一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)會維修策略，特別是涉及一種考慮固定維修費(fèi)用不用的機(jī)會維修方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 維修問題是影響工業(yè)、軍事、航空等領(lǐng)域發(fā)展的一個關(guān)鍵因素，與工業(yè)生產(chǎn)率、產(chǎn) 品質(zhì)量、工業(yè)設(shè)備或軍事裝備的可靠性水平、資源消耗、可持續(xù)發(fā)展等問題息息相關(guān)。制定 合理有效的維修控制策略對提高維修效率至關(guān)重要，而在實(shí)際工作中，為了使維修決策模 型更符合實(shí)際情況的需要，開展考慮部件間相互關(guān)系的多部件系統(tǒng)的維修決策研宄具有十 分重要的意義。
[0003] -般來說，如果系統(tǒng)中的部件之間的相互作用可以分為三類：經(jīng)濟(jì)性依賴關(guān)系、 結(jié)構(gòu)依賴關(guān)系和隨機(jī)依賴關(guān)系。目前多部件修決策模型主要圍繞三類策略展開：分組維 修、批量維修和機(jī)會維修。機(jī)會維修主要就是考慮將預(yù)防性維修和修復(fù)性維修結(jié)合起來一 起做，從而節(jié)約修復(fù)性維修的拆裝成本。結(jié)合方式有兩種，一種是故障可以保留，通常用于 并聯(lián)冗余系統(tǒng)，一種是故障不可以保留，一般用于串聯(lián)系統(tǒng)。
[0004] 機(jī)會維修策略是由國外學(xué)者Berg首先提出的，最初是針對壽命服從指數(shù)分布的 兩個相同部件組成的系統(tǒng)，當(dāng)其中一個部件出現(xiàn)故障時，另一個的使用時間如果超過事先 給定的控制限L，則將兩者都進(jìn)行更換或維修。Zheng和Fard討論了包含k類不同部件的系 統(tǒng)，他們將故障率作為評判的標(biāo)準(zhǔn)。Pham和Wang研宄一類針對k/n系統(tǒng)的機(jī)會維修策略。 Dagpunar提出的策略中假設(shè)機(jī)會的產(chǎn)生服從Poisson分布。Bruno、Christophe、Antoine 將單部件的視情維修引入該策略。Wijnlnalen和Hontelez將不同部件的視情維修帶入機(jī) 會維修策略。AlfredT.和JoelA.則另辟蹊徑，討論了以可用度為優(yōu)化目標(biāo)的系統(tǒng)機(jī)會維 修策略。機(jī)會維修更注重于根據(jù)部件實(shí)際的運(yùn)行狀況來決定維修時機(jī)，因而更能節(jié)省維修 費(fèi)用和提高維修效率。
[0005] 目前國內(nèi)外在機(jī)會維修策略方面已經(jīng)進(jìn)行了一定的研宄，但目前的機(jī)會維修模型 中默認(rèn)固定維修成本一致，沒有考慮不同故障引起的停機(jī)時間不一致所造成的固定維修成 本不一致的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種考慮固定維修 費(fèi)用不用的機(jī)會維修方法，其通過將不同固定維修費(fèi)用考慮進(jìn)機(jī)會維修模型，從而使得機(jī) 會維修模型具有更廣泛的使用范圍，特別適用于不同故障所造成的不同停機(jī)時間的復(fù)雜系 統(tǒng)。
[0007] 為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法， 包括如下步驟：
[0008] 步驟一，計(jì)算部件i的更換概率，包括故障更換概率、機(jī)會更換概率、預(yù)防性更換 概率；
[0009] 步驟二，利用所述故障更換概率、機(jī)會更換概率、預(yù)防性更換概率與固定損失費(fèi) 用、故障維修費(fèi)用、預(yù)防性維修費(fèi)用以及提供機(jī)會的故障部件的固定維修費(fèi)用計(jì)算部件i 的維修費(fèi)用期望值；
[0010] 步驟三，計(jì)算部件i的期望壽命；
[0011] 步驟四，利用部件i的期望費(fèi)用與期望壽命計(jì)算部件的平均維修費(fèi)用率；
[0012] 步驟五，根據(jù)各部件的平均維修費(fèi)用率計(jì)算系統(tǒng)平均費(fèi)用率，優(yōu)化模型，使系統(tǒng)平 均費(fèi)用率最小化。
