CN110633810A - 一种确定装备维修间隔时间的方法、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定装备维修间隔时间的方法、系统及电子设备，首先，统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；其次，利用所述所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，根据各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间；通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

Description

一种确定装备维修间隔时间的方法、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及装备维修技术领域，尤其涉及一种确定装备维修间隔时间的方法、系统及电子设备。

背景技术

目前，对装备常用的维修方式为：根据产品固有的平均故障间隔时间(MTBF：MeanTime Between Failure)，来设计固定的日、周、月、年等维护周期，定期对装备进行维修或更换，但使用装备时，其发生故障的时间和其设计时的MTBF并不会完全一致，此固定的日、周、月、年维护周期对有些装备来说可能偏大，而对另一些装备可能设计偏小，前者将导致所设计的日、周、月、年维护方式不能有效地保证装备正常工作，后者却极有可能造成人力、财力成本的浪费。

因此，如何能更精确地确定出装备的维修间隔时间是业内亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种确定装备维修间隔时间的方法、系统及电子设备。

本发明的一种确定装备维修间隔时间的方法的技术方案如下：

包括如下步骤：

S1、统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；

S2、利用所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间；

S3、根据各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间。

本发明的一种确定装备维修间隔时间的方法的有益效果是：采用极大似然估计法对由定数截尾寿命试验所得到的装备中任一产品的寿命数据进行分析，得到产品的平均寿命，然后根据产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，根据装备的各个产品的维修间隔时间来得到装备的维修间隔时间，也就是说，通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

在上述方案的基础上，本发明的一种确定装备维修间隔时间的方法还可以做如下改进。

进一步，S1具体为：

对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n＜m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂......t_m，且

其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i，t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁，dt₂，…，dt_m为常数，将其忽略后不会影响平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

采用上述进一步方案的有益效果是：首先统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，其次，对定数截尾寿命试验中的结果进行反推，引入似然函数，并对似然函数进行变形、处理，得到产品的平均寿命，使其更为准确。

进一步，S2具体为：

根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0＜P₁＜1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率，

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

根据上述进一步方案的有益效果是：利用产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

进一步，S3具体为：

计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；

依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。

采用上述进一步方案的有益效果是：根据装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到装备在第W预设周期内的维修间隔时间，在满足预设故障概率的前提下，可提前确定出装备的各个产品的维修优化方案，实现装备“未故先修”。

进一步，还包括预设维修周期阈值T，若所述第W维修周期T_W小于所述预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换。

采用上述进一步方案的有益效果是：若所述第W维修周期T_W小于预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换，提高工作效率以保证装备能正常工作。还能减少由于维修所带来的人力成本。

本发明的一种确定装备维修间隔时间的系统的技术方案如下：

包括统计分析模块、动态调整模块和确定模块，

所述统计分析模块用于统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；

所述动态调整模块用于利用所述所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间；

所述确定模块用于根据组成所述装备的各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间。

本发明的一种确定装备维修间隔时间的系统的有益效果是：

统计分析模块采用极大似然估计法对由定数截尾寿命试验所得到的装备中任一产品的寿命数据进行分析，得到产品的平均寿命，然后由动态调整模块根据产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，确定模块根据装备的各个产品的维修间隔时间来得到装备的维修间隔时间，也就是说，通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

在上述方案的基础上，本发明的一种确定装备维修间隔时间的系统还可以做如下改进。

进一步，所述定数截尾寿命试验为：对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n＜m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂......t_m，且

其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i，t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁，dt₂，…，dt_m为常数，将其忽略后不会影响平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

采用上述进一步方案的有益效果是：首先统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，其次，对定数截尾寿命试验中的结果进行反推，引入似然函数，并对似然函数进行变形、处理，得到产品的平均寿命，使其更为准确。

进一步，根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0＜P₁＜1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率，

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

根据上述进一步方案的有益效果是：利用产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

进一步，计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；

依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。

采用上述进一步方案的有益效果是：根据装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到装备在第W预设周期内的维修间隔时间，在满足预设故障概率的前提下，可提前确定出装备的各个产品的维修优化方案，实现装备“未故先修”。

