[发明专利]一种伽马型有寿件备件需求量计算方法

说明书

本发明公开了一种伽马型有寿件备件需求量的计算方法，该方法主要包括如下执行步骤：步骤1：模拟所述备件的寿命，产生N个随机数，服从伽马分布，并且所述备件的伽马分布尺寸分布参数相同；步骤2：模拟所述备件的工作寿命，对这N个随机t_i进行遍历修正后得到t_i；步骤3：对所述N个随机数t_i进行伽马分布拟合计算，获得用于计算所述备件保障概率的伽马分布参数a′,b′；步骤4：利用所述步骤3获得的所述伽马分布参数计算备件保障概率P：步骤5：设置备件保障概率阈值，使得所述备件保障概率P大于或等于所述阈值的S值即为所计算出的备件需求量。按照本发明实现的备件需求量的计算方法，能够对伽马分布型有寿件备件的需求量进行准确反映保障概率的计算。

技术领域

本发明属于有寿件备件的寿命计算领域，涉及一种伽马型有寿件备件需求量的计算方法。

背景技术

有寿件是规定了预防性维修更换或报废期限的件及可以预计使用寿命的件，亦称限寿件。在航空领域，飞机备件通常分为初始备件、后续备件和有寿备件。使用有寿件能有效地预防故障发生，因此尤其在航空领域有寿件的使用问题具有重大的实践意义。国内关于有寿件备件需求的研究不多，计算备件需求量的方法主要是基于实际平均消耗数量再乘以一个大于1的加权系数的统计方法，该方法无法解决计算备件保障概率等保障效果评估问题。

有寿件的换件维修有两种：到寿更换和故障更换。前者是指有寿件在工作到其规定期限还未发生故障需要进行预防性维修而进行的更换。后者是指有寿件未工作到规定期限就已发生故障而进行的更换。在计算有寿件的备件需求量时，需要综合考虑这两种更换造成的备件需求。如果只有到寿更换的话，有寿件的备件需求预测模型是极其简单的。但由于有寿件在规定的期限期内有可能随机发生故障，使得有寿件备件需求预测工作变得复杂起来。

伽马分布常用来描述类似“冲击”引起的故障，假若单元能经受若干次外界冲击，但当单元受冲击次数累积到一定次时就产生失效，现有技术中还未存在对伽马分布型有寿件备件的需求量进行能准确反映保障概率的计算方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种伽马型有寿件备件需求量的计算方法，其特征在于，该方法主要包括如下计算步骤：

步骤1：模拟所述备件的寿命，产生N个随机数t_i，t_i服从伽马分布Ga(a,b)，并且所述备件的伽马分布尺寸分布参数相同，1≤i≤N；

步骤2：模拟所述备件的工作寿命，对这N个随机数t_i进行遍历修正后得到修正方法如下式：

步骤3：对所述N个随机数进行伽马分布拟合计算，计算结果记为Ga(a′,b′)，获得用于计算所述备件保障概率的伽马分布参数a′,b′；

步骤4：利用所述步骤3获得的所述伽马分布参数按照下式计算备件保障概率P：

其中T_w为保障任务时间，所述保障任务时间为所述备件完成任务的预期累积工作时间；

步骤5：设置备件保障概率阈值，使得所述备件保障概率P大于或等于所述阈值的S值即为所计算出的备件需求量。

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，本发明基于如下的思路来对工作寿命的分布进行伽马等效：伽马分布常用来描述类似“冲击”引起的故障，假若单元能经受若干次外界冲击，但当单元受冲击次数累积到一定次时就产生失效。对伽马型有寿件的更换进行观察，发现其到寿更换在现象上与伽马分布在某次“冲击”后发生故障的现象有相似之处，因此可以尝试以伽马分布来近似描述有寿件工作寿命的分布，再利用成熟的伽马型备件预测模型来计算备件需求量。

附图说明