WO2023150967A1 - 设备失效率的确定方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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WO2023150967A1
WO2023150967A1 PCT/CN2022/075835 CN2022075835W WO2023150967A1 WO 2023150967 A1 WO2023150967 A1 WO 2023150967A1 CN 2022075835 W CN2022075835 W CN 2022075835W WO 2023150967 A1 WO2023150967 A1 WO 2023150967A1
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failure rate
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equipment
type
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董浩
涂林艳
杨忆凡
岳润雨
李金恒
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中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心
中国商用飞机有限责任公司
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Definitions

  • the invention relates to the field of aviation technology, in particular to a method, device, computer equipment and storage medium for determining the failure rate of equipment.
  • the integrated modular avionics system (IMA, Integrated Modular Architecture) is the current development trend of the world's aviation industry.
  • IMA Integrated Modular Architecture
  • the application of integration and modularization in avionics systems has significantly reduced the volume and weight of avionics equipment and improved operating efficiency.
  • the functional structure of the avionics system is more complicated, and the complexity and importance of the equipment continue to increase.
  • the failure rate of each device in the avionics system is not only related to the dispatch rate of the aircraft, but also affects the safety of the aircraft to a certain extent. Therefore, in the actual aircraft model design process, the failure rate of each device in the system must be properly allocated and implemented, otherwise it will seriously affect the dispatch rate and safety of the aircraft, resulting in a decline in the competitiveness of the aircraft.
  • the invention provides a method, device, computer equipment and storage medium for determining the failure rate of equipment, which are used for determining the failure rate of each equipment in an integrated modular avionics system.
  • An embodiment of the present invention provides a method for determining the failure rate of equipment, the method comprising:
  • the failure rate of the target equipment type is re-determined according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target equipment type, the assigned failure rate, and the corresponding estimated failure rate.
  • An embodiment of the present invention provides a device for determining the failure rate of equipment, and the device includes:
  • the first determination module is used to determine the assigned failure rate of each equipment type according to the importance value, complexity value, maintenance value and test value of each equipment type in the integrated modular avionics system;
  • the second determination module is used to determine the equipment type whose assigned failure rate is smaller than the corresponding estimated failure rate as the target equipment type;
  • the first determining module is further configured to re-determine the target device type according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target device type, the assigned failure rate, and the corresponding estimated failure rate failure rate.
  • a computer device includes a memory, a processor, and a computer program stored in the memory and operable on the processor.
  • the processor executes the computer program, the above method for determining the failure rate of the device is realized.
  • a computer-readable storage medium where a computer program is stored in the computer-readable storage medium, and when the computer program is executed by a processor, the above-mentioned method for determining the failure rate of equipment is implemented.
  • the invention provides a method, device, computer equipment and storage medium for determining the failure rate of equipment.
  • each The allocation failure rate of each type of equipment; the equipment type whose allocation failure rate is less than the corresponding estimated failure rate is determined as the target equipment type; according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target equipment type , the assigned failure rate and the corresponding estimated failure rate, re-determining the failure rate of the target device type. Therefore, the failure rate of each device in the integrated modular avionics system can be determined by the present invention.
  • Fig. 1 is a structure diagram of a method for determining equipment failure rate in an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a crosslinking system architecture diagram of the integrated modular avionics system in an embodiment of the present invention
  • Fig. 3 is a reliability series model diagram of equipment in an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a functional block diagram of the device for determining the failure rate of equipment in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of computer equipment in an embodiment of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides a method for determining the failure rate of equipment, including the following steps:
  • the equipment of the integrated modular avionics system may include: a general processing module, a power control module, a switching module, a remote data concentrator, a cabinet, a switch, etc., which are not specifically limited in this embodiment.
  • the comprehensive modular avionics system includes: GPM (General process module, general processing module), which mainly completes the data calculation function of the system; PCM (Power control module, power control module), which mainly completes the power conversion and power supply of the system Output control, fan control and other functions; SWM (Switch module, switching module), which mainly completes the system data forwarding and transmission function; RDU (Remote data concentrator, remote data concentrator), which mainly completes the system data conversion function; cabinet, its main function Complete the functions of system equipment cross-linking and fans; switch, which mainly completes the switching function of the system.
