Maintenance optimization in dynamic environment considering environment-induced maintenance delay

Yi Luo

doi:10.1016/j.ress.2026.113539

Maintenance optimization in dynamic environment considering environment-induced maintenance delay

2026-09-22

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DOI：10.1016/j.ress.2026.113539

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大多数生产系统维护优化研究假设环境状态平稳。然而在实践中，运行环境随时间变化，影响系统的退化动态和生产收益。此外，在某些恶劣环境状态下，维护行动无法执行而必须延迟。这些因素以耦合方式影响生产收益、退化惩罚和维护成本，给最优维护决策带来挑战。本文针对在动态环境中运行且存在环境诱致维护延迟的生产系统，开发了一种旨在最小化运营成本的维护优化框架。该优化问题被表述为无限时间区间的马尔可夫决策过程（MDP），并量化了环境对维护的三重影响。我们建立了关键的结构性质，并证明最优维护策略具有控制极限结构。基于这些性质，我们开发了一种改进的价值迭代算法，利用最优策略的单调阈值特性并避免冗余行动比较，以高效获取最优解。一项针对海上风机的数值研究验证了所提框架和算法的有效性。通过敏感性分析提供了管理启示。

Keyword:

Condition-based maintenance

Dynamic environment

Maintenance delay

Markov decision process

Maintenance optimization in dynamic environment considering environment-induced maintenance delay

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