[發明專利]一種基于批量設備可靠性評估的單個設備可靠性修正方法

在審

• 申請號: 202110548977.7
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113343432A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 劉小方;周立堯;周永濤;鄭祥
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02;G06F119/12
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 楊光

1.一種基于批量設備可靠性評估的單個設備可靠性修正方法，其特征在于，選取工作環境因子、性能測試因子、開機時間因子三個修正因子對單個設備可靠性進行修正；

(1)工作環境因子

工作環境因子是指設備在役期間的可靠性受工作環境影響變化的程度，記為F₁；不同地區、不同的工作氣溫、濕度等對設備個體都有較大的影響；設備受環境因素影響的折算因子如表1所示；

表1環境因子取值表

F₁的計算步驟如下：

第一步，計算單個設備工作時間與環境當量值，F_i'；設單個設備在不同工作環境下經歷不同的時間t_j(j＝1,2,…,7)，單個設備工作時間與環境當量值為：

第二步，計算批次設備的工作時間與環境當量平均值，記為設某批次設備數量為N，第i個設備工作時間與環境當量值F_i'，批次設備工作時間與環境當量平均值為：

第三步，根據第i個設備工作時間與環境當量值F_i'與批次設備工作時間與環境當量平均值的比值測算當前第i個設備的工作環境因子F₁，計算公式為：

(2)性能測試因子

設備在役期間單個設備的使用強度和測試檢驗的頻率不同，從而導致單個設備可靠性差異，其性能參數測試值一定程度上反映了這種差異；性能測試因子是指設備在服役期間各測試參數對于可靠性的修正關系，記為F₂；

設備服役期間其測試的性能參數眾多，且對設備在役考核影響作用程度各不相同；如果使用所有性能參數進行修正，工作量巨大；為了有效的體現在役評價要求，可根據各性能參數對設備發射影響程度的重要性，利用核馬氏距離對眾多參數進行降維，篩選出對設備影響較大的性能參數來進行修正；具體步驟如下：

第一步，根據核馬氏距離篩選出M個性能參數作為修正的有效測試參數，M個性能參數的標準值集合記為A＝(a₁,a₂…,a_m)，將其看作理想值；設批次設備數量為N，則批次所有設備對M個性能參數測試值集合B分別為：B₁＝(b₁₁,b₁₂,…b_1m)；B₂＝(b₂₁,b₂₂,…b_2m)；…；B_n＝(b_n1,b_n2,…b_nm)；

第二步，利用TOPSIS方法計算每個設備M個性能參數測試值集合B與理想值集合A的正距離D，分別記為D₁,D₂,…,D_n；

第三步，計算批次設備M個性能參數測試值集合B距離平均值，記為則計算公式為：

第四步，根據第i個設備M個性能參數測試值集合B的距離值D_i與批次設備M個性能參數測試值集合的距離平均值的比值來確定性能測試因子F₂；具體計算公式為：

(3)開機時間修正因子

單個設備單獨開機時間的長短對設備可靠性狀態有著直接的影響，開機時間修正因子是指設備開機的時間對可靠性影響的修正關系，記為F₃；第i個設備開機時間修正因子如表2所示：

表2開機時間修正因子取值表

第i個設備當量開機時間可由下式計算得到：

T_i＝T_jl+αT_zb (3)

式中，T_jl—累計開機執行任務使用時間；

T_zb—累計準備執行任務待機時間；

α—準備執行任務待機時間等效折算為開機執行任務使用時間的折算系數，α＝0.5；

由上述三類修正因子，結合評估得到的批次設備可靠性R，即可計算得到第i個設備的可靠性R_d，計算公式為：