原文传递
汽车零部件剩余寿命预测方法及其质保理论研究
| 论文题名： | 汽车零部件剩余寿命预测方法及其质保理论研究 |
| 关键词： | 剩余寿命;预测方法;质保理论;多状态退化;汽车零部件;多维隐半马尔可夫模型 |
| 摘要： | 近年来，我国汽车工业取得长足发展，现已成为全球最大的汽车生产国。随着汽车保有量和使用年限的增长，报废汽车数量呈大幅度增加趋势，因汽车工业发展导致的资源和环境问题日趋严重。通过再制造，可以恢复汽车零部件的性能，实现零部件的循环使用，以达到减少资源消耗、减少环境污染的目的。目前，汽车零部件的循环使用及其再制造还面临诸多难题，其中包括零部件剩余寿命预测、质保条款以及维修策略制定等。上述问题与汽车制造商和消费者密切相关，对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本文以汽车零部件为对象，研究零部件剩余寿命预测方法、退化维修以及延长质保等理论，主要工作如下： 1.针对现有产品剩余寿命预测模型存在的不足，提出了多维隐半马尔可夫模型(multi-hidden semi-Markov model，M-HSMM)，并用于再制造汽车零部件的退化状态识别和剩余寿命预测。该模型采用多维特征变量描述零部件退化状态，克服了单一特征识别中因信号缺失而引起的状态识别不准确的问题，提高了状态识别的效率。文中根据模型训练、退化状态识别以及寿命预测的实际需求，提出了适用于M-HSMM的改进算法。案例研究表明：该方法可以准确识别再制造汽车零部件的性能退化状态，为零部件剩余寿命预测提供了有效的理论基础。 2.以具有可再制造性的多状态退化零部件为对象，研究故障零件的维修决策优化问题。文中以长期平均成本率最低为目标，假设通过维修可恢复系统性能，且可计算维修时间，基于离散状态马尔可夫过程(discrete state Markov process)建立退化系统状态维修模型，采用策略迭代算法求解模型，通过案例验证模型及求解方法的有效性。 3.以汽车零部件为对象，研究产品的延长质保策略。基于浴盆曲线，建立质保分析模型。考虑故障率、维修方式对质保成本及利润的影响，研究基本质保和延长质保策略。根据零部件状态选取维修方式，在有效寿命期采用最小维修，进入耗损期后分别对比最小维修、完全维修和不完全维修方式对质保成本和利润的影响，以确定最佳的延长质保策略和质保期。案例研究表明，该模型能较好地反映汽车零部件的故障规律，为制造商和经销商质保策略和维修方式的制定提供了有效的理论模型。 论文以再制造汽车零部件为对象，从退化状态识别、剩余寿命预测、可再制造性评估、维修决策优化以及质保策略制定等层面开展研究工作，形成系统性的研究成果，为汽车零部件再制造提供了有效的理论模型和决策工具。 |
| 作者： | 沈晋赟 |
| 专业： | 机械工程；制造业工业工程 |
| 导师： | 苏春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
