Математические модели и алгоритмы планирования замены вышедшего из строя оборудования

Аннотация

Для работоспособности установок глубинных насосов в условиях аренды нефтегазопромыслового оборудования требуется планирование необходимых ресурсов. Вышедшее из строя оборудование необходимо заменять новым. При возможности ремонта изделий они направляются в ремонтные пункты обслуживания. Приводится обзор литературных источников по тематике исследования, постановка задачи. Большое количество точек применения оборудования и реальные условия эксплуатации вносят большую неопределенность в планирование замены отказавшего оборудования. Величина интенсивности отказов является случайной величиной. Разработана математическая модель управления процессом замены вышедшего из строя оборудования. Для учета неопределенности применены методы нечеткой логики. На основе имеющейся информации по отказам определены характеристики нечеткого потока отказов. Для проведения вычислительных операций разработаны алгоритмы работы с нечеткими переменными на основе в общем случае несимметричных, параболических функций принадлежности. Операции сложения, вычитания, умножения, деления, возведения в степень нечетких чисел определяются с применением интервальной арифметики и -метода. Величина запаса оборудования определяется нечетким числом. Применение гибридного генетического алгоритма позволило получить оптимальное решение оптимизационной задачи управления процессом замены оборудования. Приводятся результаты расчетов. При решении задачи нечеткой оптимизации в сравнительных операциях рассчитан ранг нечеткого числа. Для определения величины ранга используется понятие центроидной дефаззификации нечеткого числа. Построены график функции принадлежности нечеткого числа, график целевой функции задачи оптимизации: суммарные затраты. По сравнению с четкой постановкой задачи оптимизации суммарные затраты в нечеткой постановке оказались выше и определена величина страховочного запаса.