[發明專利]復雜裝備部件維修級別優化系統及其建立方法

有效

• 申請號: 201210146648.0
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102682348A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 付旭云;鐘詩勝;李臻
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

?本發明涉及一種設備維修方案，具體地說是一種特別適用于復雜裝備部件維修級別優化的復雜裝備部件維修級別優化系統及其建立方法。

背景技術

眾所周知，復雜裝備在國民經濟中占有重要的地位。一般情況下，在全生命周期內，復雜裝備必須進行多次維修。復雜裝備進行維修時，首先需要確定要做什么樣的維修工作，即確定維修工作范圍。維修工作范圍直接影響著復雜裝備的維修成本以及修后可靠性和性能。一般地說，維修工作范圍越大，復雜裝備修后可靠性和性能越好，但維修成本也越高；維修工作范圍越小，維修成本就越低，同時修后可靠性和性能也越差。維修工作范圍制定的不合理，會出現所謂的欠維修或過維修問題。欠維修不能達到送修目標；過維修則會增加維修成本。因此，合理確定復雜裝備的維修工作范圍具有重要的意義。

目前，對于采取事后維修、定時維修或視情維修策略的設備，其每次送修時需要進行檢查、維修的零部件分別取決于設備發生的故障、設備的使用時間或設備的狀^]。在確定了需要進行檢查、維修的零部件后，為了減少計劃維修的次數，一般將維修工作范圍決策問題轉化為機會維修問題，并采用動態規劃、基于組件相似性的模糊模型、蒙特卡羅仿真、基于信號模型的可靠性分析等方法來確定最終的維修工作范圍。

復雜裝備廣泛采用定時維修、視情維修和狀態監控三種方式相結合的維修策略，其維修工作范圍制定的影響因素眾多，一般設備維修工作范圍的決策方法不能適用于復雜裝備。復雜裝備結構復雜，大都采用了模塊化設計思想，由多個部件裝配而成，所以確定裝備整機的維修工作范圍也就是確定各個組成部件的維修工作范圍。為了簡化部件維修工作范圍的制定，復雜裝備制造商一般對每個部件都給出了幾個標準的維修工作范圍，稱為維修級別。因此，確定復雜裝備維修工作范圍就轉化為確定各部件的維修級別了。

現階段，復雜裝備送修時，一般通過由裝備用戶、承修廠和制造商代表三方召開的會議確定各部件維修級別。在會議上確定部件維修級別時，即使是經驗豐富的工程師，也需要耗費大量的時間和精力，而且還難以獲得最優的部件維修級別。

發明內容

本發明針對現有技術復雜裝備部件維修過程存在的部件維修級別確定困難、維修效率低、維修效果差等不足，提出一種能夠快速準確的獲得復雜裝備部件的維修級別、有效提高維修效率及可靠性、降低復雜裝備部件維修成本的復雜裝備部件維修級別優化系統及其建立方法。

本發明可以通過以下措施達到：

一種復雜裝備部件維修級別優化系統，其特征在于待維修復雜裝備包含的部件數量記為???????????????????????????????????????????????，第個部件各維修級別L按照從低到高分別記為L₁，L₂，……L_m，最低維修級別記為，則該復雜裝備部件維修級別系統由下式表示：

式中，表示第個部件選擇的維修級別；表示整數集合；表示第個部件采用維修級別時所需的維修成本；表示性能函數；表示整機目標性能；表示可靠性函數；表示整機目標可靠性。

本發明還提出了一種復雜裝備部件維修級別優化系統的建立方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：建立部件維修級別知識庫，獲得基于支持向量機的部件維修級別與整機性能貢獻的挖掘模型，

步驟二：確定部件送修目標，其具體操作為從使用時間、性能、可靠性三個方面給出復雜裝備的送修目標，送修目標應根據裝備類型，并結合用戶實際需求確定，

步驟三：獲得部件最低維修級別，其具體操作為根據使用時間目標要求，獲得本次送修需要更換的壽命件清單，其中當能夠直接獲知零件損傷趨勢發展模型時，根據使用時間目標要求，獲得本次送修需要修理的零件清單，當不能直接獲知零件損傷趨勢發展模型時，根據大量歷史損傷數據，采用模式識別方法建立零件損傷趨勢發展模型，進而獲得本次送修需要修理的零件清單，在此基礎上，根據步驟一中所得的維修級別知識庫，獲得由各零件組成的各部件的最低維修級別，

步驟四：優化各部件維修級別，基于步驟一中所得的維修級別知識庫和送修目標要求，建立復雜裝備部件維修級別優化模型，采用粒子群優化算法、模擬退火算法進行求解。