一種面向船舶使用階段的維修資源預(yù)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及船舶維修技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向船舶使用階段的維修資源預(yù)測(cè) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 維修資源是船舶使用階段重要的影響因素之一，維修資源攜帶是否充足、利用率 高低直接影響到船舶是否能夠完成規(guī)定的航行任務(wù)、降低全壽命周期保障費(fèi)用。維修資源 需求量的準(zhǔn)確估算對(duì)保證船舶任務(wù)持續(xù)能力要求、減少備件采購(gòu)量、降低管理費(fèi)用有重要 意義。維修資源估算的目的就是有效利用船舶使用過(guò)程中的歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合船舶現(xiàn)有保障 資源裝載量要求，給出完成多項(xiàng)維修活動(dòng)所需要資源的估算值，并結(jié)合船舶任務(wù)要求給出 船舶出航前維修資源估算，為實(shí)現(xiàn)維修資源的準(zhǔn)確估算奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003] 維修資源，即在船舶使用過(guò)程中的備件、消耗品、人力人員、保障設(shè)備、保障設(shè)施 等，而根據(jù)船舶維修資源在維修活動(dòng)中使用的特點(diǎn)，從維修資源估算的角度可將維修資源 分為兩大類(lèi)：消耗型資源和占用型資源。
[0004] 民用船舶在全球航行過(guò)程中，重點(diǎn)是在保證安全性的前提下使得船舶不間斷的航 行，即使得其船舶營(yíng)運(yùn)率和航行率最大化，為了達(dá)到這樣的目標(biāo)，船舶通常需要開(kāi)展相應(yīng)的 維修保養(yǎng)活動(dòng)來(lái)維持船舶及各設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，而維修資源是開(kāi)展這些維修保養(yǎng)活動(dòng)的必 要條件。
[0005] 我國(guó)船舶在全球航行時(shí)，受到資源補(bǔ)給昂貴，時(shí)效性差等限制，維修資源預(yù)估則更 加重要，如果維修資源估算不足，則會(huì)造成資源短缺，影響設(shè)備恢復(fù)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生惡 性意外停機(jī)停航，降低船舶運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)能和效率；相反，如果維修資源估算過(guò)量，則會(huì)造成維 修資源積壓，增多惡劣海況下維修資源的存儲(chǔ)損耗等，使得生產(chǎn)成本增加，生產(chǎn)效率降低。
[0006] 目前，船舶出航前輪機(jī)部門(mén)需上報(bào)隨船備品備件裝載需求建議，所采用的方法相 對(duì)比較單一，如通常是依賴經(jīng)驗(yàn)即"拍腦袋"的方式，準(zhǔn)確率低，導(dǎo)致所制定的隨船維修資源 裝載量清單往往超出或低于其實(shí)際需求，造成了維修資源的極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種面向船舶使用階段的維修資源預(yù)測(cè)方法， 用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的準(zhǔn)確率低以及維修資源浪費(fèi)的問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 本發(fā)明一種面向船舶使用階段的維修資源預(yù)測(cè)方法，包括：
[0010] 通過(guò)終端接收收集整理的關(guān)鍵輸入信息；
[0011] 終端根據(jù)所述關(guān)鍵輸入信息進(jìn)行維修活動(dòng)次數(shù)預(yù)測(cè)以及多源維修活動(dòng)的維修資 源預(yù)測(cè)，得到消耗型維修資源的需求種類(lèi)和數(shù)量，以及占用型維修資源被占用時(shí)間的需 求；
