设备维修及备件供给优化策略研究

设备维修及备件供给优化策略研究

彭博１，金星２，鲁海１，吴赛虎１

（１．装备指挥技术学院研究生管理大队，北京１０１４１６；２．装备指挥技术学院航天装备系，北京１０１４１６）

摘要：备件供应效能参数是备件保障系统重要的评价指标。同时也是维修活动能否顺利开展的重

要依据。文中首先对备件评估问题中效能参数的构建、选取及关联问题进行了研究；其次对不同维修方式下。备件供给策略的研究现状进行了阐述；最后针对不同研究问题的特点。对部件维修及备件供给策略的研究方法进行了总结。

关键词：维修；备品备件；优化策略

０引言ｌ

Ａｏ为使用可用度；Ｔｏ为总工作时间；％＝砑 厂％为总修复性维修时间；砑为平均修复时间；％为平

均供应反应时间。

备品备件问题的研究在民用、军用及航天领域ｌ中具有重要的理论及现实意义。据统计，

“以连续：

工作的现代雷达为例，在影响可用度的诸要素中，１年修复性维修停机时间约ｌＯｈ，年预防性维修停机时Ｉ

间约４０ｈ。而年等备件停机时间可达ｌＯＯｈ。”田。从一

（２）备件短缺量与满足率之间的比较分析备件满足率与供应可用度具有如下关系嗍：

，

，，、

１９９０年起，英国国防部把价值７０亿美元的备件变为Ｉ废弃物，而美国国防部的损失更是超过３４０亿美元。Ｉ

当前所有部队和对应的工业中，备件的需求预计是：库存管理中最为薄弱的方面阁。

本文首先以备件保障效能参数为研究对象，对其应用范围及相互关系进行了研究；其次总结了不同维修策略下备件数量预计、存储和订购等内容的研究现状，最后对维修及备品备件供给联合策略下的热点问题进行了研究。

％＝∑尺哪ｏ，）×彻，）／∑（％乃【，捌

Ｉ＝Ｉ

ｋ＝（１～如）×Ｚ埘

ｌ

Ｊ

以＝亡莨

式中：屁肛为系统级备件满足率；Ｒ朋ｔ（鼾）为可修单元ｉ的备件满足率；ｍｉ为可修单元ｉ的需求率，通常

以故障率代替；Ｚ为系统包含的所有可修单元；死研

为平均供应延误时间；Ａ。为供应可用度；死啊为平

均故障间隔时间；‰为平均保障延误时间。但在备

件管理中．该参数对备件保障管理缺少实际的指导

１备件供应效能参数的比较应用

（１）备件保障概率与使用可用度的联系网在不考虑预防性维修的前提下，设ｒ为故障数；

．

Ｉ

Ｉ

意义。无法作为备件管理效能整体评价的有效参数。

同时该参数也缺少相应的物理意义支撑。

期望的备件短缺量与供应可靠度的关系嘲：

Ｉｆ

∞

蜀

ｒ，为缺备件引起的故障数；ｐ＝＿ｒ－ｒ＂为备件保障概率。ｌ

ｒ

Ｉ

！

４＝（１００）Ｉ－Ｉ｛＇一四Ｑ（丑）／肥，）

Ｉ－ｌ

则可用度的表达公式：

式中：Ａｓ：供应可用度；髓Ｄ（５；）可修部件ｉ的期零的

缺货数量；ｓ；可修部件库存数量；五系统中可修部件ｆ的数量；Ⅳ系统的数量。通过两边取对数可以建立各部件短缺量之和与供应可用度的关系。可以得出

Ａ＝习鬲瓦７＂０瓦／，万丽

该公式建立了备件保障概率与使用可用度的关系。ｌ

１６８

Ｉ

结论：备件短缺量可以建立与供应可用度的直接的关系，适合作为供应可用度评估的依据。

（３）多个指标的综合应用研究嘲

综合多种效能参数在系统效能评估中的优势，通过对各参数采用无量纲化处理．能够构建多参数的参数矩阵。并以设置权重的方式对无量纲化的参数进行综合。形式如下，咕为设计的权重，印Ｆ为第ｉ个效能参数矩阵的第－『个元素，ＳＢ为第ｊ套备件配置方案的综合效能值：