本发明的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述的一种确定装备维修间隔时间的方法的步骤。

本发明的一种电子设备的有益效果是：处理器采用极大似然估计法对由定数截尾寿命试验所得到的装备中任一产品的寿命数据进行分析，得到产品的平均寿命，然后再根据产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，根据装备的各个产品的维修间隔时间来得到装备的维修间隔时间，也就是说，通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例的一种确定装备维修间隔时间的方法的流程示意图；

图2为第一维修周期T₁、第二维修周期T₂、第三维修周期T₃直至第W维修周期T_W逐渐减小的示意图；

图3为本发明实施例的一种确定装备维修间隔时间的系统的结构图。

具体实施方式

本实施例的一种确定装备维修间隔时间的方法，如图1所述，包括如下步骤：

S1、统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；

S2、利用所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间；

S3、根据各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间。

采用极大似然估计法对由定数截尾寿命试验所得到的装备中任一产品的寿命数据进行分析，得到产品的平均寿命，然后根据产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，根据装备的各个产品的维修间隔时间来得到装备的维修间隔时间，也就是说，通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

其中，装备可为雷达装备、卫星装备、火炮装备等；产品可为雷达装备中的LRU产品、卫星装备中卫星通信主板、火炮装备中校准装置等。

较优地，在上述技术方案中，S1具体为：

所述定数截尾寿命试验为：对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n＜m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂......t_m，且

其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i，t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁，dt₂，…，dt_m为常数，将其忽略后不会影响平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

首先统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，其次，对定数截尾寿命试验中的结果进行反推，引入似然函数，并对似然函数进行变形、处理，得到产品的平均寿命，使其更为准确。

较优地，在上述技术方案中，S2具体为：

根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0＜P₁＜1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率，

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

利用产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

其中，当第一维修周期T₁到达时，对n个产品进行检查，检查的结果为两种：一种为：有些产品未故障，其性能完好或仅仅某些性能参数不在最佳状态；另一种为：有些产品故障；为便于描述，将前者称为未故障产品，后者称为故障产品；通过对所有未故障产品和故障产品进行维修后，使其功能恢复到最佳的健康状态。

为描述第一维修周期T₁内，所有未故障产品和故障产品在维修前后的动态变化过程，由此，引入状态修复因子α₁和等效工作时间t′₁来表征，其中，对未故障产品进行维修的状态修复因子α₁可设为C₁，对故障产品进行维修的状态修复因子α₁可设为C₂，其中，C₁和C₂为常数，可根据实际情况由用户确定。

在另外一个实施例中，可将状态修复因子α₁的取值作出统一规定，如下：

如果产品的备件数量只有一个，且该产品未发生故障，预设C₁＝0.8，则其状态修复因子α₁＝0.8；若该产品发生故障，预设C₂＝0.5，则其状态修复因子α₁＝0.5；

在另外一个实施例中，可将状态修复因子α₁的取值作出统一规定，如下：

如果产品的备件数量不止一个，若其中半数以上产品未发生故障，预设C₁＝0.8，则其状态修复因子α₁＝0.8；若其中半数以上产品发生故障，预设C₂＝0.5，则其状态修复因子α₁＝0.5。

经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1的取值，参考上述内容，在此不做赘述。

且第W预设故障概率P_W也可根据实际情况进行取值。

较优地，在上述技术方案中，S3具体为：

计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；

依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。

根据装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到装备在第W预设周期内的维修间隔时间，在满足预设故障概率的前提下，可提前确定出装备的各个产品的维修优化方案，实现装备“未故先修”。

可结合实际情况如人力成本、财力成本等因素对在第W预设周期内的维修间隔时间进行动态调整，例如第一预设周期为1年，1年内维修4次等。

较优地，在上述技术方案中，还包括预设维修周期阈值T，若所述第W维修周期T_W小于所述预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换。

若所述第W维修周期T_W小于预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换，提高工作效率以保证装备能正常工作。还能减少由于维修所带来的人力成本。