[0012] 將預(yù)測(cè)得到的消耗型維修資源的需求種類(lèi)和數(shù)量，以及占用型維修資源被占用時(shí) 間的需求，上報(bào)給服務(wù)器，并據(jù)此調(diào)用相應(yīng)需求的維修資源。
[0013] 進(jìn)一步地，所述關(guān)鍵輸入信息包括：任務(wù)需求，包括任務(wù)時(shí)間和任務(wù)強(qiáng)度；維修活 動(dòng)種類(lèi)與發(fā)生次數(shù)；維修活動(dòng)和維修資源之間的關(guān)系，即消耗型資源在某項(xiàng)維修活動(dòng)中的 被占用數(shù)量，和占用型資源在某個(gè)維修活動(dòng)中的被占用時(shí)間；維修資源自身的屬性。
[0014] 進(jìn)一步地，根據(jù)維修活動(dòng)是否是預(yù)先計(jì)劃的特性，所述維修活動(dòng)包括：預(yù)防性維修 活動(dòng)和臨時(shí)維修活動(dòng)。
[0015] 進(jìn)一步地，如果所述維修活動(dòng)是預(yù)防性維修活動(dòng)，則預(yù)防性維修活動(dòng)次數(shù)的預(yù)測(cè) 過(guò)程具體包括：
[0016] 對(duì)于按照日歷時(shí)間劃分周期的預(yù)防性維修，預(yù)防性維修次數(shù)計(jì)算公式為：
[0017] nPMSEl=T/tx
[0018]式中：nPMSEl表示預(yù)防性維修活動(dòng)i的次數(shù)；T表示任務(wù)所屬的日歷時(shí)間；ti表示以 日歷時(shí)間為單位的預(yù)防性維修間隔期；
[0019] 對(duì)于按照實(shí)際使用時(shí)間劃分周期的預(yù)防性維修，預(yù)防性維修次數(shù)計(jì)算公式為：
[0020] nPMSEl =H/hx
[0021] 式中：nPMSEl表示預(yù)防性維修活動(dòng)i的次數(shù)；Η表示任務(wù)時(shí)間內(nèi)的使用時(shí)間也表示 以使用時(shí)間為單位的預(yù)防性維修間隔期；
[0022] 對(duì)于按照實(shí)際使用次數(shù)周期性的預(yù)防性維修，預(yù)防性維修次數(shù)計(jì)算公式為：
[0023] nPMSEl =K/kx
[0024] 式中：nPMSEl表示預(yù)防性維修活動(dòng)i的次數(shù)；K表示任務(wù)時(shí)間內(nèi)總使用次數(shù)；ki表示 以使用次數(shù)為單位的預(yù)防性維修間隔期。
[0025] 進(jìn)一步地，如果所述維修活動(dòng)是臨時(shí)性維修活動(dòng)，則臨時(shí)性維修活動(dòng)次數(shù)的預(yù)測(cè) 過(guò)程具體包括：
[0026] 故障和虛警問(wèn)題發(fā)生的頻率可以用故障率和虛警率來(lái)量化；而對(duì)于從屬故障 頻率，假設(shè)SRUgil為L(zhǎng)RUi*編號(hào)為g的子產(chǎn)品，?『表示產(chǎn)品i的所有子產(chǎn)品集合，令 iV丨SAW,,., |57?L/,"J(/?，"e/,.V#π)表示SRU%i故障時(shí)SRUn,i發(fā)生故障的概率，λi表示SRI,i的故障率，則分析從屬故障所導(dǎo)致的SRUnil臨時(shí)維修活動(dòng)的頻率deMS計(jì)算方法：
[0028] 結(jié)合故障率、虛警率、從屬故障頻率三種情況，LRR臨時(shí)性維修項(xiàng)目頻率&的 計(jì)算方法為：
[0030] 式中：I表示任務(wù)時(shí)間，單位為小時(shí)；Θi表示第i個(gè)設(shè)備在任務(wù)期間的運(yùn)行比，比 如船舶的航行率；N表示設(shè)備總數(shù)量；η表示同類(lèi)型設(shè)備安裝數(shù)；λi表示第i個(gè)設(shè)備的故障 率；μi表示第i個(gè)設(shè)備的虛警率；Pr{LRA|LRUJ表示LRUj故障時(shí)LRUi故障的概率；λ廣 示第j個(gè)設(shè)備的故障率。
[0031] 進(jìn)一步地，所述多源維修活動(dòng)存在以下三種關(guān)系：
