《可修系統(tǒng)維修管理及決策優(yōu)化研究》主要包括兩部分內(nèi)容：第1部分根據(jù)企業(yè)管理信息系統(tǒng)中記錄的設(shè)備運(yùn)營和失效數(shù)據(jù)研究可修系統(tǒng)可靠性特征，包括維修表現(xiàn)分析、維修效果評估和任務(wù)可用度分析；第二部分介紹復(fù)雜可修系統(tǒng)預(yù)防維修決策優(yōu)化方法，包括基于失效分類的預(yù)防維修決策優(yōu)化方法和考慮維修效果與計(jì)劃水平的預(yù)防維修決策優(yōu)化方法。
《可修系統(tǒng)維修管理及決策優(yōu)化研究》可供從事可靠性工作的專業(yè)技術(shù)人員及管理人員閱讀參考，亦可作為高等院校有關(guān)可靠性專業(yè)的大學(xué)本科生和研究生的教學(xué)參考書。
為了提高可修系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，管理者通常對可修系統(tǒng)實(shí)施制造商給定的預(yù)防維修制度。由于受到實(shí)際運(yùn)營環(huán)境、維修操作以及制造商保守建議的影響，實(shí)施給定的預(yù)防維修制度可能會帶來不恰當(dāng)維修。因此，根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)開展預(yù)防維修決策具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。然而，通過狀態(tài)監(jiān)測獲得可修系統(tǒng)狀態(tài)信息的成本風(fēng)險較高。管理信息系統(tǒng)中記錄的有關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)營和失效數(shù)據(jù)就成為研究可修系統(tǒng)可靠性特征，開展維修管理的重要依據(jù)。本書的研究以管理信息系統(tǒng)中記錄的現(xiàn)場數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，就維修效果評估和預(yù)防維修決策開展深入研究，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下。
首先，深入理解系統(tǒng)維修表現(xiàn)有助于維修管理工作的開展。本書的研究以可修系統(tǒng)現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用比例強(qiáng)度模型和建議的兩個組合模型為基本建模方法，給出一套完整的分析矯正修理和預(yù)防維修表現(xiàn)的流程。本書引入“維修表現(xiàn)記分卡”的概念對矯正修理和預(yù)防維修表現(xiàn)進(jìn)行可視化，并以巴士車輛為例說明整個分析過程。研究結(jié)果表明，運(yùn)行可靠性受到諸多因素的影響，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際差異制定和調(diào)整維修制度。
維修表現(xiàn)分析更多的是趨勢分析，維修效果的優(yōu)良應(yīng)進(jìn)行定量描述。然而，已有的維修效果測度具有較強(qiáng)的針對性，不能覆蓋五種維修狀態(tài)，并且很少同時考慮矯正修理和預(yù)防維修效果。因此，本書的研究提出一個基于失效計(jì)數(shù)的維修效果評估模型。該模型假定系統(tǒng)經(jīng)歷一次預(yù)防維修后，系統(tǒng)的累積失效次數(shù)產(chǎn)生的增量與固有失效路徑和上次失效路徑的累積失效次數(shù)之差成一定“比例”，并將這個比例看做預(yù)防維修效果。該比例的取值可以由正到負(fù)，可以描述五種維修狀態(tài)，具有較強(qiáng)的柔性和通用性。
系統(tǒng)維修表現(xiàn)與維修投入（如允許的停機(jī)時間）有著緊密聯(lián)系。為了保證生產(chǎn)的連貫性和滿足生產(chǎn)的需要，系統(tǒng)停機(jī)時間通常具有一定約束。描述這類系統(tǒng)可用性的最恰當(dāng)模型是任務(wù)可用度模型。然而，針對任務(wù)可用度的研究較少，且很少同時考慮停機(jī)時間限和工作時間限。此外，在開展的任務(wù)可用度分析中，大都采用交替更新過程處理，計(jì)算工作量大且無閉合表達(dá)形式。因此，本書的研究為這類系統(tǒng)開發(fā)一個具有閉合表達(dá)形式的任務(wù)可用度模型。為了驗(yàn)證模型的有效性，給出仿真驗(yàn)證。研究結(jié)果顯示，建議的模型具有較高的準(zhǔn)確度；由于模型具有閉合表達(dá)形式，易于計(jì)算和應(yīng)用。
