[发明专利]一种正态型有寿件更换周期的计算方法

说明书

本发明公开了一种正态型有寿件更换周期的计算方法，本计算方法主要包括如下步骤：计算到寿更换概率，计算使用可用度，并且利用使用可用度计算备件需求量，其中计算使用可用度上，包括如下重要的两个核心步骤：步骤1)：对所述正态型有寿件的工作寿命进行正态等效；步骤2)：根据所述步骤1)求出的正态等效参数计算使用可用度，由所述使用可用度计算备件需求量。按照本发明实现的计算方法，区别于现有技术中并未对有寿件的寿命和工作寿命进行区分的计算方法，能够显著地提高计算结果的准确性。

技术领域

本发明属于有寿件更换评估领域，涉及一种正态型有寿件更换周期的计算方法。

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。更换周期是有寿件的一项重要参数，采取何种方法能得到科学、合理的更换周期，目前国内的相关研究不多。

有寿件的寿命和工作寿命是两个不同的概念，寿命是不考虑更换周期，该单元从开始工作一直到因故障而报废的自然寿终正寝。工作寿命考虑了更换周期的影响，它是在更换周期内，单元从开始工作一直到因故障而报废或者因到达期限而更换这一段时间，工作寿命不大于更换周期。

有寿件最大的特点在于力图预防故障发生，在故障发生前而不是故障后进行维修，这对一些故障发生后后果很严重的装备尤其有意义，例如飞机上的关键零部件。

在确定有寿件的更换周期时，会考虑两个问题：

1)有寿件工作到规定期限(即更换周期)而正常更换的概率(以下简称到寿更换概率)能否满足指标要求？

2)在满足战备完好性指标要求下，能否尽可能少地配置备件？

对于问题1)，有寿件工作到期限而更换是其最佳的工作状态，因故障而更换则是不希望的、后果可能很严重的。显然，当更换周期越短，期限内发生故障的可能性就越低，到寿更换概率越高。

对于问题2)，当更换周期越短时，有可能需要更多的备件。问题2)从备件采购费用的角度描述了选定某更换周期的经济成本。使用可用度是累积工作时间与保障任务时间之间的比例，是一种反映装备战备完好性的常见指标，也是军方主导备件保障工作的顶层指标之一。

由此，在以上的背景下，尤其需要提出一种对更换周期进行计算的方法，目前现有技术当中的解决方法就是采用经验值来对问题1)和问题2)的参数进行计算，在这种情况下，会造成更换周期的合理性(该合理性主要是指成本与收益的权衡，其中成本体现在备件的采购费用，收益是体现在到寿更换概率)难以保证，定量计算基本不可能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种正态型有寿件更换周期的计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤

步骤一：计算到寿更换概率R(T_rep)：

其中，T_rep为待选定的更换周期，μ,σ为所述有寿件寿命正态分布参数；π为圆周率常数；

步骤二：计算使用可用度，并且利用使用可用度计算备件需求量，其中该步骤包括如下子步骤：

步骤1)：对所述正态型有寿件的工作寿命进行正态等效，其中包括如下子步骤：

步骤1.1)：在(0,μ+4σ)范围内选择包含m个数的等差数组[x₁,…,x_m]，1≤i≤m；

步骤1.2)：遍历计算f₁(x_i)，