基于马尔柯夫过程的机电设备有效性模型

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第6期机电工程Vo1．25No．62008年6月MECHANICAL＆ELECTRICALENGINEERINGMAGAZINEJun．2008基于马尔柯夫过程的机电设备有效性模型王贤琳，张华(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：设备有效性的高低将直接影响企业的正常生产。鉴于此，建立了一种机电设备的有效性模型，对模型的求解方法进行了探讨，提出了一种基于马尔科夫过程的模型求解方法。研究结果表明，该模型可以有针对性地对机电设备进行预防维修，减少了盲目性，降低了

2、维修费用，使机电设备可以尽可能地处于艮好的工作状态。关键词：有效性模型；马尔柯夫过程；机电设备；并联系统中图分类号：TB114．3文献标识码：A文章编号：1001—4551(2008)06—0005～03Availability-modelforelectromechanicalequipmentbasedonMarkovprocessWANGXian．1in．ZHANGHua(CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUnisersityofScienceandTechnology，Wuhan43

3、0081，China)．Abstract：Availabilityoftheequipmentwilldirectlyafectthenormalproduction．Theavailabilitymodeloftheelectr0mechanicalequipmentwasbuiltup，andaflexiblemethodsbasedontheMarkovprocesswasalsopresentedtosolvethemode1．Theresultsofresearchshowthat，themodelcanbetarget

4、edforpreventivemaintenancetoredueeblindnessandmaintenancecosts，maketheequipmentasmuchaspossibleworkingingoodcondition．Keywords：availabilitymodel；Markovprocess；electromechanicalequipment；parallelsystem0前言1马尔柯夫过程机电设备有效性的判断、预测是故障诊断的重要可靠性研究中最普遍的随机过程是连续时间参数环节。有效性是综合反映设备可靠性

5、和维修性的一个(0≤t<∞)、离散状态空间(系统状态S=0、l、2、重要概念，是一个反映可维修产品使用效率的广义可⋯n)随机过程，它可以用：[X(t)，t≥0]来描述，表示靠性尺度。系统状态X(t)在连续时问中，在S上取离散值。在正常的生产加工中，机电设备不可避免地要出对于这种随机过程，如果对任意n个时刻点0

6、人P[X(t)=i／X(t一．)=i．]对于所有i．、i⋯⋯，i们采用许多应对措施’，如两工作站之间增设缓冲∈S都成立，则称该随机过程[X(t)，t≥0]为连续时区、大量存贮维修备件、增加机动维修人员等。但这些间、离散状态空间的马尔柯夫过程。措施无形中又会增加成本。较理想的故障处理措施应若对任意IX，t≥0，均有P[X(t+)=j／x(~)=是预防性维修，即在设备发生故障之前采用有效的方i]=P(t)(i，∈S)与无关，则称马尔柯夫过程法、手段，对设备提前进行维修，可减少或消除设备故[(t)，≥0]是齐次的，即P，(t)只与时间区

7、间t有障的发生。关，而与时间起点的位置无关。由此关系式可知，系本研究采用马尔柯夫过程建立机电设备的有效性统在时刻t处于状态i的概率，仅取决于t时刻的模型，通过有效性的定量指标即稳态有效度和可用度系统状态i，而与t以前的系统状态无关，即系统的计算、分析，有针对性地安排预防维修。不会记住过去的历史。也就是说马尔柯夫过程是无记收稿日期：2007—11—12基金项目：国家自然科学基金资助项目(70571060)作者简介：王贤琳(1968一)，女，湖北松滋人，博士，副教授，主要从事工程及绿色制造方面的教学与研究工作。维普资讯http://w

8、ww.cqvip.com·6·机电工程第25卷忆性的连续时间、离散状态空间的随机过程。系统的微分状态方程为：通常机电设备是一个可修复系统，且由若干个单元构成，系统的寿命是随机的，寿命过程中状态的转移也是随机的，系统的整个寿命过程(正常状态一故障I一