[0032] 順序關(guān)系，即多個(gè)維修活動(dòng)順序開(kāi)展；
[0033] 并行關(guān)系，即多個(gè)維修活動(dòng)由多人同時(shí)完成；
[0034] 嘗試關(guān)系，即對(duì)某個(gè)設(shè)備存在多個(gè)可能的維修活動(dòng)，且每個(gè)維修活動(dòng)會(huì)以一定的 概率發(fā)生。
[0035] 進(jìn)一步地，如果所述多源維修活動(dòng)為順序關(guān)系，則
[0036] 占用型資源：同類(lèi)資源的工時(shí)相加，資源需求最大值為各維修活動(dòng)中的最大值； 如果存在η個(gè)順序的維修活動(dòng)，對(duì)于第j類(lèi)占用型維修資源，第i個(gè)維修活動(dòng)中的占用時(shí)間 為IV,，第i個(gè)維修活動(dòng)中的第j類(lèi)維修資源的需求量是隊(duì),，則第j類(lèi)占用型維修資源的總 占用時(shí)間Tj、總需求量％為：
[0038] Nj=max(NwN2.j，......，Nnj)
[0039] 消耗型資源：同類(lèi)資源的數(shù)量相加，如果存在n個(gè)順序的維修活動(dòng)，對(duì)于第k類(lèi)消 耗型資源來(lái)說(shuō)，第k類(lèi)消耗型維修資源在第i個(gè)維修活動(dòng)中的需求量為Nlk，則第k類(lèi)消耗 型資源的總需求量隊(duì)為：
[0041] 進(jìn)一步地，如果所述多源維修活動(dòng)為并行關(guān)系，則
[0042] 占用型資源：如果同時(shí)需要開(kāi)展η個(gè)維修活動(dòng)，第i個(gè)維修活動(dòng)中第j類(lèi)占用型維 修資源的占用時(shí)間為IV,，第i個(gè)維修活動(dòng)中的第j類(lèi)維修資源需求量是隊(duì),，則第j類(lèi)占用 型維修資源的總占用時(shí)間ΤΡ最大總需求量N]niax、最小總需求量N]nun為：
[0045] Njmin=max(N!，N2,......，Nn)
[0046] 消耗型資源：同類(lèi)維修資源的數(shù)量相加，即對(duì)于第k類(lèi)消耗型維修資源來(lái)說(shuō)，如果 同時(shí)需要開(kāi)展η個(gè)維修活動(dòng)，第k類(lèi)消耗型維修資源在第i個(gè)維修活動(dòng)中的需求量為Nlk， 則第k類(lèi)消耗型資源的總需求量隊(duì)為：
[0048] 進(jìn)一步地，如果所述多源維修活動(dòng)為嘗試關(guān)系，則
[0049] 占用型資源：如果嘗試關(guān)系中存在η個(gè)維修活動(dòng)，第i個(gè)維修活動(dòng)發(fā)生的頻率是 匕，第i個(gè)維修活動(dòng)中第j類(lèi)占用型維修資源的占用時(shí)間為IV,，第i個(gè)維修活動(dòng)中第j類(lèi)維 修資源的需求量是隊(duì),，則第j類(lèi)占用型資源的總占用時(shí)間T,、總需求量％為：
[0052] 消耗型資源：同類(lèi)資源的數(shù)量相加，即對(duì)于第k類(lèi)消耗型維修資源來(lái)說(shuō)，如果存在 η個(gè)嘗試的維修活動(dòng)，第i個(gè)維修活動(dòng)發(fā)生的頻率是A，第k類(lèi)消耗型維修資源在第i個(gè)維 修活動(dòng)中的需求量為Nlk，則第k類(lèi)消耗型資源的總需求量隊(duì)為：
[0054] 進(jìn)一步地，根據(jù)如下公式對(duì)多維修活動(dòng)資源預(yù)測(cè)進(jìn)行修正：
[0055]
[0056] 式中：瓦表示第i類(lèi)維修資源的預(yù)測(cè)的最終結(jié)果；隊(duì)表示第i類(lèi)維修資源的初步 預(yù)測(cè)結(jié)果；ηι]表示第i類(lèi)維修資源在第j個(gè)維修活動(dòng)的需求量。
[0057] 本發(fā)明有益效果如下：
[0058] 本發(fā)明通過(guò)服務(wù)器終端這種自動(dòng)化計(jì)算方式為船舶使用階段的維修資源預(yù)測(cè)提 供技術(shù)支撐，提高了準(zhǔn)確率，增加了維修資源與需求的匹配度。
[0059] 本發(fā)明的其他特征