以可靠性為中心的設(shè)備維修決策技術(shù)研究與應(yīng)用

1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果眭本人承擔(dān)。作者簽名：日期：型孑矽乒關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可

2、以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、江：編學(xué)位論文。保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密范網(wǎng)，在一年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。日期：，石妒日期：（）、乒 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號(hào)學(xué)科分類號(hào)論文編號(hào)密級(jí)，汝器學(xué)位授予單位代碼學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名徐微學(xué)號(hào)獲學(xué)位專業(yè)名稱安全技術(shù)及工程獲學(xué)位專業(yè)代碼課題來(lái)源計(jì)劃研究方向應(yīng)用論文題目以可靠性為中心的設(shè)備維修決策技術(shù)研究與應(yīng)用以可靠性為中心的維修（），威布爾分布，灰色馬爾科夫，灰色關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，壽命預(yù)測(cè)，維修決策論文答辯日期宰論文類型應(yīng)用研究學(xué)位論文評(píng)閱及答辯委員會(huì)情況姓名職稱工

3、乍單位學(xué)科專長(zhǎng)指導(dǎo)教師江志農(nóng)研究員二匕京化工大學(xué)設(shè)備診斷工程評(píng)閱人楊劍鋒研究員北京化工大學(xué)化工過(guò)程機(jī)械評(píng)闊人馬波副教授北京化工大學(xué)故障診斷、風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)閱人評(píng)閱人答辯委員會(huì)主席何立東研究員北京化工大學(xué)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)答辯委員高金吉教授北京化工大學(xué)設(shè)備診斷工程答辯委員楊國(guó)安教授北京化工大學(xué)信號(hào)處理答辯委員楊劍鋒研究員北京化工大學(xué)化工過(guò)程機(jī)械北京昆侖天辰儀表答辯委員吳海琦高工儀器儀表科技有限公司答辯委員王華慶教授北京化工大學(xué)設(shè)備診斷工程答辯委員馬波副教授北京化工大學(xué)故障診斷、風(fēng)險(xiǎn)分析二中圖分類號(hào)在中國(guó)圖書資料分類法查詢。三學(xué)科分類號(hào)在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)；隹（）學(xué)科分類與代碼中查詢。四論文編號(hào)由單位代碼和

4、年份及學(xué)號(hào)的后四位組成。 以可靠性為中心的設(shè)備維修決策技術(shù)研究與應(yīng)用摘要現(xiàn)代企業(yè)中，典型的維修問(wèn)題有被動(dòng)的維修，重復(fù)的檢修，合理的維修無(wú)法體制化，不必要和保守的預(yù)防性維修，以及缺乏可追溯性的維修列劃等，因此，發(fā)展一種合適的維修方法來(lái)處理這類問(wèn)題卜分必要。以可靠性為中心的維修（）提供了最系統(tǒng)和最有效的方式可實(shí)現(xiàn)工廠和設(shè)備維護(hù)計(jì)戈的優(yōu)化，幫助制定合理且有效的維修決策。曰前，已初步在我國(guó)的多個(gè)煉化企業(yè)中得到應(yīng)用，但由于各種原因，其實(shí)施應(yīng)用的效果并不理想，主要表現(xiàn)在很難利用已知的歷史數(shù)據(jù)或狀態(tài)隘測(cè)數(shù)據(jù)獲得設(shè)備的隱含信息進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，為此，本文從以下方面進(jìn)行了研究：（）將一元和混合威布爾壽命分布模型引

5、入到的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，研究相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)方法，總結(jié)模型的選用原則，利用所得結(jié)果分析可靠性的各指標(biāo)參量，并對(duì)中石油往復(fù)壓縮機(jī)組關(guān)鍵部件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，取得了較理想的效果。（）引進(jìn)三次指數(shù)平滑、灰色馬爾科夫和灰色關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)下小樣本波動(dòng)數(shù)據(jù)的故障分析，以某軸承的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法的有效性和可行性，另外，也探索性地研究其剩余壽命的估算。（）詳細(xì)介紹了列中石油往復(fù)壓縮機(jī)關(guān)鍵零部件的實(shí)施過(guò)程，并將上述各模型應(yīng)用到該評(píng)估中，根據(jù)評(píng)估結(jié)果篩選出了可能產(chǎn)生高中風(fēng)險(xiǎn)故障模式對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵零部件，同時(shí)完成維修任務(wù)的優(yōu)化。關(guān)鍵詞：以可靠性為中心的維修（），威布爾分布，可靠性預(yù)測(cè)，灰色馬爾科夫法，灰色關(guān)聯(lián)分析的

