柴油机维修分析建模及应用

论文摘要

可靠性、维修性是设备(产品)的重要技术指标,是企业在当今日益激烈的市场竞争下生存的关键。设备在其全生命周期中会出现不同形式的失效,势必涉及到设备的维修。以可靠性为中心的维修(RCM)因其先进性和实用性正受到越来越广泛的应用。因此,研究不同失效模式下制定与之相应的维修策略对保持设备的可靠性有着重要的意义。论文结合我国玉柴机器股份有限公司柴油机生产、使用的实际情况对柴油机一些主要部件作了故障模式影响分析(FMEA)和故障树分析(FTA),在此基础上研究了不完全维修概念下的单部件和复杂部件(如系统或总成)的预防维修策略,建立数学模型并加以分析、应用。针对设备运行和维修过程中的一些不确定因素,模型中引入役龄回退因子和失效加速因子,较好地反应了设备全生命周期中的实际运行情况。论文最后对模型作了优化,使其更适用于维修活动的实际情况。在实际维修过程中,视情维修(CBM)作为一种广泛使用的维修策略,本文也对其作了分析。结合柴油机工作过程中一些重要的参数,论文还探讨了比例风险模型(PHM)在视情维修策略中的应用,结合最小维修成本和最大可用度,建立基于状态监控的柴油机多目标优化决策模型。视情维修与预防维修相互补充,很好的运用于柴油机实际维修活动中。相信随着大量的维修实践,维修策略模型不断得到优化和趋近实际,维修活动会对保持设备可靠性、延长设备生命周期发挥重要作用,体现其巨大的商业价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 设备维修的概念
• 1.2 设备维修的发展
• 1.3 设备维修方式分类
• 1.4 国内外研究现状及趋势
• 1.5 论文主要研究内容
• 1.6 论文的课题背景
• 第二章 以可靠性为中心的预防维修问题研究
• 2.1 预防维修的概念
• 2.2 预防维修的研究内容
• 2.3 预防维修方式决策原则及决策模型
• 2.4 维修决策的数学分析方法
• 2.5 几种常见的预防维修模型
• 第三章 单部件预防维修分析及建模
• 3.1 气缸盖和气缸垫简介
• 3.2 维修性FMEA过程
• 3.3 维修性FTA过程
• 3.4 单部件维修模型
• 3.5 算例分析
• 第四章 复杂系统预防维修决策及建模
• 4.1 复杂系统维修性分析
• 4.2 维修建模过程
• 4.2.1 复杂系统模型
• 4.2.2 基本假设
• 4.2.3 失效率和失效次数的确定
• 4.2.4 可靠度约束
• 4.2.5 模型优化
• 4.3 实例应用
• 4.3.1 柴油机燃油供给系统
• 4.3.2 系统初始值
• 4.3.3 计算结果
• 4.3.4 分析
• 4.4 模型比较
• 4.4.1 两种模型阐述
• 4.4.2 实例计算与分析
• 第五章 视情维修建模及应用
• 5.1 比例风险模型（PHM）
• 5.2 基于PHM的视情维修决策
• 5.3 基于最大可用度法的PHM视情维修建模
• 5.3.1 建模过程
• 5.3.2 模型应用
• 5.4 多目标优化建模
• 5.4.1 维修费用与时间的关系
• 5.4.2 平均可用度与时间的关系
• 5.4.3 采用加权因子建立多目标优化模型
• 5.4.4 加权因子的取值
• 5.4.5 模型求解
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