李  娉

设备系统在使用过程中受载荷和环境作用，其组成部分不可避免地会出现退化、故障或失效，从经济、安全、质量和效率方面考虑，维修是保持或恢复这些可修设备系统功能到其规定技术状态所进行的活动。随着现代设备系统的复杂化和大型化，其安全性、可靠性和经济性等各方面的要求也不断提高，对设备系统制定合适的维修策略显得越来越重要。采取不同维修策略可以不同程度的避免故障的发生、延长设备寿命、提高系统可靠性，从而提高生产效率、保证生产质量，但是随着系统复杂度的增强和维修技术含量的增加，维修过于频繁必然导致高昂的维修成本(Jardine和Tsang，2013)。视情维修通过监测系统或部件的状态，分析状态发展趋势，可以较为准确地预测其剩余寿命，从而合理、有效地安排维修，避免过度维修和维修不足。视情维修已被越来越多地应用于维修决策与管理中，并取得了大量的研究成果(Jardine 等，2006；Wang，2012a等)。

实际生产中，备件库存对工业生产系统维修活动的制约和维修成本的影响不可忽略，备件不足会延迟维修活动，导致经济损失，但备件储备过多，会增加持有成本，消耗大量资金。现阶段大多数企业出现库存资源过剩，库存超标，利用不合理的情况，多数复杂系统的关键设备维修和备件库存成本居高不下，因此，保障关键设备合理的维修活动，降低维修和备件成本对提高系统利用率、控制总运营成本等起着重要作用。十九大报告指出：“坚持去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板，优化存量资源配置，扩大优质增量供给，实现供需动态平衡。”在关键设备维修和库存管理方面，如何权衡设备系统的停机损失成本与备件库存成本，将维修与备件库存联合优化研究，寻找全局的最优策略将是一个值得研究的重要课题。

近三十年来，不断有学者开始关注维修策略与备件库存的联合优化问题(Horenbeek等，2013)，从对维修与备件库存联合优化、冲击模型和预防维修、比例风险模型与预防维修等方面的研究现状可看出，现有研究由于考虑因素不够全面，考虑影响系统退化、故障和停机的外部随机环境因素的还不多，研究模型在应用中仍存在许多问题，需进一步探讨研究。具体问题可包括以下几方面：

1.实际生产过程中，影响系统退化、故障或失效的外部随机环境因素很多，包括冲击、环境压力、温度、工作载荷、原材料缺乏等。工作状态或随机环境不同，系统的故障或退化过程也会相应不同，这便会导致相同的设备系统在不同的工作环境下，需要备件的数量也不同，从而导致维修策略与备件库存策略不同。现有维修与备件库存联合优化文献中未充分考虑随机环境因素的影响。如何将随机环境因素定量化，构建系统维修策略、随机环境和备件需求之间的关系是一个值得研究的重要问题。

2.现有考虑生产等待和预防维修的研究假定备件是无限且可随时获取的，没有考虑到备件缺货导致的维修活动延迟，也没考虑备件存储过多导致的持有成本增加。假定条件过于理想，没有考虑备件库存策略。值得进一步研究。

3.现有对维修和备件联合优化的研究中，较为普遍的假设是系统的故障是由内部退化原因造成，实际中往往外界的冲击也会造成系统的故障。目前，对设备系统在冲击环境下的预防维修和备件库存联合优化研究结论较少，考虑因素也不够全面，值得进一步深化研究。

4.利用比例风险模型对系统预防维修的研究结论，没有考虑与备件库存的联合优化问题。如何利用比例风险模型构建系统故障率、使用环境与备件需求之间的关系是一个有待研究的问题。