  • GPM General process module, general processing module
  • PCM Power control module, power control module
  • SWM Switch module, switching module
  • RDU Remote data concentrator, remote data concentrator
  • cabinet its main function Complete the functions of system equipment cross-linking and fans
  • switch which mainly completes the switching function of the system.
  • this embodiment models the IMA system according to the series model, and simplifies all the parallel models according to the series model. Its reliability model is shown in Figure 3.
  • the reliability R s of the IMA system is the product of each device, namely:
  • R s R n1 ⁇ R n2 ⁇ R n3 ⁇ R n4 ⁇ R n5 ⁇ R n6
  • MTBF is used as a basic parameter of equipment reliability during the mean interval between failures, usually for repairable equipment. It is measured by dividing the accumulated working time of the product by the total number of failures during the same period under specified conditions and within a specified period of time. From this, the relationship between the allocation failure rate ⁇ and the MTBF of the mean interval between failures is:
  • ⁇ s ⁇ n1 + ⁇ n2 + ⁇ n3 + ⁇ n4 + ⁇ n5 + ⁇ n6
  • Allocation failure rate for each device type for:
  • N is the number in the corresponding device type, and i represents the corresponding device type.
  • the number of device types in this embodiment can be 6, including a general processing module, a power control module, an exchange module, a remote data concentrator, Cabinets, switches, 6 types of equipment.
  • the assigned failure rate of each equipment type is determined, including :
  • S1011 according to the importance value, complexity value, maintenance value, and test value of each equipment type, determine a first score corresponding to the equipment type.
  • the importance value, complexity value, maintenance value, and test value can be scored according to 1-10 points.
  • the importance value is used to indicate the importance of the equipment.
  • it can be scored according to the development assurance level.
  • the development assurance level is from A-E, and A-E is allocated step by step according to 10-1.
  • A is 10, and B is 8, C is 6, D is 4, E is 2, and the level is reduced step by step according to the interval of two points for each level.
  • the importance value of equipment of the same level is measured according to the actual project difficulty; the complexity value is used to indicate the complexity of the equipment , the complexity value is scored according to the number of devices, and the number with the largest number of devices is used as the benchmark for unified measurement.
  • the larger the number of devices, the lower the corresponding score, and the same number of devices is based on the higher the development assurance level
  • the lower the score; the score of maintenance value is based on the estimated maintenance time, and the longer the maintenance time, the lower the score; the score of test value is based on the fault detection time, and the longer the detection time, the lower the score.
  • this embodiment can first determine the importance value, complexity value, maintenance value, and test value of each type of equipment, as listed in Table 1.
  • the importance value, complexity value, maintenance value, and test value correspond to Then add the data of each row to get the first score of the corresponding device type.
  • the first score of GPM is 38
  • the first score of SWM is 35.
  • the first score of each equipment type is M 1 -M 6
  • the system failure rate assigned by the IMA system is ⁇ s or MTBF s , which can be converted to each other.
  • the allocation failure rate and the number of equipment of each equipment type can also be to determine the assigned failure rate of each device in the corresponding device type.
  • the distribution failure rate of each device can be calculated by the following formula:
  • N is the number of devices corresponding to the device type.
  • ⁇ k is the allocation failure rate of specific equipment.
  • the assigned failure rate of specific equipment is the average of the assigned failure rates of corresponding types of equipment.
  • n i is the number of equipment in the corresponding equipment type
  • ⁇ ki is estimated to be the estimated failure rate of the equipment in the corresponding equipment type
  • the estimated failure rate ⁇ s of the IMA system is estimated as:
  • the allocation failure rate of each equipment type is compared with the estimated failure rate, if then exclude it from the optimization sequence (without re-determining the failure rate), if Reliability optimization needs to be performed, that is, the equipment type whose assigned failure rate is smaller than the corresponding estimated failure rate is determined as the target equipment type (equipment type requiring optimization).
  • the allocation failure rate of the equipment type that needs to be re-determined is recorded from low to high as Then re-determine the failure rate of the target equipment in turn according to the sorting order.
