[發(fā)明專利]一種產(chǎn)品預(yù)測(cè)維修方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910181921.5
• 申請(qǐng)日: 2019-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109919383B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤明懿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十六研究所
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/20
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝;吳昊

本發(fā)明公開(kāi)一種產(chǎn)品預(yù)測(cè)維修方法和裝置。本發(fā)明的裝置包括：模型構(gòu)建單元、參數(shù)更新單元、第一類壽命分布計(jì)算單元、第二類壽命分布計(jì)算單元和預(yù)測(cè)維修單元；本發(fā)明的方法包括：構(gòu)建產(chǎn)品的衰退過(guò)程模型；利用所述產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中多個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得所述衰退速率變量的分布函數(shù)；利用更新后的所述隨機(jī)線性衰退模型，獲得產(chǎn)品衰退過(guò)程中的瞬時(shí)壽命分布函數(shù)；根據(jù)產(chǎn)品的瞬時(shí)壽命分布函數(shù)獲得產(chǎn)品衰退過(guò)程中基于各狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻的預(yù)測(cè)壽命估計(jì)結(jié)果的預(yù)測(cè)壽命分布函數(shù)；根據(jù)所述瞬時(shí)壽命分布函數(shù)和所述預(yù)測(cè)壽命分布函數(shù)，獲得所述產(chǎn)品的維修規(guī)劃。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠獲得更好的維修性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)品維修技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種產(chǎn)品預(yù)測(cè)維修方法和裝置。

背景技術(shù)

產(chǎn)品能否持續(xù)高效、安全地工作，維修能否及時(shí)、有效地執(zhí)行，與機(jī)構(gòu)、公司的生產(chǎn)力、競(jìng)爭(zhēng)力息息相關(guān)。如今，越發(fā)復(fù)雜精巧的產(chǎn)品使之運(yùn)行可靠性成為突出問(wèn)題，競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)又要求產(chǎn)品更可靠、高效地工作。由此，高效、經(jīng)濟(jì)的維修策略之重要性就凸現(xiàn)出來(lái)了。

如今，產(chǎn)品維修策略已由基于時(shí)間的預(yù)防維修，逐步發(fā)展為基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的維修與預(yù)測(cè)維修策略。對(duì)于維修費(fèi)用的分析顯示，產(chǎn)品失效后維修的費(fèi)用往往數(shù)倍于采用預(yù)測(cè)維修策略的維修費(fèi)用。有調(diào)查顯示，對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)投入1～2萬(wàn)元，每年有望節(jié)省50萬(wàn)元的維修費(fèi)用。基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的維修與預(yù)測(cè)維修策略的益處不僅是維修費(fèi)用的降低，還包括：產(chǎn)品失效時(shí)間的降低(產(chǎn)品可用度的提高)，庫(kù)存的削減和后勤與供應(yīng)鏈的改善。

傳統(tǒng)的預(yù)防維修策略指依據(jù)反映產(chǎn)品群體特征的壽命數(shù)據(jù)建立的維修策略。維修策略一旦確定(如：確定最優(yōu)維修時(shí)間)，并不隨某一特定產(chǎn)品的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)改變。在應(yīng)用預(yù)防維修策略時(shí)，若運(yùn)行時(shí)間未達(dá)到最優(yōu)維修時(shí)間，則允許產(chǎn)品繼續(xù)運(yùn)行，一旦達(dá)到，則執(zhí)行預(yù)防維修。與預(yù)防維修策略不同，預(yù)測(cè)維修策略依據(jù)某一產(chǎn)品預(yù)測(cè)的(未來(lái))狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)制定最優(yōu)維修策略，并依據(jù)此產(chǎn)品的在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)不斷更新最優(yōu)維修時(shí)間，最后在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)執(zhí)行預(yù)防維修。預(yù)測(cè)維修策略針對(duì)每個(gè)產(chǎn)品制定不同的預(yù)防維修時(shí)間，而在預(yù)防維修策略中所有產(chǎn)品均使用同一預(yù)防維修時(shí)間。

由于充分利用了產(chǎn)品的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息，在此基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品未來(lái)的狀態(tài)發(fā)展做出合理推斷，同時(shí)結(jié)合維修的目的合理平衡維修費(fèi)用與失效風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)測(cè)維修能有效地提高產(chǎn)品可靠性，降低維修費(fèi)用，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命，減小安全隱患等，并逐步得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)可與工業(yè)界的應(yīng)用。至今，已有大量適用于不同產(chǎn)品的預(yù)測(cè)維修策略。隨著產(chǎn)品狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展與監(jiān)測(cè)產(chǎn)品(如傳感器等)成本的不斷降低，預(yù)測(cè)維修策略大有逐步替代傳統(tǒng)預(yù)防維修策略的趨勢(shì)。

在眾多產(chǎn)品衰退過(guò)程模型中，隨機(jī)線性衰退模型是一種實(shí)用性很高的模型，既可用于線性衰退過(guò)程的建模，也可以用于指數(shù)衰退過(guò)程的建模，可以建模多種部件、產(chǎn)品衰退過(guò)程中的衰退信號(hào)，例如：激光器運(yùn)行過(guò)程中的電流變化、鉆頭鉆孔過(guò)程中止推力的變化、軸承衰退過(guò)程中的振動(dòng)幅度等。對(duì)于隨機(jī)線性衰退模型，在開(kāi)展預(yù)測(cè)維修時(shí)，往往基于某一狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻的瞬時(shí)壽命預(yù)測(cè)分布開(kāi)展維修時(shí)間規(guī)劃，使所獲得的維修時(shí)間規(guī)劃并不是最優(yōu)的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種產(chǎn)品預(yù)測(cè)維修方法和裝置，以至少部分解決上述問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)品預(yù)測(cè)維修方法，包括：構(gòu)建產(chǎn)品的衰退過(guò)程模型，所述衰退過(guò)程模型為隨機(jī)線性衰退模型，包括衰退速率變量；利用所述產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中多個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得所述衰退速率變量的分布函數(shù)，并利用所述衰退速率變量的分布函數(shù)更新所述隨機(jī)線性衰退模型中所述衰退速率變量；利用更新后的所述隨機(jī)線性衰退模型，獲得所述產(chǎn)品衰退過(guò)程中的瞬時(shí)壽命分布函數(shù)；根據(jù)所述產(chǎn)品的瞬時(shí)壽命分布函數(shù)獲得所述產(chǎn)品在各個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻的預(yù)測(cè)壽命估計(jì)結(jié)果，并根據(jù)所述產(chǎn)品在各個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻的預(yù)測(cè)壽命估計(jì)結(jié)果，獲得所述產(chǎn)品衰退過(guò)程中基于各狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)刻的預(yù)測(cè)壽命估計(jì)結(jié)果的預(yù)測(cè)壽命分布函數(shù)；根據(jù)所述瞬時(shí)壽命分布函數(shù)和所述預(yù)測(cè)壽命分布函數(shù)，獲得所述產(chǎn)品的維修規(guī)劃。