6、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，壽命預(yù)測(cè)，維修決策，（），巧，碰，：（），“，“，詫（），詫，（），：（），目錄目錄第一章緒論】選題背景課題來(lái)源研究意義國(guó)內(nèi)外檢維修策略的發(fā)展及研究現(xiàn)狀文章框架和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)第二章風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中應(yīng)用的相關(guān)理論理論在故障特性中的研究評(píng)估的關(guān)鍵步驟可靠性相關(guān)的指標(biāo)和分布可靠性和維修性特征量可靠性中常用的故障分布小結(jié)第三章基于威布爾概率統(tǒng)計(jì)的設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)研究失效數(shù)據(jù)的建模建模主要過(guò)程】分布函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)取值一一元威布爾的可靠性分析模型一元威布爾分布的參數(shù)估計(jì)極大似然法最小二乘法遺傳算法混合威布爾的可靠性分析模型混合威布爾分布的參數(shù)估計(jì)威布爾概率統(tǒng)計(jì)的可靠性預(yù)測(cè)北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文一元威布爾的

7、可靠性預(yù)測(cè)混合威布爾的可靠性預(yù)測(cè)。一元威布爾和混合威布爾的選用原則實(shí)例分析與應(yīng)用一元威布爾分布的應(yīng)用實(shí)例混合威布爾分布的應(yīng)用實(shí)例小結(jié)第四章基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究。設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)的相關(guān)理論狀態(tài)監(jiān)測(cè)趨勢(shì)分析狀態(tài)閥值設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)方法的研究三次指數(shù)平滑模型灰色馬爾科夫模型灰色關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)例應(yīng)用與研究小結(jié)第五章在往復(fù)壓縮機(jī)關(guān)鍵零部件上的應(yīng)用往復(fù)壓縮機(jī)關(guān)鍵零部件的分析項(xiàng)目開(kāi)工會(huì)及實(shí)施范圍的確定各種數(shù)據(jù)資料的收集和統(tǒng)計(jì)分析往復(fù)壓縮機(jī)機(jī)組系統(tǒng)劃分和功能描述往復(fù)壓縮機(jī)部件的故障模式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)關(guān)鍵部件重要度的確定往復(fù)壓縮機(jī)部件檢維修策略的制定維修任務(wù)的優(yōu)化小結(jié)第六章總論與展望全文

8、總結(jié)展望參考文獻(xiàn)致謝研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文作者及導(dǎo)師介紹 （、）一酞】；語(yǔ)¨（汀呵劬】沁一瑚哆主（，】矗也噸如王腳枷咖時(shí)而】，京化下人學(xué)顧主學(xué)盤淪文，“矽】，一，：；】琵（）脅仃、（） 選題背景課題來(lái)源第一章緒論本課題來(lái)源予錦州石化動(dòng)靜設(shè)備信息化專業(yè)管理平臺(tái)的喑分煉化企業(yè)成套裝鬻動(dòng)設(shè)備動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析及智能維修決策技術(shù)研究，三要針對(duì)其中動(dòng)設(shè)備維修決策技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用腱開(kāi)研究的。研究意義企業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行與設(shè)備的難常運(yùn)轉(zhuǎn)是密不剛分的，尤其是在現(xiàn)代化工業(yè)突琶猛進(jìn)發(fā)展的今天，大量產(chǎn)品的生產(chǎn)均離不開(kāi)設(shè)備，但：時(shí)設(shè)備的存在又不珂避免地會(huì)產(chǎn)生故障，照故障發(fā)生，所導(dǎo)致的不儀儀是停車維修還麗臨題大的

