【技术实现步骤摘要】
本申请涉及设备维修决策，尤其涉及一种基于三阶状态的多部件系统的维修决策方法及装置。
技术介绍
1、为了适应愈发复杂的应用场景，实现更加丰富的功能，设备逐渐向集成化发展，各部件之间互相联系、相互影响，组成系统，共同完成复杂且多元的任务。在实际工程实践中，各种设备的性能受到材料、结构强度或周围环境等的影响而逐渐发生退化，当设备退化至一定程度时会发生故障或失效。例如发电机、冲压机、数控机床等都会因为性能退化而发生故障，设备故障给企业带来的危害是多方面、多层次甚至是长期性的。
2、视情维修被用于各种需要进行维修的场合，其强调根据系统部件的运行情况安排预防性维修策略，能够及时针对部件的运行状态进行调整。相关技术中，对于一般的多部件系统，视情维修可以在二状态部件（包括正常工作状态与功能故障状态）组成的系统维修决策中取得令人满意的结果。然而，在大多数情况下，在设备退化过程中，其表现出三状态特征，如正常工作状态、潜在故障状态、功能故障状态。当部件处于潜在故障状态时，会产生比正常工作状态更高的运行成本，同时有更高的风险发生故障，因此在工程实践中应尽量避免部件处于该状态。三状态部件的视情维修策略优化相关的技术方案主要考虑了单部件系统上的情况，没有考虑多部件系统的情况。
3、维修部件需要消耗备件，而备件库存由于库存成本、到货时间等限制无法瞬时可得，维修与备件库存相互影响和制。在三状态部件系统进行最优维修决策时，很少考虑备件库存。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种基于三阶
2、第一方面，本申请提供了一种基于三阶状态的多部件系统的维修决策方法，所述多部件系统包括多个相同部件，该方法包括：
3、定义部件的状态包括正常工作状态、潜在故障状态和功能故障状态，构建部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，其中，处于潜在故障状态的部件具有预防性维修需求，处于功能故障状态的部件具有功能性维修需求；
4、获取当前次检测系统中各个部件的第一状态转移信息、第一备件库存量以及第一维修需求数量，其中，第一维修需求数量为所述系统中预防性维修需求的部件数量和修复性维修需求的部件数量；
5、针对任一部件，基于第一状态转移信息和部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，确定该部件在下一次检测时可能出现的第二状态转移信息及其状态转移概率，并根据状态转移概率确定下一次检测时该部件的维修需求概率，进而确定多部件系统在下一次检测时的第二维修需求数量及系统维修需求概率；
6、基于第一维修需求数量、第一备件库存量以及预设的安全库存量，确定下一次检测时第二备件库存量；
7、基于系统维修需求概率和第二维修需求数量确定平均维修总成本，基于系统维修需求概率和第二备件库存量确定平均备件总成本，基于状态转移概率确定平均运行总成本，并基于平均维修总成本、平均备件总成本、平均运行总成本以及单次检测成本确定单位检测周期内的平均费用率；
8、以平均费用率为适应度函数，以检测周期和安全库存量为决策变量，根据遗传算法确定多部件系统的最优检测周期和最优安全库存量。
9、第二方面，本申请提供了一种基于三阶状态的多部件系统的维修决策装置，该装置包括：
10、状态转移模块，用于定义部件的状态包括正常工作状态、潜在故障状态和功能故障状态，构建部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，其中，处于潜在故障状态的部件具有预防性维修需求，处于功能故障状态的部件具有功能性维修需求；
11、获取模块，用于获取当前次检测系统中各个部件的第一状态转移信息、第一备件库存量以及第一维修需求数量，其中，第一维修需求数量为统中预防性维修需求的部件数量和修复性维修需求的部件数量；
12、维修需求概率模块，用于针对任一部件，基于第一状态转移信息和部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，确定该部件在下一次检测时可能出现的第二状态转移信息及其状态转移概率，并根据状态转移概率确定下一次检测时该部件的维修需求概率，进而确定多部件系统在下一次检测时第二维修需求数量及其系统维修需求概率；
13、备件库存模块，用于基于第一维修需求数量、第一备件库存量以及预设的安全库存量，确定下一次检测时第二备件库存量；
14、费用率模块，用于基于系统维修需求概率和第二维修需求数量确定平均维修总成本，基于系统维修需求概率和第二备件库存量确定平均备件总成本，基于状态转移概率确定平均运行总成本，并基于平均维修总成本、平均备件总成本、平均运行总成本以及单次检测成本确定单位检测周期内的平均费用率；
15、最优模型模块，用于以平均费用率为适应度函数，以检测周期和安全库存量为决策变量，根据遗传算法确定多部件系统的最优检测周期和最优安全库存量。
16、本申请对相同多部件系统的维修决策，考虑系统中部件的三状态特征，综合考虑多部件系统中部件的维修特性和备件特性，确定系统维修和备件库存联合优化的策略方案，提高了多部件系统的运行可靠性，有效降低了生产成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于三阶状态的多部件系统的维修决策方法，所述多部件系统包括多个相同部件，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第一状态转移信息和部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，确定该部件在下一次检测时可能出现的第二状态转移信息及其状态转移概率，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，构建部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态转移概率确定下一次检测时该部件的维修需求概率，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述第一维修需求数量、第一备件库存量以及预设的安全库存量，确定下一次检测时第二备件库存量，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述维修需求概率和第二维修需求数量确定平均维修总成本，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
<...【技术特征摘要】
1.一种基于三阶状态的多部件系统的维修决策方法，所述多部件系统包括多个相同部件，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第一状态转移信息和部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，确定该部件在下一次检测时可能出现的第二状态转移信息及其状态转移概率，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，构建部件在各个状态之间转移时的累计分布函数，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态转移概率确定下一次检测时该部件的维修需求概率，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，黄俊成，陆琪，方攸同，黄晓艳，何湘宁，孟萃，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。