機隊航空發(fā)動機維修規(guī)劃及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代制造服務(wù)的發(fā)展和產(chǎn)品價值鏈的變化都表明裝備維修工程管理正變得越來越重要。航空發(fā)動機是飛機的“心臟”?，F(xiàn)代航空發(fā)動機具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、轉(zhuǎn)動速度快、維修費用高等特點。為了提高管理效率和降低維修成本，航空公司一般對同一型號的所有航空發(fā)動機進行統(tǒng)一管理。本文的機隊指的就是航空公司同一型號的所有航空發(fā)動機的總和。從航空公司的角度出發(fā)，研究機隊航空發(fā)動機維修規(guī)劃，對于提高航空公司的維修工程管理水平和綜合競爭力具有重要的意義。本文在分析

2、國內(nèi)外機隊發(fā)動機維修規(guī)劃研究中存在問題的基礎(chǔ)上，針對我國航空公司在發(fā)動機維修工程管理方面的需求，建立了包括維修數(shù)據(jù)管理、拆發(fā)期限預(yù)測、拆發(fā)計劃制定、維修工作范圍決策、維修成本預(yù)測、維修進度監(jiān)控和維修效果評價等活動的機隊發(fā)動機維修規(guī)劃體系，并對相關(guān)模型的建立及關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
　　發(fā)動機維修數(shù)據(jù)管理是機隊發(fā)動機維修規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作。根據(jù)發(fā)動機維修數(shù)據(jù)具有多維性、可擴展性、演化性的特點，借鑒面向?qū)ο蟮乃枷?，將發(fā)動機維修數(shù)據(jù)分為構(gòu)型

3、數(shù)據(jù)、對象相關(guān)數(shù)據(jù)和類相關(guān)數(shù)據(jù)。在發(fā)動機維修數(shù)據(jù)組織方面，建立了基于使用狀態(tài)的維修數(shù)據(jù)組織模型，實現(xiàn)了發(fā)動機維修數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。在發(fā)動機構(gòu)型數(shù)據(jù)管理方面，建立了基于位置件的發(fā)動機維修BOM管理模型和基于物理狀態(tài)的實例維修BOM管理模型，解決了數(shù)據(jù)冗余問題；提出了基于主要件的適航指令/服務(wù)通告狀態(tài)控制方法，解決了適航指令/服務(wù)通告狀態(tài)難以控制的問題。
　　機隊中各臺發(fā)動機的拆發(fā)期限預(yù)測是合理安排機隊發(fā)動機送修時間的前提。為了提高發(fā)動

4、機拆發(fā)期限預(yù)測的準(zhǔn)確度，考慮到機隊中各臺發(fā)動機在性能衰退方面的差異性，提出了基于性能衰退模式的發(fā)動機拆發(fā)期限預(yù)測方法。在對送修時間和備發(fā)選擇的影響因素進行分析的基礎(chǔ)上，建立了機隊發(fā)動機拆發(fā)計劃多目標(biāo)組合優(yōu)化模型，提出了一種基于逐步構(gòu)解策略的啟發(fā)式算法進行模型的求解，研究了拆發(fā)計劃方案集的構(gòu)造方法和選擇方法。最后采用實際數(shù)據(jù)驗證了提出方法的有效性。
　　發(fā)動機送修時，航空公司都會根據(jù)機隊整體情況給出送修目標(biāo)。為了制定合理的發(fā)動機維修

5、工作范圍，在分析送修目標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出了一種送修目標(biāo)導(dǎo)向的發(fā)動機維修工作范圍決策方法，從壽命件、部件損傷、軟時限、適航指令/服務(wù)通告、排氣溫度裕度五個方面分兩步進行發(fā)動機維修工作范圍的制定。針對決策過程中單元體性能恢復(fù)值分配存在的難點，建立了確定條件下和不確定條件下以維修成本最小為目標(biāo)的單元體性能恢復(fù)值分配優(yōu)化模型，研究了模型求解的動態(tài)規(guī)劃算法和啟發(fā)式算法。通過求解結(jié)果的比較，給出了兩種算法的適用環(huán)境，提升了發(fā)動機維修工作范圍決策的科學(xué)

6、化水平。
　　機隊中各臺發(fā)動機的車間維修成本預(yù)測是發(fā)動機年度維修成本預(yù)算制定的前提。為了準(zhǔn)確預(yù)測發(fā)動機的車間維修成本，對發(fā)動機車間維修成本進行了分析，將其分為確定Ⅰ型成本、確定Ⅱ型成本、不確定Ⅰ型成本和不確定Ⅱ型成本，分別研究了有歸集數(shù)據(jù)和無歸集數(shù)據(jù)條件下的車間維修成本預(yù)測。當(dāng)有歸集數(shù)據(jù)時，建立了重要件的報廢概率模型和其他器材費和修理費的成本概率模型。當(dāng)無歸集數(shù)據(jù)時，建立了信息擴散支持向量機預(yù)測模型，對模型的拓撲結(jié)構(gòu)、建模步驟、參

7、數(shù)選擇進行了研究。對兩種情況下的車間維修成本預(yù)測模型均采用實際數(shù)據(jù)進行了驗證。
　　為了保證送修發(fā)動機能夠按時出廠，給出了發(fā)動機維修工作分解結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)計劃圖，采用計劃評審技術(shù)實現(xiàn)了維修進度的監(jiān)控。針對傳統(tǒng)計劃評審技術(shù)在求取任務(wù)持續(xù)時間存在的問題，提出了一種新的多時估計法，然后采用近似方法獲得了發(fā)動機維修完工時間的分布函數(shù)。為了對承修廠的選擇提供決策支持，建立了發(fā)動機維修效果評價指標(biāo)體系，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析實現(xiàn)了機隊中各臺發(fā)動機維修效