适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法技术方案

本发明专利技术是适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法，有效解决了应急生产系统下预防维修和控制图联合可用度优化的问题，包括步骤一、确定出系统六种更新情境；步骤二、明确均值控制图两类错误的发生概率；步骤三、求解各情景的发生概率；步骤四、求解各更新情境正常运行期望时间、系统期望周期、系统期望成本以及可用度目标函数与经济约束函数；步骤五、结合模拟退火算法对遗传算法进行改进并增加约束矩阵建立算法模型，步骤六、采用正交试验设计和回归分析方法对12个模型参数进行灵敏度分析；步骤七、以两参数威布尔分布研究分布参数，本发明专利技术保障应急供应链正常运转，具有重要的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法
本专利技术涉及系统优化
，具体的是适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法。
技术介绍
2019年末爆发的新型冠状病毒(COVID-19，CoronaVirusDisease2019)，使口罩、防护服、防护面具等医疗物资短缺告急，面对这场突发性疫情，许多企业积极响应国家政策进入了医疗物资应急生产模式。在应急生产过程中首先应该保证的是系统的产能而非追求系统经济性，系统可用度作为反映系统有效运行时间占比，正是制约系统产能的关键因素。关于预防维修和控制图联合决策问题，目前研究主要从经济性角度出发，通过优化改进模型以达到降低系统运行成本的目的，然而在突发性灾难面前如疫情、地震或季节性需求的应急生产模式下，系统可用度将替代经济成为首要考虑目标，基于经济的集成模型构建思路已不再适用。即使在一般非应急生产条件下，单一的经济模型可能会降低系统可用度，系统低可用度造成的交货延迟、用户满意度下降等隐形损失也可能会抵消甚至超过单一经济模型带来的收益。此外，考虑到实际生产中，系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、设定可修复系统只存在受控和失控两种状态，系统初始状态均为受控状态，系统异常会导致均值发生漂移，为此采用均值控制图对系统运行过程进行监控，结合考虑控制图两类错误发生情景以及系统延迟监测模式的应用，确定出系统六种更新情境；/n步骤二、分析明确均值控制图两类错误的发生概率；/n步骤三、根据步骤一和步骤二，构建基于延迟监控的预防维修与均值控制图联合可用度模型；分别建立S1-S6六种情景下预防维修与控制图集成模型，并求解各情景的发生概率；/n步骤四、根据已求得的六种情景发生概率，分别求解各更新情境正常运行期...

【技术特征摘要】
1.适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、设定可修复系统只存在受控和失控两种状态，系统初始状态均为受控状态，系统异常会导致均值发生漂移，为此采用均值控制图对系统运行过程进行监控，结合考虑控制图两类错误发生情景以及系统延迟监测模式的应用，确定出系统六种更新情境；
步骤二、分析明确均值控制图两类错误的发生概率；
步骤三、根据步骤一和步骤二，构建基于延迟监控的预防维修与均值控制图联合可用度模型；分别建立S1-S6六种情景下预防维修与控制图集成模型，并求解各情景的发生概率；
步骤四、根据已求得的六种情景发生概率，分别求解各更新情境正常运行期望时间、系统期望周期、系统期望成本以及可用度目标函数与经济约束函数；
步骤五、结合模拟退火算法对遗传算法进行改进并增加约束矩阵建立算法模型，采用Python语言并结合某钢管制造企业的生产过程验证本模型的有效性；
步骤六、为了给系统运维管理改进实践提供指导，采用正交试验设计和回归分析方法对12个模型参数进行灵敏度分析，解释模型参数对目标函数的不同影响；
步骤七、以两参数威布尔分布为例，通过相同分布参数下不同监控策略选择带来的系统可用度变化对比分析，研究分布参数对延迟监控策略选择的影响作用。


2.根据权利要求书1所述的适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法，其特征在于，所述步骤一中的六种更新情景为S1-S6，其中：
S1和S2：系统在运行过程中未出现异常；
S1：当控制图正常运行未误报警时，系统运行至预防维修点Tp进行停机检查并执行预防性维修；
S2:当控制图发生误报警时，系统在报警点立即停机检查并进行补偿性维修；
S3和S4：系统在控制图监测期内出现异常；
S3：若控制图发现异常，则系统立即停机检查并进行恢复性维修；
S4：若控制图未发现异常，则系统运行至预防维修点Tp进行停机检查，发现系统异常并执行恢复性维修；
S5和S6：系统在延迟监测期内已出现异常；
S5：当系统进入控制图监测期时，若控制图发现异常报警，则系统立即停机进行检查并执行恢复性维修；
S6:若控制图未发现异常，系统运行至预防维修点Tp进行停机检查，发现系统异常并执行恢复性维修。


3.根据权利要求书2所述的适用于应急生产系统的预防维修和控制图联合可用度优化方法，其特征在于，所述步骤二中：
第一类错误误报的发生概率：α＝2-2φ(k)(1)
第二类错误漏报的发生概率:
记控制图第一类错误误报的发生概率为α，第二类错误漏报的发生概率为β，n表示控制图每次抽样的样本量，k表示控制图控制线参数，μ0和σ0为系统正常时均值和标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳，闫鑫，崔玉超，李诗宇，邓阳，李婧，邹妍，牛小娟，陈洪根，张国辉，禹建丽，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：河南;41