K-OUT-OF-N-F系統(tǒng)的周期性預防維護策略研究.pdf

1、設備預防性維護問題的研究對于提高設備可靠度、降低產(chǎn)品運行成本和加快企業(yè)對市場反應能力具有重要意義。本文針對k-out-of-n：F這一冗余表決系統(tǒng)提出三個漸進的周期性預防維護模型：周期性替換維護模型、兩階段周期性替換維護模型和基于可用度限制的不完全預防維護模型。對于k-out-of-n：F系統(tǒng),系統(tǒng)由n個獨立同分布的部件組成。如果失效的部件數(shù)量小于k個,系統(tǒng)雖然發(fā)生部分失效,但依然能夠正常工作,此時的故障稱為第一類故障。如果失效的部件數(shù)

2、量為k個及以上,則系統(tǒng)發(fā)生故障,此時的故障稱為第二類故障。在第一個周期性替換模型中,假設系統(tǒng)的更新周期為T,對于周期T內的第一類故障采用事后最小維護處理,并在年齡T時對系統(tǒng)進行預防性更新。對于周期內的第二類故障通過修正性維護使系統(tǒng)修復正常。第二個模型考慮到表決系統(tǒng)允許部分失效的存在,將系統(tǒng)的更新周期T分為兩個階段。對于第一個階段內的故障采用最小維護處理。第二個階段內的第一類故障不作處理,等到失效部件數(shù)量達到k個時進行修正性維護。如果到達

3、年齡T系統(tǒng)依然未發(fā)生故障,則進行預防性更新。第三個模型在模型二的基礎上將維護策略改為不完全預防維護,即在年齡T時的預防性維護以概率p為完全維護,以概率1-p為最小維護。當修復為全新的事件發(fā)生時,為一個維護周期。對于上述的三個模型,運用更新過程理論,通過建立包含預防維護成本、最小維護成本和修正性維護成本在內的成本函數(shù),導出使長期單位時間期望成本最小的最佳的預防維護周期。分別為三個模型給出一個數(shù)值算例,采用Matlab軟件進行編程求解,并對