[發(fā)明專利]一種狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)測維修混合維修規(guī)劃方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710389527.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN107315396B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤明懿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十六研究所
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;G06F17/50;G06Q10/00;G06Q50/04
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;馬東偉

本發(fā)明涉及一種狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)測維修混合維修規(guī)劃方法，包括步驟：步驟一、根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測維修策略采集系統(tǒng)狀態(tài)值；步驟二、判斷系統(tǒng)狀態(tài)值是否達(dá)到預(yù)防維修狀態(tài)閾值L_p，否，則執(zhí)行步驟一；是，則執(zhí)行步驟三；步驟三、判斷系統(tǒng)狀態(tài)值是否超過失效閾值，是，則開展事后維修；否，則建立預(yù)測維修規(guī)劃策略；步驟四、判斷是否滿足預(yù)測維修策略的更新停止條件，否，則執(zhí)行步驟三；是，則開展預(yù)防維修。本發(fā)明實(shí)施例提出一種混合維修規(guī)劃方法，既能在產(chǎn)品開始運(yùn)行前對(duì)維修策略可能達(dá)到的總體水平給出準(zhǔn)確估計(jì)，又能在此基礎(chǔ)上基于預(yù)測維修方法進(jìn)一步提升部分產(chǎn)品的維修效果，進(jìn)而提升所有產(chǎn)品的總體維修效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)品壽命預(yù)測與健康管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)測維修混合維修規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對(duì)于制造型企業(yè)，生產(chǎn)總成本的很大一部分是用于設(shè)備維修的。對(duì)于核電企業(yè)等安全敏感型企業(yè)，是否能有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并適時(shí)加以維修更是企業(yè)的頭等大事。近年來，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測維修(CBM)與預(yù)測維修(PdM)策略逐步得到人們的關(guān)注與研究。對(duì)于大部分產(chǎn)品，其失效總是伴有一段特征指標(biāo)變化的過程，如果能準(zhǔn)確掌握這些特征指標(biāo)，就能更好地理解產(chǎn)品的衰退過程，甚至預(yù)測其失效時(shí)間。因此，相比于傳統(tǒng)的周期性預(yù)防維修或基于產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)壽命分布的預(yù)防維修策略，狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)測維修往往能更有效地減少產(chǎn)品失效比例，降低維修費(fèi)用，提升設(shè)備可用性與安全性。

狀態(tài)監(jiān)測維修根據(jù)產(chǎn)品特征指標(biāo)的衰退模型優(yōu)化選取預(yù)防維修狀態(tài)閾值、狀態(tài)監(jiān)測間隔等參數(shù)，一旦某一產(chǎn)品的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)值達(dá)到或超過預(yù)防維修狀態(tài)閾值則開展預(yù)防維修。另一方面，預(yù)測維修則根據(jù)每一個(gè)產(chǎn)品的在線狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，預(yù)測其未來的衰退過程發(fā)展趨勢(shì)，并根據(jù)這一預(yù)測動(dòng)態(tài)地更新其預(yù)防維修時(shí)間，直至滿足某一更新停止條件或產(chǎn)品失效為止。由于上述特點(diǎn)，狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)測維修各有優(yōu)勢(shì)：狀態(tài)監(jiān)測維修建立在一批產(chǎn)品的衰退過程模型之上，因而可以準(zhǔn)確地給出針對(duì)一批同類產(chǎn)品的總體維修效果(平均維修費(fèi)用、平均可用度、平均生產(chǎn)率等)；而預(yù)測維修在維修策略建立在每一具體產(chǎn)品的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)之上，因而其針對(duì)性更強(qiáng)，維修時(shí)間往往更優(yōu)，但同時(shí)難以給出一批同類產(chǎn)品在開展預(yù)測維修后的總體維修效果。對(duì)于大型制造企業(yè)而言，在實(shí)施維修前知曉某一維修策略的總體維修效果與實(shí)施維修過程中維修效果的進(jìn)一步提升往往都很重要，前者通常意味著訂單能否準(zhǔn)時(shí)交付，而后者則意味著成本能否進(jìn)一步降低、產(chǎn)量能否進(jìn)一步提升。在現(xiàn)有關(guān)于狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)防維修的研究中，M.–Y.You等提出一種預(yù)防維修規(guī)劃與剩余壽命預(yù)測結(jié)果相結(jié)合的維修規(guī)劃策略(Ming-Yi You,Fang Liu,Wen Wang,GuangMeng.Statistically planned and individually improved predicitive maintenancemanagement for continuously monitored degrading systems.IEEE Transactions onReliability,2010,59(4),744-753)。然而，該項(xiàng)研究是基于傳統(tǒng)的基于統(tǒng)計(jì)壽命分布的預(yù)防維修給出總體維修效果評(píng)估，并非基于效果更好的狀態(tài)監(jiān)測維修策略。另一方面，基于剩余壽命預(yù)測結(jié)果的個(gè)體維修效果提升策略也是近似優(yōu)化的(或基于經(jīng)驗(yàn)的)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種狀態(tài)監(jiān)測維修與預(yù)測維修混合維修規(guī)劃方法及系統(tǒng)，基于狀態(tài)監(jiān)測維修給出總體維修效果評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上采用預(yù)測維修策略進(jìn)一步提升個(gè)體維修效果，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，在基于本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例中，包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測維修策略采集系統(tǒng)狀態(tài)值；

步驟二、判斷系統(tǒng)狀態(tài)值是否達(dá)到預(yù)防維修狀態(tài)閾值L_p，否，則執(zhí)行步驟一；是，則執(zhí)行步驟三；

步驟三、判斷系統(tǒng)狀態(tài)值是否超過失效閾值，是，則開展事后維修；否，則建立預(yù)測維修規(guī)劃策略；