多态混联可修系统备件需求预测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多态混联可修系统备件需求预测方法，用于解决现有备件需求预测方法复杂的技术问题。技术方案是首先分析系统的部件组成，按照系统的部件组成顺序确定MMDD的生成顺序；其次，以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束；最终，基于建立的MMDD模型，搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径，计算出每条路径所需备件数量及相应的响应概率，从而计算出所有路径对应备件数量的可靠性，给定系统可靠性Rs与对应备件数量的可靠性比较，预测该可修系统备件需求。该方法简单易行，有效地提高了备件需求预测的效率。

Prediction method of spare parts demand for polymorphic hybrid repairable system

The invention discloses a method for forecasting the demand of spare parts of a polymorphic hybrid repairable system, which is used to solve the technical problems of the existing spare parts demand forecasting method. The technical scheme is firstly analyzed the system components, which determines the order of sequence of MMDD system components in accordance with; secondly, the state variable is not an ending, with all the state values of non end point for one-way arrows, in accordance with the order to the next generation of non end point, until the end of 0, the end of 1; finally, based on the MMDD model, all the search starts from the root node, arrive at the end points of paths, each path is calculated the required quantity of spare parts and the corresponding response probability to calculate the reliability of all paths in the quantity of spare parts, spare parts and the corresponding reliability given Rs system reliability quantity, prediction of the repairable system of spare parts demand. The method is simple and effective, and can effectively improve the efficiency of spare parts demand forecasting.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种备件需求预测方法，特别涉及一种多态混联可修系统备件需求预测方法。
技术介绍
文献“申请公开号为CN 103632054A的中国专利技术专利”公开了一种基于状态监测和设备部件可靠性的备件需求预测方法。该方法首先根据设备维修记录单，使用可靠性理论对维修记录中的部件失效寿命数据进行处理，得到部件失效寿命的概率累积分布函数。然后，根据部件失效寿命的概率累积分布函数、设备工作总时长、实际备件需求量的历史记录、备件需求量同比环比值记录、计划员的经验预测值等，与实际备件需求量的历史记录用于比较预测的误差相比较，得到设备备件需求量预测值。但该方法预测设备备件需求量的过程复杂，需要详细的维修记录单，要进行分布函数拟合，往往无法得到满意的预测结果，影响装备维修保障。
技术实现思路
为了克服现有备件需求预测方法复杂的不足，本专利技术提供一种多态混联可修系统备件需求预测方法。该方法建立基于MMDD的多态混联可修系统备件需求预测模型，根据马尔科夫过程计算系统单阶段和多阶段的备件需求量。首先，分析系统的部件组成，将系统组成部件按照阶段划分并确定MMDD的状态变量，按照系统的部件组成顺序确定MMDD的生成顺序；其次，以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束；当MMDD结构图较为复杂时，将MMDD结构图分解为对应各个单独状态的MMDD子图，MMDD分解的子图个数等于系统状态性能个数；最终，基于建立的MMDD模型，搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径，计算出每条路径所需备件数量及相应的响应概率，从而计算出所有路径对应备件数量的可靠性，给定系统可靠性Rs与对应备件数量的可靠性比较，预测该可修系统备件需求。该方法简单易行，可以有效提高备件需求预测的效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案：一种多态混联可修系统备件需求预测方法，其特点是包括以下步骤：步骤一、将多态混联可修系统的n个组成部件按照阶段k划分，确定MMDD状态变量步骤二、按照系统的部件组成顺序确定MMDD状态变量Cik的生成顺序；步骤三、以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束，终结点0表示系统失效，终结点1表示系统正常；步骤四、当MMDD结构图较为复杂时，将MMDD结构图分解为对应各终结点的MMDD子图；步骤五、基于建立的MMDD模型，搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径，计算出每条路径所需备件数量及相应概率，从而计算出所有路径对应0个备件的系统可靠性R0，对应1个备件的系统可靠性R1，对应2个备件的系统可靠性R2，对应3个备件的系统可靠性R3。给定系统要求可靠性Rs小于R0时需要0个备件，R0＜Rs≤R1时需要1个备件，R1＜Rs≤R2时需要2个备件，完成可修系统备件需求预测。