瞬时预防维修的可修系统的维修更换策略

研究了具有预防维修的单部件一个修理工的可修系统的维修更换策略。假定预防维修能修复如新，而故障维修修复非新。引入单调过程，以系统的故障次数N为更换策略，以系统预防维修的时间间隔T为维修策略，选择最优的（N^＊，T^＊）使系统经长期运行后单位时间内的期望收益最大。     

道岔护轨间隔和翼轨间隔限值合理性分析与优化

针对近年来多次出现的普速铁路道岔护轨位置脱轨问题,研究了脱轨过程与机理,分析了目前护轨间隔、翼轨间隔限值与计算方法的合理性;在全国范围内选取19个车站、124组道岔开展了系统的现场试验研究,探讨了护轨间隔、翼轨间隔限值的优化方法。研究结果表明：道岔护轨位置脱轨的主要原因为车轮冲击护轨开口段导致护轨螺栓松动、护轨低头、顶部磨耗,最终造成车轮爬上护轨脱轨;现场养护维修中,护轨、翼轨间隔分布较离散,合格率较低,为68.97%～73.83%;目前的翼轨间隔限值安全裕量较大,可适当放松,为现场维修提供方便;与同号码复式交分道岔相比,单开道岔护轨开口段轮轨冲击概率略小;随着道岔号码的增大,护轨开口段冲击概率呈减小趋势;目前的护轨间隔限值设置可将车轮冲击直向护轨以及侧向护轨跟端开口段的概率控制在12%以内,但并不能有效防止侧向护轨趾端开口段的轮轨冲击,概率仍高达53.85%～75.00%;实际养护维修过程中,建议将护轨间隔限值修改为1 365 mm,可满足大部分主型道岔的需求,有效减少和避免护轨趾端开口段的轮轨冲击。     

设备在不同运行状态下的最佳保修期分析

通过对设备故障规律、维修方式的分析,以提高设备利用效率为目标,分析了设备在不同的使用阶段,应采取的维修管理对策。并得出:当故障率λ′(t)=0时(设备偶发故障期),对设备进行预防性维修,不可能提高设备的利用效率;当故障率λ′(t)≠0时(耗损故障期、初期故障期),最佳维修周期T应满足的条件(integral from n=0 to T (tλ′(t)dt)=tp/tf)。同时根据空压机(ZW-17/29)在使用过程中的故障数据,得到了该设备在耗损故障期内的最佳维修周期T,提出设备的维修保养计划。     

基于视情维修策略的航空发动机调度方法

基于现代排序理论的建模思想,分析了飞机对发动机的需求特性和发动机使用维修的周转特点,引入工作节的概念,建立了基于视情维修策略的航空发动机调度模型,提出了求解模型的改进在线LPT算法,并以CF6型发动机的使用数据验证了本方法的有效性。发现排序规则是调度计划的重要影响因素,LPT规则与传统的FCFS规则相比,发动机在翼时间长,送修次数少,保障率高,租赁损失成本低。分析结果表明:LPT规则优于传统的FCFS规则,基于视情维修策略的航空发动机调度模型有效、可行。     

民用航空发动机维修成本

针对中国航空公司维修成本管理的现状，以民用航空发动机为对象，研究其维修成本的分析、评估和管理等问题。从维修成本的组成要素和发动机的结构特征出发，给出了发动机维修成本的分类以及民用航空发动机维修成本单元的划分，提出了发动机维修成本估算的基本方法、流程和影响发动机维修成本的基本参数，从航材管理、设备管理、工时管理以及维修工程管理等方面，提出了维修成本管理的基本方案和措施。研究成果对降低航空运营成本，提高维修成本的管理水平具有一定的实际意义和工程参考价值。     

有效性目标下的车辆最优维护周期

为准确确定有效性目标下的车辆最优维护周期,基于更新理论中的更新函数以及优化概念,分别建立了以有效度最大和以单位时间内总停驶时间最少为目标的2个最优维护周期数学模型。利用78辆某型商用车多年记录的运行故障数据和维修费用数据,进行了故障分布的参数估计和假设检验,在置信度大于0.95的前提下,确认车辆运行故障服从Weibull分布,并由所建模型解得车辆的最优维护周期里程为15617km。验证性分组试验结果表明:当二级维护周期取15122km时,车辆的有效度达到最大值0.9551;维护周期模型解与分组试验最优周期里程的相对误差仅为3.27%,模型的解准确可靠,符合实际。综合模型研究和实车验证性试验结果,最终认定有效度最大目标意义下的车辆最优二级维护周期为15000km。     

