CN117114465A - 考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置 - Google Patents

考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置，包括：确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；基于任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间、维修未及时完成情况下实际的工作时间以及备件保障失败情况下的实际工作时间；将备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，求和结果除以任务时间，得到使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果。

Description

考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置
技术领域
本发明属于电子件使用可用度评估领域，更具体地，涉及一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置。
背景技术
专利文献CN113065674A公开一种确定使用可用度的方法、系统及电子设备，其将维修延误时间划分为为三类，分别为备件供应延误时间、维修技术资料查询延误时间和维修程序咨询延误时间，然后，基于预设设备的预设延误时间统计表确定总保障延误时间，最后，根据总保障延误时间确定预设设备的使用可用度。
上述专利文献虽然简化了使用可用度计算过程，但是针对维修耗时不可忽略，且维修耗时服从某种特定分布的电子件的维修情况，上述方法将不再适用，另外传统认知而言，均认为电子件的备件越多，其使用可用度越高，越能完成任务，在维修耗时不可忽略时，电子件执行的实际工作时间相应受影响，且电子件维修成功与否也有一定概率，并不能保证电子件只要有备件就一定会维修成功，当电子件维修失败时，任务的实际执行实际将大量减少，这必将大大影响电子件的使用可用度。故当维修耗时较大时，忽略维修耗时影响的方法会导致使用可用度评估结果“虚高”，带来的误差不可小视。
综上，现有技术无法真实反映备件数量与电子件使用可用度的情况，亟需提供一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置，旨在解决现有技术无法真实反映备件数量与电子件使用可用度的情况的问题。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法，包括以下步骤：
步骤S1，确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；
步骤S2，基于电子件的任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间；
步骤S3，基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间；
步骤S4，将电子件消耗备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，并将求和结果除以电子件的任务时间，得到电子件的使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果；当所述使用可用度超出预设值，则认定当前的备件数量满足预期保障效果，否则则认定当前的备件数量不能满足预期保障效果。
在一个可能的实现方式中，设电子件的任务时间为T，电子件寿命服从指数分布E(a)，当前备件数量为s，维修耗时服从指数分布E(b)；a和b表示对应指数分布的变量均值；
则消耗掉i个备件时维修及时完成情况下实际的工作时间Tsi为：
式中Γ()为伽玛函数，x表示电子件寿命变量，y表示维修耗时变量。
在一个可能的实现方式中，消耗掉i个备件时维修未及时完成情况下实际的工作时间Tfi为：
在一个可能的实现方式中，基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间t，具体为：
第二方面，本发明提供了一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估装置，包括：
基本参数确定单元，用于确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；
实际工作时间计算单元，用于基于电子件的任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间；以及基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间；
使用可用度求解单元，用于将电子件消耗备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，并将求和结果除以电子件的任务时间，得到电子件的使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果；当所述使用可用度超出预设值，则认定当前的备件数量满足预期保障效果，否则则认定当前的备件数量不能满足预期保障效果。
在一个可能的实现方式中，设电子件的任务时间为T，电子件寿命服从指数分布E(a)，当前备件数量为s，维修耗时服从指数分布E(b)；a和b表示对应指数分布的变量均值；
则实际工作时间计算单元计算的消耗掉i个备件时维修及时完成情况下实际的工作时间Tsi为：
式中Γ()为伽玛函数，x表示电子件寿命变量，y表示维修耗时变量。
在一个可能的实现方式中，所述实际工作时间计算单元计算的消耗掉i个备件时维修未及时完成情况下实际的工作时间Tfi为：
在一个可能的实现方式中，所述实际工作时间计算单元基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间t，具体为：
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法及装置，当维修耗时较大时，将维修耗时设定为服从指数分布，基于电子件寿命的分布和维修耗时分布评估电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间、维修未及时完成情况下实际的工作时间以及电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间，基于上述评估的实际工作时间计算电子件符合真实情况的使用可用度，能够真实反映备件数量与电子件使用可用度的情况，避免一味增加备件数量来保证电子件使用可用度造成的不必要备件浪费。
附图说明
图1是本发明实施例提供的考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法流程图；
图2是本发明实施例提供的三种方法的使用可用度结果对比图；
图3是本发明实施例提供的考虑维修耗时的电子件使用可用度评估装置架构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法流程图；如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1，确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；
步骤S2，基于电子件的任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间；
步骤S3，基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间；
步骤S4，将电子件消耗备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，并将求和结果除以电子件的任务时间，得到电子件的使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果；当所述使用可用度超出预设值，则认定当前的备件数量满足预期保障效果，否则则认定当前的备件数量不能满足预期保障效果。
电子件寿命一般服从指数分布，如：印刷电路板插件、电子部件、电阻、电容、集成电路等。随机变量服从指数分布E(μ)，μ是变量均值，其概率密度函数
本发明中已知任务时间T，某电子件的寿命服从指数分布E(a)，备件数量s，该件故障后对其进行换件修理，维修耗时服从指数分布E(b)。
