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基于性能(PBL)的航空备件保障方法研究

盛海潇  
【摘要】:伴随着科学技术的进步和飞机制造业的迅猛发展,我国具有自主知识产权、符合国际适航标准的“新型涡扇喷气支线客机”(ARJ21)下线并首飞成功,随之而来的关于航空备件的保障问题被提上了议事日程,而航空备件的保障系统中,备件保障是其中的关键问题之一。本文以现代先进的PBL保障理论为基础,以ARJ21为研究对象,对航空备件的保障方法进行了相关的研究,构建了基于PBL的航空备件保障过程以及保障能力的评估模型、保障精度的熵权预测模型,提出了航空备件保障的经济性分析方法及分析内容,最后以ARJ21为例,基于PBL理论,把ARJ21的备件保障分为初期保障和持续保障两个阶段,分别提出相应的备件保障模型,并用相关数据对模型进行定量验证。 PBL的保障理论早已被广泛应用于军用飞机的保障活动中,并取得了不菲的业绩,但在民用飞机领域,这种保障方式并不常见,本文首先图解PBL保障过程,描述备件保障过程的概率性序列运算,从而阐明基于PBL的民机可靠性与备件量的关系。由于飞机的可靠性与备件量的多少息息相关,而备件量又与产品的固有故障率、使用率、库存量、维修周期、机队规模等密切相连。本文假设机队规模N=50,分别探讨维修周期tr=30天或60天,使用率β=0.5或0.8,有效利用率A0=0.8或0.95,的条件下,运用MATLAB软件模拟得到飞机可靠性与备件量的关系图。 其次,运用信息熵权理论探讨航空备件保障系统的保障精度问题,分配各误差评价指标的权重,计算各单项预测方法的变异系数,用各误差评价指标的权重、单项预测方法的权重,确定组合权重系数矩阵,最后通过实例分析证明该熵权预测模型的精度。 最后,是对基于PBL的航空备件保障的经济性进行分析。在这里,首先根据获得的航空备件保障的财务报表,应用财务分析软件稽核该财务报表,根据稽核报告,合成现金流量表,生成结构财务报表,分析保障费用的盈亏要素敏感性、基于范霍恩模型的保障活动可持续性、保障活动的经济增加值、自由现金流量、基于K—S模型和边际模型的盈余状况;并用阿塔曼模型评价保障活动的成功与否,用沃尔指数评价保障活动的信用能力,最后用拉巴波特模型评估保障价值。 在基于PBL的航空备件保障策略中,基于ARJ21,提出初期备件保障的周转件、可修件、消耗件预测模型;以及持续备件保障中,根据六种故障模式,对于不可修件,采用随机过程中的更新过程建立其需求量的计算模型,对于故障分布函数复杂,常规方法难于求解的情况,本研究采用MonteCarlo法模拟故障次数,计算不可修件的需求量;对于可修件,根据不同维修方法对备件寿命周期的影响,本研究引用“维修度”量化维修程度,应用遗传算法优化维修度的参数估算值,用广义更新过程建立可修件需求量模型。最后,运用算例检验模型的有效性。


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