航空装备初始备件决策优化研究

【类型】学位论文

【作者】韩光林 

【关键词】 航空装备 初始备件 决策优化 仿真验证 可靠性

【摘要】初始备件是初始保障期内航空装备使用和维修所需的备件，在航空装备采用换件维修的模式下，初始备件成为航空装备维修的物质基础。初始备件的决策优化问题一直是航空装备领域研究的热点。在相关文献阅读和调查研究的基础上，给出科学合理的初始备件决策优化方法，模拟仿真和实例验证显示该方法在理论上可以提升初始备件保障的满足率水平，提升航空装备的完好率。br 采用以可靠性为中心的逻辑决断分析方法，综合航空装备列装以来故障统计和初始备件实际消耗情况，充分发挥备件保障专家的经验，经过多轮分析论证，确定初始备件的品种。依据初始备件的故障数据，拟合分析备件失效分布，综合考虑任务科目、使用时间强度、筹措（订货、修）理周期、价格、维修方式等影响因素，建立初始备件决策优化模型，通过边际优化算法确定初始备件数量。同时采用实用的方案评价指标，对备件保障方案总体情况及每一备件详细情况进行评价，以便于查找方案存在的薄弱环节。br 首先，阐述了研究背景及意义，分析了论文整体的逻辑框架。在此基础上，深入分析初始备件决策优化方法的国内外研究和应用现状，为初始备件决策优化方法的研究提供参考。规范了备件的相关概念，详细归纳了保障现状、保障组织和保障中实际采用的评价指标。梳理和分析了备件失效和消耗的关系，以及备件的失效率和寿命的分布类型，总结了备件寿命分布的评估方法和需求率计算公式。br 其次，分析并评估了初始备件的寿命分布，确定了其失效率、需求率模型。选取一个型号的航空装备，收集整理了其初始备件实际消耗数据，经过分析论证，确定初始备件的品种;将其消耗数据处理为失效数据，进而采用极大似然法和最小二乘法对其进行拟合计算。结果表明，最小二乘法评估的分布类型更具有鉴别性，初始备件的寿命分布计算结果也更符合指数分布特征，认为其属于指数分布。br 再次，构建了初始备件决策优化模型，并对模型的计算结果进行验证。在分析研究初始备件在各保障等级预期短缺数量的均值和方差的基础上，通过均值和方差建立了方案与评价指标的对应关系，并制订边际优化算法，将初始备件决策优化问题转化为整数规划问题。通过边际优化算法计算给出了一条费效曲线，并在保障效能的约束下选取了初始备件的采购方案。通过仿真验证和案例验证两种方式，验证了模型及其计算方案的科学性和实用性。br 最后，制订了初始备件多轮迭代优化方法，为初始备件决策优化模型的实际应用提供了手段。当前备件保障部门在装备及备件的可靠性、保障性水平形成阶段（装备研制阶段）缺乏考核评估手段，难以有所作为，只能在装备列装后被动接受装备、备件的可靠性、保障性水平。给出的初始备件多轮迭代优化方法拟为备件保障部门进行备件保障“前申”提供方法和手段，期望通过多轮的迭代优化能够确保初始备件保障方案更科学，更符合实际需求。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】阮平南

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