K-OUT-OF-N-F系統(tǒng)的周期性預(yù)防維護策略研究.pdf

1、設(shè)備預(yù)防性維護問題的研究對于提高設(shè)備可靠度、降低產(chǎn)品運行成本和加快企業(yè)對市場反應(yīng)能力具有重要意義。本文針對k-out-of-n：F這一冗余表決系統(tǒng)提出三個漸進的周期性預(yù)防維護模型：周期性替換維護模型、兩階段周期性替換維護模型和基于可用度限制的不完全預(yù)防維護模型。對于k-out-of-n：F系統(tǒng),系統(tǒng)由n個獨立同分布的部件組成。如果失效的部件數(shù)量小于k個,系統(tǒng)雖然發(fā)生部分失效,但依然能夠正常工作,此時的故障稱為第一類故障。如果失效的部件數(shù)

2、量為k個及以上,則系統(tǒng)發(fā)生故障,此時的故障稱為第二類故障。在第一個周期性替換模型中,假設(shè)系統(tǒng)的更新周期為T,對于周期T內(nèi)的第一類故障采用事后最小維護處理,并在年齡T時對系統(tǒng)進行預(yù)防性更新。對于周期內(nèi)的第二類故障通過修正性維護使系統(tǒng)修復(fù)正常。第二個模型考慮到表決系統(tǒng)允許部分失效的存在,將系統(tǒng)的更新周期T分為兩個階段。對于第一個階段內(nèi)的故障采用最小維護處理。第二個階段內(nèi)的第一類故障不作處理,等到失效部件數(shù)量達到k個時進行修正性維護。如果到達

3、年齡T系統(tǒng)依然未發(fā)生故障,則進行預(yù)防性更新。第三個模型在模型二的基礎(chǔ)上將維護策略改為不完全預(yù)防維護,即在年齡T時的預(yù)防性維護以概率p為完全維護,以概率1-p為最小維護。當(dāng)修復(fù)為全新的事件發(fā)生時,為一個維護周期。對于上述的三個模型,運用更新過程理論,通過建立包含預(yù)防維護成本、最小維護成本和修正性維護成本在內(nèi)的成本函數(shù),導(dǎo)出使長期單位時間期望成本最小的最佳的預(yù)防維護周期。分別為三個模型給出一個數(shù)值算例,采用Matlab軟件進行編程求解,并對