机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法及系统，属于备件需求量估算领域，其中，方法包括：将备件总数量和备件保障概率初始化为0；对根据机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布获取的设备消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，获取综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；通过计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组的前1+s个元素之和，获取备件保障概率；判断备件保障概率是否达到备件保障概率指标，若没有则增加备件总数量，否则，将备件总数量作为备件需求量，输出备件保障概率。本发明专利技术解决了现有的备件保障概率评估方法因忽略维修时间的考虑导致备件准备过多的问题。准备过多的问题。准备过多的问题。

【技术实现步骤摘要】
机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法及系统


[0001]本专利技术属于备件需求量估算领域，更具体地，涉及一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法及系统。

技术介绍

[0002]备件是一种重要的维修资源，是维修工作得以开展的物资基础。既要保证维修时“有件可用”，不会因备件不足而导致设备长时间停机，又不能大量备件“备而不用”，造成经济和管理上的严重浪费。另一方面，新设备投入使用后通常会配置少量备件，但是随着时间的推移，设备发生故障的概率往往会增大，对设备的维修时长会增长，但是现有技术在对备件需求量评估时，往往会忽略维修耗时。而维修耗时的忽略，极大可能会出现对备件需求量的评估偏多现象。例如飞机在任务期间发生故障后，由于维修时间占用任务期间的飞行时间，实际的工作时间减少必然带来备件需求的下降。而忽略维修时长计算得到的备件需求量会造成库存备件数量过大。
[0003]再者机电通用件为安装在多个设备上的同型机电件，在不同的设备上，这些机电件的工作强度因其设备而异，因此在同一段保障时期这些机电件各自的任务时间一般并不相同。在实际对机电通用件的备件预估时，针对不同的设备往往具有不同的备件数量。因此，现在亟需提供一种考虑维修时长的针对机电通用件的备件需求量估算方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法及系统，旨在解决现有技术在对备件需求量评估时，往往会忽略维修耗时，导致对备件需求量的评估偏大问题。
[0005]为实现上述目的，一方面本专利技术提供了一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：将备件总数量和备件保障概率初始化为0；
[0007]步骤二：对根据机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布获取的设备消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，获取综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；其中，0≤k≤s，且k为整数；s为备件总数量；
[0008]步骤三：通过计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组的前1+s个元素之和，获取备件保障概率；其中，g从0依次增大取值；
[0009]步骤四：判断备件保障概率是否达到备件保障概率指标，若没有则增加备件总数量，转至步骤二；否则，将备件总数量作为备件需求量，输出备件保障概率；
[0010]其中，机电通用件为安装在若干设备上的同型机电件。
[0011]进一步优选地，步骤二的执行过程包括以下步骤：
[0012]a.依次对各设备从1进行编号；
[0013]b.基于机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布，计算当前
编号对应设备在任务期间消耗k个备件的概率数组；
[0014]c.基于计算出的各设备在任务期间消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；
[0015]d.判断是否当前设备的编号是否为最后一个编号，若否，则将当前设备更新为下一个编号对应的设备，转至步骤b，否则转至步骤三；
[0016]或步骤二的执行过程包括以下步骤：
[0017]基于机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布，计算所有各设备在任务期间消耗k个备件的概率数组；
[0018]对所有设备在任务期间消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组。
[0019]进一步优选地，设备i在任务期间消耗k个备件的概率数组的计算公式为：
[0020][0021]其中，Γ()为伽玛函数；Pd
1+k
是概率数组Pd中的第1+k个元素，代表设备i在任务期间消耗k个备件的概率；x，y和z分别为第k次维修耗时变量，第k个备件的寿命变量和第k个备件未安装之前设备的总寿命变量；c是维修耗时均值，d是维修耗时根方差；t是时间变量；T
i
为设备i中机电通用件的任务时间；机电通用件的寿命服从威布尔分布W(u,v)，维修耗时服从正态分布N(c,d)，u为尺度参数，v为形状参数。
[0022]进一步优选地，备件保障概率为：
[0023][0024]其中，Pj
1+g
表示综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率。
[0025]另一方面，本专利技术提供了一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计系统，包括：
[0026]初始化模块，用于将备件总数量和备件保障概率初始化为0；
