基于应急生产计划的设备健康指标预测模型

摘要

插单现象在生产车间中已经普遍存在，为了能够完成插单的生产任务，企业往往通过制定新的生产计划。新的生产计划意味着设备作业载荷的变化，这一变化直接会影响设备健康指标的衰退速率，最终会引起设备预防性维修时间的变化，这往往会导致设备维修滞后或维修过度，造成经济损失。
　　本论文就设备健康指标的特性和作业载荷变化率进行了深入分析，建立了动态生产计划与健康指标的关系。主要做了以下工作：
　　1.根据约束理论,提出了瓶颈资源效益，综合订单优先级的其他影响因素，计算订单综合影响因素的权重，得到了插单优先级的确定方法。用顺延插单的方法对插单进行排产，确定新的生产作业排产序列。
　　2.基于梯度下降法原理对健康指标曲线分割，计算健康指标加速度，排除设备自身衰退因子和环境因子的影响，通过线性回归方程建立设备健康指标衰退加速度和作业载荷变化率之间的函数关系。
　　3.通过分割健康指标折线图的区间、确定作业载荷变化率、计算设备健康指标衰退速率、累计健康指标衰退值以及对比剩余维护寿命指标值，建立了基于动态作业载荷的设备健康指标预测模型。实验证明基于动态作业载荷的健康指标预测模型的预测值优于基于退化隐式半马尔科夫模型的健康指标预测值，证明了本论文建立的健康指标预测模型是可行的、可靠的。
　　本论文提出的基于瓶颈资源效益的插单优先级确定方法为确定插单顺序提供了一个新的方法；解决了动态作业载荷对健康指标衰退的影响问题，较之其他方法更准确的预测了设备维修时间，减少了维修滞后与维修过度的成本。

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附表索引

第 1章 绪论

1.1 本课题的背景及研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.3 目前研究的主要局限

1.4 研究的主要内容及关键问题

1.5 课题来源

1.6 本章小结

第 2 章 健康指标的评估方法及梯度下降法原理

2.1 健康指标的评估方法

2.2 梯度下降法原理

2.3 本章小结

第 3 章 基于瓶颈资源效益的应急生产计划

3.1 紧急插单

3.2 基于瓶颈资源的订单优先级确定

3.3 算例分析

3.4 订单排产

3.5 本章小结

第 4 章 作业载荷变化率与设备健康指标加速度的函数关系

4.1 设备健康指标及其曲线

4.2 动态作业载荷率与设备健康指标衰退加速度的函数关系

4.3 算例分析

4.4 本章小结

第 5 章 基于动态作业载荷的设备健康指标预测模型

5.1 设备的剩余维护寿命

5.2 设备健康指标预测模型

5.3 算例分析

5.4 本章小结

总结与展望

课题总结

后期展望

参考文献

致谢

附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文