[發明專利]基于區間層次分析的產品子系統的故障時間計算方法

在審

• 申請號: 201811002712.1
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109165740A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 黃洪鐘;楊斌;彭衛文;黃鵬;蔡俊;黃土地;郭駿宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06N7/02
• 分類號: G06N7/02;G06Q10/06
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中;何凡

本發明公開了一種基于區間層次分析的產品子系統的故障時間計算方法，其包括將產品劃分為若干子系統；采用專家對任意兩個影響因素間相對重要程度的打分構建層次分析法中的1～9標度矩陣，并將矩陣擴展為連續型的0～9標度矩陣；當0～9標度矩陣滿足一致性檢驗時，計算0～9標度矩陣的權重向量；構建各子系統平均故障率所占比重的模糊關系矩陣；根據模糊關系矩陣，計算模糊因素的隸屬函數矩陣；采用權重向量和隸屬函數矩陣，計算產品可靠性對子系統的隸屬程度；對每個子系統的隸屬程度去模糊化，得到每個子系統的實數隸屬程度；根據實數隸屬程度和產品整機的平均故障時間，計算子系統的平均故障時間。

技術領域

本發明涉及工業產品可靠性模糊綜合分配技術領域，具體涉及一種基于區間層次分析的產品子系統的故障時間計算方法。

背景技術

隨著科技的進步，企業之間的競爭越發激烈。對于制造企業而言，工業機器人的性能水平決定了該企業的核心競爭力。因而，工業機器人的可靠性水平直接影響了工業機器人的性能，提高工業機器人的可靠性顯得尤為重要。可靠性分配作為可靠性設計中的一個重要環節，它將使用方提出的，在產品研制任務書(或合同)中規定的總體可靠性指標，自頂向底，由上到下，從整體到局部，逐步分解，分配到各系統、分系統及設備。也就是上一級產品對其下一級產品的可靠性定量要求，并將其寫入相應的研制任務書或合同中，是一個演繹分解的過程。目前針對工業機器人可靠性數據不足的情況下，采用評分分配法來進行可靠性分配。傳統的評分分配法主觀性太強，過度依賴專家評分的結果，導致分配結果過于保守或者不準確。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的基于區間層次分析的產品子系統的故障時間計算方法解決了現有產品因可靠性數據不足難以進行產品的子系統的故障時間精準計算的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種基于區間層次分析的產品子系統的故障時間計算方法，其包括：

根據產品的功能和結構，將其劃分為若干子系統；

采用專家對任意兩個影響因素間相對重要程度的打分構建層次分析法中的1～9標度矩陣，并將1～9標度矩陣擴展為連續型的0～9標度矩陣；

當0～9標度矩陣滿足一致性檢驗時，計算0～9標度矩陣的權重向量；

采用每個影響因素下，任意兩個子系統的平均故障率的比值，構建形成各子系統平均故障率所占比重的模糊關系矩陣；

根據模糊關系矩陣，計算模糊因素的隸屬函數矩陣

其中，為中第i行第j列的元素，1≤i≤m，1≤j≤n，為m×n矩陣；n為子系統的總個數；m為影響因素總個數；為在影響因素i下，子系統S_j的平均故障率與子系統S_k的平均故障率的比值；γ_ij^-=γ_ij⁺;

采用權重向量和隸屬函數矩陣，計算產品可靠性對子系統的隸屬程度

其中，為第n個子系統的隸屬程度，為權重向量；為模糊合成算子；

對每個子系統的隸屬程度去模糊化，得到每個子系統的實數隸屬程度；

根據實數隸屬程度和產品整機的平均故障時間，計算子系統的平均故障時間。

進一步地，所述權重向量的計算公式為：