一种机械设备维修分析方法、系统及电子设备

本发明属于机械设备维修领域，更具体地，涉及一种机械设备维修分析方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、当前机械设备的维修分析仅考虑维修耗时很少的场景，分析维修能力时忽略维修耗时，约定维修耗时为零。

2、但是，当机械设备的维修耗时确实较长，例如民航飞机的许多维修项目耗时较多，若以一年时间作为保障任务期，飞机在任务期间发生故障后，由于维修时间占用了任务期间的飞行时间，实际的工作时间减少必然带来备件需求的下降。因此，当维修耗时较大时，仍然采用忽略维修耗时的分析方式，必然会导致维修分析预估不准确的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种机械设备维修分析方法、系统及电子设备，旨在解决当维修耗时较大时，仍然采用忽略维修耗时的分析方式，必然会导致机械设备维修分析预估不准确的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种机械设备的维修分析方法，包括以下步骤：

3、s1，确定机械设备的组成和寿命分布，并确定机械设备的维修耗时分布；所述机械设备包括多个机械件单元，每个机械件单元的寿命和所述维修耗时均服从正态分布；

4、s2，为每个机械件单元分配0个机械备件；

5、s3，根据各个机械件单元的寿命分布确定各个机械件单元的备件保障力度，从中确定备件保障力度最小的机械件单元，并将其机械备件的数量增加1个；

6、s4，确定机械设备的机械备件总数量，根据各个机械件单元的寿命分布和维修耗时分布确定机械设备消耗的备件总数量从0依次增加到最大值时分别对应的及时完成维修的概率和未及时完成维修的概率；

7、s5，将机械设备消耗备件总数量从0依次增加到最大值时及时完成维修的概率和未及时完成维修的概率叠加求和，得到机械设备的备件保障概率；

8、s6，若当前求得的备件保障概率低于预设备件保障指标，则执行步骤s3-步骤s5，否则执行步骤s7；

9、s7，将当前求得的机械备件总数量和备件保障概率输出，作为满足预设备件保障指标的机械设备维修分析结果。

10、具体地，机械设备包括的n个单元，类型各不相同。例如电脑，其组成单元分别是屏幕，键盘，鼠标，主板，硬盘等。故可理解为：机械设备包括多个不同类型的机械单元，每个机械单元的寿命分布参数并不相同。

11、在一个可能的实现方式中，设机械件单元i的备件数量为si，1≤i≤n，机械件单元i的寿命正态分布为n(ai,bi)，则机械件单元i的备件保障力度pdyi为：

12、

13、其中，t表示机械设备的任务时间，x表示机械件单元的寿命变量。

14、在一个可能的实现方式中，设维修耗时服从正态分布n(c,d)，c是维修耗时均值，d是维修耗时根方差；

15、机械设备消耗r个机械备件及时完成维修的概率psr为：

16、

17、其中，y表示维修耗时变量，q(y)为机械设备消耗r个机械备件的概率，q(y)计算步骤为：

18、(q.1)令i＝1；

19、(q.2)计算概率数组pd，其中，概率数组pd包括si+1个元素，每个元素的数值通过下式确定：

20、

21、(q.3)若i＝1，则令pj＝pd，否则pj＝pj*pd，*是卷积计算符号；

22、(q.4)更新i＝i+1，若i≤n则执行(q.2)，否则执行(q.5)；

23、(q.5)令q(y)＝pj1+r，其中，pj1+r是数组pj中第1+r个元素。

24、在一个可能的实现方式中，设维修耗时服从正态分布n(c,d)，c是维修耗时均值，d是维修耗时根方差；设机械件单元j的备件数量为sj，1≤j≤n，机械件单元j的寿命正态分布为n(aj,bj)；机械设备消耗r个机械备件未及时完成维修的概率pfr为：

25、(5.1)令i＝1；

26、(5.2)计算机械件单元i未及时完成维修的概率pfti；

27、

28、式中，r(x)表示未及时完成维修条件下消耗1个机械备件的维修时间概率；dj(x)表示未及时完成维修且消耗共1个机械备件时机械件单元j的工作时间概率；g(x)表示未及时完成维修条件下消耗r个备件的维修时间概率，r>1；h(x)表示未及时完成维修且消耗共r个备件时设备的工作时间概率，r>1；