9、經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷二等多方面的不良影響，這就產(chǎn)生了個(gè)新的問(wèn)題，如何較好地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修管理，以降低故障發(fā)！勺頻率，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，提高產(chǎn)品的生效益¨。往我圈，大部分的維修還采用的是定期維修，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)保守地進(jìn)：維修管理，這種維修方式常常會(huì)導(dǎo)致“維修不足”或“維修過(guò)?！?，傷兩使有效資源或能源無(wú)法得到充分利用，引起故障突發(fā)，另力面又可能過(guò)度增加機(jī)械設(shè)備的維修負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致：【：作壽命縮減。然而對(duì)于動(dòng)維修則存在維修成本高、維修策略毒觀化和經(jīng)驗(yàn)化等不足，特別在目前連續(xù)性大生產(chǎn)對(duì)設(shè)備長(zhǎng)周期穩(wěn)定性的要求不斷提高的情況下，僅僅依靠這種維修方式已越來(lái)越難滿足當(dāng)前生產(chǎn)和維修管理的需求了。因此，通過(guò)

10、對(duì)前人研究成果的不斷地分析和總結(jié)中我們發(fā)現(xiàn)，在國(guó)際上較為流行的以町靠性為中心的維修（）¨以更好地節(jié)約時(shí)間和效率，并運(yùn)行邏輯推理完成故障類型的確定和維修任務(wù)的優(yōu)化【孓。然而鑒于傳統(tǒng)的很少與相關(guān)的數(shù)學(xué)模型或決策理論結(jié)合進(jìn)行維修任務(wù)的優(yōu)化】，因而，本論文存綜合考慮設(shè)備的可靠性、可維修性和經(jīng)濟(jì)性等因素后，建立了基于歷史數(shù)據(jù)的威布爾壽命分布模型以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備總體性能的：】靠性評(píng)任，以及基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)行故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)的三三次指數(shù)平滑、灰色馬爾科夫和灰色關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，將它們與理論結(jié)合，來(lái)量化設(shè)備維修管理中的些技術(shù)指標(biāo)，從而幫助企業(yè)制定更加準(zhǔn)確目合理的檢維修策略。國(guó)內(nèi)外檢維修策略的發(fā)展及研究

11、現(xiàn)狀本文所說(shuō)的維修決策均指維修方式的決策，即是我們通常所說(shuō)的由系統(tǒng)固有特性來(lái)確定的事后維修、定其預(yù)防維修及視情維修等，根據(jù)圈內(nèi)外的發(fā)展情況可以將其總結(jié)為如下幾個(gè)歷程：世紀(jì)，以蒸汽機(jī)為代表的設(shè)備故障維修方式事后維修開(kāi)始萌生，它是在故障發(fā)生或無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采取的一種被動(dòng)維修方式，然而在這個(gè)時(shí)期我閣的工業(yè)發(fā)展還儀儀處予探索性階段并未借鑒圈外任何先進(jìn)的維護(hù)或維修手段，基本都足在設(shè)備故障發(fā)生以后才對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理。世紀(jì)到世紀(jì)年代，以電力能源的生成應(yīng)用為代表出現(xiàn)了一種積極主動(dòng)的維修預(yù)防性維修，通過(guò)在故障發(fā)生前進(jìn)行預(yù)防來(lái)使設(shè)備處于良好的狀態(tài)，但對(duì)需隨時(shí)停機(jī)檢修的設(shè)備實(shí)施效果貝不佳，而此時(shí)，我國(guó)的設(shè)備維修管理已

12、基本學(xué)習(xí)了當(dāng)時(shí)西方閣家的方式。世紀(jì)年代到年代，設(shè)備壽命周期評(píng)價(jià)漸漸被人們所接受，產(chǎn)生了以各種維修工程和維修管理相結(jié)合的交叉性維修方式，并一日在我國(guó)也出現(xiàn)了一種預(yù)防性的定期保養(yǎng)或計(jì)劃性的檢維修制度。當(dāng)進(jìn)入到世紀(jì)年代以后，以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為手段而故障診斷為依據(jù)的預(yù)知性維修或者狀態(tài)維修衍！它的蠢要思想是在綜合考慮設(shè)備的多辦麗影矗因素后，通過(guò)判斷沒(méi)備健康或性能劣化狀態(tài)及其發(fā)腱趨勢(shì)來(lái)盡早地日有針對(duì)地進(jìn)行毆備檢修工作，幫助提高設(shè)備的¨孫：性，降低撿維修費(fèi)，因此，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的維修領(lǐng)域較有前途的技術(shù)之。同時(shí)，年代初，以閑靠性為中心的維修（）這種：基于可靠性、安全性或閑維修性領(lǐng)域的獨(dú)特工具應(yīng)運(yùn)而生，提

