在生产性企业中,为避免一些关键设备和部件发生故障,保证生产的连续进行,需要对设备进行预防性维修。迄今为止,关于设备预防性维修方面的研究已经取得了很多成果,但是这些研究在理论和应用中尚存在一些不足。本文在更新理论基础上,从以下四个方面更加深入地对设备预防性维修进行了研究,主要研究内容和创新点如下:(1)建立了基于役龄更换策略和故障更换的联合决策模型。该模型将系统状态分为两个阶段:正常阶段和缺陷状态。并假设系统受两种故障模式的影响,一种是随机故障,一种是延迟时间故障。该模型将设备的更新分为三种情况:缺陷更新,预防性更新和故障更新。通过计算各种可能更新情况下的期望成本和期望更新长度,得到了最佳的(T,n)策略,并进行了案例分析,验证了该模型的有效性。并且,在固定诊断周期的基础上,考虑了可调节的诊断策略,并与原始模型进行了比较,计算表明,可调节策略要优于固定诊断周期策略(2)针对含有两种相关故障模式的单部件系统,建立了基于延迟时间理论和Copula函数的预防性维修联合决策模型。假设所研究的系统为包含两种故障模式的单部件系统:一种是传统的0-1故障,另一种是延迟时间故障模式。但是这两种故障模式是相关的,即当延迟时间故障模式下系统进入缺陷状态时,会对0-1故障模式下的故障率产生影响。这两种故障模式间的联合故障率用Copula联合分布函数来表示。通过计算各种可能更新情况下的期望成本和期望更新长度,得到了最佳的预防性维修策略。(3)针对包含不同故障模式的两部件系统,建立了基于延迟时间理论和提前更新策略的预防性维修联合决策模型。考虑一个两部件系统,假定部件1为关键部件,当部件1故障时整个系统都要进行更新。同时,为了预防部件1的故障,需要采取预防性维修活动。相对于部件1来说,部件2作为非关键部件,价格更低,也更容易更换。当部件2失效时只更换这一个部件而不影响系统的更新。然而,如果它的故障发生在不超过给定的系统预防性更新周期阈值内,为避免部件2的过度更换,则系统进行提前更新。因此建立起来预防性维修周期和提前更新阈值的联合决策框架。(4)针对单部件可维修系统,将预防性维修策略与随机退化模型相结合,建立了基于非齐次泊松过程的预防性维修模型。考虑一个单部件可维修系统,假设部件的状态变量可监测,当部件的状态超过某一阈值时,对部件进行不完美维修,即介于修复如新和修复如旧之间的。由于维修的不完美性,部件的退化会逐渐加快,为了防止过度维修,假设当维修次数达到一定数量之后,则进行更换。这一过程可用非齐次泊松过程来描述。此外,根据厂家提供的寿命信息,为了防止系统故障,会对系统进行基于役龄的更换。最后本模型以某钢厂风机系统实际退化过程为例。根据实际的维修记录和更换周期,对模型参数进行参数估计和假设检验,最后通过优化验证了提出模型的有效性。