基于可靠性的制造系统动态预防性维护及更换策略

摘要

一直以来，在企业生产中设备和系统的寿命、预防性维护、更换和经济效益等都是被热点关注的问题。在制定预防性维护策略时，除了考虑费用这个因素外，还要考虑生产过程中的一些问题，比如对于要完成生产活动不能续接工序的设备，其维护活动就要根据作业计划进行调整。
　　本研究主要内容包括：⑴以单设备系统作为研究对象，建立设备在给定作业时间区间内的以设备综合变动成本增加最小为目标的预防性维护模型，该模型中考虑到设备维护前后可靠度的变化，故引入了“役龄递减因子”和“故障率递增因子”以改善模型，即将每次的预防性维护都视为修复非新的维护。对于这种具有衰退性的系统，文中用几何过程对衰退进行了描述，应用更新报酬理论，以系统长期运行下单位时间内效益最大为优化目标，建立了以维护次数作为决策变量的更换策略，并且该策略中考虑到预防性维护和事后小修同时对部件更换的影响。⑵在单设备的研究基础上，又针对多设备串联系统作了进一步研究，建模过程中除了考虑到单设备维护中的一些问题，还考虑到了设备间结构相关性对整个系统的影响，即串联系统中的单个设备的停机就会造成整个系统的停机。本文中的维护策略可以极大地减少系统的停机次数，这样能够降低维护成本。在建立设备更换模型的时候，以系统中两串联部件作为研究对象，给出了两种更换策略，两个策略都以维护次数作为更换决策变量。更换策略一是以系统长期运行下的平均费用率作为优化目标的。更换策略二是在单部件的基础之上进行方案改进使其适应串联系统，对于给出的两个方案最终以可用度作为衡量标准进行选择，然后确立为适合系统的最优更换策略。⑶针对复杂系统的预防性维护进行研究的，混联系统中由于设备在结构上有串联和并联两种状态，所以混联系统较之串联系统要复杂的多，在建立维护模型时分别考虑了串联、并联的设备对系统的影响，给出了动态的不中断作业的预防性维护策略调整方案。

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附表索引

第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究发展趋势

1.4 课题的研究目标与主要研究内容

1.5 本章小结

第2章 设备维护与更换的基础理论

2.1 引言

2.2 设备的可靠性

2.3 设备的修复非新预防性维护和更换策略

2.4 常用的设备失效分布

2.5 本章小结

第3章 单设备动态预防性维护与更换策略

3.1 引言

3.2 基于可靠性的单设备动态预防性维护策略

3.3 设备中单部件更换策略

3.4 本章小结

第4章 串联系统的动态预防性维护和更换策略

4.1 引言

4.2 串联系统的动态预防性维护策略

4.3 两串联设备部件的更换策略

4.4 本章小结

第5章 混联系统的动态预防性维护策略

5.1 引言

5.2 模型假设

5.3 动态预防性维护模型的建立

5.4 算例分析

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

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