鲁棒基于状态的运维：多资产退化率相互作用与运行诱发退化的协同
最优化与控制
2023-11-21 v1
摘要
现代生产系统中有效的运行与维护（O&M）取决于对众多资产间经济与退化依赖关系的精细协调。尽管经济依赖已得到充分研究，退化依赖及其对系统运行的影响仍是一项开放挑战。为应对该挑战，我们对具有退化相互作用的多资产系统建模基于状态的生产与维护决策。关于单资产系统基于状态的 O&M 策略已有丰富文献，但这些模型无法表征由多个相互作用资产构成的现代系统。我们提供了首个在嵌入决策依赖型退化相互作用的多资产系统中优化 O&M 的 O&M 模型。我们构建鲁棒优化模型，通过一组约束嵌入退化信号、并建立基于状态的不确定性集以建模可能的退化情景，从而内在地捕捉退化与失效风险。我们给出多种重构形式与一种求解算法以确保计算可扩展性。所提 O&M 模型的性能通过大量实验评估，其中退化或由旋转机械系统的基于振动的读数获取、或经仿真得到。所提模型在运行、维护与可靠性指标方面提供显著改进。由于资产与决策间存在大量依赖，通常难以将资产级失效预测转化为系统级 O&M 决策。该挑战对状态监测与智能维护系统的投资回报构成显著障碍。我们的方法提供数据驱动失效建模与数学规划的无缝集成，以弥合预测性与规范性模型间的鸿沟。
引用
@article{arxiv.2311.10966,
title = {Robust Condition-Based Operations & Maintenance: Synergizing Multi-Asset Degradation Rate Interactions and Operations-Induced Degradation},
author = {Deniz Altinpulluk and Farnaz Fallahi and Murat Yildirim and Javad Feizollahi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.10966},
year = {2023}
}