13、供了最系統(tǒng)和最有效的過(guò)程，用以確定恢復(fù)還是維持系統(tǒng)或設(shè)備運(yùn)行能力所執(zhí)行的任務(wù)和要求，實(shí)現(xiàn)維修計(jì)劃的優(yōu)化。起源于維護(hù)轉(zhuǎn)向組織（），并率先在軍用機(jī)的航空工業(yè)上形成了維修計(jì)劃，其后建議用綦于系統(tǒng)的邏輯方法進(jìn)行維修決策，直到年美圈圈防部將定名為并聲明，應(yīng)用所有的軍事系統(tǒng)，才獲得了高度重視，在隨后的幾十年里，經(jīng)過(guò)不斷地發(fā)展，已遍布于航空、鐵路、石化、電力等各大行業(yè)中，并擁有了自己的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則（），其中陔準(zhǔn)則共強(qiáng)調(diào)了七個(gè)大問(wèn)題，指出須按照既定的順序?qū)ζ渥龀鰸M意的網(wǎng)答【。目前，基于維修決策技術(shù)的研究已產(chǎn)生了大量的成果，不同的學(xué)者可能根據(jù)選用方法或的差異對(duì)其進(jìn)行了不同的劃分，而本文在分析和總結(jié)這些文獻(xiàn)后將其大致

14、歸納為如下四個(gè)方面：（）維修決策支持系統(tǒng)的研究范世東等為實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一的維修決策，開(kāi)發(fā)了套的設(shè)備維修決策系統(tǒng)】；而王險(xiǎn)峰等將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專家系統(tǒng)融入到維修決策中形成了智能維修決策的支持系統(tǒng)，用以提高設(shè)備?？啃院途S修效率；等則引進(jìn)了群決策和分布決策的新型智能支持系統(tǒng)，主要利用計(jì)算機(jī)從大量信息中搜集、分類、聚焦及檢測(cè)公眾和專家的意見(jiàn)以快速提供決策者他們分析的維修策略；黃建軍等人針對(duì)資源利用不足和模型支持匱乏等缺點(diǎn)提出了應(yīng)用雷達(dá)裝鬣改進(jìn)的分析過(guò)程，并構(gòu)建了該系統(tǒng)的功能體系框架用以確保維修決策的準(zhǔn)確性；唱等基于案例對(duì)維修決策支持系統(tǒng)進(jìn)行研究，介紹了七步模塊式框架和它的使用信息以幫助維修決策的制定引

15、。（）模糊維修決策算法常建娥等人通過(guò)模糊綜合評(píng)判的實(shí)例分析驗(yàn)證了該方法懟設(shè)備維修方式選擇的可行性【】；胡彥平等則將收斂性較好的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型引入至應(yīng)用中以實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)劣化趨勢(shì)的分析，進(jìn)麗完成維修決策的制定【；而趙桂芹等人利用邏輯綜合決斷法對(duì)各種評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行量化處理以實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)中維修決策的優(yōu)化”】；而等提出了使用模糊集來(lái)處理如運(yùn)行條件、維修類型和系統(tǒng)性能等不精確的問(wèn)題，以確定最佳維修周期和維修方式的維修決策¨。（）維修周期優(yōu)化的研究蔣茂等對(duì)符合不同壽命分布的復(fù)雜設(shè)備建立了“度與劇輻期的關(guān)系模型，：以確定最小可用度下的最健維修周期；等則在考慮經(jīng)濟(jì)和安全條件下，通過(guò)蒙特卡羅對(duì)模型仿真評(píng)

