论文题目: 基于成本优化的民用航空发动机视情维修决策研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 载运工具运用工程
作者: 梁剑
导师: 左洪福
关键词: 航空发动机,视情维修,优化模型,维修等级,送修成本预估
文献来源: 南京航空航天大学
发表年度: 2005
论文摘要: 航空公司在保证安全运营的同时必须创造效益以维持其生存与发展,然而近几年来严峻的外部运营环境使得航空公司不得不充分向内挖潜,严格控制自身运营成本以提升其市场竞争力。据统计,航空发动机维护成本占据航空公司直接运营成本的三分之一强,有很大的控制余量。本论文从民用航空发动机视情维修特点入手,按单部件和全系统两个层面探讨了建立基于成本优化的维修决策模型方法和策略。对于单部件,以期望维修费用率最低为目标函数建立了维修优化模型,实现根据发动机部件状态信息确定优化的检查阈值和检查间隔期。对于全系统,根据发动机的性能信息建立了送修等级评估模型和送修成本估算模型。最后在所建立模型的基础上开发了民用航空发动机视情维修决策支持系统。本论文按照现状研究、对比分析、定量处理、模型建立、实例论证的思路对航空发动机视情维修中若干决策问题作了深入求实研究,主要研究内容如下: 针对单部件视情维修优化模型问题,本论文从生产实际出发确定了单部件视情维修决策的两个决策变量,基于此介绍了国内外相关研究的成果和进展情况;然后在已有研究工作的基础上引入再生和半再生过程描述航空发动机部件寿命周期劣化过程,以期望维修费用率最低为目标函数建立了双决策变量优化模型;针对模型的求解问题,提出了一种基于Weibull分布特点的收敛算法,从理论上证明其收敛性并编程实现其算法。 针对发动机送修等级决策问题,本论文引入变精度粗糙集理论挖掘发动机状态-送修等级决策规则。首先介绍了变精度粗糙集理论和当前国内航空公司送修等级决策方法和流程;然后根据粗糙集知识获取的三个步骤对知识获取的基本策略和方式进行了系统的论述;在规则提取的粗糙集值约简过程中,提出了基于变精度粗糙集理论的信息熵启发约简算法以改善对知识不确定性信息的描述;针对知识更新问题提出了一种基于变精度理论的增量学习算法,为规则的修正和知识库的有效维护奠定了基础。 针对发动机送修成本预估问题,本论文介绍了费用估算的一般程序、条件和方法。在分析民用航空发动机基本维修工作的基础上提出了发动机维修成本的组成结构。结合民航发动机的送修特点和航空公司的实际需求,分别建立了基于灰色理论的发动机送修单一预测模型和基于粗糙集属性重要性的组合预测模型,并对所建立的模型做了拟合和验证分析。 针对航空发动机机队维修管理决策支持问题,本论文从航空公司实际需求出发,分析了发动机机队维修管理的业务逻辑,运用决策支持系统的理论和方法,采用三层
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
图表目录
第一章 绪论
1.1 研究问题提出
1.1.1 引言
1.1.2 航空发动机的维修方式
1.1.3 航空发动机视情维修的决策问题
1.1.4 研究的目的和意义
1.2 研究现状与发展趋势
1.2.1 单部件优化维修策略研究
1.2.2 维修等级决策研究
1.2.3 航空发动机维修成本预估
1.2.4 视情维修决策支持系统研究
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文的课题背景
第二章 民航发动机单部件视情维修优化策略研究
2.1 现有优化模型介绍
2.2 单部件的维修策略分析
2.3 单部件的劣化过程分析
2.3.1 部件单次在役劣化过程分析
2.3.2 单部件寿命周期劣化过程分析
2.4 单部件维修优化决策系统建模
2.4.1 建模的一般假设
2.4.2 维修策略的单位时间费用率计算模型
2.4.3 平稳状态下系统建模分析
2.5 维修优化策略的求解方法
2.5.1 维修策略的优化方程
2.5.2 期望维修费用率的计算
2.5.3 更新方程的求解算法
2.5.4 数值模拟
2.6 本章小结
第三章 民航发动机送修等级决策方法研究
3.1 粗糙集方法
3.1.1 粗糙集理论基础
3.1.2 变精度粗糙集理论基础
3.2 基于粗糙集的发动机送修等级数据挖掘流程
3.2.1 数据的预处理
3.2.2 基于信息熵的属性约简
3.2.3 决策规则算法及实现
3.2.4 决策规则的评价
3.3 实例分析
3.3.1 样本发动机及其维修等级介绍
3.3.2 生成决策表
3.3.3 决策表的离散化
3.3.4 规则生成
3.3.5 规则评价
3.4 知识的增量学习
3.5 本章小结
第四章 民航发动机送修费用预估模型研究
4.1 费用估算概述
4.1.1 费用估算的一般程序
4.1.2 费用估算的条件
4.1.3 费用估算的一般方法
4.2 民航发动机维修工作及维修成本的组成结构
4.2.1 民航发动机维修工作简介
4.2.2 民航发动机维修成本组成结构
4.3 基于状态的维修成本预估模型
4.3.1 发动机送修预估建模的一般思路
4.3.2 建模准备
4.3.3 灰色理论预测方法
4.3.4 组合模型预测方法
4.3.5 实例分析
4.4 本章小结
第五章 机队维修管理决策支持系统的设计及实现
5.1 EFM-DSS 的需求分析与应用目标
5.2 发动机机队维修管理研究内容和业务逻辑分析
5.2.1 民航发动机的机队维修管理的内容和程序
5.2.2 EFM-DSS 的研究内容及其业务逻辑
5.3 EFM-DSS 的结构与功能
5.3.1 EFM-DSS 系统的结构
5.3.2 EFM-DSS 的功能
5.4 EFM-DSS 设计与实现
5.4.1 设计原则与方法
5.4.2 数据库系统设计与实现
5.4.3 模型库系统设计与实现
5.4.4 人机界面系统设计与实现
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 工作要点与贡献
6.1.1 本论文研究工作要点
6.1.2 本论文主要贡献
6.2 工作展望
参考文献
在学期间发表的学术论文及科研工作
致谢
发布时间: 2005-07-08
参考文献
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- [3].基于特征的航空发动机管路反求建模系统关键技术研究[D]. 刘元朋.西北工业大学2006
- [4].航空发动机及控制系统建模与面向对象的仿真研究[D]. 周文祥.南京航空航天大学2006
- [5].航空发动机产品开发过程集成的关键技术研究[D]. 桂元坤.西北工业大学2006
- [6].航空发动机热端部件模拟环境下3D C/SiC的微结构演变和失效机制[D]. 李建章.西北工业大学2006
- [7].基于Petri网的航空发动机车间维修过程建模及其应用研究[D]. 汤新民.哈尔滨工业大学2007
- [8].航空发动机轮盘低周疲劳寿命预测方法研究[D]. 吕志强.电子科技大学2016
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