[發明專利]一種威布爾型單元備件需求量的計算方法

在審

• 申請號: 201710040840.4
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106874238A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張光宇;邵松世;郭璇;李華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 張英

本發明公開了一種威布爾型單元備件需求量的計算方法，該方法包括如下步驟：模擬產生足夠數量的隨機數，當所述單元的形狀參數m大于等于3時，對所述隨機數進行正態分布擬合計算，得到正態分布參數，當所述單元的形狀參數m大于等于1并且小于3時，對所述隨機數進行伽馬分布擬合計算，得到伽馬分布參數；若m≥3時，以正態分布來描述其累積工作時間的分布；若1≤m＜3時，以伽瑪分布來描述其累積工作時間的分布，并且計算保障概率，設置所述單元保障概率閾值，使得所述保障概率大于所述概率閾值的j值即為所計算出的備件需求量。按照本發明實現的計算方法，能夠獲得精確的備件需求量計算結果。

技術領域

本發明屬于單元備件需求計算評估領域，涉及一種威布爾型單元備件需求量的計算方法。

背景技術

威布爾分布用來描述那些失效率隨時間變化的產品單元，解釋因老化、磨損而導致的故障統計規律，主要適用于機電類，是一種應用范圍廣泛的分布類型，對于壽命服從威布爾分布的不修復單元，理論計算其備件需求量時需要計算多重卷積，而威布爾分布的多重卷積解析式極為復雜，難以直接計算。

對于威布爾型單元備件需求量的計算方法，目前現有技術中主要是采用工程近似方法，該方法計算誤差較大。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種威布爾型單元備件需求量的計算方法，按照上述的計算方法能夠有效地解決威布爾單元難以計算需求量的問題。

本發明公開了一種威布爾型單元備件需求量的計算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：模擬產生足夠數量的隨機數，服從W(m,η)：當所述單元的形狀參數m大于等于3時，對所述隨機數進行正態分布擬合計算，得到正態分布均值和方差參數分別為μ、σ；當所述單元的當所述單元的形狀參數m大于等于1并且小于3時，對所述隨機數進行伽馬分布擬合計算，得到伽馬分布的形狀和尺度參數分別為α、λ；

步驟2：計算備件保障概率

將所述單元保障任務時間記為T，所述保障任務時間為所述單元完成任務的預期累積工作時間；

配備所述單元備件數量為j時，

若m≥3時，以正態分布N((1+j)μ,(1+j)σ²)來描述所述累積工作時間的分布；若1≤m＜3時，以伽瑪分布Ga((1+j)α,λ)來描述所述累積工作時間的分布，并且按照如下的方式計算保障概率P_s:

其中Γ((1+j)α)為Gamma函數；

步驟3：設置所述單元保障概率閾值，使得所述保障概率大于或等于所述概率閾值的j值即為所計算出的備件需求量。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要是提出替換理論算法中采用威布爾多重卷積的簡易算法：按照形狀參數分別進行正態等效或伽馬等效，現有實驗基礎證實在形狀參數大于等于3的情況下，發現威布爾分布和正態分布是極為相似，在此種情況下，可以采用正態分布的備件需求量計算方法去替代威布爾計算方法；在小于3的情況下，基于本發明解決問題的目的發現，發現威布爾分布和伽馬分布是相似的，因此而提出了采用伽馬分布的備件需求量計算方法去替代威布爾計算方法；總之，本發明并沒有簡單地采用正態等效或者是伽馬等效，而是依據形狀參數來分類等效，使得計算結果更加精確。

附圖說明

圖1是按照本發明實現的威布爾型單元備件需求量的計算方法的流程示意圖。

具體實施方式