[發明專利]一種煙草企業物流倉儲設備平均壽命的預測方法

在審

• 申請號: 202110781009.0
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113627651A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 孟祝;何杰明;何振峰;賈寧;劉曉迪;朱寧
• 申請（專利權）人: 廣東煙草惠州市有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06F30/20;G06F17/15;G06F119/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明提出一種煙草企業物流倉儲設備平均壽命的預測方法，解決了如何對物流倉儲設備的平均壽命進行高效準確預測的問題，首先獲取物流倉儲設備的失效時間樣本數據，僅在物流倉儲設備歷史失效數據已知的情況下，利用混合威布爾分布函數擬合，所需的數據種類少，混合威布爾分布進行煙草企業物流倉儲設備的可靠性建模相較標準威布爾分布函數更為符合實際、更精確。此外，使用基于L?M算法的非線性最小二乘法進行混合威布爾分布的未知參數估計，相較參數估計中常用的極大似然估計方法計算更快，更高效，能夠對混合威布爾分布的參數進行較高質量的估計，原理簡單，計算簡單，易于推廣。

技術領域

本發明涉及設備平均壽命預測的技術領域，更具體地，涉及一種煙草企業物流倉儲設備平均壽命的預測方法。

背景技術

在我國煙草行業近幾年的發展過程中，許多煙草企業為了提高自身的煙草銷售及運輸效率，降低物流成本，紛紛建立了自己的物流配送中心，物流中心的建立，對提高煙草行業的原料運輸、卷煙倉儲及銷售配送等水平能起到積極的促進作用，煙草企業的物流倉儲設備主要用于物流配送過程中快遞煙草的轉運和存放，物流配送中心的正常運作離不開物流倉儲設備的支持。

物流倉儲設備的可靠性很大程度上影響著物流配送中心的安全運作，而與設備相關的壽命數據和維修數據是設備工程師掌握裝置安全狀況、合理規劃檢維修計劃的重要組成部分，對于已經工作一段時間的設備，可以根據此前設備工作時所獲得的設備工作信息和工作狀態評估設備的壽命；對于工作狀態下的設備，可獲取兩類數據：失效數據和性能退化數據，以失效數據為基礎，可以得到設備失效率及可靠度的概率分布。一般可靠性壽命模型有指數分布、正態分布、威布爾分布等，其中應用最為廣泛的是威布爾分布。煙草企業物流倉儲設備的失效數據較為復雜，一方面，由于工藝、原材料等方面的差異導致不同設備本身壽命分布存在差異；并且，各設備投入使用的情況不同也會導致壽命分布存在差異；此外，物流倉儲設備中多存在如穿車、托盤移載車的設備，機械結構較為復雜，故障原因可能是多種機理共同作用下發生的。因此，使用標準威布爾分布來進行煙草企業物流倉儲設備的壽命預測會出現預測準確度不高的問題。除此之外的其它方法，如基于機器學習類的預測方法為達到預測精度通常所需數據種類較多，所需的數據量也較大，并且計算復雜；混合威布爾分布包含了更多的參數，能夠擬合較為復雜的數據，可以對設備壽命的各種分布進行擬合，但混合威布爾分布存在更多的參數，參數的求解復雜度相對增加；目前，常用的參數估計法中圖估計法簡單方便，但是人為影響因素較大；非線性最小二乘法的精準度較高，但通常難以直接計算精確解，需要借助非線性算法求解。

2020年11月27日，中國發明專利(公布號：CN112001077A)中公開了一種基于非完全數據的石化安全關鍵設備壽命的評估方法，針對設備數據記錄不完全、各種刪失數據夾雜以及現場試驗數據很少的小子樣數據情況，融合設備已有失效情況數據，通過極大似然估計給定設備失效率初值，根據條件EM算法迭代出設備失效率的條件極大似然估計值，與截尾時刻設備的剩余壽命分布隨機填充出虛擬完全樣本，避免了直接利用標準威布爾分布來進行煙草企業物流倉儲設備的壽命預測會出現預測準確度不高的問題，壽命評估結果更為準確，但極大似然估計法的準確率建立在參數分布預計正確的前提下，而且計算效率較低。

發明內容

為解決如何對物流倉儲設備的平均壽命進行高效準確預測的問題，本發明提出一種煙草企業物流倉儲設備平均壽命的預測方法，所需數據種類少，計算高效快速，易于推廣。

為了達到上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種煙草企業物流倉儲設備平均壽命的預測方法，所述方法至少包括：

S1.獲取物流倉儲設備的失效時間樣本數據，

S2.根據物流倉儲設備失效時間樣本數據初步確定物流倉儲設備的可靠度函數曲線；

S3.獲取物流倉儲設備的故障原因數據，根據故障原因數據確定混合威布爾分布函數的重數n及n重混合威布爾分布函數對應的概率密度函數；