16、估和遺傳算法對(duì)機(jī)件維修周期優(yōu)化來(lái)提高設(shè)備維修決策的河信度【劌；等主要針對(duì)靜設(shè)備提出初步維修策略的思想基二尹成本的臨界（），根據(jù)公式計(jì)算出大小對(duì)其進(jìn)行后果優(yōu)先順序的排列，以此求得該方法下的最佳維修周期【】；張懷亮等結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維修工作的實(shí)際情況，利用馬爾柯夫決策模型對(duì)維修周期實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的研究口¨。（）隨機(jī)維修決策算法趙昔等人提議對(duì)影響維修決策的隨機(jī)因素采用等吲能準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)估，然后以最大平均收益作為選用最優(yōu)決策的依據(jù)圈；等和等應(yīng)用貝哦斯決策模型，在每年期望平均費(fèi)用最小化的條件下撂到維修周期和更換策略，以期確定設(shè)備的維修決策田乏】；等建立半馬爾科夫決策模型對(duì)基于狀態(tài)預(yù)防維修問(wèn)題優(yōu)化，在

17、每個(gè)失效階段退化速度是相同的特殊情況下，利用該模型，】以獲得動(dòng)態(tài)閥值優(yōu)化的決策圖，并得出閥值取決于檢修速度的結(jié)論。隨著現(xiàn)代社會(huì)技術(shù)的快速演變和用戶需求的不斷增加已給維修管理提供更多的挑戰(zhàn)，尤其是企業(yè)較為看重的也是其相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素成本的耗費(fèi)問(wèn)題，而適當(dāng)?shù)木S修不僅可以幫助保持設(shè)備壽命周期成本的降低，也哪以對(duì)公司總性能做出積極的貢獻(xiàn)，因此受到人們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注。文章框架和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在對(duì)維修決策以下齲點(diǎn)不足的改進(jìn)上：（）維修決策中的硼靠性模型大部分還停鄹在理論探討階段，缺乏在工程實(shí)際中的應(yīng)用分析一目與結(jié)合進(jìn)行維修決策量化的還不多見(jiàn)；（）二廠設(shè)備檢維修記錄的不夠全面，使得基于歷史

18、故障數(shù)據(jù)的維修決策建模成為困難，無(wú)法制定有效的維修決策。因此，將重點(diǎn)敖在有歷史故障數(shù)據(jù)的可靠性評(píng)估和無(wú)歷史故障數(shù)據(jù)的壽命預(yù)測(cè)的分析上，即圍繞結(jié)合數(shù)學(xué)模型的在：【程實(shí)踐中的應(yīng)用展開(kāi)研究，以完成維修決策有效尉合理的制定，其主要二作呵以概括為如下：第章，概括介紹了設(shè)備維修歷程中出現(xiàn)的各種方式?jīng)Q策并總結(jié)了它們的研究現(xiàn)狀，引出了當(dāng)前較被認(rèn)團(tuán)的這種設(shè)備維修管理思想，并針對(duì)實(shí)施中維修任務(wù)優(yōu)化這個(gè)重難點(diǎn)問(wèn)題，提出了結(jié)合數(shù)學(xué)模型將些評(píng)估指標(biāo)量化處理以制定合理。艮有效的維修決策。第：二章，闡述了維修管理體系，并簡(jiǎn)要介紹了評(píng)估中應(yīng)用的相關(guān)理論，為文章后續(xù)定量化壽命維修決策的研究工作打下了基礎(chǔ)。第三章，?。簹v史檢維修

19、記錄中的故障數(shù)捌，深入研究了威布爾壽命分布模型，包括元威布爾（：二參數(shù)、蘭參數(shù)）和混合威布爾模型（兩重），重，點(diǎn)分析了給定數(shù)據(jù)下的故障率和露靠度等指標(biāo)的變化情況，以及用。衡量設(shè)備維修周期的平均故障間隔時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)分析與實(shí)例總結(jié)得出各個(gè)模型的選劇原剡，并將該模型應(yīng)用于煉化企業(yè)的往復(fù)壓縮機(jī)關(guān)鍵零部件的可靠性評(píng)估中。第四章，討論了在無(wú)歷史故障數(shù)據(jù)的情況下，如何充分利用有限的檢維修資源做出壽命維修決策的方法，提出了三次指數(shù)平滑、灰色馬爾科夫和灰色關(guān)聯(lián)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)下的故障趨勢(shì)分析，并將其應(yīng)用于實(shí)踐研究，取得了比較滿意的效果，為維修決策的壽命預(yù)測(cè)提供了定量化的參考。第五章，綜合以上的研

