[發明專利]一種數控機床剩余壽命估計概率的計算方法、裝置和網絡側服務端

在審

• 申請號: 202011385978.6
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112560234A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 夏志杰;郭一鳴;張志勝
• 申請（專利權）人: 江蘇南高智能裝備創新中心有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 常州智慧騰達專利代理事務所(普通合伙) 32328
• 代理人: 曹軍

本發明屬于數控機床監控領域，針對現有技術中機床壽命概率分布推算困難的問題，提出了一種數控機床剩余壽命估計概率的計算方法、裝置和網絡側服務端，所述方法包括：獲取故障類型；根據故障類型得到工件的退化軌跡；所述退化軌跡包括健康指數趨勢；計算每一種退化軌跡下工件的剩余有效壽命的概率分布。在計算概率分布時，兼顧故障的類型和工件退化軌跡，既考慮到了故障的種類，也考慮到了由歷史綜合健康指數隨時間變化，相比現有技術中通過經驗估算而言，更為精確。

技術領域

本發明屬于數控機床監控領域，具體涉及一種數控機床剩余壽命估計概率的計算方法、裝置和網絡側服務端。

背景技術

對于一個機械設備或者零部件，其退化的過程通常分為正常運行階段和退化階段。設備在正常運行階段時，由于外力等種種因素導致出現了早期的故障，例如軸承出現了一個微小的裂痕，但此時軸承還是能正常工作的。早期故障出現后，隨著不斷的運行，故障狀態開始加深，即進入退化階段，直到完全失效無法工作，例如軸承徹底斷裂。由于機械結構的復雜性，會存在多種早期故障，例如軸承的內圈故障、外圈故障、滾動體故障等等，不同的早期故障會朝著不同的退化方向進行，其剩余壽命也不同。

為此，調查整個數控機床的剩余壽命就顯得很是復雜，不僅僅是要考慮到零件可能出現的問題，還得考慮這些問題所帶來的影響。

發明內容

本發明提供了一種數控機床剩余壽命估計概率的計算方法、裝置和網絡側服務端，解決了現有技術中，機床壽命概率分布推算困難的問題。

本發明的基礎方案為：一種數控機床剩余壽命估計概率的計算方法，包括：

獲取故障類型；

根據故障類型得到工件的退化軌跡；所述退化軌跡包括健康指數趨勢；

計算每一種退化軌跡下工件的剩余有效壽命的概率分布。

進一步，所述剩余有效壽命的概率分布計算采用非參數估計法。

進一步，所述非參數估計法為核概率密度估計法。

進一步，所述核概率密度估計法，包括，根據一維隨機變量的核概率密度估計公式和高斯核函數，結合退化軌跡，推算出剩余有效壽命的概率密度函數；

所述一維隨機變量的核概率密度估計公式，為

式中的K為核函數，是h核函數尺度參數；

所述高斯核函數公式，為

所述剩余有效壽命的概率密度函數，為

進一步，所述核概率密度估計法，包括：

根據所述剩余有效壽命的概率密度函數，計算得到不同剩余有效壽命區間的概率值，為

進一步，所述根據故障類型得到工件的退化軌跡，包括：

獲取對應該故障類型的時間序列，所述時間序列包括相互關聯的綜合健康指數和時間，

根據時間序列和預設的最大階數，結合ARMIA模型，得出對應的健康預測模型，所述健康預測模型為退化軌跡。

進一步，所述計算每一種退化軌跡下工件的剩余有效壽命的概率分布，包括：

獲取故障類型對應的故障發生概率；

根據故障類型的故障發生概率，結合與該故障類型對應的退化軌跡下工件的剩余有效壽命的概率分布，計算得出工件整體后續壽命的概率分布。