本文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)預(yù)防維修優(yōu)化和可靠性研究

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【摘要】：在企業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,一些設(shè)備的故障發(fā)生將嚴(yán)重影響生產(chǎn)秩序甚至危害到社會(huì)的人身安全。為避免故障的發(fā)生,需研究設(shè)備的可靠性,并針對(duì)性的采取預(yù)防性維修策略。本文以鋼鐵企業(yè)中預(yù)防性維修策略實(shí)施的實(shí)際情況為背景,在延遲時(shí)間理論基礎(chǔ)上,深入分析了預(yù)防性維修策略的制定情況,并改進(jìn)了傳統(tǒng)的預(yù)防更換策略。針對(duì)冗余或貯備系統(tǒng)的可靠性研究,分析了隨機(jī)環(huán)境對(duì)n中取k系統(tǒng)壽命的影響及配備一個(gè)溫貯備件的可靠性系統(tǒng)的可靠性特征。本研究的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：1)考慮到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,系統(tǒng)或部件會(huì)遇到各種各樣的生產(chǎn)等待,從而為之提供了機(jī)會(huì)維修。而部件的故障率也不是恒定不變的,與部件的使用工齡有很大的關(guān)系。往往在部件使用的后期,故障率上升很快。因此,在部件工作后期,如果遇到生產(chǎn)等待,很有必要考慮是否該對(duì)其進(jìn)行更換,以達(dá)到降低故障風(fēng)險(xiǎn)和增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的。因此考慮維修策略模型時(shí)很有必要將生產(chǎn)等待考慮在內(nèi)。而這方面的研究問(wèn)題尚屬新穎。針對(duì)單部件系統(tǒng),本研究給出了考慮生產(chǎn)等待情況下的役齡更換策略模型,通過(guò)研究設(shè)備故障的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,制定出對(duì)設(shè)備長(zhǎng)遠(yuǎn)的維修計(jì)劃,以期望能從總體上控制維修成本和提高設(shè)備可靠性。并結(jié)合鋼廠連鑄階段結(jié)晶器預(yù)防更換的實(shí)例分析,對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。2)實(shí)際中,往往系統(tǒng)或部件的故障率在使用前期比較穩(wěn)定,在使用的后期,故障率上升很快。而故障也不是瞬時(shí)發(fā)生的,往往故障跡象或缺陷是可以被觀察到。從設(shè)備發(fā)生缺陷時(shí)刻起直到缺陷進(jìn)一步劣化成故障所經(jīng)歷的時(shí)間稱為延遲時(shí)間。為避免重大故障發(fā)生而造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)又能節(jié)省使用前期的檢測(cè)成本,那么自然會(huì)考慮,該如何在延遲時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)念A(yù)防維修策略設(shè)計(jì)。到目前為止,這方面的研究文獻(xiàn)尚不很多。在系統(tǒng)故障率為遞增函數(shù)的情形下,即延遲時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)壽命屬于故障率遞增類時(shí),本研究分析了在延遲時(shí)間段內(nèi)考慮生產(chǎn)等待的役齡更換策略。在延遲時(shí)間段內(nèi)找到最優(yōu)的預(yù)防更換時(shí)間和工齡閾值,以達(dá)到最小化單位時(shí)間內(nèi)的維修成本的目的,并給出了數(shù)值算例來(lái)對(duì)模型進(jìn)行分析。3)n中取k系統(tǒng)是一個(gè)工作冗余系統(tǒng),出于系統(tǒng)可靠性計(jì)算的易處理性考慮,大量文獻(xiàn)常常假定構(gòu)成系統(tǒng)的n個(gè)部件的隨機(jī)壽命是相互獨(dú)立的。但在實(shí)際情形中,部件的隨機(jī)壽命之間常常存在某種形式的相依性。本研究考慮了部件之間的相依結(jié)構(gòu)是由共同的隨機(jī)環(huán)境導(dǎo)致的,分析了隨機(jī)環(huán)境對(duì)n中取k系統(tǒng)的壽命的影響以及對(duì)部件聯(lián)合壽命分布的影響。4)在可靠性工程領(lǐng)域,備份冗余是提高系統(tǒng)可靠性的一個(gè)被廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。依據(jù)故障特征,備份冗余可以分為熱貯備、冷貯備和溫貯備。本研究考慮了一般的貯備冗余系統(tǒng),首先,研究了由一個(gè)工作部件和一個(gè)備件構(gòu)成的一般溫貯備系統(tǒng)在役齡更換策略下系統(tǒng)可靠性。進(jìn)而,考慮了配備一個(gè)溫貯備件的條件n中取k系統(tǒng),得到了該系統(tǒng)的可靠性表達(dá)式,并給出了一些隨機(jī)比較結(jié)果,最后給出了一些數(shù)值分析結(jié)果。這些結(jié)果涵蓋了冷貯備、熱貯備以及溫貯備的情形。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB114.3;F224

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本文編號(hào)：1300174