20、究分析，實(shí)現(xiàn)了量化的在往復(fù)壓縮機(jī)關(guān)鍵零部件上的具體應(yīng)用。第六章，總結(jié)了本文所做的工作，并對(duì)今后研究發(fā)展方向提出了自己的構(gòu)想。第二章風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中應(yīng)用的相關(guān)理論對(duì)不同失效模式進(jìn)行維修策略的評(píng)隹是項(xiàng)困難并且復(fù)雜的任務(wù)，它要求多種因素的結(jié)合，如安全方面，環(huán)境問(wèn)題，成本和資金構(gòu)成，每個(gè)裝備的平均故障間隔時(shí)問(wèn)和平均維修時(shí)聞等大量的有形或無(wú)形的管理因素都必須考慮迸去，但盡管這個(gè)問(wèn)題的重要性，仍然沒(méi)有很多的研究來(lái)分析處理【。理論有多種形式的表述，如它是一個(gè)系統(tǒng)的功能函數(shù)，優(yōu)先考慮安全、經(jīng)濟(jì)以針對(duì)失效結(jié)果將能量重點(diǎn)集中到有效的維修任務(wù)上，幫助確定維修費(fèi)用花在何處才更有必要；它是個(gè)用以確定在現(xiàn)有運(yùn)行條件下，必須采取

21、什么行動(dòng)來(lái)保證所有的物質(zhì)資產(chǎn)順利完成它預(yù)期功能的過(guò)程；它是種基于安全、運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用以開(kāi)發(fā)或選擇維修設(shè)計(jì)的方法，它以系統(tǒng)角度分析系統(tǒng)功能、功能的失效及這些失效的預(yù)防。在故障特性中的研究通過(guò)對(duì)機(jī)城設(shè)備故障率的分析和研究，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)。般¨以羼種線來(lái)描述故障率的變化情況【引，如圖一。圖一六種故障率曲線的變化圖一】研究各種故障類型的發(fā)展變化，有利于我們了解設(shè)備的發(fā)展規(guī)律，制定合理的閉靠性維修決策。但傳統(tǒng)的維修觀念對(duì)潛在故障并沒(méi)有明確的定義，常常將其忽略或直接視為故障處理，因此，不是引起“維修不足”就是導(dǎo)致“維修過(guò)剩，造成了設(shè)備維修資源能源的浪費(fèi)或過(guò)度利用，麗原理中則涵蓋了這種用以表明功能

22、故障發(fā)生前所處的種狀態(tài)，即潛在故障的思想。圖問(wèn)隔理論中采取的這種視情維修，可以饅設(shè)備在發(fā)生潛在故障到娩生功能故障前的這段時(shí)間內(nèi)（如圖）進(jìn)行修理或更換，該思想也是設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)的來(lái)源，正是因?yàn)闈撛诠收系焦δ芄收系陌l(fā)生需要段時(shí)間，所以我們；蠆以通過(guò)某些預(yù)測(cè)手段來(lái)確定這段時(shí)間的約值，然后在設(shè)備即：睜運(yùn)行到這個(gè)點(diǎn)時(shí)采取相應(yīng)的維修或更換措施，使其資源褥到合理地利用，延長(zhǎng)了設(shè)備的使壽命，最間隔越長(zhǎng)，預(yù)測(cè)的效果越明疆，嘲以更有效地提高設(shè)備的利用率。評(píng)估的關(guān)鍵步驟（）確定重要功能單元（，難）：般機(jī)械系統(tǒng)的故障影響、生產(chǎn)任務(wù)和經(jīng)濟(jì)性是應(yīng)實(shí)現(xiàn)的重要功能，而識(shí)別的意義就是確定系統(tǒng)、予系統(tǒng)、元件或部件等級(jí)的重要功能

