本文選題：更新過(guò)程　切入點(diǎn)：幾何過(guò)程　出處：《燕山大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：在系統(tǒng)維修問(wèn)題的研究中,幾何過(guò)程退化可修系統(tǒng)是非常重要和常見(jiàn)的一類系統(tǒng)。幾何過(guò)程退化可修系統(tǒng)的特點(diǎn)是每次故障后的維修時(shí)間逐漸增加,每次故障維修后的壽命逐漸減少。在實(shí)際生產(chǎn)中,幾何過(guò)程退化可修系統(tǒng)在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,比如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、航空航天設(shè)備、核電站、大型武器裝備、工廠中的生產(chǎn)線系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)在使用過(guò)程中一旦發(fā)生故障就會(huì)造成巨大的損失,所以對(duì)于退化可修系統(tǒng)的維修策略進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)際意義。近年來(lái),對(duì)于幾何過(guò)程退化可修系統(tǒng)維修策略的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但是由于很多系統(tǒng)是比較復(fù)雜的,對(duì)其進(jìn)行建模和分析都比較困難,還有一些需要解決的問(wèn)題。本文針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中存在的一些復(fù)雜系統(tǒng),建立工作和修理時(shí)間服從幾何過(guò)程的退化可修系統(tǒng)模型并進(jìn)行最優(yōu)維修策略研究。首先,研究了在短期時(shí)間內(nèi)運(yùn)行且需要進(jìn)行不定期檢測(cè)的退化可修系統(tǒng)的檢測(cè)和更換策略。建立了三個(gè)模型:沒(méi)有更換的單部件模型、有更換的單部件模型、有更換且有備份的單部件模型。在每個(gè)模型中提出不同的檢測(cè)策略,對(duì)于每種策略應(yīng)用概率分析方法和幾何過(guò)程的性質(zhì)等,求出系統(tǒng)首次故障前期望費(fèi)用的表達(dá)式,并通過(guò)數(shù)值算例對(duì)每種策略進(jìn)行比較分析,找出最適合該系統(tǒng)的檢測(cè)策略。其次,在有冷貯備的?-沖擊模型中考慮了系統(tǒng)自身的壽命,對(duì)其最優(yōu)維修策略進(jìn)行研究。系統(tǒng)的故障可能由兩種原因造成,一種是由于系統(tǒng)的自然壽命,另一種是沖擊造成的。利用更新過(guò)程和幾何過(guò)程理論,求出了系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下單位時(shí)間內(nèi)期望效益的表達(dá)式。最后,對(duì)于具體分布函數(shù)尋找使期望效益達(dá)到最高的維修策略,并對(duì)重要參數(shù)做了敏感度分析,揭示這些參數(shù)對(duì)最優(yōu)策略和期望效益的影響。然后,在由兩部件串聯(lián)組成的系統(tǒng)中增加了檢測(cè)和預(yù)防維修,研究了最優(yōu)維修策略。通過(guò)概率分析方法找出系統(tǒng)的平均工作時(shí)間和故障修理時(shí)間,利用更新過(guò)程和幾何過(guò)程理論,求出了系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下單位時(shí)間內(nèi)期望效益和平均停機(jī)時(shí)間的表達(dá)式。最后,尋找使期望效益最高和平均停機(jī)時(shí)間最短的維修策略,并與沒(méi)有檢測(cè)或預(yù)防維修的情況比較,強(qiáng)調(diào)了預(yù)防維修和檢測(cè)對(duì)于提高系統(tǒng)可靠性的重要性。再次,將有訂購(gòu)提前期的幾何過(guò)程退化可修系統(tǒng)維修策略的研究推廣到多部件系統(tǒng)和多故障狀態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中每個(gè)需要更換的部件都要提前訂購(gòu),因此會(huì)產(chǎn)生存儲(chǔ)和停工的費(fèi)用。對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)分別求出在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下單位時(shí)間內(nèi)期望效益的表達(dá)式,并給出了最優(yōu)策略的存在性和尋找最優(yōu)策略的方法。最后,對(duì)于具體數(shù)值尋找最優(yōu)策略使期望效益達(dá)到最低。最后,以易拉罐生產(chǎn)線為例,研究了自動(dòng)化生產(chǎn)線的預(yù)防維修和訂購(gòu)策略。找出了使自動(dòng)化生產(chǎn)線平均停機(jī)時(shí)間最短或期望效益最高的預(yù)防維修和訂購(gòu)時(shí)間。證明了這些定量分析結(jié)果對(duì)于增加設(shè)備的可靠性和提高系統(tǒng)的生產(chǎn)率具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:In the study of system maintenance problems in geometric process degenerative repairable system is a very important system and common geometric process. Degradation of the repairable system is gradually increased each time after the failure of the repair time, every time after the maintenance of life gradually reduced. In actual production, the geometric degradation process of repairable system with wide in many fields, such as computer network systems, power systems, aerospace equipment, nuclear power plants, large weapons and equipment, factory production line system. These systems are in the process of using once malfunction will cause a huge loss, so for the degradation of the repairable system maintenance strategy research has the important theory and the practical significance. In recent years, the research on the geometric process repairable deteriorating system maintenance strategy has made some progress, but because the system is more complex than many, Modeling and analysis of its are more difficult, there are still some problems to solve. In view of some complex systems exist in the practical production, repairable system model and optimal maintenance strategy for building work and degradation repair time obeys geometric process. Firstly, research the detection of degenerative repairable system in a short period of time running and in need of any periodic inspection and replacement strategy. Set up three models: no single component model to replace the single component model, replacing the single component model are replaced and backup. The different detection strategies in each model, the probability of each strategy analysis method and geometric process the nature of the system were obtained for the first time at the expense of the early expression of fault cases, and comparative analysis of each strategy by numerical simulation, find out the most suitable detection strategy of the system. Second, in Have a cold standby? - shock model into its life senior high school entrance examination system, to study the optimal maintenance strategy. System failure may be caused by two reasons, one is because of the natural life of the system, the other is caused by the impact. The renewal process and geometric process theory, the system of expectations benefit expression in unit time long-term operating conditions. Finally, the distribution function is looking to make the highest expected benefit to the maintenance strategy, and the important parameters of the sensitivity analysis, reveal the effect of these parameters on the optimal strategy and expected benefits. Then, in two part series by the increase of detection and preventive maintenance the composition of the system, we study the optimal maintenance strategy. To find out the system through the probability analysis method of the average working time and the repair time, the renewal process and geometric process theory, the system in the The long-running unit time under the condition of the expected benefits and average downtime expression. Finally, to make the maintenance strategy of the expected benefit maximum and average minimum downtime, and compared with no detection or preventive maintenance, preventive maintenance and inspection stressed the importance to improve the reliability of the system. Once again, there will be order geometry the process of the early period of degradation of repairable system maintenance strategy to multi components system and multi fault state of the system. Each replacement of components in the system are to be ordered in advance, and therefore will have a cost of storage and shutdown. On the two systems separately to calculate the expected benefit expression in unit time under the conditions in the long run and, given the existence of the optimal strategy and method to find optimal strategies. Finally, the specific values to find the optimal strategy makes the expected benefit to reach the minimum. Finally, easy to Pull tank production line as an example, preventive maintenance and ordering strategy of automatic production line is found. Make automatic production line downtime of the shortest average or the highest expected benefit of preventive maintenance and order time. These proved the results of quantitative analysis for practical application to increase equipment reliability and improve the productivity of the systems.

【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH17

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本文編號(hào)：1667773