大型货轮整体换件维修多Weibull单元部件备件需求量确定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109492974A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811360545.8(22)申请日2018.11.15(71)申请人青岛航讯科技有限公司地址266000山东省青岛市市南区宁夏路288号5号楼5层B区(72)发明人赵中元(51)Int.Cl.G06Q10/08(2012.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称大型货轮整体换件维修多Weibull单元部件备件需求量确定方法(57)摘要大型货轮整体换件维修多Weibull单元部件备件需求量确定方法，属于机械设备保障性的设计方法，解决机械设备保障性设计过程中备件需求量计算困难、不准确的问题。本发明包括建立Gamma等效部件步骤、设置初值步骤、计算保障概率步骤和判断步骤；本发明能针对Weibull单元的可靠性特性、立足多单元k/N表决部件的真实可靠性结构，进行快速计算备件数量，解决现有机械设备保障性设计中备件需求量计算不准确的问题。在机械设备的保障性设计阶段和列装运行阶段，能准确确定备件需求量进而能较为准确地估计全寿命周期机械设备相关费用，为评估机械设备费效比状态、实现机械设备“好保障、保障好”提供技术支撑。CN109492974ACN109492974A权利要求书1/2页1.大型货轮整体换件维修多Weibull单元部件备件需求量确定方法，包括建立Gamma等效部件步骤、设置初值步骤、计算保障概率步骤和判断步骤，其特征在于：(1)建立Gamma等效部件步骤，包含下述子步骤：(1.1)建立单元寿命矩阵：建立L行、N列的单元寿命矩阵M，M中的每个元素随机产生，服从W(a0,b0)分布，a0、b0分别为W(a0,b0)的尺度参数和形状参数，由单元可靠性寿命试验数据进行Weibull分布拟合计算得到；L为模拟次数，1000≤L≤10000；N为单元装机数，由部件特性确定；(1.2)提取部件首次故障寿命数组：对单元寿命矩阵M中的每行元素，从小到大排序，得到新寿命矩阵M1；取新矩阵M1中第(N-k+1)列数据，令其为T1；其中，k为保证部件正常工作的最少单元数量，由部件特性确定，1≤k≤N；(1.3)建立Gamma等效部件：对T1进行Gamma分布拟合计算，得到G(a,b)，作为该部件的Gamma等效部件，a、b分别为G(a,b)的形状参数和尺度参数；(2)设置初值步骤：设置保障概率目标值P0＝0.5～0.99，置备件需求变量j＝0；(3)计算保障概率步骤：计算保障概率P：其中，j为备件需求变量，t为保障任务时间，x为时间变量；(4)判断步骤：判断是否P≥P0，是则得到备件需求量j×N；否则j＝j+1，转步骤(3)。2.如权利要求1所述的多Weibull单元部件备件需求量确定方法，其特征在于：所述建立单元寿命矩阵子步骤中，使用Matlab中的wblrnd函数建立单元寿命矩阵M：M＝wblrnd(a0,b0,L,N)；a0、b0分别为W(a0,b0)的尺度参数和形状参数，由单元可靠性寿命试验数据进行Weibull分布拟合计算得到；L为模拟次数，1000≤L≤10000；N为单元装机数，由部件特性确定。3.如权利要求1所述的多Weibull单元部件备件需求量确定方法，其特征在于：所述建立Gamma等效部件子步骤中，使用Matlab中的gamfit函数，对T1进行Gamma分布拟合计算，得到变量phat：phat＝gamfit(T1)；从而得到该部件的Gamma等效部件G(a,b)；其中，a＝phat(1)，b＝phat(2)。4.如权利要求1所述的多Weibull单元部件备件需求量确定方法，其特征在于：所述计算保障概率步骤中，利用Matlab中的gamcdf函数，计算保障概率P：P＝1-gamcdf(t,a(j+1),b)。5.如权利要求1所述的多Weibull单元部件备件需求量确定方法，其特征在于：所述计算保障概率步骤中，可用度作为保障指标时，所述保障概率P修改为：2CN109492974A权利要求书2/2页其中，R(x)为G(a×(j+1),b)在x时刻的可靠度，j为备件需求变量，t为保障任务时间，x、y为时间变量。6.如权利要求5所述的多Weibull单元部件备件需求量确定方法，其特征在于：所述计算保障概率步骤中，先利用Matlab中的gamcdf函数，计算可靠度R(x)：R(x)＝1-gamcdf(x,a(j+1),b)，再利用Matlab中的quad积分函数来计算保障概率P，P＝quad(@R(x),0,t)/t。3CN109492974A说明书1/7页大型货轮整体换件维修多Weibull单元部件备件需求量确定方法技术领域[0001]本发明属于机械设备保障性的设计方法，