[0027]概率数组计算模块，用于对根据机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布获取的设备消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，获取综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；其中，0≤k≤s，且k为整数；s为备件总数量；
[0028]备件保障概率计算模块，用于通过计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组的前1+s个元素之和，获取备件保障概率；其中，g从0依次增大取值；
[0029]备件保障概率判定模块，用于判断备件保障概率是否达到备件保障概率指标，若没有则增加备件总数量，驱动概率数组计算模块重新计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；否则，将备件总数量作为备件需求量，输出备件保障概率；
[0030]其中，所述机电通用件为安装在若干设备上的同型机电件。
[0031]进一步优选地，概率数组计算模块包括：
[0032]设备编号单元，用于依次对各设备从1进行编号；
[0033]设备消耗备件的概率数组计算单元，用于基于机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布，计算当前编号对应设备在任务期间消耗k个备件的概率数组；
[0034]综合设备消耗备件的概率数组计算单元，用于基于计算出的各设备在任务期间消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；
[0035]所有设备完成计算的判定单元，用于判断是否当前设备的编号是否为最后一个编号，若否，则将当前设备更新为下一个编号对应的设备，驱动设备消耗备件的概率数组计算单元的执行，否则驱动备件保障概率计算模块执行；
[0036]或
[0037]概率数组计算模块包括：设备消耗备件的概率数组计算单元和综合设备消耗备件的概率数组计算单元；
[0038]设备消耗备件的概率数组计算单元用于基于机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布，计算所有各设备在任务期间消耗k个备件的概率数组；
[0039]综合设备消耗备件的概率数组计算单元用于对所有设备在任务期间消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组。
[0040]进一步优选地，设备i在任务期间消耗k个备件的概率数组的计算公式为：
[0041][0042]其中，Γ()为伽玛函数；Pd
1+k...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将备件总数量和备件保障概率初始化为0；步骤二：对根据机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布获取的设备消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，获取综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；其中，0≤k≤s，且k为整数；s为备件总数量；步骤三：通过计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组的前1+s个元素之和，获取备件保障概率；其中，g从0依次增大取值；步骤四：判断备件保障概率是否达到备件保障概率指标，若没有则增加备件总数量，转至步骤二；否则，将备件总数量作为备件需求量，输出备件保障概率；其中，所述机电通用件为安装在若干设备上的同型机电件。2.根据权利要求1所述的备件需求量估计方法，其特征在于，步骤二的执行过程包括以下步骤：a.依次对各设备从1进行编号；b.基于机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布，计算当前编号对应设备在任务期间消耗k个备件的概率数组；c.基于计算出的各设备在任务期间消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；d.判断是否当前设备的编号是否为最后一个编号，若否，则将当前设备更新为下一个编号对应的设备，转至步骤b，否则转至步骤三；或步骤二的执行过程包括以下步骤：基于机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布，计算所有各设备在任务期间消耗k个备件的概率数组；对所有设备在任务期间消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，计算综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组。3.根据权利要求1或2所述的备件需求量估计方法，其特征在于，设备i在任务期间消耗k个备件的概率数组的计算公式为：其中，Γ()为伽玛函数；Pd
1+k
是概率数组Pd中的第1+k个元素，代表设备i在任务期间消耗k个备件的概率；x，y和z分别为第k次维修耗时变量，第k个备件的寿命变量和第k个备件未安装之前
设备的总寿命变量；c是维修耗时均值，d是维修耗时根方差；t是时间变量；T
i
为设备i中机电通用件的任务时间；机电通用件的寿命服从威布尔分布W(u,v)，维修耗时服从正态分布N(c,d)，u为尺度参数，v为形状参数。4.根据权利要求3所述的备件需求量估计方法，其特征在于，所述备件保障概率为：其中，Pj
1+g
表示综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率。5.一种机电通用件在维修工作下的备件需求量估计系统，其特征在于，包括：初始化模块，用于将备件总数量和备件保障概率初始化为0；概率数组计算模块，用于对根据机电通用件的寿命服从威布尔分布以及维修耗时服从正态分布获取的设备消耗k个备件的概率数组进行卷积运算，获取综合各设备的备件消耗情况后消耗g个备件的概率数组；其中，0≤k≤s，且k为整数；s为备件总数量；备件保障概率计算模块，用于通过计算综合各设备的备件消耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊波，罗忠，邵松世，柴凯，钱超，李华，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：