機(jī)隊(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修規(guī)劃及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代制造服務(wù)的發(fā)展和產(chǎn)品價(jià)值鏈的變化都表明裝備維修工程管理正變得越來(lái)越重要。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的“心臟”?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、轉(zhuǎn)動(dòng)速度快、維修費(fèi)用高等特點(diǎn)。為了提高管理效率和降低維修成本，航空公司一般對(duì)同一型號(hào)的所有航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理。本文的機(jī)隊(duì)指的就是航空公司同一型號(hào)的所有航空發(fā)動(dòng)機(jī)的總和。從航空公司的角度出發(fā)，研究機(jī)隊(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修規(guī)劃，對(duì)于提高航空公司的維修工程管理水平和綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。本文在分析

2、國(guó)內(nèi)外機(jī)隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)維修規(guī)劃研究中存在問題的基礎(chǔ)上，針對(duì)我國(guó)航空公司在發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理方面的需求，建立了包括維修數(shù)據(jù)管理、拆發(fā)期限預(yù)測(cè)、拆發(fā)計(jì)劃制定、維修工作范圍決策、維修成本預(yù)測(cè)、維修進(jìn)度監(jiān)控和維修效果評(píng)價(jià)等活動(dòng)的機(jī)隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)維修規(guī)劃體系，并對(duì)相關(guān)模型的建立及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)據(jù)管理是機(jī)隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)維修規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)據(jù)具有多維性、可擴(kuò)展性、演化性的特點(diǎn)，借鑒面向?qū)ο蟮乃枷?，將發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)據(jù)分為構(gòu)型

3、數(shù)據(jù)、對(duì)象相關(guān)數(shù)據(jù)和類相關(guān)數(shù)據(jù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)據(jù)組織方面，建立了基于使用狀態(tài)的維修數(shù)據(jù)組織模型，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。在發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型數(shù)據(jù)管理方面，建立了基于位置件的發(fā)動(dòng)機(jī)維修BOM管理模型和基于物理狀態(tài)的實(shí)例維修BOM管理模型，解決了數(shù)據(jù)冗余問題；提出了基于主要件的適航指令/服務(wù)通告狀態(tài)控制方法，解決了適航指令/服務(wù)通告狀態(tài)難以控制的問題。
　　機(jī)隊(duì)中各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的拆發(fā)期限預(yù)測(cè)是合理安排機(jī)隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)送修時(shí)間的前提。為了提高發(fā)動(dòng)

4、機(jī)拆發(fā)期限預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，考慮到機(jī)隊(duì)中各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在性能衰退方面的差異性，提出了基于性能衰退模式的發(fā)動(dòng)機(jī)拆發(fā)期限預(yù)測(cè)方法。在對(duì)送修時(shí)間和備發(fā)選擇的影響因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，建立了機(jī)隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)拆發(fā)計(jì)劃多目標(biāo)組合優(yōu)化模型，提出了一種基于逐步構(gòu)解策略的啟發(fā)式算法進(jìn)行模型的求解，研究了拆發(fā)計(jì)劃方案集的構(gòu)造方法和選擇方法。最后采用實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證了提出方法的有效性。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)送修時(shí)，航空公司都會(huì)根據(jù)機(jī)隊(duì)整體情況給出送修目標(biāo)。為了制定合理的發(fā)動(dòng)機(jī)維修

5、工作范圍，在分析送修目標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出了一種送修目標(biāo)導(dǎo)向的發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作范圍決策方法，從壽命件、部件損傷、軟時(shí)限、適航指令/服務(wù)通告、排氣溫度裕度五個(gè)方面分兩步進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作范圍的制定。針對(duì)決策過(guò)程中單元體性能恢復(fù)值分配存在的難點(diǎn)，建立了確定條件下和不確定條件下以維修成本最小為目標(biāo)的單元體性能恢復(fù)值分配優(yōu)化模型，研究了模型求解的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法和啟發(fā)式算法。通過(guò)求解結(jié)果的比較，給出了兩種算法的適用環(huán)境，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作范圍決策的科學(xué)

6、化水平。
　　機(jī)隊(duì)中各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的車間維修成本預(yù)測(cè)是發(fā)動(dòng)機(jī)年度維修成本預(yù)算制定的前提。為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的車間維修成本，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修成本進(jìn)行了分析，將其分為確定Ⅰ型成本、確定Ⅱ型成本、不確定Ⅰ型成本和不確定Ⅱ型成本，分別研究了有歸集數(shù)據(jù)和無(wú)歸集數(shù)據(jù)條件下的車間維修成本預(yù)測(cè)。當(dāng)有歸集數(shù)據(jù)時(shí)，建立了重要件的報(bào)廢概率模型和其他器材費(fèi)和修理費(fèi)的成本概率模型。當(dāng)無(wú)歸集數(shù)據(jù)時(shí)，建立了信息擴(kuò)散支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型，對(duì)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、建模步驟、參

7、數(shù)選擇進(jìn)行了研究。對(duì)兩種情況下的車間維修成本預(yù)測(cè)模型均采用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　為了保證送修發(fā)動(dòng)機(jī)能夠按時(shí)出廠，給出了發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作分解結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，采用計(jì)劃評(píng)審技術(shù)實(shí)現(xiàn)了維修進(jìn)度的監(jiān)控。針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)劃評(píng)審技術(shù)在求取任務(wù)持續(xù)時(shí)間存在的問題，提出了一種新的多時(shí)估計(jì)法，然后采用近似方法獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)維修完工時(shí)間的分布函數(shù)。為了對(duì)承修廠的選擇提供決策支持，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)維修效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析實(shí)現(xiàn)了機(jī)隊(duì)中各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)維修效