本发明提供了一种准确评估维修耗时和备件数量综合影响下的使用可用度方法，具体步骤如下：
(1)初始化，令备件消耗数量i＝0。
(2)计算维修及时完成的Tsi、维修未及时完成的工作时间Tfi。
式中Γ()为伽玛函数，
(3)更新i＝i+1，若i≤s，则执行(2)，否则执行(4)；
(4)计算保障失败工作时间
(5)令使用可用度输出Pa。
本发明提供了一个具体的示例：某电子件寿命服从指数分布E(80)，任务时间为300h，配有3个备件，修复故障的时间服从指数分布E(6)，计算该电子件的使用可用度。
上述示例的求解过程如下：(1)初始化，令备件消耗数量i＝0。
多次执行(2)～(3)计算维修及时完成的Tsi、维修未及时完成的工作时间Tfi，计算结果如表1。
表1
i Ts Tf
0 7.06 0.00
1 27.39 0.56
2 50.93 2.13
3 60.47 3.86
(4)计算保障失败工作时间t＝89.45；
(5)令使用可用度输出Pa。
分别采用忽略维修耗时的目前业内方法、考虑维修耗时的本发明评估方法和仿真方法，计算了上述算例备件数量1～9的使用可用度，结果见图2、表2。图2、表2表明本发明的评估结果和仿真结果极为吻合；当维修耗时较大时，忽略维修耗时影响的目前业内方法会导致使用可用度评估结果“虚高”，带来的误差不可小视。
表2三种方法的使用可用度结果
备件数量 业内方法 仿真法 本发明方法
1 0.497 0.495 0.495
2 0.690 0.684 0.681
3 0.828 0.808 0.806
4 0.914 0.877 0.877
5 0.961 0.908 0.911
6 0.984 0.925 0.925
7 0.994 0.930 0.930
8 0.998 0.930 0.931
9 0.999 0.931 0.931
参见表2，可知当备件数量增加到一定程度，使用可用度的变化量基本很小，但是并不会达到1。说明在维修耗时不可忽略的场景下，备件数量并不是越大越能起到保障作用，相反反而会引起备件的不必要过多准备而造成大量浪费和库存占用。
按照本发明的使用可用度计算方法，可以求得使用可用度满足需求的最小备件量，节约资源，保证合理的备件准备。
图3是本发明实施例提供的考虑维修耗时的电子件使用可用度评估系统架构图，如图3所示，包括：
基本参数确定单元310，用于确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；
实际工作时间计算单元320，用于基于电子件的任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间；以及基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间；
使用可用度求解单元330，用于将电子件消耗备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，并将求和结果除以电子件的任务时间，得到电子件的使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果；当所述使用可用度超出预设值，则认定当前的备件数量满足预期保障效果，否则则认定当前的备件数量不能满足预期保障效果。
应当理解的是，上述装置用于执行上述实施例中的方法，装置中相应的程序模块，其实现原理和技术效果与上述方法中的描述类似，该装置的工作过程可参考上述方法中的对应过程，此处不再赘述。
基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种电子设备。该设备可以包括：至少一个用于存储程序的存储器和至少一个用于执行存储器存储的程序的处理器。其中，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行上述实施例中所描述的方法。
基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行上述实施例中的方法。
基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行上述实施例中的方法。
可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable rom，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；
步骤S2，基于电子件的任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间；
步骤S3，基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间；
步骤S4，将电子件消耗备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，并将求和结果除以电子件的任务时间，得到电子件的使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果；当所述使用可用度超出预设值，则认定当前的备件数量满足预期保障效果，否则则认定当前的备件数量不能满足预期保障效果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设电子件的任务时间为T，电子件寿命服从指数分布E(a)，当前备件数量为s，维修耗时服从指数分布E(b)；a和b表示对应指数分布的变量均值；
则消耗掉i个备件时维修及时完成情况下实际的工作时间Tsi为：
式中Γ()为伽玛函数，x表示电子件寿命变量，y表示维修耗时变量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，消耗掉i个备件时维修未及时完成情况下实际的工作时间Tfi为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间t，具体为：
5.一种考虑维修耗时的电子件使用可用度评估装置，其特征在于，包括：
基本参数确定单元，用于确定电子件的任务时间、备件数量、电子件寿命分布函数及维修耗时不为0时的耗时分布函数；
实际工作时间计算单元，用于基于电子件的任务时间、备件数量、寿命分布函数及维修耗时分布函数计算电子件执行任务期间发生故障时消耗掉不同备件时维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间；以及基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间；
使用可用度求解单元，用于将电子件消耗备件数量从最小值增加到最大值时分别对应的维修及时完成情况下实际的工作时间和维修未及时完成情况下实际的工作时间累加，并将累加后的总时间与备件保障失败情况下的实际工作时间求和，并将求和结果除以电子件的任务时间，得到电子件的使用可用度，以评估当前备件数量的保障效果；当所述使用可用度超出预设值，则认定当前的备件数量满足预期保障效果，否则则认定当前的备件数量不能满足预期保障效果。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，设电子件的任务时间为T，电子件寿命服从指数分布E(a)，当前备件数量为s，维修耗时服从指数分布E(b)；a和b表示对应指数分布的变量均值；
则实际工作时间计算单元计算的消耗掉i个备件时维修及时完成情况下实际的工作时间Tsi为：
式中Γ()为伽玛函数，x表示电子件寿命变量，y表示维修耗时变量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述实际工作时间计算单元计算的消耗掉i个备件时维修未及时完成情况下实际的工作时间Tfi为：
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述实际工作时间计算单元基于备件数量的总数、任务时间、寿命分布函数及维修耗时分布函数确定电子件的备件保障失败情况下的实际工作时间t，具体为：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于执行所述存储器存储的程序，当所述存储器存储的程序被执行时，所述处理器用于执行如权利要求1-4任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-4任一所述的方法。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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