[发明专利]一种无维护状态下舰艇装备的备件配置优化方法

说明书

本发明公开了一种无维护状态下舰艇装备的备件配置优化方法，包括搭建装备贮存期间可靠度计算模型以及装备使用期间可靠度计算模型；计算装备的使用可靠度效益值Δp_xk，获取装备的可靠度效益矩阵；根据初始备件配置方案获取可靠度效益矩阵中该备件配置方案所对应的一组可靠度效益值，选取改组可靠度效益值中的最大值，将其替换为该备件数目增加一个时对应的可靠度效益值，同时对应的备件数据增加一个，更新备件配置方案，从而获取该备件方案下装备的最小使用可靠度。本发明技术方案的方法，充分考虑了装备在贮存和使用阶段的备件需求，获取了对应的可靠度效益值，同时通过对备件配置方案进行求解约束，可以进一步获取有效的最佳备件配置方案。

技术领域

本发明属于舰艇装备可靠性与备件评估领域，具体涉及一种无维护状态下舰艇装备的备件配置优化方法。

背景技术

舰艇是集空中、水面、水下为一体的多功能独立作战单元，其中包含有多种装备组件。除经常性使用装备，亦存在使用时间极短、不工作时间长一类的装备，也可称之为极低使用占空比装备。对于列装后放置于舰艇上的极低使用占空比装备，与封装处于贮存状态的装备相比，舰艇上装备不工作期间所处环境可以看作为特殊贮存环境，将舰艇上装备不工作期间的状态称之为贮存状态，本申请文件中所提的贮存均指舰艇装备不工作的状态。对于极低使用占空比装备，由于装备工作时间占整个任务时间比例极小，装备不工作时间极长。受海上高温、高湿、高盐等因素影响，装备贮存期间容易发生故障。

与装备处于工作状态故障机理及维修相比，装备处于贮存期间的保障有如下不同：(1)部件故障相互独立。与装备使用阶段故障相比，装备在使用期间出现故障后，装备停机将不再产生备件需求，而装备贮存期间，部件发生故障后，装备中其它部件依旧产生故障。(2)故障表现形式不同。装备在工作期间出现故障时，装备会立即停止工作，从而及时对装备故障件进行换件维修，而当装备在贮存期间出现故障时，无法获知装备的故障时间，无法及时对装备换件维修，只能等待装备使用时才能对其进行换件维修。

一般来说，在装备贮存期间无检测维护期间，引入虚拟站点，当装备在贮存状态出现故障时，因虚拟站点无维修能力和备件资源，因此无法对故障装备实施换件维修，直到装备使用前的检测时刻，虚拟站点向站点j送修装备贮存期间的故障件，同时向站点j申领相同数量的备件，然后才能对故障装备进行换件维修。当装备在使用阶段发生故障时，虚拟站点与站点j都实行(s-1,s)保障，装备不同阶段的备件补给流程如图1所示。目前，任务期间编队备件方案制定方法主要根据装备工作时间长短来确定，较少考虑装备长时间贮存失效引起的备件消耗。由于装备使用时间极短，相比装备贮存或使用一段时间内所处完好的时间，极低使用占空比装备更关注装备使用前的完好性，亦即装备在贮存期间的可靠度。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种无维护状态下舰艇装备的备件配置优化方法。本发明技术方案的方法，针对现有技术中备件配置方案中没有考虑装备贮存期间备件需求的情况，搭建了装备贮存-使用阶段的可靠度模型，可以对装备贮存-使用阶段的最优备件配置方案进行优化。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种无维护状态下舰艇装备的备件配置优化方法，其特征在于，包括

S1搭建装备贮存期间可靠度计算模型以及装备使用期间可靠度计算模型，并根据装备贮存期间的可靠度模型和使用期间的可靠度模型获取无维护状态下装备的可靠度计算模型；

S2根据无维护状态下装备的可靠度计算模型，获取任意时刻任意站点装备的任意部件在配置数增加一个的情况下，装备的使用可靠度效益值；将同一备件项目在不同配置数下的可靠度效益值按照配置数的大小依次横向排列、并将不同备件项目的可靠度效益值纵向排列，获得装备的可靠度效益矩阵；

S3将所述可靠度效益矩阵第一列中可靠度效益值最大的备件项目配置数加一后的效益值替代矩阵中原来的效益值，以更新可靠度效益矩阵；根据更新后的可靠度效益矩阵第一列的可靠度效益值对应的备件配置方案，结合无维护状态下装备的可靠度计算模型，计算装备最小使用可靠度；