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不确定失效阈值影响下考虑设备剩余寿命预测信息的最优替换策略

Optimal replacement strategy considering equipment remaining useful lifetime prediction information under the influence of uncertain failure threshold

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为了进一步提升设备维修决策的科学性,通过建立综合设备剩余寿命预测数据与不确定失效阈值的最优维修决策模型,实现了不可维修设备的最优替换策略.构建基于非线性Wiener过程的设备性能退化模型,并采用极大似然法估计退化模型参数;提出一种基于期望最大(Expectation Maximization,EM)算法的不确定失效阈值分布系数估计方法,通过引入虚拟失效阈值数据实现对失效阈值分布系数的同步迭代更新;基于首达时的概念推导出不确定失效阈值条件下设备剩余寿命的概率密度函数,并基于更新报酬理论建立维修决策模型,从而实现设备的最优维修决策.算例分析表明,设备的失效阈值会对维修决策结果产生重要影响,考虑设备失效阈值的不确定性既有助于提升剩余寿命预测的准确性,又可以有效降低设备的寿命周期费用.

王泽洲、陈云翔、蔡忠义、王莉莉、项华春

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空军工程大学 装备管理与无人机工程学院, 陕西 西安 710051

中国人民解放军93920 部队, 陕西 汉中 723200

维修决策 更新报酬理论 剩余寿命预测 不确定失效阈值 EM算法

国家自然科学基金资助项目中国博士后科学基金资助项目

719012162017M623415

2021

10.11887/j.cn.202101019

国防科技大学学报
国防科学技术大学

国防科技大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.517
ISSN：1001-2486
年,卷(期)：2021.43(1)
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