考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法和系统

本发明属于备件管理，更具体地，涉及考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法和系统。

背景技术：

1、备件是一种重要的维修资源，是维修工作能得以开展的物资基础。通常用备件消耗数量反映了“备而不用”的程度。准确估计备件消耗情况，是科学开展许多备件管理工作的前提。

2、机械设备是一些部件甚至本身可进行不同形式机械运动的设备，在军事装备中广泛存在，例如军用汽车、舰船等。当装备出现故障后，通过维修使装备恢复工作，从而能继续执行任务。任务期间设备出现故障后，需要进行修理，且修理时间占用原本应工作的任务时间。

3、当前估计备件消耗数量的方法忽略了维修时间的影响，只适合维修耗时很短的场合。当维修耗时较大时，这些方法会带来较大的估算误差。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法和系统，旨在解决估算误差大的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法，所述机械设备由多个不同类型的机械单元组成，只要其中一个单元出现故障时视同该设备出现故障，通过更换故障单元的方式完成对该设备的维修，该方法包括：

3、step1：计算机械设备的备件总数量ns，初始化备件总消耗数量r＝1；

4、step2：计算psr、pbr和pfr：

5、

6、

7、

8、

9、

10、其中，pst、pbr和pfr分别为任务时间内总共消耗r个备件时任务成功、保障成功和保障失败的概率，pbti为单元i保障成功条件下共消耗r个备件的概率，pfti为单元i保障失败的概率，t为任务时间，n为机械设备的机械单元数量，c，d分别为维修耗时均值和根方差，g(y)为任务成功条件下消耗r个备件的概率，h(x)为保障成功条件下消耗r个备件的概率，q(x)为保障失败条件下消耗r个备件的概率，si为单元i的备件数量，积分变量y为维修耗时变量，积分变量x为寿命变量，积分变量t为时间变量；

11、step3：更新备件总消耗数量r＝r+1，若r≤ns，进入step2，否则，进入step4；

12、step4：综合各备件总消耗数量对应的psr、pbr和pfr，计算考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量。

13、优选地，g(y)计算步骤如下：

14、(g.1)初始化单元编号i＝1；

15、(g.2)计算概率数组pd：

16、

17、其中，pd1+k为任务成功条件下单元i消耗各备件数量k的概率；

18、(g.3)若i＝1，初始化中间数组pj＝pd，否则，更新pj＝pd*pj，*为卷积计算符号；

19、(g.4)更新i＝i+1，若i≤n，进入(g.2)，否则，确定g(y)＝pj1+r。

20、优选地，h(x)计算步骤如下：

21、(h.1)初始化单元编号j＝1；

22、(h.2)计算概率数组pd：

23、若

24、若

25、其中，pd1+k为保障成功条件下单元j消耗各备件数量k的概率；

26、(h.3)若j＝1，初始化中间数组pj＝pd，否则，更新pj＝pd*pj，*为卷积计算符号；

27、(h.4)更新j＝j+1，若j≤n，进入(h.2)，否则，确定h(x)＝pjr。

28、优选地，q(x)计算步骤如下：

29、(q.1)初始化单元编号j＝1；

30、(q.2)计算概率数组pd：

31、若

32、若

33、其中，pd1+k为保障失败条件下单元j消耗各备件数量k的概率；

34、(q.3)若j＝1，初始化中间数组pj＝pd，否则，更新pj＝pd*pj，*为卷积计算符号；

35、(q.4)更新j＝j+1，若j≤n，进入(q.2)，否则，确定q(x)＝pj1+r。

36、优选地，考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量的计算公式如下：

37、

38、其中，nx为考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量。

39、为实现上述目的，第二方面，本发明提供了一种考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算系统，包括：处理器和存储器；所述存储器，用于存储计算机执行指令；所述处理器，用于执行所述计算机执行指令，使得第一方面所述的方法被执行。

40、为实现上述目的，第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行第一方面所述的方法。

41、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

42、本发明提供一种考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法和系统，计算各单元在任务成功、保障成功、保障失败条件下消耗各备件数量的概率，再通过求和与积分等计算过程，得到考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量，由于计算过程同时考虑了维修耗时、寿命分布和备件数量，更贴合实际场景，较大程度地降低了机械设备级的估算误差。

技术特征：

1.一种考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法，其特征在于，所述机械设备由多个不同类型的机械单元组成，只要其中一个单元出现故障时视同该设备出现故障，通过更换故障单元的方式完成对该设备的维修，该方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，g(y)计算步骤如下：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，h(x)计算步骤如下：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，q(x)计算步骤如下：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量的计算公式如下：

6.一种考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算系统，其特征在于，包括：处理器和存储器；

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行权利要求1至5任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量计算方法和系统，属于备件管理技术领域。本发明先计算各单元在任务成功、保障成功、保障失败条件下消耗各备件数量的概率，再通过求和与积分等计算过程，得到考虑维修耗时的机械设备备件消耗数量，由于计算过程同时考虑了维修耗时、寿命分布和备件数量，更贴合实际场景，较大程度地降低了机械设备级的估算误差。

技术研发人员：朱拥勇,张恺,周奇郑,尚晓东,李华
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15