基于可靠性理论的设备多目标预防维修策略研究

摘要

日趋激烈的市场竞争使制造企业面临着不断降低成本、提高生产效率的巨大压力，而设备作为制造企业开展生产活动的基本保障，日益受到企业的高度重视。因此，科学合理的维修策略对于企业降低维修成本，提高生产效率具有重要意义。本文以可靠性理论为基础，进行不完全维修的设备预防维修策略研究，建立以设备维修成本与设备可用度为决策目标的预防维修模型，进行在设备多个决策目标共同决策下的最优顺序性预防维修模型求解。
　　本文首先在介绍研究背景及意义、分析国内外研究现状的基础上，阐述设备维修相关理论及可靠性维修思想，包括维修及可靠性的相关定义、设备性能衰退规律、威布尔参数估计的方法等相关概念及数学基础。运用基于RCM的分析方法进行系统设备的维修决策分析，其分析结果为设备预防维修多目标策略提供决策依据。其次，基于企业在做设备预防维修决策时多方面的考虑，提出以设备可靠度为限制条件，使得设备的维修费用尽量低而设备可用度尽量大的顺序性预防维修策略。采取修复非新的不完全预防维修方式，同时考虑了动态的预防维修成本，建立了基于可靠度限制的设备预防维修多目标模型。通过权重系数控制维修费用和可用度在整个决策中的比重，来求解相应权重下最优的顺序性预防维修计划。然后，通过比较常用的模型求解优化算法的优缺点，提出采用改进的自适应模拟退火遗传算法进行模型求解。并对算法中的参数及算子进行分析及设计。构建出基于改进的自适应模拟退火遗传算法求解模型的流程。利用算例进行模型及算法的验证及分析。最后，结合实际案例，通过RCM分析确定系统中的不同重要度设备的维修方式。以某重要设备为例，通过对设备故障数据的分析，应用改进的算法对设备的预防维修模型进行求解。对计算结果进行分析，验证本文模型的可行性及改善效果。同时，将本文模型分别采用基本遗传算法、自适应遗传算法进行求解，与本文采用的改进算法进行对比，以验证改进算法的改善效果。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状综述

1.3 研究目的及意义

1.4 研究内容及论文结构

1.5 本章小结

2 基于RCM的维修决策分析

2.1 相关理论基础

2.2 RCM分析的基本步骤

2.3 本章小结

3 基于可靠度限制的设备预防维修多目标策略

3.1 策略描述

3.2 模型的建立

3.3 本章小结

4 设备预防维修模型求解

4.1 模型求解优化算法分析

4.2 自适应模拟退火遗传算法的改进

4.3 算例及分析

4.4 本章小结

5 应用案例

5.1 研究背景

5.2 预防维修策略效果分析

5.3 算法效果分析

5.4 本章小结

6 结 论

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士学位期间参加的主要项目