一种计算起重机定期维修周期的方法技术

本发明专利技术公开了一种计算起重机定期维修周期的方法，包括一：确定该起重机的寿命分布函数；二：获知平均定期维修时间Tp、平均故障修复维修时间Tf、平均定期维修费用Cp和平均修复维修费用Cf，通过Matlab可分别计算出在可用度最大原则和维修费用最小原则下起重机的维修周期T1和T2；三：考虑因素集U＝{u1,u2}，结合经验和专家的意见，共同协议制定u1对定期维修周期的重要度A1和u2对定期维修周期的重要度A2，将A1和A2归一化处理得到u1的权重

A Method for Calculating Periodic Maintenance Period of Cranes

【技术实现步骤摘要】
一种计算起重机定期维修周期的方法
本专利技术公开了一种计算起重机定期维修周期的方法，可用于起重机的日常管理和维保策略制定。
技术介绍
目前起重机常用的维修方式，按照维修行为发生的时间可分为事后维修、定期维修和视情维修三类。事后维修是一种非预防型修复维修，只有在发生故障后才会采取相应的维修措施。定期维修和视情维修都是预防型维修，其中定期维修一般是以设备的运行时间作为判断依据，视情维修则是根据设备的实际运行状态决定是否需要维修。从理论上来说，视情维修是一种最佳的维修方式，但采用该方法需要监测起重机各子系统的实时运行数据，通过故障发生前起重机的运行状态量，依据一定的评定标准和算法来决定是否进行维修。由于目前对起重机运行状态的监测技术和故障预判技术尚未完全普及，因此预防型维修中的定期维修在生产中被广泛应用。但目前起重机定期维修的时间间隔的确定并没有一个很好的方法，大部分企业都是凭借经验进行了相应的规定。针对企业的起重机的日常管理来说，如何确定设备的定期维修周期是至关重要的。这个时间间隔的确定可依据多种方法，目前最常用的有设备可用度最大原则和维修费用最小原则。设备的可用度是指一个工作周期内设备的平均可工作时间的占比，可用度最大原则是通过计算设备最大的可用度来确定设备的定期维修周期。设备的维修费用包括有定期维修费用、修复维修费用和维修停机损失，维修费用最小原则是通过计算设备的最小维修费用来确定设备的定期维修周期。但两种方法来确定维修周期都具有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种计算起重机定期维修周期的方法，解决现有技术中可用度最大原则是通过计算设备最大的可用度来确定设备的定期维修周期。设备的维修费用包括有定期维修费用、修复维修费用和维修停机损失，维修费用最小原则是通过计算设备的最小维修费用来确定设备的定期维修周期。但两种方法来确定维修周期都具有一定的局限性的技术问题。本专利技术为了解决上述技术问题，通过以下技术方案实现：一种计算起重机定期维修周期的方法，包括：第一步：通过文献或经验获取待计算定期维修周期的起重机的形状参数β，尺度参数α，确定该起重机的寿命分布函数；第二步：根据起重机的类型和以往维修经验，获知平均定期维修时间Tp、平均故障修复维修时间Tf、平均定期维修费用Cp和平均修复维修费用Cf，通过Matlab可分别计算出在可用度最大原则和维修费用最小原则下起重机的维修周期T1和T2；第三步：考虑因素集U＝{u1,u2}，其中u1为可用度最大原则因素，u2为维修费用最小原则因素，确定因素集U中元素的模糊集，然后结合经验和专家的意见，共同协议制定u1对定期维修周期的重要度A1和u2对定期维修周期的重要度A2，将A1和A2归一化处理得到u1的权重和u2的权重第四步：融合可用度和维修费用的定期维修周期，获得起重机定期维修周期为：本专利技术以在保证设备正常使用的前提下，尽可能降低设备的维修费用和提高设备的可用度这一原则为基础，采用模糊理论计算，综合考虑设备可用度和维修经济性两个指标，计算获得起重机的定期维修周期。本专利技术所述方法综合考虑了设备可用度和维修费用两个因素，可有效的提升企业起重机安全管理水平，保障设备安全和促进生产稳定性。进一步改进，所述步骤一中，分布函数F(t)和故障率函数λ(t)分别为：进一步改进，第二步所述可用度最大原则下起重机的维修周期T1满足：其中：λ(t)为设备故障率函数，表示T1周期内故障发生的次数，Tp为平均定期维修时间，Tf为平均故障修复维修时间。进一步改进，第二步所述维修费用最小原则下起重机的维修周期T2满足：其中：λ(t)为设备故障率函数，表示T2周期内故障发生的次数，Cp为平均定期维修费用，Cf为平均修复维修费用。进一步改进，所述第三步中：(1)确定因素集U中元素的模糊集：即通过评议者的共同商议，确定u1和u2中的主要因素；(2)每个评议者Pj(j＝1,2,3,…,n)根据各自的认知，对另一个影响因素进行赋值：记为n为正整数，表示评议者的数量；(3)求出隶属度ai：两个因素的隶属度之和，将两个因素的隶属度进行归一化，获得两个原则的权重模糊集：本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述方法综合考虑了设备可用度和维修费用两个因素，采用模糊理论计算获得起重机的定期维修周期，可有效的提升企业起重机安全管理水平，保障设备安全和促进生产稳定性。具体实施方式为使本专利技术的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。其中T为维修周期，T＝T1+T2，Tp为一次定期维修所用的时间，Tf为一次修复维修所用的时间。当前企业对起重设备一般是采用定期维修为主的预防型维修，当起重机达到维修周期T时，就进行定期维修。当在维修周期内的某一时刻T1(T1＜T)出现故障，则对故障起重机进行修理，使设备恢复到故障前的性能。此时，因为对起重机的维修一般只是出现故障的部分，因此理论上起重机的工作时间不能从零开始算，而在连续工作时间T2＝T-T1时进行定期维修，即在下一个工作周期T中已包含了T1在内。在实际起重机的维修过程中，单纯的只以某一原则来确定维修周期往往无法得到较好的维修效益。当前主流的设备维修原则是在保证设备正常使用的前提下，尽可能降低设备的维修费用和提高设备的可用度。本专利技术根据这一原则，采用模糊理论计算，综合考虑设备可用度和维修经济性两个指标，计算获得起重机的定期维修周期。1、以最大可用度原则确定定期维修周期以起重机工作周期为例，令Tp为平均定期维修时间，Tf为平均故障修复维修时间，因此，每一周期T内的平均不能工作时间(MeanDownTime,MDT)为：其中，表示该周期内故障发生的次数。在一个周期内，平均可工作时间(MeanUpTime,MUT)为MUT＝T，根据起重机可用度(A)的定义为：为使可用度最大，对上式求导并使可得最佳的维修间隔时间满足：设备故障率函数λ(t)为增函数，且Tp＜Tf时，在该阶段进行定期维修才具有意义。2、以设备维修费用最小原则确定定期维修周期起重机的维修费用由定期维修费用、修复维修费用和停机损失三部分组成。由于停机损失只与停机时间有关，因此可将停机损失中的定期维修过程造成的损失和修复维修期间造成的损失分别计入定期维修费用和修复维修费用中。在周期T内，记Cp为平均定期维修费用，Cf为平均修复维修费用，通常情况下Cp＜Cf，则单位时间内维修总费用C为：为了求出维修总费用C最小时的维修周期T，对上式求导，令则最佳的维修周期T满足方程：或对于早期故障期，即则T无法求得合理解。对于损耗故障期，即可以求得修复型预防维修周期的合理解，因此，只要Cp、Cf和λ(t)已知，就可以通过公式(13)求得维修总费用最小时的最佳定期维修周期。3、融合两个原则的起重机定期维修周期计算方法确定因素集U＝{u1,u2}，其中u1为可用度指标，u2为维修费用指标。然后，根据模糊决策的绝对比较法获得起重机的维修周期，其中是待确定的模糊集。具体步骤如下：(1)确定指标γ∈(1,2)，使得：即通过评议者的共同商议，确定u1和u2中的主要因素。(2)每个评议者Pj(j＝1,2,3,…,n)根据各自的认知，对另一个影响因素进行赋值：记为n为正整数，表示评议者的数量；(3)求出隶属度ai：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算起重机定期维修周期的方法，其特征在于，包括：第一步：通过文献或经验获取待计算定期维修周期的起重机的形状参数β，尺度参数α，确定该起重机的寿命分布函数；第二步：根据起重机的类型和以往维修经验，获知平均定期维修时间Tp、平均故障修复维修时间Tf、平均定期维修费用Cp和平均修复维修费用Cf，通过Matlab可分别计算出在可用度最大原则和维修费用最小原则下起重机的维修周期T1和T2；第三步：考虑因素集U＝{u1,u2}，其中u1为可用度最大原则因素，u2为维修费用最小原则因素，确定因素集U中元素的模糊集，然后结合经验和专家的意见，共同协议制定u1对定期维修周期的重要度A1和u2对定期维修周期的重要度A2，将A1和A2归一化处理得到u1的权重

