面向故障過程的多設(shè)備可靠性分析與維修決策.pdf

1、車間制造系統(tǒng)的穩(wěn)定性是保證產(chǎn)品質(zhì)量和快速響應(yīng)市場的關(guān)鍵性工程問題之一。其中，設(shè)備的穩(wěn)定性是制造系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，而準(zhǔn)確的制造設(shè)備服役可靠性分析和合理的維修計(jì)劃是保持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。本文從設(shè)備故障數(shù)據(jù)出發(fā)，建立了多設(shè)備可靠性分析和維修決策的統(tǒng)一框架，在綜述了目前單設(shè)備與多設(shè)備可靠性分析、維修決策模型及其相關(guān)領(lǐng)域的理論方法、模型和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了若干針對(duì)多設(shè)備可靠性分析和維修決策的新方法，具體包括：
　　 ⑴分析了設(shè)

2、備故障數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，指出其具有重復(fù)測量數(shù)據(jù)的特性。綜合考慮了同型設(shè)備之間的異質(zhì)性和重復(fù)測量之間的自相關(guān)性，建立了針對(duì)多設(shè)備可靠性分析的廣義線性混合效應(yīng)模型，克服了傳統(tǒng)單設(shè)備可靠性模型的不足。詳細(xì)論述了模型參數(shù)估計(jì)計(jì)算理論和方法，擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的新方法。模型之優(yōu)點(diǎn)在于不僅可以得到單個(gè)設(shè)備的可靠性變動(dòng)趨勢，而且還可以得到總體的可靠性變動(dòng)趨勢。
　　 ⑵分析了維修效應(yīng)和劣化趨勢對(duì)設(shè)備可靠性的沖擊影響，提出了綜合比例強(qiáng)度和非線性混合效應(yīng)的多

3、設(shè)備可靠性分析集成模型。詳細(xì)討論了模型參數(shù)估計(jì)計(jì)算理論和方法。與傳統(tǒng)模型相比，該模型融合了設(shè)備相關(guān)工程信息，不僅可以對(duì)維修效果進(jìn)行定量評(píng)估，而且還可以得到單設(shè)備和總體的相關(guān)可靠性指標(biāo)之封閉解。
　　 ⑶分析了選擇性維修方法在解決生產(chǎn)線多設(shè)備維修決策問題的優(yōu)勢。首次將1 ARI和∞ ARI 兩種算術(shù)回退故障強(qiáng)度模型和選擇性維修方法相結(jié)合，給出了設(shè)備在小修、預(yù)防維修、大修等不同維修方式下的故障強(qiáng)度的演化規(guī)則，以此為基礎(chǔ)，建立了基于約

4、束規(guī)劃的多設(shè)備選擇性維修決策模型，并給出了結(jié)合貪婪規(guī)則和遺傳算法的求解算法和相關(guān)工程實(shí)例。
　　 ⑷分析了引入役齡回退因子和故障率因子的復(fù)合故障率計(jì)算方法，首次將復(fù)合故障率模型和多設(shè)備維修選擇優(yōu)化方法相結(jié)合。從與故障強(qiáng)度不同的視角，定義了設(shè)備在小修、預(yù)防維修、大修等不同維修方式下的故障率演化規(guī)則。以此為基礎(chǔ)，建立了基于約束規(guī)劃的多設(shè)備選擇性維修決策模型，并給出了結(jié)合結(jié)構(gòu)啟發(fā)式規(guī)則和禁忌搜索算法的求解算法和相關(guān)工程實(shí)例。