生产系统预测性维护调度优化研究

本书立足于生产系统设 备健康预测与维护的相关 研究，利用数据分析了设 备的运行状态，描述了设 备的衰退趋势，实现了有 效的健康预测，为设备预 测维护提供了决策依据。 首先，用隐半马尔可夫模 型对存在老化现象的设备 状态进行识别；其次，构 建了不同数据缺失情况下 的设备健康预测模型；最 后，基于设备健康预测， 构建了单设备、多部件设 备、多设备生产系统的维 护模型。 本书的研究结论为制造 企业管理者进行生产系统 维护管理提供了有效的决 策依据。

第1章 绪论 1.1 研究背景和意义 1.2 设备健康预测方法的研究及进展 1.2.1 基于物理模型的方法 1.2.2 基于知识驱动的方法 1.2.3 基于数据驱动的方法 1.3 设备维护方法的研究及进展 1.3.1 单设备维护方法 1.3.2 多设备维护方法 1.3.3 维护与备件订购方法 1.3.4 生产与维护联合优化方法 1.4 现有方法的不足 1.4.1 设备健康预测研究的不足 1.4.2 设备维护研究的不足 1.5 本章小结 第2章 设备维护的概念及理论 2.1 引言 2.2 设备剩余寿命预测 2.2.1 设备剩余寿命预测的概念 2.2.2 设备剩余寿命预测方法的分类 2.3 设备维护优化的基本流程 2.4 设备维护策略 2.4.1 维护策略类型 2.4.2 维护方式 2.5 多设备维护策略 2.6 本章小结 第3章 数据完备情况下设备健康预测 3.1 引百 3.2 HSMM基础理论 3.3 改进的HSMM 3.3.1 改进的前向一后向算法 3.3.2 改进的Viterbi算法 3.3.3 改进的Baum-Welch算法 3.4 基于改进HSMM的设备健康预测框架 3.4.1 基于改进HSMM的设备故障诊断 3.4.2 基于改进HSMM的寿命预测 3.5 设备老化的定义及分类 3.6 考虑老化因子的HSMM 3.6.1 考虑老化因子的转移矩阵 3.6.2 指数型老化因子的设计 3.6.3 乘数型老化因子的设计 3.7 老化因子的估值算法 3.8 基于失效率的设备剩余有效寿命估值算法 3.9 算例分析 3.9.1 老化因子的求解 3.9.2 剩余有效寿命的估值 3.9.3 对比分析 3.10 本章小结 第4章 数据不完备情况下设备健康预测 4.1 引言 4.2 考虑数据缺失下的设备健康预测 4.2.1 SHSMM的推理与学习机制 4.2.2 期望最大化参数自适应估计算法 4.2.3 基于灰色EM—SHSMM的设备健康预测 4.2.4 算例分析 4.3 考虑数据异常下的设备健康预测 4.3.1 异常数据的处理 4.3.2 基于动态前向后向灰色填充方法 4.3.3 算例分析 4.4 考虑数据不准确下的设备健康预测 4.4.1 DMM理论框架 4.4.2 基于DS_MM的设备健康预测 4.4.3 算例分析 4.5 本章小结 第5章 基于时间延迟理论的设备维护计划研究 5.1 引言 5.2 基于三阶段时间延迟理论的预防维护模型 5.2.1 模型假设 5.2.2 模型参数的符号定义 5.2.3 模型建立 5.3 设备维护与生产联合优化概述 5.3.1 维护计划问题描述 5.3.2 生产计划问题描述 5.3.3 联合优化问题描述 5.4 基于时间延迟理论的生产计划与维护计划联合优化模型 5.4.1 模型假设 5.4.2 符号定义 5.4.3 维护费用模型 5.4.4 生产成本模型 5.4.5 联合优化模型 5.5 算例分析 参考文献 索引 5.5.1 设备维护分析 5.5.2 设备维护与生产计划联合优化分析 5.6 本章小结 第6章 基于可靠度约束的设备维护计划研究 6.1 引言 6.2 基于可靠度约束的维护与生产集合优化模型 6.2.1 假定条件 6.2.2 符号定义 6.2.3 数学模型 6.2.4 物流平衡约束 6.2.5 生产固定费用约束 6.2.6 生产能力约束 6.2.7 生产可靠度约束 6.2.8 模型求解 6.3 基于可靠度约束的集合优化模型算例分析 6.4 考虑产品堕化的维护与生产集合优化描述 6.5 考虑产品堕化的维护与生产集合优化模型 6.5.1 假定条件 6.5.2 符号定义 6.5.3 数学模型 6.5.4 模型求解 6.6 考虑产品堕化的集合优化模型算例分析 6.7 本章小结 第7章 基于集成模型的多部件设备维护计划研究 7.1 引言 7.2 设备维护调度优化模型 7.2.1 设备维护调度决策 7.2.2 遗传算法 7.3 算例分析 7.3.1 数据准备 譬 7.3.2 算法设计 7.3.3 维护调度比较分析 7.3.4 考虑调整因子的维护调度分析 7.4 本章小结 第8章 考虑生产与尹求的多设备维护计划研究 8.1 弓乒 8.2 多设备系统描述 8.3 考虑生产与需求情况下多设备状态维护 8.3.1 符号说明 8.3.2 数学模型 8.3.3 算例分析 8.4 多设备状态维护与备件订购策略的联合优化 8.4.1 符号说明 8.4.2 系统描述 8.4.3 维护优化模型 8.4.5 模型求解 8.4.6 算例分析 8.5 本章小结 第9章 考虑产品保修服务的设备维护计划研究 9.1 引言 9.2 考虑产品保修服务的设备维护描述 9.3 考虑产品保修服务的设备维护模型 9.3.1 符号说明与假设 9.3.2 单位时间返工费用和产品费用 9.3.3 单位时间预防维护费用 9.3.4 单位时间总费用模型 9.3.5 模型求解 9.4 算例分析 9.4.1 数据准备 9.4.2 结果分析 9.4.3 敏感性