基于可靠性的更换压缩机中部件的方法及处理器

本技术涉及器件管理领域，具体地涉及一种基于可靠性的更换压缩机中部件的方法、存储介质及处理器。

背景技术：

1、离心压缩机作为天然气管道输送的“心脏”，其运行稳定与安全可靠性对保障管道系统供气安全至关重要。目前，在压缩机部件的备件库存管理方面，管道公司常常采取相对保守的备件库存管理方法，即不管备件价格和使用频率的高低，均进行储备，且备用件的数量充足，在压缩机部件发生故障时即可采用备用件进行更换和维护。然而，采用该种方式，若备用件的数量冗余或不足，备用件的采购时间和更换时间不合理，则会使导致备用件的库存管理成本过高。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种基于可靠性的更换压缩机中部件的方法、存储介质及处理器，用以解决现有技术中压缩机备用件的库存管理成本过高的问题。

2、为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种基于可靠性的更换压缩机中部件的方法，包括：

3、针对压缩机中的任意一个部件，在压缩机开始运行之后，判断备件存放库中是否存放有与部件对应的备用件；

4、在备件存放库中未存放有与部件对应的备用件的情况下，根据压缩机的平均故障间隔时长确定压缩机的平均故障率；

5、根据压缩机的平均故障率确定压缩机从运行起始时刻起每个时刻的可靠度；

6、将每个时刻的可靠度输入至智能优化模型，以通过遗传算法求解智能优化模型得到备用件的最佳订购时刻和最佳更换时刻；

7、按照最佳订购时刻采购备用件，并按照最佳更换时刻将部件更换为备用件。

8、在本技术实施例中，方法还包括：在将每个时刻的可靠度输入至智能优化模型之前，根据目标函数和约束条件构建智能优化模型；其中，约束条件包括压缩机的可靠度约束和备用件的维护时间约束，目标函数是根据部件的期望维护时长和在期望维护时长内的期望维护成本构建的；期望维护成本包括部件的计划更换总成本和失效更换总成本，以及备用件的交付时长和备用件在部件失效前和失效后到达备件存放库产生的持有总成本和短缺总成本。

9、在本技术实施例中，可靠度约束的表达式如公式(1)所示：

10、tr≥to+t   (1)

11、其中，tr是指备用件的备件更换时刻，t0是指备用件的备件订购时刻，t是指备用件的交付时长；

12、维护时间约束的表达式如公式(2)所示：

13、rt≥rs  (2)

14、rt是指压缩机在时刻t的可靠度，rs是指压缩机的目标可靠度。

15、在本技术实施例中，目标函数的表达式如公式(3)所示：

16、

17、其中，c是指更换压缩机中部件所需的单位时间平均费用率，e(c)是指压缩机中部件的期望维护成本，e(l)是指压缩机中部件的期望维护时长。

18、在本技术实施例中，期望维护成本的表达式如公式(4)所示：

19、e(c)＝c1+c2+c3+c4  (4)

20、其中，e(c)是指压缩机中部件的期望维护成本，c1是指压缩机中部件的计划更换总成本，c2为压缩机中部件的失效更换总成本，c3为压缩机中部件对应的备用件在部件失效后到达备件存放库产生的短缺总成本，c4为压缩机中部件对应的备用件在部件失效前到达备件存放库产生的持有总成本。

21、在本技术实施例中，计划更换总成本的表达式如公式(5)所示：

22、c1＝cpr(tr)   (5)

23、其中，c1是指压缩机中部件的计划更换总成本，cp是指压缩机中部件的单位计划更换成本，r(tr)是指压缩机在备件更换时刻tr时的可靠度函数；

24、失效更换总成本的表达式如公式(6)所示：

25、c2＝cff(tr)   (6)

26、其中，c2是指压缩机中部件的失效更换总成本，cp是指压缩机中部件的单位失效更换成本，f(tr)是指压缩机在备件更换时刻tr时的累计分布函数，f(tr)＝1-r(tr)；

27、短缺总成本的表达式如公式(7)所示：

28、

29、其中，c3是指压缩机中部件对应的备用件在部件失效后到达备件存放库产生的短缺总成本，ks是指压缩机中部件对应的备用件在部件失效后到达备件存放库产生的单位短缺成本，t0是指备用件的备件订购时刻，t是指备用件的交付时长，f(t)是指压缩机的部分失效时间的累计分布函数，是指对累计分布函数f(t)从备件订购时刻t0至时刻t0+t进行积分后所得的数值；

30、持有总成本的表达式如公式(8)所示：

31、

32、其中，c4为压缩机中部件对应的备用件在部件失效前到达备件存放库产生的持有总成本，k是指压缩机中部件对应的备用件在部件失效前到达备件存放库产生的单位持有成本，指对可靠度函数r(t)从时刻t0+t至备件更换时刻tr进行积分后所得的数值。

33、在本技术实施例中，期望维护时长的表达式如公式(9)所示：

34、

35、其中，e(l)是指压缩机中部件的期望维护时长，tr是指备用件的备件更换时刻，是指对可靠度函数r(t)从时刻0至备件更换时刻tr进行积分后所得的数值，t0是指备用件的备件订购时刻，t是指备用件的交付时长，f(t)是指压缩机的部分失效时间的累计分布函数，是指对累计分布函数f(t)从备件订购时刻t0至时刻t0+t进行积分后所得的数值。

36、在本技术实施例中，根据压缩机的平均故障率确定压缩机从运行起始时刻起每个时刻的可靠度包括：基于压缩机的可靠度函数确定压缩机从运行起始时刻起每个时刻的可靠度，其中，可靠度函数的表达式如公式(10)所示：

37、r(t)＝e-λt   (10)

38、其中，r(t)是指压缩机的可靠度函数，t是指从运行起始时刻起的每个时刻，λ是指压缩机的平均故障率。

39、本技术第二方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的基于可靠性的更换压缩机中部件的方法。

40、本技术第三方面提供一种处理器，被配置成执行上述的基于可靠性的更换压缩机中部件的方法。

41、通过上述技术方案，针对压缩机中的任意一个部件，在压缩机开始运行之后，判断备件存放库中是否存放有与部件对应的备用件；在备件存放库中未存放有与部件对应的备用件的情况下，根据压缩机的平均故障间隔时长确定压缩机的平均故障率；根据压缩机的平均故障率确定压缩机从运行起始时刻起每个时刻的可靠度；将每个时刻的可靠度输入至智能优化模型，以通过遗传算法求解智能优化模型得到备用件的最佳订购时刻和最佳更换时刻；按照最佳订购时刻采购备用件，并按照最佳更换时刻将部件更换为备用件，能够根据压缩机的可靠度确定备用件的最佳订购时刻和最佳更换时刻，在确保压缩机的运行效率和运行效益的情况下，使得压缩机中部件对应的备用件能够按需采购，大幅度降低备用件的库存管理成本。

42、本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。