有限使用时间内预防性维修策略优化

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2015.11.022

兵工学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (11): 2164-2172.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2015.11.022

有限使用时间内预防性维修策略优化

盖京波¹，孔耀²

(1.哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院，黑龙江哈尔滨 150001； 2.中国电子科技集团公司第54研究所，河北石家庄 050081)

收稿日期:2014-11-18 修回日期:2014-11-18 上线日期:2016-02-02
作者简介:盖京波（1976—），男，副教授，硕士生导师
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项基金项目（HEUCF130208）

Optimization Strategy of Preventive Maintenance in Finite Time Horizon

GAI Jing-bo¹, KONG Yao²

（1.College of Aerospace and Civil Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, Heilongjiang, China；2The 54th Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation, Shijiazhuang 050081, Hebei, China）

Received:2014-11-18 Revised:2014-11-18 Online:2016-02-02

摘要/Abstract

摘要： 机械装备一般都是可维修设备。采取积极有效的预防性维修，合理安排预防性维修活动，对于减少装备的故障次数及提高使用率具有重要的现实意义。以在有限使用时间区间内工作的机械装备为研究对象，分别从维护成本及综合考虑维护成本和可靠性两个方面建立了预防性维修优化模型，并利用非线性优化软件对其进行了求解，确定机械装备在有限工作时间区间内最优的预防性维修次数以及预防性维修周期。算例表明，所提出的预测预防性维修次数和周期的方法是可行的，可为机械装备制定预防性维修大纲、预测机械装备使用寿命提供参考。

关键词: 兵器科学与技术, 有限时间, 维修策略, 优化

Abstract: Mechanical devices are repairable. Taking an effective preventive maintenance and reasonably arranging the preventive maintenance activities are very important to decrease the failure frequency and improve the utilization ratio. The mechanical device working in finite time horizon is studied. Maintenance cost and comprehensive consideration of maintenance cost and reliability are modeled, a nonlinear optimization software is used to solve the optimization model, and the optimal times and cycles of preventive maintenance in finite time horizon are determined. The examples show that the method of forecasting the preventive maintenance frequency and cycle is feasible. This optimization policy model can provide references for making the preventive maintenance program and predicting the service life of mechanical devices.

Key words: ordnance science and technology, preventive maintenance, maintenance strategy, optimization

中图分类号:

TB114.3

盖京波，孔耀. 有限使用时间内预防性维修策略优化[J]. 兵工学报, 2015, 36(11): 2164-2172.

GAI Jing-bo, KONG Yao. Optimization Strategy of Preventive Maintenance in Finite Time Horizon[J]. Acta Armamentarii, 2015, 36(11): 2164-2172.

参考文献

［1］ Barlow R Hunter L. Optimum preventive maintenance policies ［J］. European Journal of Operational Research, 1960, 8(1): 90-100.
［2］谭林,陈童,郭波.基于几何过程的单部件可修系统最优维修策略［J］.系统工程, 2008, 26(6): 88-92.
TAN Lin, CHEN Tong, GUO Bo. Optimal maintenance strategy for the repairable system consisting of one component based on geometric process ［J］. Systems Engineering, 2008, 26(6): 88-92. (in Chinese)
［3］王冠军,张元林.维修时间受限的单部件系统几何过程维修模型［J］. 东南大学学报, 2013, 43(6): 1335-1339.
WANG Guan-jun, ZHANG Yuan-lin. Geometric process model for a single-unit system with limit repair time ［J］. Journal of Southeast University, 2013, 43(6): 1335-1339. (in Chinese)
［4］ Malik M A K. Reliable preventive maintenance scheduling［J］. AIIE Transactions, 1979, 11(3): 221-228.(in Chinese)
［5］ Nakagawa T. Sequential imperfect preventive maintenance policies ［J］. IEEE Transactions on Reliability, 1988, 37(3): 295-298．
［6］ Nakagawa T, Kowada M. Analysis of a system with minimal repair and its application to replacement policy ［J］. European Journal of Operational Research, 1983, 12(2): 176-182.
［7］ Zhang Y L, Yam R C M, Zuo M J. A bivariate optimal replacement policy for a multistate repairable system ［J］. Reliability Engineering and System Safety, 2007, 4(92): 535-542.
［8］刘晓东.装备寿命周期费用分析与控制［M］.北京:国防工业出版社, 2008: 1-48.
LIU Xiao-dong. Material life cycle cost analysis and control ［M］. Beijing: National Defense Industry Press, 2008:1-48. (in Chinese)
［9］李果,高建民,陈富民.基于可靠性的设备维修优化方法研究［J］. 中国机械工程, 2007, 18(4): 419-422.
LI Guo, GAO Jian-min, CHEN Fu-min. Research on equipment maintenance optimization based on reliability ［J］. China Mechanical Engineering, 2007, 18(4): 419-422.(in Chinese)
［10］苏春,黄茁,许映秋.基于可用度和维修成本的设备维修建模与优化［J］. 中国机械工程, 2007, 18(9): 1096-1099.
SU Chun, HUANG Zhuo, XU Ying-qiu. Modeling and optimization for device's maintenance based onallowable availability constraint and maintenance cost ［J］. China Mechanical Engineering, 2007, 18(9): 1096-1099.(in Chinese)