高速公路机电设备故障的预防性维护

高速公路机电系统是近几年发展起来的新型行业,由于其涉及的设备种类多、数量大、涉及的领域广,稳定性、可靠性要求高且全天候工作,决定了其维护难度大的问题。目前,高速公路机电维护模式也只停留在被动维修的模式,即只有在设备发生故障时才去维修。然而要提高管理水平,这样被动维修是远远不够的,这就要求我们对机电设备进行预防性维护,这样可降低设备故障的发生频率,变被动维修为主动防护,避免重大设备故障的发生。如何做好高速公路机电系统的预防性维护?本文结合实际工作经验对高速公路机电系统的预防性维护进行探讨,希望对从事机电系统维护的有关人员有一定参考价值。     

基于切削加固的钢桁梁桥横梁节点翼缘组合维修效果研究

采用有限元法建立了简支钢桁梁桥全桥模型及节点子模型;通过对比关键截面竖向位移及杆件轴向应力的实桥测试值与有限元计算值,验证了有限元模型的正确性;分析了不同裂纹长度裂纹尖端的应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ的变化规律;针对横梁节点腹板间隙疲劳开裂,分析了上翼缘切削方法及角钢加固方法的维修效果;提出了横梁端部上翼缘切削与角钢加固的组合维修方法。结果表明：裂纹在整个扩展过程中,开裂模式从Ⅱ-Ⅲ型开裂先向Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型开裂转变,再向Ⅱ-Ⅲ型开裂转变;上翼缘切削方法、角钢加固方法对Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹均具有较好的维修效果,组合维修方法对复合型裂纹具有较好的抑制作用;模型中当裂纹扩展长度小于腹板间隙长度的60%时,裂纹尖端等效应力强度因子可降低60%～90%,抑制效果显著。     

高速公路机电设备故障的预防及控制

高速公路机电系统是近年来兴起的新型行业,其设备种类繁多,设备数量大,涉及领域较广,并且虽然高速公路的工作强度比较大,但并不会出现当有事故发生的时候,机电系统休息的状况,这些特点也使得其维护难度较大。到目前为止,高速公路仍处在被动维护的模式,维修仅存在于设备发生故障时。对于高速公路的故障维修并不能提高高速公路的管理水平,因此对高速公路机电设备的预防性维护是必要的,将被动变为主动,从源头上避免重大设备故障的发生。本文就如何做到机电设备的预防和控制进行了详细的介绍。     

车用发动机烧瓦抱轴的分析及预防

以ＣＡ６１０２型汽油发动机为例,从设计制造,使用与维修等方面探讨了车用发动机发生烧瓦抱轴故障的原因,提出了为减少和预防此类故障应采取的措施,维修时的注意问题和监测方法。     

Prediction Approach to Life on Wing for Civil Aeroengine

To reduce engine maintenance cost and support safe operation, a prediction method of engine life on wing was proposed. This method is a kind of regression model which is a function of the condition monitoring and failure data. Key causes of engine removals were analyzed, and the life limit due to performance deterioration was predicted by proportional hazards model. Then the scheduled removal causes were considered as constraints of engine life to predicte the final life on wing. Application of the proposed prediction method to the case of CF6-80C2A5 engine fleet in an airline proved its effectiveness.     

Reliability analysis of multi-state repairable system with dynamic transition probabilities

Inadequate maintenance decisions lead to incremental overall costs. In order to minimize costs in maintenance of the multi-state repairable system, we model a preventive maintenance (PM) scheme of the multistate repairable system using non-Markov process. The periodically decreasing reliability model of the non-Markov dynamic system with dynamic transition probabilities is established to satisfy the probability change. The diesel engine system is taken as an example to illustrate the model. The reliability of the diesel engine is analyzed and its PM scheme is worked out. RENO software is used to simulate the diesel engine system. The maintenance cost of components and the optimal PM interval data of the system are obtained by using the minimal average cost as the objective function. The adaptability of PM is judged, and the optimal PM scheme is presented.     