以雷达装备中的LRU产品为例，进行详细阐述：

首先，对LRU产品进行定数截尾寿命试验，得出其寿命数据，如下表1所示：

表1：

由上表1可知，随机抽取18个LRU产品进行失效测试，直到有12个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，即n＝18，m＝12，其失效时间分别为：t₁＝1752，t₂＝2472，t₃＝2496，t₄＝7752，t₅＝21792，t₆＝25944，t₇＝32800，t₈＝32976，t₉＝41208，t₁₀＝44304，t₁₁＝47328，t₁₂＝58392，其单位为小时；

则总试验时间：s(t₁₂)＝t₁+t₂+…+t₁₂+(18-12)t_m＝1752+2472+…+47328+58392+6×58392＝669648，单位为小时；

由此得到LRU产品的平均寿命θ为：

单位为小时；

即LRU产品的平均寿命θ为55804小时；

将平均寿命θ＝55804带入第一可靠度函数R₁(t)：

若设置第一预设故障概率P₁＝0.01时，则：

即：

由此计算出t≤560.8489，即第一维修周期T₁＝560.8489，单位为小时，如果该LRU产品每天运行4小时，则该LRU产品的维修间隔时间不超过140天时可以保证出现故障的概率小于1％。

若设置第一预设故障概率P₁＝0.001时，同理，可计算出t≤55.8319，即第一维修周期T₁＝55.8319，单位为小时，如果该LRU产品每天运行4小时，则该LRU产品的维修间隔时间不超过13天时可以保证出现故障的概率小于1‰；

下面，设置第一预设故障概率P₁＝0.01，继续进行阐述：

1)假设每次检修时都有半数以上LRU产品未故障，经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1＝0.8，且假设第二预设故障概率P₂、第三预设故障概率P₃...第W预设故障概率P_W均为0.01；

则可计算出：第二维修周期T₂＝448.6792，第三维修周期T₃＝358.9433，第四维修周期T₄＝287.1547，第五维修周期T₅＝229.7237，第六维修周期T₆＝183.7790，第七维修周期T₇＝147.0232，第八维修周期T₈＝117.6185，依次推出，得到第W维修周期T_W，将其进行分析，具体地，如图2所示，其横坐标表示时间，纵坐标表示可靠度，可知第一维修周期T₁、第二维修周期T₂、第三维修周期T₃直至第W维修周期T_W逐渐减少。

若预设维修周期阈值T＝120小时，则经过第七检修周期后就不再考虑维修，直接将该LRU产品进行替换；

2)假设每次检修时都有半数以上LRU产品已故障，经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1＝0.5；且假设第二预设故障概率P₂、第三预设故障概率P₃...第W预设故障概率P_W均为0.01；

则可计算出：第二维修周期T₂＝280.4245，第三维修周期T₃＝140.2122，第四维修周期T₄＝70.1061，依次推出，得到第W维修周期T_W；

若预设预设维修周期阈值T＝120小时，则经过第三检修周期后就不再考虑维修，直接将该LRU产品进行替换。

若雷达有4种LRU产品，上述为确认第一种LRU产品的第W维修周期T_W的计算过程，基于上述计算过程，则得到在第一预设周期内，第二种LRU产品、第一种LRU产品需要维修，由于该雷达一天运行4小时，则第二种LRU产品最多125天需维修，第一种LRU产品最多140天需维修，为满足预设故障概率的需求，可确定在第125天维修所述第二种LRU产品和第一种LRU产品，而由图2已知，第二种LRU产品和第一种LRU产品的后续维修间隔的天数将会逐渐变短，直至小于30天时将第一种LRU产品和第二种LRU产品直接替换为新的第一种LRU产品和新的第二种LRU产品，依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间，在此不做赘述。

此外，可结合实际情况如人力成本、财力成本等因素对在第W预设周期内的维修间隔时间进行适当的动态调整。

在另外一个实施例中，根据计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁、第二维修周期T₂......第W维修周期T_W，进行MTBF点估计值计算，也得到所述装备的维修间隔时间。

