1、生產系統(tǒng)設備的維修對企業(yè)的制造成本和生產運營有著重要影響,是決定企業(yè)經濟效益和市場競爭力的關鍵因素之一。預防性維修相對于傳統(tǒng)維修,摒棄了依靠經驗及定性判斷為主的維修模式,運用各種維修建模方法和優(yōu)化技術,側重于對維修工作進行定量描述及分析,能更好地指導企業(yè)的維修實踐,提高企業(yè)運營績效。在激烈的市場競爭環(huán)境中,深入探索和挖掘預防性維修的潛在規(guī)律,構建有效的預防性維修策略和模型,對現(xiàn)代制造企業(yè)具有十分重要的意義。
　　 基于生產系統(tǒng)設

2、備預防性維修對生產成本和生產任務的重大影響,本文提出了彈性周期預防性維修策略,其設備的維修間隔具有一定的選擇范圍；并重點研究了彈性周期預防性維修策略的建模和優(yōu)化問題,包括有限時間區(qū)間彈性周期預防性維修決策問題、彈性周期預防性維修計劃和生產計劃的聯(lián)合優(yōu)化問題等。本文具體研究內容包括以下幾個方面:
　　 (1)針對單設備生產系統(tǒng),構建了有限時間區(qū)間內的彈性周期預防性維修策略的多目標優(yōu)化模型。在保障系統(tǒng)可用度和可靠度的前提下,以維修費

3、用最少和維修時間最短為優(yōu)化目標。運用基于Pareto秩和罰函數(shù)的多目標遺傳算法有效解決了彈性周期預防性維修計劃的優(yōu)化問題。通過實例的分析,可以看出彈性周期預防性維修策略在降低維修費用和維修時間方面要明顯優(yōu)于等周期預防性維修策略。
　　 (2)針對多部件串聯(lián)設備生產系統(tǒng),構建了有限時間區(qū)間內的以可靠度為約束的彈性周期預防性維修的優(yōu)化模型,優(yōu)化的目標是使設備維修費用最小。為減少部件頻繁維修帶來的停機損失,將多個部件的維修作業(yè)進行有效

4、歸并,使設備進行預防性維修的間隔總是介于一定的范圍內。運用具有染色體修正功能的遺傳算法對該維修策略進行優(yōu)化,得到最優(yōu)的預防性維修計劃。算例分析表明,彈性周期預防性維修策略可以有效地節(jié)約維修費用。
　　 (3)考慮故障對生產任務的影響,研究了彈性周期預防性維修計劃和生產計劃的聯(lián)合優(yōu)化問題。建立了生產作業(yè)的加權總期望完工時間的數(shù)學模型。運用遺傳算法求解出使作業(yè)的加權總期望完工時間最小的生產作業(yè)序列和預防性維修計劃。算例分析表明,相對

5、其他預防性維修策略,彈性周期預防性維修策略有效節(jié)約了作業(yè)的加權總期望完工時間；此外,聯(lián)合優(yōu)化問題中最優(yōu)的預防性維修計劃常在作業(yè)加工前進行。
　　 (4)為使生產系統(tǒng)的運營績效能得到優(yōu)化,構建了作業(yè)前預防性維修計劃和生產計劃的多目標聯(lián)合優(yōu)化模型。優(yōu)化的目標包括:使全部生產任務的最大完工時間最小、使加權總完工時間最小、使加權總延遲時間最小、使維修費用最小、使維修占用時間最短,以及使設備的可用度最大。運用具有加權適應度的多目標遺傳算法