基于运行状态变化的设备流维修方法系统的研究（可复制毕业论文）.pdf

文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
基于运行状态变化的设备流维修方法系统研究
姓名:彭勇
申请学位级别:博士
专业:管理科学与工程
指导教师:蒋馥;田澎
20040101
上海交通大学博士学位论文
基于运行状态变化的设备流维修方法系统研究

摘要

如何对设备进行科学管理发挥其最大效能从而提高设备管理
和运行效益是当前和今后生产运营管理需要研究的一项极其重要的
课题其中进行及时正确的维修并使维修费用保持在一个合理的
水平上是设备管理的一项经常性的比较频繁的任务也是保证设
备经常处于良好运行状态的重要环节之一
所谓设备维修就是对设备进行的维护和修理活动设备维修水
平过高会大大增加维修的耗费使得维修费用不足以从设备运行收
益中得到补偿设备维修水平过低维修耗费减少但却导致设备发
生故障的风险提高有效的设备维修管理能够提高生产率产品合格
率等进而降低生产成本缩短供货时间等从而提高设备管理和运
行效益这促进了设备维修管理研究和应用的发展出现了大量针对
设备维修管理的策略方法然而通过对已有相关文献的研究发现设
备维修管理仍然有许多问题值得进一步研究其中对于大量具有运
行状态变化的同质设备设备流的维修管理来说由于这类设备具
有不同的运行状态因此对它们的维修管理可以更加灵活消除不适
当的维修策略导致的运行收益损失和维修费用增加提高设备管理和
运行效益而正是由于存在大量同质设备才使得利用设备运行状态
变化的特性实施灵活多变的维修策略成为可能

本文正是在这一背景下从设备运作方和维修方的角度对运行
状态变化的设备流维修问题进行了研究寻找适合这类设备维修的策
略方法希望能够为这类设备的维修管理实践提供一定的理论依据和
应用方法

―I―
摘要
本文综合应用设备维修理论和可靠性分析方法博弈论 Markov
链动态规划现代优化方法仿真技术等理论和方法对运行状态
变化的设备流维修问题进行了系统研究从设备运作方与设备维修方
的角度分别对设备流维修问题进行了研究从而形成一个完整的研究
体系着重从设备运作方和设备维修方两个角度研究了其中的三个问
题从设备运作方的角度研究了多运作方多维修方设备流维修问题
Multi-Fleet Maintenance Problems MFMP 从设备维修方的角度
研究了斗链 Bucket Brigades 维修组织方式和维修任务分配问题

本文的主要创新点如下

1 提出了基于运行状态变化的多运作方多维修方设备流维修问
题 MFMP 并进行了数学建模和分析求解定量研究表明本文给
出的维修策略可以比基于状态的维修策略 Condition-Based
Maintenance CBM 获得更多收益
现实社会中存在这样一类设备它们的性能随时间逐渐下降收
益因此逐渐减少对这类设备的维修可以恢复性能提高收益但由
于维修能力有限设备可能有一段等待维修的时间这段时间将不产
生任何收益而处于维修的设备需要支付维修费用
本文对这类设备的维修问题进行了描述给出了相应的数学模
型对其中一种 MFMP 数学模型进行了分析求解并给出了数值算例
与对应的基于状态的设备维修策略 CBM 进行比较的结果表明
应用本文的维修策略对设备流进行维修管理更加有效

2 在设备流维修管理中引入了斗链组织方式建立了具有回取
特性的仿真模型并进行了仿真研究证明了随着回取速度加快工人
交接任务的位置趋向理想平衡点
由于待维修的设备可能处于各种不同的运行状态因此设备维修
方需要进行预先的维修判断由于斗链组织方式具有一些显著的优
点而对设备故障进行判断的过程满足该组织方式的要求因此设备
故障判断过程可以采用该组织方式对斗链组织方式回取特性的研究
―II―
上海交通大学博士学位论文
结论表明回取速度对工人之间工作内容二次分配将产生一定的影
响

3 提出了基于时间优化的设备维修任务分配问题建立了相应
的数学模型并给出了求解方法及分析结果为设备维修管理提供了
基于时间优化的维修任务分配方法
在很多情况下基于运行状态变化的设备可认为是由可拆分的不
同部件组成针对这类设备本文提出了基于时间优化的维修任务分
配问题这实际上是一类指派问题与已有的关于指派问题的研究不
同本文提出的问题希望缩短从第一项任务开始到最后一项任务结束
这段时间根据影响因素给出了几种有实际意义的类型及其数学模
型同时也讨论了其中一类问题的随机性问题设计了求解数学模
型的遗传算法证明了算法收敛性并给出了对应的数值算例

关键词系统研究设备流维修基于运行状态变化斗链任务分
配
―III―