考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法与装置，包括：根据机械表决部件中机械单元的数量、可工作单元数量的最低可接受值k、机械单元的寿命服从的第一正态分布、维修耗时服从的第二正态分布以及任务时间，确定在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0,1,

【技术实现步骤摘要】
考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法与装置


[0001]本专利技术属于机械表决部件备件保障
，更具体地，涉及一种考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法与装置。

技术介绍

[0002]机械类kN表决部件由n个同型机械单元组成，工作期间只要可工作单元数量不低于k，该表决部件就视为正常工作，否则该表决部件视为发生故障，无法继续工作。工作期间部件发生故障后，需要使用备件进行故障维修，然而维修耗时会占用原本应工作的时间。
[0003]目前业内针对表决部件的备件需求量计算方法中，为了计算的简便，通常会忽略表决部件的维修耗时。因此，这些方法仅适用于维修耗时较小的应用场景，对于维修耗时较大的应用场景，这些方法会导致较大的备件需求量估算误差。

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考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法与装置，旨在解决现有针对机械表决部件的备件需求量确定方法的误差较大的问题。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法，包括：
[0006]步骤1、根据机械表决部件中机械单元的数量、可工作单元数量的最低可接受值k、机械单元的寿命服从的第一正态分布、机械单元的维修耗时服从的第二正态分布以及机械表决部件的任务时间，确定在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0，1，...，k
‑
1分别对应的概率；
[0007]步骤2、根据所述在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0，1，...，k
‑
1分别对应的概率，确定备件数量为s对应的备件保障概率；
[0008]步骤3、若所述备件保障概率低于预先设置的备件保障概率阈值，则更新备件数量s＝s+1，并重新执行步骤1和步骤2，直到备件保障概率高于或等于所述备件保障概率阈值，则将备件数量s确定为所述机械表决部件的备件需求量。
[0009]在一个可选的示例中，步骤1具体包括：
[0010]Pn[j]＝n
×
C(n
‑
1，j)
×
p；
[0011][0012]式中，Pn[j]表示在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为j对应的概率，j＝0，1，...，k
‑
1，n表示机械单元的数量，C表示组合数量，p表示任务结束时任一机械单元消耗最后一个备件且其余机械单元中还有j个可工作单元的概率，T表示任务时间，y(x)表示概率密度，所述y(x)根据所述s、j、T、n、第一正态分布及第二正态分布确定。
[0013]在一个可选的示例中，所述y(x)具体根据如下步骤确定：
[0014]计算不同的备件消耗量r的情况下，任一机械单元消耗最后一个备件的概率pg[r]，并组成概率数组pg：
[0015][0016]式中，pg[r]为pg中的第r+1个元素，A＝(1+r)a+rc，式中，pg[r]为pg中的第r+1个元素，A＝(1+r)a+rc，a、b分别为所述第一正态分布的均值、根方差，c、d分别为所述第二正态分布的均值、根方差；
[0017]计算不同的备件消耗量r的情况下，任务结束时任一机械单元处于故障状态的概率pf[r]以及处于工作状态的概率pw[r]，并分别组成概率数组p和pw：
[0018][0019][0020]式中，pf[r]为pf中的第r+1个元素，pw[r]为pw中的第r+1个元素，
[0021][0022]对所述pg、pf和pw执行卷积计算，获得卷积结果数组pj：
[0023][0024]所述pj中第s+1个元素即为所述y(x)。
[0025]在一个可选的示例中，步骤2具体包括：
[0026][0027]式中，Ps表示备件数量为s对应的备件保障概率。
[0028]第二方面，本专利技术提供了一种考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定装置，包括：
[0029]可工作单元数量概率确定模块，用于根据机械表决部件中机械单元的数量、可工作单元数量的最低可接受值k、机械单元的寿命服从的第一正态分布、机械单元的维修耗时服从的第二正态分布以及机械表决部件的任务时间，确定在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0，1，...，k
‑
1分别对应的概率；
[0030]备件保障概率确定模块，用于根据所述在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0，1，...，k
‑
1分别对应的概率，确定备件数量为s对应的备件保障概率；
