民用飛機的多部件系統維修最佳化決策方法及套用研究

《民用飛機的多部件系統維修最佳化決策方法及套用研究》是依託南京航空航天大學，由蔡景擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：民用飛機的多部件系統維修最佳化決策方法及套用研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：蔡景
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

以解決民用飛機的維修規劃問題為目標,基於MSG-3維修思想，開展民機多部件維修決策最佳化方法研究。採用灰關聯理論，研究並聯繫統冗餘部件之間故障相關性，以MMEL等適航要求為約束，創立並聯繫統維修決策模型和最佳化方法；採用修理級別分析（LORA）方法，研究單元體系統各部件的修理級別，創建基於機會維修策略的單元體系統維修決策模型，最佳化預防性和機會維修役齡；根據已確定的部件維修任務和間隔為基礎，通過進一步研究民機維修工時預計方法，結合民機運營特點，建立全機成組維修決策模型，調整全機維修間隔，實現維修費用、可用度的多目標最佳化。在上述理論研究基礎上，研製民機維修支持軟體系統並完成套用和驗證。研究成果對於豐富和完善民機全壽命全系統管理的理論與技術體系具有十分重要的意義，同時對我國目前ARJ21-700的客戶化維修方案的制定，大型客機的維修大綱制定，以及全面提高民機維修管理水平具有重要的工程套用價值。

結題摘要

在我國民用飛機研製的背景下，為解決民用飛機維修規劃中的多部件維修決策最佳化問題，以指導民用飛機維修大綱的制定和提高我國民用飛機維修管理水平，利用類似機型的可靠性和維修數據，從並聯繫統、單元體系統，全系統的不同角度出發，對這些多部件系統中所存在的故障相關性、經濟相關性對維修決策的影響和本身維修決策最佳化問題開展了研究。 首先，針對新型民用飛機缺乏可靠性數據的問題，從利用類似機型可靠性數據和充分使用刪失數據兩個方面，分別提出了“基於類似機型和比例危險模型的民機部件可靠性分析方法”和“基於刪失數據和蒙特卡羅的民機部件可靠性分析方法”，有效的解決了缺乏可靠性數據的問題和後續維修最佳化建模問題；其次，採用灰關聯理論，開展了並聯繫統冗餘部件之間的故障相關性研究，並研究和建立了基於故障相關性的維修成本最佳化模型，以此為基礎，採用交叉檢測策略，建立了基於不完備檢測的並聯繫統維修決策模型；接著，採用改進FAHP方法，研究了民用飛機的修理級別分析問題，並針對可能存在的有限資源問題，建立了基於有限資源的修理級別分析模型，進而，針對單元體內部件之間存在的機會維修問題，採用仿真方法，對部件機會維修的費用和可用度開展了仿真和最佳化研究；然後，從全系統出發，對民用飛機中存在的檢測等級和總壽命有限的問題，採用延遲模型，開展了基於有限時間和不完備檢測的民用飛機延遲模型研究，在此基礎上，考慮不同維修任務之間的組合問題，建立了基於更換和變間隔檢查的綜合維修任務最佳化方法，進而針對系統的所有部件，建立了民機系統成組維修決策最佳化方法，對各部件的維修決策進一步最佳化；最後，根據以上的研究成果，建立了在役主要民用飛機的故障資料庫和維修大綱資料庫，並開發了基於可靠性的維修任務最佳化決策系統。通過以上的研究，說明民用飛機多部件之間的故障相關性和經濟相關性對維修決策結果有較大的影響，給出的針對新型民用飛機的可靠性分析方法和多部件系統的維修決策最佳化方法，為民用飛機維修大綱的制定和維修管理提供了手段。