如图3所示，本发明实施例的一种确定装备维修间隔时间的系统200，包括统计分析模块210、动态调整模块220和确定模块230，

所述统计分析模块210用于统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；

所述动态调整模块220用于利用所述所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间；

所述确定模块230用于根据组成所述装备的各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间。

统计分析模块210采用极大似然估计法对由定数截尾寿命试验所得到的装备中任一产品的寿命数据进行分析，得到产品的平均寿命，然后由动态调整模块220根据产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，确定模块230根据装备的各个产品的维修间隔时间来得到装备的维修间隔时间，也就是说，通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

较优地，在上述技术方案中，对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n＜m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂......t_m，且

其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间，m为正整数；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i，t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁，dt₂，…，dt_m为常数，将其忽略后不会影响平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

首先统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，其次，对定数截尾寿命试验中的结果进行反推，引入似然函数，并对似然函数进行变形、处理，得到产品的平均寿命，使其更为准确。

较优地，在上述技术方案中，根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0＜P₁＜1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率，

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

利用产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

较优地，在上述技术方案中，计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。

根据装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到装备在第W预设周期内的维修间隔时间，在满足预设故障概率的前提下，可提前确定出装备的各个产品的维修优化方案，实现装备“未故先修”。

较优地，在上述技术方案中，还包括判断模块，所述判断模块用于判断所述第W维修周期T_W小于所述预设维修周期阈值T，若是，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换，若否，则继续对所述产品进行维修。

若所述第W维修周期T_W小于预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换，提高工作效率以保证装备能正常工作。还能减少由于维修所带来的人力成本。

且上述关于本发明的一种确定装备维修间隔时间的系统中的各参数和步骤，可参考上文中关于一种确定装备维修间隔时间的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。

本实施例的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一实施例所述的一种确定装备维修间隔时间的方法的步骤。

处理器采用极大似然估计法对由定数截尾寿命试验所得到的装备中任一产品的寿命数据进行分析，得到产品的平均寿命，然后再根据产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整产品的维修间隔时间；最后，根据装备的各个产品的维修间隔时间来得到装备的维修间隔时间，也就是说，通过动态地调整组成装备的各产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

较优地，在上述技术方案中，对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n＜m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂......t_m，且

其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间，m为正整数；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i，t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁，dt₂，…，dt_m为常数，将其忽略后不会影响平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

首先处理器统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，其次，对定数截尾寿命试验中的结果进行反推，引入似然函数，并对似然函数进行变形、处理，得到产品的平均寿命，使其更为准确。

较优地，在上述技术方案中，根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0＜P₁＜1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率；

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

利用产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间，从而得到装备的动态的维修间隔时间，使其更为精确，从而既保证了装备可正常工作，又避免人力、财力成本的浪费。

较优地，在上述技术方案中，计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期TW，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。根据装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到装备在第W预设周期内的维修间隔时间，在满足预设故障概率的前提下，可提前确定出装备的各个产品的维修优化方案，实现装备“未故先修”。

较优地，在上述技术方案中，所述处理器用于判断所述第W维修周期T_W小于所述预设维修周期阈值T，若是，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换，若否，则继续对所述产品进行维修。

若所述第W维修周期T_W小于预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换，提高工作效率以保证装备能正常工作。还能减少由于维修所带来的人力成本。

其中，电子设备可选用电脑、手机等，相对应地，其程序为电脑软件或手机APP等。

且上述关于本发明的一种电子设备中的各参数和步骤，可参考上文中关于一种确定装备维修间隔时间的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种确定装备维修间隔时间的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；

S2、利用所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间；

S3、根据组成所述装备的各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间。

2.根据权利要求1中所述的一种确定装备维修间隔时间的方法，其特征在于，S1具体为：

所述定数截尾寿命试验为：对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n<m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂……t_m，且0≤t₁≤t₂≤t₃≤…≤t_m，其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i,t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁,dt₂,…,dt_m为常数，将其忽略后不会影响对平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

3.根据权利要求2所述的一种确定装备维修间隔时间的方法，其特征在于，S2具体为：

根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0<P₁<1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率，

