基于性能(PBL)的航空备件保障方法研究

摘要

伴随着科学技术的进步和飞机制造业的迅猛发展,我国具有自主知识产权、符合国际适航标准的“新型涡扇喷气支线客机”(ARJ21)下线并首飞成功,随之而来的关于航空备件的保障问题被提上了议事日程,而航空备件的保障系统中,备件保障是其中的关键问题之一。本文以现代先进的PBL保障理论为基础,以ARJ21为研究对象,对航空备件的保障方法进行了相关的研究,构建了基于PBL的航空备件保障过程以及保障能力的评估模型、保障精度的熵权预测模型,提出了航空备件保障的经济性分析方法及分析内容,最后以ARJ21为例,基于PBL理论,把ARJ21的备件保障分为初期保障和持续保障两个阶段,分别提出相应的备件保障模型,并用相关数据对模型进行定量验证。
　　PBL的保障理论早已被广泛应用于军用飞机的保障活动中,并取得了不菲的业绩,但在民用飞机领域,这种保障方式并不常见,本文首先图解PBL保障过程,描述备件保障过程的概率性序列运算,从而阐明基于PBL的民机可靠性与备件量的关系。由于飞机的可靠性与备件量的多少息息相关,而备件量又与产品的固有故障率、使用率、库存量、维修周期、机队规模等密切相连。本文假设机队规模N=50,分别探讨维修周期tr=30天或60天,使用率β=0.5或0.8,有效利用率A0=0.8或0.95,的条件下,运用MATLAB软件模拟得到飞机可靠性与备件量的关系图。
　　其次,运用信息熵权理论探讨航空备件保障系统的保障精度问题,分配各误差评价指标的权重,计算各单项预测方法的变异系数,用各误差评价指标的权重、单项预测方法的权重,确定组合权重系数矩阵,最后通过实例分析证明该熵权预测模型的精度。
　　最后,是对基于PBL的航空备件保障的经济性进行分析。在这里,首先根据获得的航空备件保障的财务报表,应用财务分析软件稽核该财务报表,根据稽核报告,合成现金流量表,生成结构财务报表,分析保障费用的盈亏要素敏感性、基于范霍恩模型的保障活动可持续性、保障活动的经济增加值、自由现金流量、基于 K—S模型和边际模型的盈余状况;并用阿塔曼模型评价保障活动的成功与否,用沃尔指数评价保障活动的信用能力,最后用拉巴波特模型评估保障价值。
　　在基于PBL的航空备件保障策略中,基于ARJ21,提出初期备件保障的周转件、可修件、消耗件预测模型;以及持续备件保障中,根据六种故障模式,对于不可修件,采用随机过程中的更新过程建立其需求量的计算模型,对于故障分布函数复杂,常规方法难于求解的情况,本研究采用Monte Carlo法模拟故障次数,计算不可修件的需求量;对于可修件,根据不同维修方法对备件寿命周期的影响,本研究引用“维修度”量化维修程度,应用遗传算法优化维修度的参数估算值,用广义更新过程建立可修件需求量模型。最后,运用算例检验模型的有效性。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1选题依据

1.2研究现状

1.3 研究内容和章节安排

第二章 基于PBL的航空备件保障过程的概率性序列分析

2.1图解PBL保障过程

2.2备件保障过程的概率性序列运算描述

2.3基于PBL的民机可靠性与备件量的关系

2.4 本章小结

第三章 基于PBL的航空备件保障系统保障精度的熵权预测

3.1 计算误差评价指标的熵权值

3.2 计算各预测方法的熵权值

3.3 计算组合评价模型的熵权值

3.4 熵权组合预测流程和优化方法

3.5 熵权组合预测法和其他预测方法的比较

3.6 实例分析

3.7 本章小结

第四章 基于PBL的航空备件保障的经济性分析

4.1 航空备件保障的财务报表稽核

4.2 保障费用的盈亏要素敏感性分析

4.3 保障活动的范霍恩可持续发展分析

4.4 保障活动的经济增加值（EVA）分析

4.5 保障活动中的自由现金流量分析

4.6 基于K—S模型和边际模型的盈余质量分析

4.7 评价保障活动成功与否的阿塔曼模型

4.8 基于沃尔指数的保障活动信用能力评价

4.9 基于拉巴波特模型的保障价值评估

4.10 本章小结

第五章 基于PBL的ARJ21初始性备件保障策略

5.1备件分类

5.2 初始备件界定

5.3 影响航空备件初始计划的因素

5.4 初始备件清单要求

5.5 初始备件清单生成条件与流程

5.6 初始备件的价值工程算法

5.7 实例分析

5.8本章小结

第六章 基于PBL的ARJ21持续性备件保障策略

6.1故障率曲线及其分类

6.2 不可修件需求量的预测

6.3 可修件需求量的预测

6.4备件联合库存控制系统的评估

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本文完成的主要工作

7.2论文的主要创新点

7.3 未来的工作展望

参考文献

致谢

在学期间研究成果及发表的学术论文