基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，包括：1)根據(jù)裝備保障資源的情況和裝備使用方要求，確定優(yōu)化的備件保障概率的最低可接受值，根據(jù)裝備的工作應(yīng)力情況和物理結(jié)構(gòu)確定備件配置計(jì)算的基本配置參數(shù)；2)分析裝備完成任務(wù)時(shí)的所有的該型部件之間的相互關(guān)系，分析該型部件之間的可靠性邏輯關(guān)系，建立可靠性模型，按照可靠性模型相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算該型部件總的故障率；3)構(gòu)建一個(gè)備件配置計(jì)算的迭代模型，得出該部件需配置的備件數(shù)量。本發(fā)明解決了備件配置的精確化問(wèn)題，結(jié)合可靠性模型和可靠性預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)，可以有效、精確地配置備件數(shù)量。
【專利說(shuō)明】基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備的備件配置計(jì)算方法。備件費(fèi)用在整個(gè)裝備全壽命周期 費(fèi)用中占有很大的比例，因而，合理規(guī)劃、配置備件一直是精確化保障研究的熱點(diǎn)，而備件 規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題就是備件的需求數(shù)量的計(jì)算。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)裝備中的某型部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置與否以及確定配置的數(shù)量多少，稱為備品備件 的配置方法。備件保障概率，即在規(guī)定保障時(shí)間內(nèi)，裝備中某部件發(fā)生故障需要更換該備件 時(shí)不缺件的概率。隨著備件保障概率的增高，現(xiàn)場(chǎng)維修不缺件的概率也就增高，也有效地滿 足了現(xiàn)場(chǎng)維修的需求，但隨著備件保障概率的提高，對(duì)保障資源的要求也提高，要求配置更 多地備件，相應(yīng)的攜帶、運(yùn)輸成本也隨之提高，裝備的機(jī)動(dòng)性能相應(yīng)降低。
[0003] 確定某項(xiàng)部件的備件數(shù)量所涉及的主要因素有該部件的可靠性、裝備上使用該部 件的數(shù)量、備件可用概率、該該部件對(duì)任務(wù)成敗的關(guān)鍵性和該部件的費(fèi)用成本。
[0004] 電子設(shè)備的可靠性服從指數(shù)分布，現(xiàn)有的備件數(shù)量計(jì)算模型將裝備部件的故障率 和數(shù)量進(jìn)行簡(jiǎn)單的相乘，沒(méi)有考慮裝備中部件的可靠性模型?？煽啃阅Ｐ蜑榇?lián)系統(tǒng)的裝 備，可以有效地通過(guò)此計(jì)算模型計(jì)算出的備件數(shù)量，而可靠性模型為并聯(lián)系統(tǒng)、表決系統(tǒng)和 儲(chǔ)備系統(tǒng)的經(jīng)此計(jì)算的備件數(shù)量就大于實(shí)際的需求量，從而造成基層級(jí)備件的配置壓力。
[0005] 通過(guò)以上分析，可以看出，現(xiàn)有的備件配置計(jì)算模型難以解決備件配置的精確化 問(wèn)題，造成了 一定程度的備件過(guò)剩，浪費(fèi)了保障資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明解決了備件配置的精確化問(wèn)題，可以有效、精簡(jiǎn)地 配置備件數(shù)量，減少可靠性模型為并聯(lián)系統(tǒng)、表決系統(tǒng)和儲(chǔ)備系統(tǒng)的備件計(jì)算問(wèn)題。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，包括如下 步驟：
[0008] 步驟1 :根據(jù)裝備保障資源的情況和裝備使用方要求信息，確定優(yōu)化的備件保障 概率的最低可接受值，根據(jù)裝備的工作應(yīng)力情況和物理結(jié)構(gòu)確定備件配置計(jì)算的基本配置 參數(shù)；其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定所述最低可接受值。
[0009] 步驟2 :分析裝備完成任務(wù)時(shí)的所有的某型部件之間的相互關(guān)系，分析該型部件 之間的可靠性邏輯關(guān)系，建立可靠性模型，按照可靠性模型相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算該型部件 總的故障率；
[0010] 步驟3 :構(gòu)建一個(gè)備件配置計(jì)算的迭代模型，得出該型部件需配置的備件數(shù)量。 [0011] 優(yōu)選地，所述可靠性模型包括可靠性框圖和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可靠性模型的類型 包括串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)以及表決系統(tǒng)中的任一種或任多種。
[0012] 優(yōu)選地，所述的可靠性數(shù)學(xué)模型，具體如下：
[0013] 可靠性模型為串聯(lián)系統(tǒng)（如圖1)，則η個(gè)需備件的部件的總失效率λ "計(jì)算如式 (1) ：
[0014] λ n = η · λ i 式（1)
[0015] 可靠性模型為并聯(lián)系統(tǒng)（如圖2)，則η個(gè)需備件的部件的總失效率λ "計(jì)算如式 (2) ：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1 :根據(jù)裝備保障資源的情況和裝備使用方要求信息，確定優(yōu)化的備件保障概率 的最低可接受值，根據(jù)裝備的工作應(yīng)力情況和物理結(jié)構(gòu)確定備件配置計(jì)算的基本配置參 數(shù)； 步驟2 :分析裝備完成任務(wù)時(shí)的所有的某型部件之間的相互關(guān)系，分析該型部件之間 的可靠性邏輯關(guān)系，建立可靠性模型，按照可靠性模型相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算該型部件總的 故障率； 步驟3 :構(gòu)建一個(gè)備件配置計(jì)算的迭代模型，得出該型部件需配置的備件數(shù)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，其特征在 于，所述可靠性模型的類型包括串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)以及表決系統(tǒng)中的任一種或任多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，其特征在 于，所述的可靠性模型，具體如下： 可靠性模型為串聯(lián)系統(tǒng)，則η個(gè)需備件的部件的總失效率\"計(jì)算如式（1): λη=η·λi 式（I) 可靠性模型為并聯(lián)系統(tǒng)，則η個(gè)需備件的部件的總失效率λ"計(jì)算如式（2):
可靠性模型為表決系統(tǒng)，η個(gè)需備件的部件的總失效率λ"計(jì)算如式（3):
其中，r表示正常工作的部件數(shù)不小于閾值r時(shí)，1彡r彡η，設(shè)備不發(fā)生故障，λi為 單個(gè)部件的故障率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，其特征在 于，所述備件配置計(jì)算的迭代模型，包括： 步驟3. 1:備件配置計(jì)算的迭代數(shù)學(xué)模型P= (-八〇 y-oJ. 其中，λi為裝備中需備件的單個(gè)部件的故障率，η為需備件的部件在裝備中的總數(shù)量，λη為η個(gè)需備件的部件的總失效率，t為裝備將在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的總工作時(shí)間，P為備件保障 概率，即在規(guī)定保障時(shí)間內(nèi)，需要該備件時(shí)不缺件的概率，j表示迭代算子，s表示最優(yōu)的備 件配置數(shù)量； 步驟3. 2 :將迭代算子j代入迭代數(shù)學(xué)模型自動(dòng)運(yùn)算，迭代算子j從0開始逐一增加， 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超過(guò)給定的備件保障概率P時(shí)，迭代終止，產(chǎn)生最優(yōu)的備件配置數(shù)量s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可靠性模型的電子設(shè)備備件配置計(jì)算方法，其特征在 于，λnt小于5。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104462755SQ201410605089
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】張倩倩, 張艷秋, 劉本奇 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二六研究所