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

4.根据权利要求3所述的一种确定装备维修间隔时间的方法，其特征在于，S3具体为：

计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；

依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。

5.根据权利要求3所述的一种确定装备维修间隔时间的方法，其特征在于，还包括预设维修周期阈值T，若所述第W维修周期T_W小于所述预设维修周期阈值T，则停止对所述产品进行维修，直接进行更换。

6.一种确定装备维修间隔时间的系统，其特征在于，包括统计分析模块、动态调整模块和确定模块；

所述统计分析模块用于统计由定数截尾寿命试验所得出的所述装备中任一产品的寿命数据，并采用极大似然估计法对所述产品的寿命数据进行分析，得到所述产品的平均寿命；

所述动态调整模块用于利用所述所述产品的平均寿命和引入状态修复因子的可靠度函数来动态调整所述产品的维修间隔时间；

所述确定模块用于根据组成所述装备的各个产品的维修间隔时间来确定所述装备的维修间隔时间。

7.根据权利要求6所述的一种确定装备维修间隔时间的系统，其特征在于，

对所述装备中的任一产品，随机抽取n个，同时进行失效测试，直到有m个所述产品失效时停止所述定数截尾寿命试验，其中，n和m均为正整数，且n<m；

统计所述的m个失效产品的失效时间，分别为：t₁、t₂……t_m，且0≤t₁≤t₂≤t₃≤…≤t_m，其中，t_m表示第m个失效产品的失效时间；

设所述产品的寿命分布是指数分布，其概率密度f(t)为：

其中，θ表示所述产品的平均寿命；

所述产品在时间段(t_i,t_i+dt_i]内失效的概率为：

n-m个所述产品的寿命超过t_m的概率为：

故所述定数截尾寿命试验的结果所出现的概率为：

其中，dt₁,dt₂,…,dt_m为常数，将其忽略后不会影响平均寿命θ的极大似然估计，故似然函数为：

对所述似然函数的等号两端分别取对数，得到对数似然函数为：

对所述对数似然函数的等号两端分别进行求导，得到第一函数为：

根据所述第一函数，得到平均寿命θ为：

s(t_m)＝t₁+t₂+…+t_m+(n-m)t_m，

其中，s(t_m)表示总试验时间，表示直至时刻t_m为止n个产品的试验时间的总和。

8.根据权利要求7所述的一种确定装备维修间隔时间的系统，其特征在于，

根据所述产品的第一可靠度函数R₁(t)：

并根据R₁(t)≥1-P₁，计算出t≤T₁，T₁为第一维修周期，所述装备的第一次的维修间隔时间不能超过第一维修周期T₁；

其中，P₁为第一预设故障概率，且0<P₁<1；

在第一维修周期T₁内，所述产品经维修后，其可靠度将回退到T₁-α₁T₁时刻的状态，其工作时间的回退量为α₁T₁，故所述产品经维修后的等效工作时间t′₁的表达式为：

t′₁＝t+T₁-α₁T₁

所述产品的第二可靠度函数R₂(t)为：

其中，α₁表示所述产品经第一维修周期T₁维修后的状态修复因子；

并根据R₂(t)≥1-P₂，计算出t≤T₂，其中，T₂为第二维修周期，P₂为第二预设故障概率，

同理，引入经第二维修周期T₂维修后的状态修复因子α₂与等效工作时间t′₂，得到所述产品的第三可靠度函数为：

并根据R₃(t)≥1-P₃，计算出t≤T₃，其中，T₃为第三维修周期，P₃为第三预设故障概率；

依次类推，根据第W预设故障概率P_W和经第W-1维修周期维修后的状态修复因子α_W-1计算出第W维修周期T_W，其中，W为正整数。

9.根据权利要求6所述的一种确定装备维修间隔时间的系统，其特征在于，

计算得到所述装备的各个产品的第一维修周期T₁并由小到大进行排序，得到在第一预设周期内的各产品的第一维修周期T₁并对其进行聚类分析，确定出所述装备在第一预设周期内的维修间隔时间；

依次类推，根据所述装备的各个产品的第W维修周期T_W，得到所述装备在第W预设周期内的维修间隔时间。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述的一种确定装备维修间隔时间的方法的步骤。

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