基于可靠性维修性系统的寿命周期费用分析

论文摘要

寿命周期费用(LCC)技术是一种追求系统一生所耗费用最优的技术经济方法。研究LCC对于控制产品成本、选择系统管理策略、优化产品质量、谋求最佳费用效益都有积极的作用。但是,传统的LCC的估算和分析方法未能表现系统和元件之间的可靠性逻辑关系,未能将对系统LCC有重要影响的可靠性、维修性理论准确引入;未能从系统安全性角度对LCC加以考虑;另外模型过于简化,很多假设都与实际情况不符:假设系统或部件是不可修的,元件故障率为常数,元件的寿命、修理或更换的时间是定值,不是随机的,这些问题都影响着LCC的精确估算和运用。本文研究了一般系统的定义和模型,从技术功能角度分析了系统寿命周期费用的影响因素;并由此展开,在遵照传统分解原则和方法的基础上建立了常用的系统费用分解结构,并针对传统分解中容易忽视且意义重大的费用进行分析,将系统安全性因素加以考虑,提出了系统故障后果费用,并将其引入维修保障费用中。另外对系统寿命周期费用估算模型进行研究,提出了系统的仿真模型。比较了多种系统寿命周期费用预测算法,分析了传统系统寿命周期费用预测的优缺点。以可靠性、维修性理论为基础,提出了系统全寿命周期费用预测的蒙特卡洛仿真算法。并运用该方法,编程实现了单元件系统、串联系统、并联系统的全寿命周期费用预测,提出复杂系统费用预测算法,在此基础上对全寿命周期费用进行了分析。另外,从经济学的角度分析了系统寿命周期费用的影响因素,深入研究了系统寿命周期费用的评价方法,主要分析了静态和动态两种评价策略,总结了系统寿命周期费用的评价指标、评价内容和评价步骤。最后,突出研究系统LCC技术的目的,重点说明了LCC分析在系统设计,选型,更新等方面应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 研究背景与课题来源
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 LCC 理论的介绍及其研究现状
• 1.2.1 LCC 概述
• 1.2.2 LCC 的起源和发展
• 1.2.3 国外的研究现状和应用情况
• 1.2.4 国内的研究现状和应用情况
• 1.3 课题研究内容
• 第2章 系统的LCC 分解
• 2.1 系统的概念和属性分析
• 2.1.1 系统的概念
• 2.1.2 系统的分类
• 2.1.3 系统的模型
• 2.1.4 系统的寿命分布模型
• 2.1.5 系统的维修模型
• 2.2 系统LCC 分解
• 2.2.1 LCC 分解要求和原则
• 2.2.2 系统LCC 影响因素
• 2.2.3 寿命周期费用分解结构
• 2.2.4 故障后果费用的引入
• 2.3 系统LCC 建模研究
• 2.4 本章小结
• 第3章 事后维修系统LCC 的预测和分析
• 3.1 现有的LCC 估算方法和主要问题分析
• 3.1.1 现有的LCC 预测方法介绍
• 3.1.2 现有估算方法存在的问题
• 3.2 费用预测仿真方法的提出
• 3.2.1 蒙特卡罗仿真方法介绍及基本思想和步骤
• 3.2.2 用蒙特卡罗仿真来预测系统寿命周期费用的技术问题
• 3.2.3 用蒙特卡罗仿真来预测系统寿命周期费用的步骤
• 3.3 事后维修系统寿命周期费用预测和分析
• 3.3.1 事后维修系统LCC 费用单元分析
• 3.3.2 单元件寿命周期费用预测和分析
• 3.3.3 两元件串联系统寿命周期费用预测和分析
• 3.3.4 两元件并联系统寿命周期费用预测和分析
• 3.4 考虑维修时间的系统寿命周期费用预测和分析
• 3.4.1 假设
• 3.4.2 系统LCC 费用单元分析
• 3.4.3 考虑维修时间系统LCC 预测具体算法
• 3.4.4 系统寿命周期费用预测和分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 预防性维修系统LCC 的预测和分析
• 4.1 工龄更换系统寿命周期费用预测和分析
• 4.1.1 定时维修系统LCC 费用单元分析
• 4.1.2 工龄更换策略下系统的几点假设
• 4.1.3 单元件寿命周期费用预测和分析
• 4.1.4 两元件串联系统寿命周期费用预测和分析
• 4.1.5 两元件并联系统寿命周期费用预测和分析
• 4.2 成批更换系统寿命周期费用预测和分析
• 4.2.1 单元件寿命周期费用预测和分析
• 4.2.2 两元件串联系统寿命周期费用预测和分析
• 4.2.3 两元件并联系统寿命周期费用预测和分析
• 4.3 视情维修系统寿命周期费用预测和分析
• 4.3.1 单元件寿命周期费用预测和分析
• 4.3.2 双元件系统串联寿命周期费用预测和分析
• 4.3.3 双元件系统并联寿命周期费用预测和分析
• 4.4 使用检查系统寿命周期费用预测和分析
• 4.4.1 假设
• 4.4.2 使用检查系统LCC 费用单元分析
• 4.4.3 单元件使用检查系统寿命周期预测算法
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统寿命周期费用的评价和应用
• 5.1 产品寿命周期费用评价
• 5.1.1 寿命周期费用评价的概念
• 5.1.2 全寿命周期费用评价原因
• 5.1.3 寿命周期费用评价的指标、方法和步骤
• 5.2 寿命周期费用的应用
• 5.2.1 寿命周期费用在系统设计研发中的应用
• 5.2.2 寿命周期费用在系统选型中的应用
• 5.2.3 寿命周期费用在系统经济寿命分析中的应用
• 5.2.4 寿命周期费用在维修决策中的应用
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介