成批更换策略适用于价格比较低廉而且使用数量又较多的电子元器件、橡胶件等。成批更换维修下。

Ａｌｅｎｋａ

Ｈｕｄｏｋｌｉｎ提出了一个随机数学模型［Ｓ１．该模型

可以对预防性维修策略与备件存储策略做出联合优化。在计算过程中没有给决策变量及系统的部件数量强加限定值。黄润清等基于ＡｌｅｎｋａＨｕｄｏｌｄｉｎ的模型，在订购时间为变量的前提下。采用单位时间系统维修费用的期望值为目标函数，建立了通用的模型［９１。２．２视情维修策略与订购策略的优化组合

视情维修技术依赖于监测数据。振动监测方法、超声波监测等检测技术的发展，使得视情维修逐渐被应用。

文献『１０１对视情维修与备件订购的联合优化策略进行了研究。通过既定阈值与系统状态定期监测值作比较。作为维修活动及订购活动的触发。文献【１１】针对性能逐渐劣化设备，采用了（ｒ，Ｓ，５，Ｌｐ）的策略，综合运用蒙特卡罗仿真与遗传算法．对其视情维

田＝∑仇｝

扫１乞置吻

，＝ｌ

多参数的综合应用．对构建新的效能评价指标具有较好的启发意义，为更全面客观的反映多部件系统的供应效能提供了新的思路。

２不同维修方式下的备件供给策略

２．１定期维修与订购策略的优化组合

预防性维修包括定期维修和视情维修。因具体替换方式的不同可将定期维修分为年龄替换与成批替换的维修方式。

（１）年龄更换策略与订购策略的优化

年龄更换策略适用于价格昂贵的机件。年龄更换策略下．陈晓慧等同在多部件系统备件供给保障问题的研究中．提出将备件的需求分为随机失效部件及预防性维修时隐患替换件两种。对预防性维修及订购策略的优化进行了研究。

（２）成批更换策略与供给策略优化

修策略与备件订购策略的优化进行了讨论。２．３备件多级保障策略

备件的多级保障问题是备件需求供给问题中较复杂的问题。图１以单种备件的需求产生、传播与供给流程为轴。对单个品种备件的多级保障组织流程进行了描述。

图中，Ｘ。：部件随机失效产生的备品备件需求；疋：定期维修等维修方式产生的备品备件的需求；

Ｘ：依据库存策略追加的订购数量；‰：第ｉ维修点

维修修复的部件数量；五：不能修复的淘汰部件；既：ｉ级存储修理所备件不足时，由其它同级仓库横向补给的备件数量。

与供给时间相关联的站点地点设置问题 各级保障维修站点中备件数量的优化配给问题 一级及二级站点缺货时的横向补给问题◆多层次备件的优化配给及维修问题圈ｌ

多级维修保障下备件问题研究结构圈

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针对备件多级库存问题，王正云等分析了备件需求的特点。建立了多级库存问题模型。在模型的基础上对备件订购量、安全库存量、订购策略、库存模式等进行了研究Ｉｔ２１。文献【１３】以我军武器装备贵重备件的修理与供应现实背景为依托，以延期交货期望值为目标，在一定备件订购费用前提下。重点对各级备件的最优储备量进行了研究。

【５】ＡｄａｍｓＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ

Ｍ．ＩｎｖｅｎｔｍＴｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，

Ｒｅ－

ｓｙｓｔｅｍｖＢ．ｉｔｅｍｌｅｖｅｌｉｎｖｅｎｔｏｒｙｌｉａｂＭａｉｎｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ

ａｎａｌｙｓｉｓ【ｃＦｅｍｃ．Ａｎｎｕ

Ｓｙｍｂ．Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ，１ＥＥＥ，２００牺６．．５７．

【６】龙军，康瑞，康晓明，程海龙．基于综合效能参数的备件订货配置优化模型叨，系统工程与电子技术：２００７．２９（１２）：２０８５－２０ …… 此处隐藏：1841字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……