[0031]备件需求量确定模块，用于若所述备件保障概率低于预先设置的备件保障概率阈
值，则更新备件数量s＝s+1，并重新执行步骤1和步骤2，直到备件保障概率高于或等于所述备件保障概率阈值，则将备件数量s确定为所述机械表决部件的备件需求量。
[0032]在一个可选的示例中，所述可工作单元数量概率确定模块具体采用如下公式确定所述概率：
[0033]Pn[j]＝n
×
C(n
‑
1，j)
×
p；
[0034][0035]式中，Pn[j]表示在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为j对应的概率，j＝0，1，...，k
‑
1，n表示机械单元的数量，C表示组合数量，p表示任务结束时任一机械单元消耗最后一个备件且其余机械单元中还有j个可工作单元的概率，T表示任务时间，y(x)表示概率密度，所述y(x)根据所述s、j、T、n、第一正态分布及第二正态分布确定。
[0036]在一个可选的示例中，所述可工作单元数量概率确定模块具体采用如下步骤确定所述y(x)：
[0037]计算不同的备件消耗量r的情况下，任一机械单元消耗最后一个备件的概率pg[r]，并组成概率数组pg：
[0038][0039]式中，pg[r]为pg中的第r+1个元素，A＝(1+r)a+rc，式中，pg[r]为pg中的第r+1个元素，A＝(1+r)a+rc，a、b分别为所述第一正态分布的均值、根方差，c、d分别为所述第二正态分布的均值、根方差；
[0040]计算不同的备件消耗量r的情况下，任务结束时任一机械单元处于故障状态的概率pf[r]以及处于工作状态的概率pw[r]，并分别组成概率数组pf和pw：
[0041][0042][0043]式中，pf[r]为pf中的第r+1个元素，pw[r]为pw中的第r+1个元素，
[0044][0045]对所述pg、pf和pw执行卷积计算，获得卷积结果数组pj：
[0046][0047]所述pj中第s+1个元素即为所述y(x)。
[0048]在一个可选的示例中，所述备件保障概率确定模块具体采用如下公式确定所述备件保障概率：
[0049][0050]式中，Ps表示备件数量为s对应的备件保障概率。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定方法，其特征在于，包括：步骤1、根据机械表决部件中机械单元的数量、可工作单元数量的最低可接受值k、机械单元的寿命服从的第一正态分布、机械单元的维修耗时服从的第二正态分布以及机械表决部件的任务时间，确定在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0,1,
…
,k
‑
1分别对应的概率；步骤2、根据所述在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为0,1,
…
,k
‑
1分别对应的概率，确定备件数量为s对应的备件保障概率；步骤3、若所述备件保障概率低于预先设置的备件保障概率阈值，则更新备件数量s＝s+1，并重新执行步骤1和步骤2，直到备件保障概率高于或等于所述备件保障概率阈值，则将备件数量s确定为所述机械表决部件的备件需求量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1具体包括：Pn[]＝n
×
C(n
‑
1,j)
×
p；式中，Pn[]表示在备件数量为s的条件下，任务结束时可工作单元数量为j对应的概率，j＝0,1,
…
,k
‑
1，n表示机械单元的数量，C表示组合数量，p表示任务结束时任一机械单元消耗最后一个备件且其余机械单元中还有j个可工作单元的概率，T表示任务时间，y(x)表示概率密度，所述y(x)根据所述s、j、T、n、第一正态分布及第二正态分布确定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述y(x)具体根据如下步骤确定：计算不同的备件消耗量r的情况下，任一机械单元消耗最后一个备件的概率pg[]，并组成概率数组pg：式中，pg[]为pg中的第r+1个元素，A＝(1+r)+rc，式中，pg[]为pg中的第r+1个元素，A＝(1+r)+rc，a、b分别为所述第一正态分布的均值、根方差，c、d分别为所述第二正态分布的均值、根方差；计算不同的备件消耗量r的情况下，任务结束时任一机械单元处于故障状态的概率pf[]以及处于工作状态的概率pw[]，并分别组成概率数组pf和pw：[]以及处于工作状态的概率pw[]，并分别组成概率数组pf和pw：式中，pf[]为pf中的第r+1个元素，pw[]为pw中的第r+1个元素，E＝ra+(r
‑
1)c,
C＝a+c,对所述pg、pf和pw执行卷积计算，获得卷积结果数组pj：所述pj中第s+1个元素即为所述y(x)。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2具体包括：式中，Ps表示备件数量为s对应的备件保障概率。5.一种考虑维修耗时的机械表决部件备件需求量确定装置，其特征在于，包括：可工作单元数量概率确定模...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟亚利，祁锐，黄登斌，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：