[0013] 進(jìn)一步地，所述故障更換概率為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，包括如下步驟： 步驟一，計(jì)算部件i的更換概率，包括故障更換概率、機(jī)會更換概率、預(yù)防性更換概率； 步驟二，利用所述故障更換概率、機(jī)會更換概率、預(yù)防性更換概率與固定損失費(fèi)用、故 障維修費(fèi)用、預(yù)防性維修費(fèi)用以及提供機(jī)會的故障部件的固定維修費(fèi)用計(jì)算部件i的維修 費(fèi)用期望值； 步驟三，計(jì)算部件i的期望壽命； 步驟四，利用部件i的期望費(fèi)用與期望壽命計(jì)算部件的平均維修費(fèi)用率； 步驟五，根據(jù)各部件的平均維修費(fèi)用率計(jì)算系統(tǒng)平均費(fèi)用率，優(yōu)化模型，使系統(tǒng)平均費(fèi) 用率最小化。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，其特征在于，所 述故障更換概率為：
其中，fi(t)表示部件的故障概率密度函數(shù)，gi (u)表示系統(tǒng)中其余部件的故障密度函 數(shù)，W為維修閥值，T為預(yù)防性閥值。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修 方法，其特征在于，所述機(jī)會更換概率包括兩類：第一類為提供機(jī)會 的故障部件固定費(fèi)用大于部件i的固定維修費(fèi)用，其機(jī)會更換概率為
第二類為提供機(jī)會 的故障部件固定費(fèi)用小于于部件i的固定維修費(fèi)用，其機(jī)會更換概率為Pi{〇2} = [1-
其中，gH(t) = δ?θχρ[_δ ^(t-Wi)]， δ.? = Σ|^?(λ?] + Apj) ; g2i ⑴=δ ?θχρ [- δ i (t-WD ]，Si 二 + Apj)，入 fi為故障 更換率，Xpi為預(yù)防性更換率。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，其特征在于，所 述預(yù)防性更換概率為：
5. 如權(quán)利要求4所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，其特征在于，所 述維修費(fèi)用期望值為： Ei [C] = Pi {f} * (Cfi+Coi) +Pi {ol} {〇2} * (Cpi+C0i-C0j) +Pjpj^C^+Cj 其中，Ctji為固定損失費(fèi)用，C fi為故障維修費(fèi)用，Cpi為預(yù)防性維修費(fèi)用，C μ為提供機(jī)會 的故障部件的固定維修費(fèi)用，Pi {f}表示部件i進(jìn)行故障更換的概率TiIoll表示部件i獲 得機(jī)會維修的概率，并且該機(jī)會由提供機(jī)會的故障部件固定費(fèi)用大于部件i的固定維修費(fèi) 用；P i {〇2}表示部件i獲得機(jī)會維修的概率，并且該機(jī)會由提供機(jī)會的故障部件固定費(fèi)用 小于于部件i的固定維修費(fèi)用。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，其特征在于，在 步驟三中，部件i 一個更換周期內(nèi)的期望壽命為：
7. 如權(quán)利要求6所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，其特征在于，在 步驟四中，部件i的平均維修費(fèi)用率為：
8. 如權(quán)利要求7所述的一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，其特征在于，在 步驟五中，優(yōu)化模型為：
其中，W = (Wi，W2，…，Wn)，Τ = (Ti，T2，…，Tn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種考慮固定維修費(fèi)用不同的機(jī)會維修方法，包括如下步驟：計(jì)算部件i的更換概率；利用所述故障更換概率、機(jī)會更換概率、預(yù)防性更換概率與固定損失費(fèi)用、故障維修費(fèi)用、預(yù)防性維修費(fèi)用以及提供機(jī)會的故障部件的固定維修費(fèi)用計(jì)算部件i的維修費(fèi)用期望值；計(jì)算部件i的期望壽命；利用部件i的期望費(fèi)用與期望壽命計(jì)算部件的平均維修費(fèi)用率；根據(jù)各部件的平均維修費(fèi)用率計(jì)算系統(tǒng)平均費(fèi)用率，優(yōu)化模型，使系統(tǒng)平均費(fèi)用率最小化，本發(fā)明將不同固定維修費(fèi)用考慮進(jìn)機(jī)會維修模型，從而使得機(jī)會維修模型具有更廣泛的使用范圍。
【IPC分類】G06Q10-06
【公開號】CN104766162
【申請?zhí)枴緾N201510125904
【發(fā)明人】陳玉晶, 馬慧民, 秦洋, 馮兆紅, 魏浩, 公維祥
【申請人】上海電機(jī)學(xué)院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月20日