23、單元。（）（船）分析：它的目的是確定功能和基于底層的失效功能模塊，以及故障可能的原因和影響。（）邏輯決策：邏輯決策決定了每個(gè)的失效原因，根據(jù)可靠性數(shù)據(jù)，呵確定詳細(xì)的預(yù)防性維修策略。（）結(jié)合預(yù)防性維修策略和預(yù)防性維修計(jì)劃對(duì)維修結(jié)果優(yōu)化：?jiǎn)蝹€(gè)策略無(wú)法確定維修的優(yōu)化結(jié)果，通常綜合不同的維修策略來(lái)尋找其中最適合的或最佳的。個(gè)，以確保預(yù)防性維修的有效性¨。方法的簡(jiǎn)要介紹及結(jié)果輸出可以表示為圖。圖方法及輸出結(jié)梁的主要優(yōu)點(diǎn)：（）以最少時(shí)間、最低成本提供高質(zhì)量的維修計(jì)劃；（）每個(gè)系統(tǒng)司用的維修歷史與特定部位的經(jīng)驗(yàn)、失效模式和重要度相關(guān)；（）確保考慮了所有重要部件和它們的故障模式及重要度；（）優(yōu)化了維

24、修需求的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)；（）工程和管理人員甚至大范圍的團(tuán)體，經(jīng)常交流日?；虻荆壕€的信息?？煽啃韵嚓P(guān)的指標(biāo)和分布從設(shè)備檢維修故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析中找出適合的壽命分布來(lái)研究設(shè)備故障發(fā)姓的變化規(guī)律，并通過(guò)了解當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)測(cè)未來(lái)呵能的發(fā)展趨勢(shì)，幫助我們合理地選擇恰當(dāng)?shù)木S修決策以確保設(shè)備能夠安全運(yùn)行?？煽啃院途S修性特征量對(duì)設(shè)備或部件的可靠性和維修性儀儀進(jìn)行般意義上的定性分析已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程需要，必須進(jìn)行相關(guān)的定量研究，通過(guò)對(duì)它們的評(píng)估來(lái)了解設(shè)備或部件整體的運(yùn)行情況，從而全面掌握其失效原因和機(jī)理，幫助維修管理者采取有效措施提高企業(yè)的生產(chǎn)效益剛。（）設(shè)備的可靠度（）（）（）（）（）（）設(shè)備的故障率，躲、茜

25、旺。（）設(shè)備的平均壽命腳：加）（，（與機(jī)械設(shè)備的可靠性評(píng)估類似，司維修系統(tǒng)的維修數(shù)據(jù)也能按數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論或方法進(jìn)行評(píng)估，作為維修決策的重要依據(jù)。（）設(shè)備的維修度時(shí)（，）（，）（）（）設(shè)備臼勺修復(fù)率以薩篇，叫忙掣汜。（）設(shè)備的平均修復(fù)時(shí)間懈豫：“。砌（，）折（）、可靠性中常用的故障分布已有許多參量的失效模型，像指數(shù)、泊松、威布爾和對(duì)數(shù)正態(tài)分布等，由于這些分布的靈活性，常用于有特定失效機(jī)理的謄性建模，典型的；靠性分析方法般是利用歷史的時(shí)問(wèn)與故障數(shù)據(jù)間的關(guān)系柬進(jìn)行壽命特性的評(píng)估。指數(shù)分布常用于電子產(chǎn)品零部件的壽命與維修時(shí)問(wèn)的描述，其故障密度函數(shù)為：廠，）：彳圳）（）：！態(tài)分布應(yīng)用范湖較，適用于各種材料

26、特性、疲勞失效、麼損壽命等，其故障密度函數(shù)叫表示為：八忙去唧學(xué)他培威布爾分布常用予大部分機(jī)械設(shè)備的可靠性研究中，其故障密度函數(shù)如下：飩，氧爿唧一（等）引口口研究設(shè)備町靠性壽命分布模型，找出其中故障發(fā)生的規(guī)律，是維修管理的關(guān)鍵，而閉靠性模型的能否正確建立，劃很大程度上取決于能否給出可靠、有效的設(shè)備歷史運(yùn)行故障和維護(hù)數(shù)據(jù)，只有保卜這些給定數(shù)據(jù)的使用價(jià)值，才能為維修一作和維修決策的制定提供切實(shí)有效的參考，再將它與其他工程學(xué)維修管理理論綜合，優(yōu)化整個(gè)維修工作。小結(jié)本章主要介紹的維修理論體系以及其應(yīng)用中需要的相關(guān)知識(shí)，通過(guò)對(duì)故障特性和可靠性指標(biāo)關(guān)系的分析來(lái)態(tài)找設(shè)備故障發(fā)生的規(guī)律，完成故障預(yù)測(cè)和州靠性評(píng)估