[1]	李正杰，陈红印，谢军伟，张浩为，刘斌. 一种防空服务质量模型下的集中式多输入多输出雷达三维机动跟踪功率分配方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(4): 1321-1331.
[2]	李欢欢, 刘辉, 盖江涛, 李训明. 基于粒子群优化算法PID参数优化的双电机耦合驱动履带车辆转向控制[J]. 兵工学报, 2024, 45(3): 916-924.
[3]	孙士明, 郁伟, 王晓辉, 李振旺, 刘彩连. 基于多目标优化的跨介质航行体水面滑跳初始运动参数设计[J]. 兵工学报, 2024, 45(2): 541-551.
[4]	马维宁, 胡起伟, 陈静, 贾希胜. 装备群选择性维修决策与任务分配联合优化[J]. 兵工学报, 2024, 45(2): 407-416.
[5]	杨静, 陆铭华, 郭力强, 马洁琼, 吴金平, 张会. 不确定环境下潜艇综合防御鱼雷的作战决策分析与优化方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(2): 564-573.
[6]	傅耀宇, 贵新成, 周云波, 刘家志, 石昊, 王铮. 破片杀伤战斗部空爆状态下车顶夹芯板防护性能分析与优化设计[J]. 兵工学报, 2024, 45(1): 69-84.
[7]	许鹏, 邢伯阳, 刘宇飞, 李泳耀, 曾怡, 郑冬冬. 基于扩张状态观测器和模型预测方法的四足机器人抗干扰复合控制[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 12-21.
[8]	刘思宇, 廖峻北, 雷飞, 王志瑞, 闫曈, 党睿娜, 郭朝. 用于四足机器人的并联弹性腿足关节设计与优化[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 71-83.
[9]	鞠爽, 王晶, 王灏, 周萌. 基于GWO-WOA的执行器严重故障多移动机器人编队重构控制[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 114-125.
[10]	许鹏, 赵建新, 范文慧, 邱天奇, 江磊, 梁振杰, 刘宇飞. 四足机器人特定复杂运动技能控制[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 135-145.
[11]	何强, 刘后刚, 邹波, 吕布, 陈续麟, 段昱. 智能无人车辆混合储能系统选配与参数优化[J]. 兵工学报, 2023, 44(9): 2791-2801.
[12]	张安, 徐双飞, 毕文豪, 徐晗. 空地多目标攻击武器-目标分配与制导序列优化[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2233-2244.
[13]	王磊, 徐超, 李淼, 赵慧武. 多飞行器协同任务分配的改进粒子群优化算法[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2224-2232.
[14]	王维佳, 王玉冰, 田瑾, 毛昭军, 杜琳琳. 航空集群一发多收有源定位最优构型[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1655-1664.
[15]	范博洋, 赵高鹏, 薄煜明, 吴祥. 多目标空地异构无人系统协同任务分配方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1564-1575.

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