周炳海， 易琦

(同济大学 机械与能源工程学院， 上海 201804)

生产设备在加工过程中会发生劣化，从而导致能耗加剧、次品率上升等不良后果，造成额外的损失成本。Cai等[1]阐述了节能减排对于推动制造业绿色转型的重要意义，质量控制在生产中占据着尤为重要的战略位置[2]。节能、质量控制与维护决策实际上存在着权衡，因为及时的维护可以降低能耗和质量损失成本，但过多的维护将导致更多的维护成本与能耗成本[3-4]，并可能引起永久生产损失。

以往的预防性维护研究将生产系统的产品质量纳入考虑，Lopes[5]提出了一种针对带有质量检测与返工循环的生产系统的预防性维护综合决策。Wang等[6]假设生产线中的机器达到失控状态时，会发生质量故障从而产出次品。Yang等[7]将机会监测和定期监测2种方式结合起来衡量系统的劣化程度。上述研究虽然考虑了产出质量，但是并没有体现出系统的次品率与劣化进程的相关性，近年来针对维护策略的研究开始关注系统中的能耗问题，Zhou等[8]考虑了生产线中的低能耗和高能耗2种状态，并用控制图来将机器的劣化状态分为受控区和失控区。Yu等[9]将维护调度问题表述为在线任务分配问题，目标是减少串行生产线的总体维护成本和与能源相关成本。Huang等[10]将维护与节能整合到同一模型中并引入机会维护窗口机制。Xia等[11-12]基于节能机会窗，提出了一种面向能源的维护框架(multi-attribute model，MAM)。上述研究中大多假设能耗是恒定的，并未考虑生产系统中的能耗随着劣化发生递增的情况；……