设备维护工程可靠性的仿真优化研究

摘要

设备维护是保证制造企业经营成功的关键因素之一，维护工作的可靠性是现代化生产必不可少的考虑因素。用仿真技术对设备维护工作的可靠性进行研究，既可以避免投资大的风险，又可以提出有效的分析解决问题的办法。本文将仿真技术应用于设备维护工作的可靠性分析中，针对设备限时停机检修和装置连续运行的可靠性问题，分别以选定的某石化企业2＃聚合装置和5000H装置为研究对象进行了基于可靠性的仿真优化研究。 设备停机检修是设备维护的一种实际操作方式，停产检修的时间过长就会延误施工进度。因此，保障停机检修在规定的时间内有效的完成是倍受企业关注的问题。针对该问题，本文将Petri网作为2＃聚合装置停机检修的建模工具，构建了该检修流程的广义随机Petri网(GSPN)模型，并在Artifex工具平台上实现了设备检修流程的大样本模拟。依据仿真结果完成了检修方案的可靠性评估和检修流程优化。 现代过程工业生产中，保障连续生产的可靠性是设备维护中一个重要问题。本文针对装置连续运行的可靠性问题，将背景企业5000H装置生产流程通过必要的模拟与简化映射为离散事件的集合，并在Flexsim平台上构建该类问题的离散事件仿真模型，对其在长周期连续生产过程中的运行可靠性进行了仿真。通过对仿真结果的分析和改进，设计了满足企业运行可靠性要求的5000H装置设备配置方案，企业的生产实践验证了该方案的有效性。

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英文文摘

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第1章绪论

1.1研究背景与意义

1.1.1设备维护及其可靠性的发展现状与研究意义

1.1.2仿真优化的发展现状

1.1.3本文的研究方法

1.2本文的主要工作

第2章设备维护可靠性理论与建模仿真方法

2.1设备故障与设备维护

2.1.1设备故障及其分类

2.1.2故障阶段

2.1.3设备维护

2.2可靠性与维修性的相关理论

2.2.1可靠性的特征量

2.2.2维修性的特征量

2.2.3可靠性中常用的分布

2.3设备维护工程的建模方法

2.3.1建模方法分类

2.3.2仿真的基本步骤

2.3.3各种方法的比较

2.4小结

第3章设备停机检修可靠性的仿真研究

3.1 Petri网的基础理论

3.1.1基本Petri网的定义

3.1.2库所/变迁(P/T)网系统

3.1.3 Petri网的时间扩展

3.1.4基于GSPN的系统性能分析方法

3.2基于Petri网的流程建模

3.2.1设备维护基本流程要素的Petri网表达

3.2.2基于Petri网的流程建模示例

3.3基于GSPN的设备维护流程仿真

3.3.1 2#聚合装置检修流程的GSPN建模

3.3.2基于GSPN的检修流程性能仿真

3.3.3流程优化的人力资源配置改进分析

3.4小结

第4章设备连续运行可靠性的仿真研究

4.1仿真工具的选择

4.2建立仿真模型

4.2.1可靠性框图

4.2.2 5000H装置流程建模

4.3 5000H装置连续运行的仿真优化

4.3.1各设备的历史数据分析与参数求解

4.3.2 5000H装置连续运行可靠性的优化

4.4小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)