摘要：随着科学技术的发展，一大批新型复杂装备正逐渐列装陆军作战部队。与一般技术装备相比，这些装备由大量的复杂系统部件组成，性能先进、结构复杂，进行维修时，由于各部件之间存在着维修相关性，因此，必须从装备系统整体的角度考虑采用组合维修方式。在部队级维修时，由于技术和设备条件的限制，部队级修理人员所做的主要工作为定期预防性维修，采取定期组合维修后，可以有效地减少停机时间和维修准备费用，同时提高任务可靠性，进一步优化装备保障力量配置。
关键词:组合维修;经济相关性;故障相关性;结构相关性;机会维修
引言：对于部件之间存在维修相关性的复杂装备，组合维修是提高维修效率的有效手段。在单部件维修决策研究基础上，详细分析了复杂装备系统部件间存在的经济相关性、故障相关性和结构相关性及其研究现状，分析了预防性维修工作组合维修策略和机会维修策略，并对相关的维修决策模型进行了简要介绍，为加快我军装备维修保障建设提供借鉴。
1复杂装备定期维修组合优化模型
1.1定期维修组合策略
对于具有L个部件的复杂装备系统，根据单部件维修决策模型得出不同部件的最优定期维修间隔期分别为Tr1…Trm…Trn…TrL，且各部件的维修间隔期相差较大，如果按各个部件得到的最优维修间隔期进行维修势必会产生频繁维修，造成浪费。在组合维修策略下，将装备系统各部件的维修间隔期调整为基本维修间隔期Tsr的整数倍，即在Tsr、2Tsr、3Tsr等时刻对单个部件或多个部件进行维修，在TS时对所有部件进行集中维修，如图1所示。
图中，不同形状的符号代表着不同的部件，以时间为轴，显示出不同部件维修活动的进程。2符号说明及模型假设Cpi:部件xi定期维修费用;Cfi:部件xi故障后修复性维修费用;Di:部件xi定期维修的准备费用;Sj:系统第j次组合维修时的准备费用;
Tpi:部件xi定期维修所用时间;Tspj:系统第j次组合维修时所用时间;Tri:部件xi按照单部件维修决策模型得出的维修间隔期;Tsr:组合维修时装备系统的基本维修间隔期;Tsri:部件xi在设备系统组合维修时得出的定期维修间隔期;CS(Tsr):装备系统进行组合维修时，长期使用时的维修费用率;CS(Tri):按照单部件维修决策模型，长期使用时的维修费用率;设备各部件发生故障时，故障模式只有一种，且各部件发生故障时相互独立;部件在发生故障后进行修复性维修后部件能正常工作，但故障率不变，采用最小维修的方式;在定期维修时进行修复如新的维修;故障后修复性维修时间相对于定期维修间隔期很小，可以忽略不计;系统停机进行维修活动时对部件的故障率不产生影响，即维修不会植入故障;系统中的各部件构成一个串联系统，任何一个部件发生故障都会导致整个系统停机;
1.3维修费用分析
复杂装备系统的组合维修费用主要由两部分构成:一部分是系统的直接维修费用，包括定期维修费用Cpi和故障后修复性维修费用Cfi，这些费用的产生主要是器材的损耗费用;另一部分为由于运输和聘请相应修理厂人员所产生的维修准备费用Sj，则部件xi在组合维修间隔期Tsri内发生故障的次数为
2组合维修研究现状
2.1预防性维修工作组合策略
对多部件预防性维修工作进行组合优化，目前主要存在两种思路。一种是将多个部件看成一个整体，求得相应的系统参数值。构建多部件系统的延迟时间模型，通过求解系统延迟时间模型中所有故障模式延迟时间的联合分布函数以及系统的故障数期望值、平均停机时间等参数，按照单位时间维修费用最低的原则得出系统最优的预防性维修周期。但这种方法适用性有限，要求各部件必须服从一定的条件才能计算出系统整体参数，大部分文章的研究思路是采用分割法，先考虑单部件的情况，相加后得到最终的最优的维修间隔期或者阈值。
针对复杂系统的定期维修工作的维修决策问题，设定一个最小基本维修间隔期T，将系统中部件维修间隔期调整为基本维修间隔期的整数倍，即各部件的定期维修间隔期为kiT，，并建立了以系统预防维修费用率最小化为目标、系统可靠度为约束的优化模型。根据人字门船闸的底枢、顶枢、阀门和支承件维修间隔期的不同，将各部件的预防性维修工作采用直接成组和间接成组相结合的方式，从经济性和可靠性角度出发，建立了系统的大修周期优化模型。分析了部件在有连续状态劣化和离散状态劣化条件下维修工作的优化问题，将具有不同检测时机和维修阈值的视情维修策略进行优化组合。考虑到部件之间的维修经济相关性，建立了多部件的状态维修优化模型，求解系统的最优检测间隔期，并以风力机中的主轴、齿轮箱和发电机的维修决策问题为例进行说明。以可靠性为中心，提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法，运用马尔可夫决策过程理论来解决预防性维修工作的组合优化问题。
2.2机会维修
机会维修策略是指当某部件发生故障时需要进行修复性维修时，将需要进行预防性维修部件的维修时机提前到该时刻同时进行维修，从而节约系统的维修成本。提出一种两部件系统的(n，N)维修策略，当一个部件发生故障或者使用寿命超过N时，需要对该部件进行更换时，若另一个部件的使用寿命大于或等于n时，则同时对这两个部件进行更换。将部件突发失效的事后维修工作和劣化失效的视情维修工作进行有机结合。针对不同部件构成串联系统，引入机会维修系数λ，根据已经使用的时间判断部件是否需要进行机会维修，并建立了有限运行时间内费用最小，一定可用度为约束条件的多部件系统机会维修优化模型。
结束语：装备的维修保障是一个重要的研究课题，通过深入了解组合维修研究的现状，可以进一步改进和优化装备维修保障体制，优化维修资源配置，提高打赢现代化战争的能力。
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论文作者:汪正伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/10
标签：部件论文; 组合论文; 系统论文; 装备论文; 间隔论文; 费用论文; 故障论文; 《防护工程》2019年第5期论文;