第11期 2016年11月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2016)11014905
D0I:10.13462/j.cnki. mmtamt.2016.11.040
考虑统计过程控制影响的时间延迟
生产系统预防维修优化模型
陈洪根
（郑州航空工业管理学院管理工程学院，郑州450015）
No.11 Nov.2016
摘要：针对时间延迟生产系统，研究考虑了统计过程控制影响的预防维修优化问题。首先，根据导致停机维修的原因不同，分析和建立了时间延迟生产系统在考虑统计过程控制时可能存在的运行状态；然后在对各种运行状态发生概率分析基础上，通过对周期期望更新成本和更新周期长度的研究，利用更新过程理论建立了以系统长期运行单位时间期望费用最小为目标的预防维修优化数学模型。最后，针对具体算例将本文模型同没有考虑统计过程质量监控的维修决策模型进行了比较分析，结果表明本文模型由于进一步综合考虑和利用了质量控制图监测结果对系统运行状态的反应信息和知识，能减少系统性能退化运行质量损失和延长预防维修周期，因此在节约成本方面更具经济性。
关键词：预防维修；统计过程控制；时间延迟生产系统；优化模型中图分类号：TH122;TG506
文献标识码：A
Optimizing Model of Preventive Maintenance on Delay -time Production
System Associated with SPC Effects Considered
CHEN Hong-gen
( School of Management Engineering, Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management, Zhengzhou 450015，China)
Abstract : For delay-time production system, an optimizing problem of preventive maintenance is discussed when effects on system caused by statistical process control ( SPC) are considered. Firstly, running scenari-os for the delay-time production system of SPC-considered are analyzed and established according to differ-ent maintenance causes. On the basis of analysis of the occurrence probability associated with each running scenario, the cycle expected renew cost and time is researched and an optimizing model of preventive main-tenance is presented to find the minimization average cost per unit time according to renew theory. Finally, a numerical example is given to compare the application between proposed model and the delay-time model
of unconsidering SPC effects.The results show the proposed model has superior economy Key words: preventive maintenance; SPC; delay-time production system; optimizing model
0引言
作为生产系统尤其是关键设备提高或保持运行可靠性和安全性的一种有效措施，预防维修可以有效防止故障事件的发生，实现降低设备生产损失的目标。为了能够确定一个合理的预防维修间隔期，避免由于维修间隔周期定的太短造成维修过量或者由于维修间隔周期定的太长造成维修不足问题，国内外学者对此开展了深入研究，并形成了大量研究成果(1-3]。随着对故障复杂性及其与生产相关性认识的不断发展，维修优化已呈现出由基于单一故障模式、单一维修任务、维修独立规划向基于多种关联故障模式[4-5]、多维修任务[6-7]、维修与生产计划联合规划[89]等方向发展的趋势。近年来，虽然有些学者针对统计过程控制和设备
收稿日期：2016-01-18
维修在保障产品制造质量等方面的紧密关联及其相互影响关系，在进行维修优化时考虑了统计过程控制对维修决策的影响[10-12]，但未考虑设备由性能退化到停机故障的时间延迟问题，因而在实践应用中存在一定局限性。为此，本文将针对延迟时间生产系统，研究建立考虑统计过程质量监控的预防维修优化模型。
系统定义和维修策略分析 1
生产系统是一个时间延迟生产系统，即系统在运行过程中随着运行时间的变化会发生性能退化，若性能退化状况一直得不到维修将会进一步恶化成可直接观察的停机故障事件；系统性能退化不可直接观察到但会导致系统的输出质量特性发生变化，且输出质量
*基金项目：国家自然科学基金项目（U1404702，U1204702）；航空科学基金项目（2013ZG55024，2014ZG55021）；河南省教育厅人文社会科学研究重
万势数据2014-ZD-010）；河南省青年骨干教师支持计划项目(2013GGJS-144)）：河南省高等学校重点科研项目（17A630072）
作者简介：除滨979—），男，江西吉水人，郑州航空工业管理学院副教授，博士，研究方向为质量与可靠性工程，（E-mail）microwr@163.com