車輛系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和定期預(yù)防性維護(hù)策略

車輛系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和定期預(yù)防性維護(hù)策略

通過(guò)確定車輛系統(tǒng)的可靠性及其預(yù)防性維護(hù)更換周期，以最小化設(shè)備在使用壽命內(nèi)總平均成本，并確定更換系統(tǒng)的可靠性水平。在考慮系統(tǒng)部件老化、保修成本和所需維護(hù)策略的前提下，對(duì)車輛系統(tǒng)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。減少每個(gè)子系統(tǒng)所使用的組件數(shù)量以及提高系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)的周期性，最小化復(fù)雜設(shè)備在使用壽命內(nèi)的平均總預(yù)期成本。可靠性模型的建立采用以下假設(shè)：①各個(gè)組件相互獨(dú)立；②故障組件不會(huì)損壞系統(tǒng)且不能修復(fù)；③只有一個(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障；④系統(tǒng)故障能夠被立即檢測(cè)出來(lái)；⑤系統(tǒng)不可再保修；⑥忽略維護(hù)和預(yù)防性替代組件的持續(xù)時(shí)間；⑦在必要的時(shí)候可以利用所有資源。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并在可靠性約束下最小化系統(tǒng)使用壽命內(nèi)的總平均成本。而總平均成本包括采購(gòu)成本、組裝組件成本、每個(gè)老化組件替換成本，以及保修期內(nèi)和保修期后所進(jìn)行的預(yù)防和維修成本。對(duì)于任何給定的輸入數(shù)據(jù)集，如系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)成本、預(yù)防性和維修性組件的替換成本、系統(tǒng)可靠性、目標(biāo)函數(shù)為最小化系統(tǒng)的總平均成本。若目標(biāo)函數(shù)是非線性的，且其中包含幾個(gè)整數(shù)變量，則不能導(dǎo)出其最優(yōu)解。提出基于可靠性分析的數(shù)值方法以獲得給定輸入數(shù)據(jù)的近似最優(yōu)解。

分析結(jié)果表明，在使用壽命期內(nèi)，減少對(duì)系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)次數(shù)將增加設(shè)計(jì)階段在每個(gè)子系統(tǒng)處添加組件的數(shù)量。本研究為制造商提出一種全面的分析方法，一是能夠在設(shè)計(jì)階段保證其產(chǎn)品的可靠性水平，二是能夠最小化系統(tǒng)的總平均成本。

刊名：Journal of Quality in Maintenance Engineering（英）

刊期：2016年第22期

作者：M.N.Darghouth et al

編譯：趙喚