27、，幫助維修決策的制定，從中我們也菇丁以看出這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)評(píng)估的重要影響，另外，該部分也是本文維修決策實(shí)際應(yīng)用研究的理論依拼。 第三章基于威布爾概率統(tǒng)計(jì)的設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)研究一臺(tái)機(jī)械設(shè)備總是由些零部件組成，其中某個(gè)或某個(gè)“關(guān)鍵”零部件的失效將可能導(dǎo)致該機(jī)械甚至所在系統(tǒng)的失效，因此，對(duì)設(shè)備關(guān)鍵零部件進(jìn)行固靠性評(píng)估有著重纓的意義。一般，機(jī)械設(shè)備的故障從形成到擴(kuò)展都是要經(jīng)過(guò)個(gè)階段的，除非發(fā)生突發(fā)性或意外性的事故，否則都會(huì)符合定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的，程上常從設(shè)備町靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析中，找出其失效機(jī)理近似地符合某種類型的失效分布規(guī)律以將其擬合成該種形式的分布，然后利用分布和參數(shù)的關(guān)系實(shí)現(xiàn)可靠性分析與預(yù)測(cè)【。有多種常見(jiàn)

28、的壽命分布類型，而本文之所以選用威布爾（）作為壽命分布的可靠性模型，主要考慮到以下三點(diǎn)：其形狀參數(shù)的增減變化，適用于不同形式的故障率曲線，如對(duì)二參數(shù)威布爾分布來(lái)說(shuō)，當(dāng)、伊、時(shí)，分別對(duì)應(yīng)盼衙六種故障率曲線中的后五種類型；改變形參，可使威布爾分布等同或近似于其他概率分布，如當(dāng)臚和臚時(shí)，分別等同于指數(shù)分布和瑞利分布，而當(dāng)臚和戶時(shí)，分別與對(duì)數(shù)正態(tài)分布釋盯態(tài)分布的形狀近似；威布爾分布作為個(gè)失效模型征分析一同類型系統(tǒng)的¨丁靠性問(wèn)題上是非常有用的，】以說(shuō)是可靠性分析領(lǐng)域中應(yīng)用范圍最的模型，用威布爾分布描述設(shè)備的壽命時(shí)，能更全面地分析“浴翁！線”備失效期系統(tǒng)的¨靠性。失效數(shù)據(jù)的建模選擇和確

29、定最司能的壽命分布以描述零件或系統(tǒng)的失效時(shí)間是分析壽命數(shù)據(jù)的個(gè)重要課題，這就要求收集并分析失效數(shù)據(jù)，憑經(jīng)驗(yàn)地?cái)M合模型以觀察失效的過(guò)程。般通過(guò)以下兩種方法來(lái)擬合失效數(shù)據(jù)的未知分布：種是從失效數(shù)據(jù)中真接取得經(jīng)驗(yàn)的可靠性分布，不需要參數(shù)的評(píng)估；而另。種就是確定可能的壽命分布，評(píng)制未知參數(shù)，但不同的是前者無(wú)法提供樣本數(shù)據(jù)以外的信息，而后者卻呵能。建模主要過(guò)程（）收集失效數(shù)據(jù)，圃以使用試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要和現(xiàn)場(chǎng)情況取得不同類型的失效數(shù)據(jù)；（）初步分析數(shù)據(jù)，將失效數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的整理分析，以獲取數(shù)據(jù)的隱含信息，排除異常值，幫助模型的選擇；（）選擇模型，數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)失效機(jī)理的了解，有助于選擇適合的模型來(lái)擬合失效數(shù)據(jù)（如般用威布爾來(lái)建模因疲勞而產(chǎn)生的失效）；（）估計(jì)參數(shù)，大致分為圖形法和解析法，可根據(jù)具體精度要求進(jìn)行選?。唬ǎz驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮侠硇?，?duì)于組給定的數(shù)據(jù)，總是能夠擬合出一個(gè)模型的，但這個(gè)模型可能并不是恰當(dāng)?shù)?，因此，需要檢驗(yàn)其合理性；（）計(jì)算町靠性指標(biāo)，以失效數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)已確定的