高速列车动态间隔优化的弹性调整策略

为保证列车运行安全性, 提高铁路线路运载效能, 针对移动闭塞系统, 研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题; 以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标, 研究了列车的追踪运行过程; 采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型, 设计了离线最优运行控制策略曲线; 提出了列车弹性追踪间隔模型, 分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化; 基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制, 采集列车实际运行数据, 实时监测相邻列车间的实际追踪间隔, 评估其是否符合安全性与效率约束条件, 并分析了评估结果; 依据工况调整原则在线调整追踪列车的运行状态与工况, 实时优化列车追踪间隔; 应用武广高速铁路赤壁北—长沙南区间的实际运行数据进行了仿真验证。仿真结果表明: 与真实区间运行数据相比, 采用离线最优运行控制策略曲线后, 运行能耗降低了6.86%;与固定追踪时间间隔模型相比, 采用基于弹性模型的控制策略动态调整机制有效提升了铁路整体运输效能, 将临界安全发车间隔从234 s缩短至161 s, 线路整体运行效率由6 434 s缩短至6 376 s, 与真实运行数据相比, 追踪列车的运行能耗降低了7.194%。      

Opportunistic preventive maintenance optimization for multi-unit series systems with combing multi-preventive maintenance techniques

This paper proposes a dynamic opportunistic preventive maintenance (PM) optimization policy for multi-unit series systems by integrating multi PM techniques. Two PM techniques, periodic PM and sequential PM, are considered. Whenever one of the units reaches its reliability threshold, a PM action has to be performed on that unit. At that time the whole system has to be stopped and PM opportunities arise for the other units of the system. An optimal PM practice is determined by maximizing the short-term cumulative opportunistic maintenance (OM) cost savings for the whole system. Numerical examples are given to show how this approach works. Finally, a comparison between the proposed PM policy and the other policies is given.     

动车组单部件两级非完美维护策略及优化研究

对动车组部件的维修保养是保证车辆在运营期间具有一定可靠度的重要措施,其维护周期的确定直接影响铁路运输安全.基于我国动车组的多级维护制度,提出部件的多等级非完美维护策略.选取动车组四级修时更换的部件为研究对象,建立了一种基于里程故障威布尔分布的两级非完美维护模型.以我国现行的动车组维护计划为框架,提出了动车组部件的两种维护方案,将维修时间和维修成本作为优化目标,应用多目标遗传算法对研究区间内的维修周期和所需的维修等级进行决策,并与单一非完美维护模型的优化结果进行比较.研究结果表明,两级非完美维护策略能以更低的维护成本得到满足可靠度要求的维护计划,且在不严格匹配整车维修等级的部件维护方案下得到的维护计划能够在较少的维护成本和维护次数下使部件处于较高的可靠度,更具经济性和安全性.      

Reliability Modeling and Maintenance Policy Optimization for Deteriorating System Under Random Shock

Performance degradation and random shock are commonly regarded as two dependent competing risks for system failures. One method based on effective service age is proposed to jointly model the cumulative effect of random shock and system degradation, and the reliability model of degradation system under Nonhomogeneous Poisson processes (NHPP) shocks is derived. Under the assumption that preventive maintenance (PM) is imperfective and the corrective maintenance (CM) is minimal repair, one maintenance policy which combines PM and CM is presented. Moreover, the two decision variables, PM interval and the number of PMs before replacement, are determined by a multi-objective maintenance optimization method which simultaneously maximizes the system availability and minimizes the system long-run expect cost rate. Finally, the performance of the proposed maintenance optimization policy is demonstrated via a numerical example.     

民用飞机维修成本评估

近年来，航空公司的经营状况持续低迷，为解决这一现实问题，从民用飞机维修成本入手，提出了对民用飞机进行经济性评估的方案和策略，介绍了用于民用飞机维修成本经济性评估的方法、步骤以及参数化建模的数学工具，最后以发动机本体送修为例，运用介绍的理论作了实例分析。实证表明，对民用飞机的维修成本进行合理的评估，对改善航空公司经营状况是非常必要和有益的。     

用变点分析方法评价城市公共汽车预防维修效果

维修保养的效果影响车辆的运行可靠性和维修费用.基于现场数据,采用变点分析方法,分析汽车二级保养和三级保养前、后失效发生率的变化,并由此评价车辆不同级保养的效果.该方法可为企业维修质量的改进提供依据.     

Optimal Preventive Maintenance Policy with Consideration of Production Wait

In this paper, we consider the replacement of a single unit with catastrophic failure mode. Besides replaced at a preset time, the unit is also replaced at failure time or if it encounters a production wait and its age has reached a threshold. The joint preventive maintenance interval and threshold optimization problem are formulated with the objective of minimizing the expected cost per unit time in long run. A numerical example is presented to illustrate the applicability of the model.