由于受到實(shí)際運(yùn)營環(huán)境以及維修操作等的影響，實(shí)施給定的預(yù)防維修制度可能會帶來不恰當(dāng)維修。如果通過維修表現(xiàn)記分卡發(fā)現(xiàn)不恰當(dāng)維修現(xiàn)象，則需要調(diào)整預(yù)防維修計(jì)劃。可修系統(tǒng)一般為多單元系統(tǒng)，系統(tǒng)不同單元的失效模式不盡相同。為了保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和平衡性，一般采用多級循環(huán)預(yù)防維修。因此，本書的研究根據(jù)系統(tǒng)每次失效后的停機(jī)時間和修理費(fèi)用，將失效劃分為微小失效、中等失效和重大失效三類。假定系統(tǒng)實(shí)施三級循環(huán)預(yù)防維修，不同級別的預(yù)防維修可以預(yù)防排除不同類別的失效，并以該類別失效作為該級別預(yù)防維修優(yōu)化的主要依據(jù)，并構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)防維修決策優(yōu)化模型。依據(jù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和方法，模型被擴(kuò)展到多級預(yù)防維修的決策優(yōu)化。研究結(jié)果表明，本書的研究所提出的方法比制造商推薦的維修制度更有效。
對于單一級別或單部件的預(yù)防維修，在維修決策過程中考慮維修效果和計(jì)劃水平具有很多益處。但已有研究中同時考慮維修效果和有限計(jì)劃水平下預(yù)防維修決策的研究較少。因此，本書的研究構(gòu)建的預(yù)防維修政策，同時考慮維修效果和系統(tǒng)的有限使用壽命。在構(gòu)建失效強(qiáng)度時，考慮工作間歇特性；預(yù)防維修費(fèi)用構(gòu)建為維修效果的函數(shù)關(guān)系以反映維修深度與維修成本的映射關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)預(yù)防維修的動態(tài)優(yōu)化提供更大的靈活度。研究結(jié)果表明，本書的研究方法較已往的方法具有明顯的優(yōu)勢，可以有效降低維修成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
總之，本書基于可修系統(tǒng)維修管理面臨的突出問題-一“數(shù)據(jù)豐富，信息貧乏”，而開展數(shù)據(jù)提煉信息，再由信息產(chǎn)生決策和反饋的理論與實(shí)踐研究。就如何收集和分析維修數(shù)據(jù)，為實(shí)際運(yùn)營過程量身定制相應(yīng)的維修政策減少維修費(fèi)用和提高生產(chǎn)產(chǎn)能提供了-些可借鑒的理論與實(shí)踐過程，具有重要參考價值和啟發(fā)作用。
借此機(jī)會對作者的導(dǎo)師寇綱教授表示衷心的感謝，本書的完成離不開他的指導(dǎo)和支持；感謝國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（編號071501103）、內(nèi)蒙古大學(xué)高層次人才引進(jìn)科研啟動項(xiàng)目（編號20700-5145131）和內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金博士基金項(xiàng)目（編號2015BS0705）的支持；向?yàn)楸緯霭嫣峁┲С值脑u審專家和科學(xué)出版社致謝。
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第1章 緒論
1．1 研究背景
1．2 問題的提出
1．3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1．4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 基于現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)維修表現(xiàn)
2．1 引言
2．2 現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)及背景
2．3 維修表現(xiàn)分析方法及模型
2．4 維修表現(xiàn)分析及可視化
2．5 本章小結(jié)
第3章 基于失效計(jì)數(shù)的維修效果評估
3．1 引言
3．2 基于失效計(jì)數(shù)的維修效果評估模型
3．3 模型驗(yàn)證
3．4 進(jìn)一步討論
3．5 本章小結(jié)
第4章 考慮停機(jī)時間限的任務(wù)可用度分析
4．1 引言
4．2 考慮停機(jī)時間限的任務(wù)可用度模型
4．3 數(shù)值仿真驗(yàn)證
4．4 模型應(yīng)用
4．5 本章小結(jié)
第5章 基于失效分類的預(yù)防維修決策優(yōu)化
5．1 引言
5．2 單級預(yù)防維修決策的優(yōu)化
5．3 三級預(yù)防維修決策的優(yōu)化
5．4 多級預(yù)防維修優(yōu)化
5．5 本章小結(jié)
第6章 考慮維修效果與計(jì)劃水平的預(yù)防維修決策優(yōu)化
6．1 引言
6．2 考慮維修效果的維修優(yōu)化方法構(gòu)造
6．3 數(shù)值例子
6．4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7．1 總結(jié)
7．2 研究展望
參考文獻(xiàn)
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