快速的多寿命件机会更换策略搜索算法制造技术

本发明专利技术涉及快速的多寿命件机会更换策略搜索算法，其特征在于通过确定寿命件机会更换策略，即确定m、Tj每次送修时更换的寿命件，使得最小，多寿命件机会更换问题形式化表示为式（1）：         （1）式中，，为决策变量构成的解向量；表示第次送修时是否更换，更换取值为1，否则为0。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及航空发动机维修工程管理
，具体地说是一种能够快速找到最优的更换策略，进而有效提高航空发动机维修管理效率的快速的多寿命件机会更换策略搜索方法。
技术介绍
：为了保证设备运行的安全性和可靠性，设备必须按照一定的维修策略持续进行维修。对于失效后可能造成灾难性后果的复杂设备如飞机、航空发动机、核电站等更是如此。设备运营商每年在设备维修上均投入大量人力物力。以国航为例，每年在航空发动机上的维修成本超过3亿美元。因此，设备维修问题在工业界和学术界均受到广泛关注。很多设备维修问题可以抽象为优化问题，其中很重要的一类是机会维修问题。预防维修和事后维修是目前广泛使用的两种维修策略。预防维修是在故障发生前使设备保持规定状态的各种维修活动。事后维修是在故障发生后再进行维修。机会维修将预防维修和事后维修结合起来。设备一旦因发生故障或者其他原因引起停机，则将其视为一个“机会”，即使此时没有计划的预防维修活动，也可以将某些预防维修活动提前在此执行。机会维修能够有效减少设备送修次数，进而节约装拆成本。对机会维修问题，目前已经在模型构建、求解算法、工程应用等方面取得了很多研究成果。作为机会维修问题的变种，多寿命件机会更换问题是广泛存在于工业中的一类问题。寿命件是具有运行时间限制的组件，此运行时间限制也称作寿命限制。当运行时间不超过寿命限制时，寿命件一定不会发生失效。当运行时间达到寿命限制时，寿命件必须进行更换。对于具有多个寿命件的设备，如果寿命件提前进行更换，则会造成寿命件的浪费；如果所有寿命件都是达到寿命限制时才进行送修，那么会大大增加送修次数。如何在送修次数与寿命件浪费之间取得平衡，就是多寿命件机会更换问题的目标。航空发动机维修工程管理中寿命件成本是航空发动机维修成本的重要组成部分。航空发动机全生命周期内的历次送修时机及每次更换哪些寿命件都会影响全生命周期的寿命件总成本。如何快速寻找到最优的更换策略，是航空发动机维修工程管理面临的一个难题。根据文献调研结果，目前还没有一种快速有效的求解算法能够适应于此工程应用。
技术实现思路
：本专利技术针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够快速找到最优的更换策略，进而有效提高航空发动机维修管理效率的快速的多寿命件机会更换策略搜索方法。本专利技术可以通过以下措施达到：一种快速的多寿命件机会更换策略搜索方法，其特征在于包括以下内容：其中设备总寿命为Tt、包含n(n≥2)个寿命件的机会更换问题，更换寿命件所需装拆成本为cb，各寿命件记为Ai(i＝1,2,…,n)，相应的寿命限制为ti,lim，成本为ci，设备使用时间记为T，Ai使用时间记为ti，随着T的增加，ti也相应增加，当ti＝ti,lim时，Ai必须进行更换，发生的成本为cb+ci，Ai更换后，ti归零，重新开始累积，为了减少全生命周期内的设备送修次数，Ai也可以在更换其他寿命件时进行更换，这样能够节约装拆成本，但会造成一定的寿命件浪费，设备在Tt内发生的送修次数记为m，历次送修时机记为Tj(j＝1,2,…,m)，m不同，Tj不同，每次送修时更换的寿命件不同，设备全生命周期的寿命件总成本C就不同，本专利技术目标是确定寿命件机会更换策略，即确定m、Tj、每次送修时更换的寿命件，使得C最小，其中多寿命件机会更换问题形式化表示为式(1)：minC(s)=cb·m+Σj=1mΣi=1nei,j·ci]]>s.t.T1<T2<...<TmTm+min{ti,lim-ti(Tm)|i=1,2,...,n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速的多寿命件机会更换策略搜索方法，其特征在于包括以下内容：其中设备总寿命为Tt、包含n(n≥2)个寿命件的机会更换问题，更换寿命件所需装拆成本为cb，各寿命件记为Ai(i＝1,2,…,n)，相应的寿命限制为ti,lim，成本为ci，设备使用时间记为T，Ai使用时间记为ti，随着T的增加，ti也相应增加，当ti＝ti,lim时，Ai必须进行更换，发生的成本为cb+ci，Ai更换后，ti归零，重新开始累积，设备在Tt内发生的送修次数记为m，历次送修时机记为Tj(j＝1,2,…,m)，m不同，Tj不同，每次送修时更换的寿命件不同，设备全生命周期的寿命件总成本C就不同，通过确定寿命件机会更换策略，即确定m、Tj、每次送修时更换的寿命件，使得C最小，多寿命件机会更换问题形式化表示为式(1)：minC(s)=cb·m+Σj=1mΣi=1nei,j·cis.t.T1<T2<...<TmTm+min{ti,lim-ti(Tm)|i=1,2,...,n}≥Ttti(T)≤ti,lim,i=1,2,...,ns∈Ω---(1)]]>式中，s＝(m,T1,T2,…,Tj,…Tm,e1,1,e1,2,…,ei,j,…,en,m)，为决策变量构成的解向量；ei,j表示第j次送修时Ai是否更换，更换取值为1，否则为0；ti(T)的计算如式(2)所示；Ω＝{s＝(m,T1,T2,…,Tj,…Tm,e1,1,e1,2,…,ei,j,…,en,m)|m∈N∩[0,Tt],Tj∈N∩[0,Tt),ei,j∈{0,1}}表示所有解向量构成的解空间，N表示自然数，ti(T)=ti(Tj-1)+T-Tj-1,T∈N∩(Tj-1,Tj),j=1,2,...,mti(Tm)+T-Tm,T∈N∩(Tm,Tt](ti(Tj-1)+T-Tj-1)·(1-ei,j),T∈{T1,T2,...,Tj,...Tm},j=1,2,...,m---(2)]]>式中，T0＝0，ti(T0)＝ti(0)表示Ai的初始使用时间。...

【技术特征摘要】
1.一种快速的多寿命件机会更换策略搜索方法，其特征在于包括以下内容：
其中设备总寿命为Tt、包含n(n≥2)个寿命件的机会更换问题，更换寿命件
所需装拆成本为cb，各寿命件记为Ai(i＝1,2,…,n)，相应的寿命限制为ti,lim，
成本为ci，设备使用时间记为T，Ai使用时间记为ti，随着T的增加，ti也相应
增加，当ti＝ti,lim时，Ai必须进行更换，发生的成本为cb+ci，Ai更换后，ti归
零，重新开始累积，设备在Tt内发生的送修次数记为m，历次送修时机记...

【专利技术属性】
技术研发人员：付旭云，钟诗胜，林琳，王瑞，张永健，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37