【技术特征摘要】
1.一种计算起重机定期维修周期的方法，其特征在于，包括：第一步：通过文献或经验获取待计算定期维修周期的起重机的形状参数β，尺度参数α，确定该起重机的寿命分布函数；第二步：根据起重机的类型和以往维修经验，获知平均定期维修时间Tp、平均故障修复维修时间Tf、平均定期维修费用Cp和平均修复维修费用Cf，通过Matlab可分别计算出在可用度最大原则和维修费用最小原则下起重机的维修周期T1和T2；第三步：考虑因素集U＝{u1,u2}，其中u1为可用度最大原则因素，u2为维修费用最小原则因素，确定因素集U中元素的模糊集，然后结合经验和专家的意见，共同协议制定u1对定期维修周期的重要度A1和u2对定期维修周期的重要度A2，将A1和A2归一化处理得到u1的权重和u2的权重第四步：融合可用度和维修费用的定期维修周期，获得起重机定期维修周期为：2.根据权利要求1所述的一种计算起重机定期维修周期的方法，其特征在于，所述步骤一中，分布函数F(t)和故障率函数λ(t)分别为：。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静波，庆光蔚，宁士翔，丁必勇，汤江平，赵翼，
申请(专利权)人：南京市特种设备安全监督检验研究院，南京宁特安全科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32