Development and evaluation of stochastic models for condition-based maintenance with multiple observation procedures

具有多个观测程序的基于状态的维护随机模型的开发和评估

• 批准号: 20K04989
• 负责人: 田村 信幸
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04989/
• 关键词: 最適保全方策; コントロールリミットポリシー; ハイブリッド修理; マルコフ連鎖; ガンマ過程; 特殊な確率順序; テプリッツ行列; セミマルコフ過程; 再生過程; 非斉次ポアソン過程; 小修理; 単調性; 状態監視; マルコフ決定過程; 確率順序; 最適保全

まず昨年度途中となっていたセミマルコフ的劣化システムに関する研究について，数値解析を十分行った上で論文を作成し，学術雑誌に掲載された．これによりセミマルコフ過程の解析の新たな難しさが明らかとなったため，マルコフ性という仮定は崩さずに別の要因を加味したモデルの解析を試みた．そこで，次に稼働環境が確率的に変化し，かつこれが劣化進行に影響を与える離散時間マルコフ的システムを想定した最適保全のための確率モデルを新たに構築した．この研究は特に本研究課題で重視している「複数の観測方法」を考慮することで生じる問題を解決する上で必要と考えて研究に着手した．このモデルに対し，既存研究で得られているコントロールリミットポリシーが成立することを示した他，稼働環境に着目した最適保全方策に関する幾つかの重要な性質も理論的に導いた．このモデルの解析には特殊な確率順序の概念と特殊な性質を持つ行列を使用したが，まだ十分条件の精査が残っている点が今後の課題である．また，稼働環境の変化を導入することでモデルが複雑になり，数値計算による定量的な評価が難しくなるという問題にも直面している．この他，連続的に劣化が進行するシステムをガンマ過程により記述し，二種類の修理が行われるという状況を想定した最適保全の問題に取り組んだ．これは複数の観測方法を状態監視保全と結びつけるにはシステムの劣化過程と保全との関係を深く考察することが必要であるという判断に基づいている．このモデルについてもコントロールリミットポリシーが成り立つことは理論的に示したが，モデルが複雑であるが故二種類の修理を導入することによる新たな結果の導出には至らなかった．このため，現在は一般化ポリヤ過程と呼ばれる確率過程に基づいた修理の提案を検討しているが，この確率過程自体が比較的新しいため，現在は詳しいサーベイを続けている段階である．

ま ず yesterday annual way と な っ て い た セ ミ マ ル コ フ degradation of シ ス テ ム に masato す る research に つ い て, the numerical analytical を ten branches っ た で papers on を し consummate, academic 雑 tzu に first white jasmines load さ れ た. こ れ に よ り セ ミ マ ル コ フ process analytical の の new た な difficult し さ が Ming ら か と な っ た た め, マ ル コ フ sex と い う 仮 set は collapse さ ず に don't の by を flavored し た モ デ ル の parsing を try み た. そ こ で, time に grain が 働 environment of probabilistic に - し, か つ こ れ が degradation を に impact and え る discrete-time マ ル コ フ of シ ス テ ム を scenarios し た optimal preservation の た め の probabilistic モ デ ル を new た に build し た. こ の research は に especially the research topic で attaches great importance to the し て い る "plural の 観 measurement method" を consider す る こ と で raw じ る を solve す る で と necessary test on え て research に to し た. こ の モ デ ル に し seaborne, existing research で ら れ て い る コ ン ト ロ ー ル リ ミ ッ ト ポ リ シ ー が established す る こ と を shown し た him, standing grain に 働 environment with mesh し た optimal preservation order に masato す る several つ か の important property な に も theory guide い た. こ の モ デ ル の parsing に は special な な specificities of probabilistic sequence の concept と を つ ranks を with し た が, ま だ conditions is の fine check が residual っ て い る point が の topics in future で あ る. ま た, grain の 働 environment - the を import す る こ と で モ デ ル が complex 雑 に な り, the numerical calculation に よ る な of quantitative evaluation of 価 が difficult し く な る と い う problem に も face し て い る. こ の him, even 続 に degradation が for す る シ ス テ ム を ガ ン マ process に よ account り し, line 2 kinds の repair が わ れ る と い う status を think し the optimal preservation の た に group take り ん だ. こ れ は plural の 観 を state monitoring measurement method preservation と knot び つ け る に は シ ス テ ム の degeneration と preservation と の を deep く masato department inspects す る こ と が necessary で あ る と い う judgment に base づ い て い る. こ の モ デ ル に つ い て も コ ン ト ロ ー ル リ ミ ッ ト ポ リ シ ー が made into り つ こ と に は theory in し た が, モ デ ル が complex 雑 で あ る が therefore two kinds の repair を import す る こ と に よ る new た な results の export に は to ら な か っ た. こ の た め, now は generalization ポ リ と ヤ process called ば れ る に base of probabilistic process づ い た repair の proposal を beg し 検 て い る が, こ の probabilistic process of autologous が compare new し い た め, now は detailed し い サ ー ベ イ を 続 け て い る Duan Jie で あ る.

项目成果

Structure of an optimal maintenance policy for a Semi-Markovian deteriorating system with major and minor failures

• DOI: 10.1002/qre.2998
• 发表时间: 2020-08
• 期刊: 2020 Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM)
• 作者: N. Tamura

劣化スピードの異なるコンポーネントで構成された1-out-of-2:G システムにおける最適保全方策について

由不同劣化速度组件组成的1-out-2:G系统的最优维护策略

• 发表时间: 2022
• 作者: 石井信明;横山真一郎;劉 功義;佐々木大晴 辛島光彦;Exact Algorithms for Two-Machine Job-Shop Scheduling Problem with One Joint Job Considering Machine Repetition and Transportation Times;川野慎治，田村信幸
• 通讯作者: 川野慎治，田村信幸

Analysis of a Markovian Deteriorating System with Imperfect Repair under Incomplete Information on Operating Environment

不完全运行环境信息下不完美修复的马尔可夫恶化系统分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Zhou Lei;Yamamoto Hisashi;Nakamura Taishin;Xiao Xiao;佐藤公俊，藤江遼，後藤晃範，平井裕久;N. Tamura
• 通讯作者: N. Tamura

管理可能な稼働条件と修理レベルを考慮した離散時間マルコフ的劣化システムに対する最適保全方策

考虑可管理的运行条件和维修水平的离散时间马尔可夫退化系统的最优维护策略

• 发表时间: 2021
• 作者: Tadatomo Sato;Teruji Ide;鵜川知哉，竹田陽，三國寛佳，胡艶楠，小野廣隆，柳浦睦憲;田村信幸
• 通讯作者: 田村信幸

状態監視を伴うシステムに対する更新可能な保証方策における点検間隔の検討

检查状态监测系统可更新保障措施中的检查间隔

• 发表时间: 2022
• 作者: ZHOU Lei;YAMAMOTO Hisashi;NAKAMURA Taishin;XIAO Xiao;Hitoshi Yano;石井信明;橋本英樹，胡艶楠;Hitoshi Yano;吉澤実里，田村信幸
• 通讯作者: 吉澤実里，田村信幸