障所經(jīng)歷的時間稱為延遲時間。為避免重大故障發(fā)生而造成巨大經(jīng)濟損失,同時又能節(jié)省使用前期的檢測成本,那么自然會考慮,該如何在延遲時間段內(nèi)進行恰當(dāng)?shù)念A(yù)防維修策略設(shè)計。到目前為止,這方面的研究文獻尚不很多。在系統(tǒng)故障率為遞增函數(shù)的情形下,即延遲時間內(nèi)系統(tǒng)壽命屬于故障率遞增類時,本研究分析了在延遲時間段內(nèi)考慮生產(chǎn)等待的役齡更換策略。在延遲時間段內(nèi)找到最優(yōu)的預(yù)防更換時間和工齡閾值,以達(dá)到最小化單位時間內(nèi)的維修成本的目的,并給出了數(shù)值算例來對模型進行分析。3)n中取k系統(tǒng)是一個工作冗余系統(tǒng),出于系統(tǒng)可靠性計算的易處理性考慮,大量文獻常常假定構(gòu)成系統(tǒng)的n個部件的隨機壽命是相互獨立的。但在實際情形中,部件的隨機壽命之間常常存在某種形式的相依性。本研究考慮了部件之間的相依結(jié)構(gòu)是由共同的隨機環(huán)境導(dǎo)致的,分析了隨機環(huán)境對n中取k系統(tǒng)的壽命的影響以及對部件聯(lián)合壽命分布的影響。4)在可靠性工程領(lǐng)域,備份冗余是提高系統(tǒng)可靠性的一個被廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。依據(jù)故障特征,備份冗余可以分為熱貯備、冷貯備和溫貯備。本研究考慮了一般的貯備冗余系統(tǒng),首先,研究了由一個工作部件和一個備件構(gòu)成的一般溫貯備系統(tǒng)在役齡更換策略下系統(tǒng)可靠性。進而,考慮了配備一個溫貯備件的條件n中取k系統(tǒng),得到了該系統(tǒng)的可靠性表達(dá)式,并給出了一些隨機比較結(jié)果,最后給出了一些數(shù)值分析結(jié)果。這些結(jié)果涵蓋了冷貯備、熱貯備以及溫貯備的情形。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB114.3;F224

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本文編號：1300174