29、

30、

31、

32、其中，t表示时间变量；h(x)的计算步骤如下：

33、(h.1)令j＝1；

34、(h.2)计算概率数组pdd，其中，概率数组pdd包括sj或sj+1个元素，每个元素的数值通过下式确定：

35、若j＝i，1≤k≤sj

36、否则，

37、

38、(h.3)若j＝1，则令pjj＝pdd，否则pjj＝pjj*pdd，*是卷积计算符号；

39、(h.4)更新j＝j+1，若j≤n则执行(h.2)，否则执行(h.5)；

40、(h.5)令h(x)＝pjjr；其中，pjjr是数组pjj中第r个元素；

41、(5.3)更新i＝1+i，若i≤n则执行(5.2)，否则

42、第二方面，本发明提供了一种机械设备的维修分析系统，包括：

43、组成及分布确定单元，用于确定机械设备的组成和寿命分布，并确定机械设备的维修耗时分布；所述机械设备包括多个机械件单元，每个机械件单元的寿命和所述维修耗时均服从正态分布；

44、备件初始化单元，用于为每个机械件单元分配0个机械备件；

45、保障概率计算单元，用于根据各个机械件单元的寿命分布确定各个机械件单元的备件保障力度，从中确定备件保障力度最小的机械件单元，并将其机械备件的数量增加1个；确定机械设备的机械备件总数量，根据各个机械件单元的寿命分布和维修耗时分布确定机械设备消耗的备件总数量从0依次增加到最大值时分别对应的及时完成维修的概率和未及时完成维修的概率；以及将机械设备消耗备件总数量从0依次增加到最大值时及时完成维修的概率和未及时完成维修的概率叠加求和，得到机械设备的备件保障概率；

46、保障概率判断单元，用于若当前求得的备件保障概率低于预设备件保障指标，则指示保障概率计算单元再次计算新的备件保障概率，否则将当前求得的机械备件总数量和备件保障概率输出，作为满足预设备件保障指标的机械设备维修分析结果。

47、在一个可能的实现方式中，设机械件单元i的备件数量为si，1≤i≤n，机械件单元i的寿命正态分布为n(ai,bi)，则保障概率计算单元计算的机械件单元i的备件保障力度pdyi为：

48、

49、其中，t表示机械设备的任务时间，x表示机械件单元的寿命变量。

50、在一个可能的实现方式中，设维修耗时服从正态分布n(c,d)，c是维修耗时均值，d是维修耗时根方差；

51、则保障概率计算单元计算的机械设备消耗r个机械备件及时完成维修的概率psr为：

52、

53、其中，y表示维修耗时变量，q(y)为机械设备消耗r个机械备件的概率，q(y)计算步骤为：

54、(q.1)令i＝1；

55、(q.2)计算概率数组pd，其中，概率数组pd包括si+1个元素，每个元素的数值通过下式确定：

56、

57、(q.3)若i＝1，则令pj＝pd，否则pj＝pj*pd，*是卷积计算符号；

58、(q.4)更新i＝i+1，若i≤n则执行(q.2)，否则执行(q.5)；

59、(q.5)令q(y)＝pj1+r，其中，pj1+r是数组pj中第1+r个元素。

60、在一个可能的实现方式中，设维修耗时服从正态分布n(c,d)，c是维修耗时均值，d是维修耗时根方差；设机械件单元j的备件数量为sj，

61、1≤j≤n，机械件单元j的寿命正态分布为n(aj,bj)；则保障概率计算单元计算的机械设备消耗r个机械备件未及时完成维修的概率pfr为：

62、(5.1)令i＝1；

63、(5.2)计算机械件单元i未及时完成维修的概率pfti

64、

65、式中，r(x)表示未及时完成维修条件下消耗1个机械备件的维修时间概率；dj(x)表示未及时完成维修且消耗共1个机械备件时机械件单元j的工作时间概率；g(x)表示未及时完成维修条件下消耗r个备件的维修时间概率，r>1；h(x)表示未及时完成维修且消耗共r个备件时设备的工作时间概率，r>1；

66、

67、

68、

69、其中，t表示时间变量；h(x)的计算步骤如下：

70、(h.1)令j＝1；

71、(h.2)计算概率数组pdd，其中，概率数组pdd包括sj或sj+1个元素，每个元素的数值通过下式确定：

72、若j＝i，1≤k≤sj

73、否则，

74、

75、(h.3)若j＝1，则令pjj＝pdd，否则pjj＝pjj*pdd，*是卷积计算符号；

76、(h.4)更新j＝j+1，若j≤n则执行(h.2)，否则执行(h.5)；

77、(h.5)令h(x)＝pjjr；其中，pjjr是数组pjj中第r个元素；

78、(5.3)更新i＝1+i，若i≤n则执行(5.2)，否则

79、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。

80、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。

81、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。

82、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

83、本发明提供了一种机械设备维修分析方法、系统及电子设备，在面临维修耗时较大的实际情况时，采用本发明方法能更合理确定备件需求量，有效解决以往业内方法造成的维修分析结果不准确的问题，针对维修耗时较大的场景，本发明的维修分析方法具有较高的实用价值，能够利用维修分析结果合理为机械设备准备备件，保障机械设备在任务期间内正常运转。