本专利技术的有益效果是：该方法建立基于MMDD的多态混联可修系统备件需求预测模型，根据马尔科夫过程计算系统单阶段和多阶段的备件需求量。首先，分析系统的部件组成，将系统组成部件按照阶段划分并确定MMDD的状态变量，按照系统的部件组成顺序确定MMDD的生成顺序；其次，以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束；当MMDD结构图较为复杂时，将MMDD结构图分解为对应各个单独状态的MMDD子图，MMDD分解的子图个数等于系统状态性能个数；最终，基于建立的MMDD模型，搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径，计算出每条路径所需备件数量及相应的响应概率，从而计算出所有路径对应备件数量的可靠性，给定系统可靠性Rs与对应备件数量的可靠性比较，预测该可修系统备件需求。该方法简单易行，有效地提高了备件需求预测的效率。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。附图说明图1是本专利技术多态混联可修系统备件需求预测方法的流程图。图2是本专利技术方法实施例中单阶段部件状态转移图。图3是本专利技术方法实施例中单阶段MMDD生成图。图4是本专利技术方法实施例中单阶段MMDD分解0子图。图5是本专利技术方法实施例中单阶段MMDD分解1子图。图6是本专利技术方法实施例中多阶段部件状态转移图。图7是本专利技术方法实施例中多阶段MMDD生成图。图8是本专利技术方法实施例中多阶段MMDD分解0子图。图9是本专利技术方法实施例中多阶段MMDD分解1子图。具体实施方式参照图1-9。本专利技术多态混联可修系统备件需求预测方法具体步骤如下：1、将多态混联可修系统的n个组成部件按照阶段k划分，确定MMDD的状态变量，按照阶段划分列出所有MMDD的状态变量在本实施例中，以“四个同类部件C1,C2,C3,C4组成的单阶段混联系统和三个同类部件C1,C2,C3组成的多阶段混联系统”为例。根据阶段和状态划分，单阶段混联系统的状态变量为C1,C2,C3,C4，对于部件C1,C2,状态0为失效，状态1,2为正常工作，对于部件C3,C4，状态0,1为失效，状态2为正常工作；系统正常运行要求C1,C2中至少有一个可以工作，而C3,C4均正常工作；四个部件的初始状态均为2，失效形式均服从指数分布。多阶段混联系统的状态变量为三个部件的初始状态均为1，对于部件C1,C2，状态0为失效，状态1，2为正常工作，对于部件C3，状态0,1均为失效，状态2为正常工作；任务分为两个阶段，第一个阶段C1必须正常工作，第二个阶段C1工作并且C2,C3中至少有一个正常工作。2、按照系统部件组成顺序确定MMDD的生成顺序本实施例中单阶段混联系统MMDD的生成顺序为C1,C2,C3,C4，多阶段混联系统的MMDD的生成顺序为3、以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束，终结点0表示系统失效，终结点1表示系统正常。参照图3和图7，生成混联系统单阶段和多阶段MMDD图。4、MMDD结构图较为复杂时，将MMDD结构图分解为对应各终结点的MMDD子图。参照图4、图5、图8、图9进行混联系统单阶段和多阶段的MMDD图分解，得到MMDD分解子图。5、基于建立的MMDD模型，搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径，计算出每条路径所需备件数量及相应概率，从而计算出所有路径对应0个备件的系统可靠性R0，对应1个备件的系统可靠性R1，对应2个备件的系统可靠性R2，对应3个备件的系统可靠性R3。给定系统要求可靠性Rs小于R0时需要0个备件，R0＜Rs≤R1时需要1个备件，R1＜Rs≤R2时需要2个备件，依次类推完成该可修系统备件需求预测。参照图3、图4、图5，针对单阶段混联系统搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径。C10C20C30C40，C10C20C30C41，C10C20C30C42，C10C20C31C40，C10C20C31C41，C10C20C31C42，C10C20C32C40，C10C20C32C41，C10C20C32C42，C10C21C30C40，C10C21C30C41，C10C21C30C42，C10C21C31C40，C10C21C31C41，C10C21C31C42，C10C21C32C40，C10C21C32C41，C10C21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多态混联可修系统备件需求预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将多态混联可修系统的n个组成部件按照阶段k划分，确定MMDD状态变量i＝1,2,…,n k＝1,2；步骤二、按照系统的部件组成顺序确定MMDD状态变量的生成顺序；步骤三、以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束，终结点0表示系统失效，终结点1表示系统正常；步骤四、当MMDD结构图较为复杂时，将MMDD结构图分解为对应各终结点的MMDD子图；步骤五、基于建立的MMDD模型，搜索所有从根节点开始，到达终结点的路径，计算出每条路径所需备件数量及相应概率，从而计算出所有路径对应0个备件的系统可靠性R0，对应1个备件的系统可靠性R1，对应2个备件的系统可靠性R2，对应3个备件的系统可靠性R3；给定系统要求可靠性Rs小于R0时需要0个备件，R0＜Rs≤R1时需要1个备件，R1＜Rs≤R2时需要2个备件，完成可修系统备件需求预测。

【技术特征摘要】
2016.01.28 CN 20161005924651.一种多态混联可修系统备件需求预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将多态混联可修系统的n个组成部件按照阶段k划分，确定MMDD状态变量i＝1,2,…,n k＝1,2；步骤二、按照系统的部件组成顺序确定MMDD状态变量的生成顺序；步骤三、以状态变量为非终结点，以非终结点的所有状态取值为单向箭线，按照生成顺序指向下一个非终结点，直到终结点0，1结束，终结点0表示系统失效，终...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志强，李洋，司书宾，刘修远，赵江滨，张帅，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61