  • the importance value, cost value, time value, and quality value of the target equipment type can be scored on a scale of 1-10.
  • score 0 for equipment types that do not need to re-determine the failure rate.
  • scoring is carried out according to the development assurance level.
  • the development assurance level is from A to E, and is gradually reduced according to the interval of two points for each level.
  • the equipment scores of the same level are measured according to the actual project difficulty; the cost value
  • the score is scored according to the estimated cost required to reduce the failure rate. The more the cost, the lower the score; the score of the time value is based on the estimated time required to improve the reliability. The longer the time, the lower the score; quality
  • the scoring of the value is based on whether improving the reliability will increase the quality of the system. The more the quality increases, the lower the score.
  • the allocation failure rate and the corresponding estimated failure rate re-determine the Describe the failure rates of the target equipment types, including:
  • target device types include GPM, SWM, RDU, cabinet, switch, PCM. Then, the importance value, cost value, time value, and quality value of each target device type can be shown in Table 2.
  • the second score M'1 for the equipment type GPM is 38.
  • the second score of each target device type is M′ 1 -M′ 6 respectively, then the second score of the system is:
  • the distribution coefficient of the second indicator is:
  • the re-determining the failure rate of the target equipment type for the second index distribution coefficient, distribution failure rate, and estimated failure rate of each target equipment type includes:
  • the failure rate of the target equipment type is re-determined by the following formula:
  • ⁇ ⁇ s estimate - ⁇ s .
  • the allocation failure rate can also be re-determined for each target equipment type The ratio of the rate to the number of devices determines the distribution failure rate of each device in the corresponding target device type.
  • the allocation failure rate of each device in the target device type can be calculated by the following formula:
  • N is the number of devices corresponding to the target device type.
  • ⁇ k is optimized for the assigned failure rate of a specific device.
  • the method for determining the failure rate of equipment determines the distribution failure rate of each equipment type according to the importance value, complexity value, maintenance value, and test value of each equipment type in the comprehensive modular avionics system; Determining the equipment type whose allocation failure rate is less than the corresponding estimated failure rate as the target equipment type; according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target equipment type, the allocation failure rate and the corresponding predicted failure rate Estimate the failure rate and re-determine the failure rate for the target equipment type. Therefore, the failure rate of each device in the integrated modular avionics system can be determined through the present invention.
  • a device for determining the failure rate of equipment is provided, and the device for determining the failure rate of equipment corresponds to the method for determining the failure rate of equipment in the above-mentioned embodiments.
  • the device for determining the failure rate of equipment includes: a first determination module 10 and a second determination module 20 .
  • the detailed description of each functional module is as follows:
  • the first determining module 10 is used to determine the assigned failure rate of each type of equipment according to the importance value, complexity value, maintenance value, and test value of each type of equipment in the integrated modular avionics system;
  • the second determining module 20 is configured to determine the equipment type whose assigned failure rate is smaller than the corresponding estimated failure rate as the target equipment type;
  • the first determining module 10 is further configured to re-determine the target device according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target device type, the distribution failure rate and the corresponding estimated failure rate type of failure rate.
  • the first determining module 10 is specifically used for:
  • the first index distribution coefficient of each equipment type is obtained
  • the allocation failure rate of each equipment type is determined by calculating the product of the first index allocation coefficient of each equipment type and the system allocation failure rate respectively.
  • the first determining module 10 determines the allocation failure rate of each equipment in the corresponding equipment type according to the ratio of the allocation failure rate of each equipment type to the number of equipment.
  • the first determining module 10 is specifically used for:
  • the second index distribution coefficient of each target equipment type is obtained
  • the failure rate of the target equipment type is re-determined.
  • the first determining module 10 is specifically used for:
  • the failure rate of the target equipment type is re-determined by the following formula:
  • ⁇ s is estimated to be the estimated failure rate of the target equipment type
  • ⁇ ′ i is the second index distribution coefficient of the target equipment type
  • ⁇ is the system estimated failure rate and the system allocation failure rate
  • L is the number of target device types.
  • the first determination module 10 is specifically configured to re-determine the ratio of the distribution failure rate to the number of devices for each target device type, and determine the distribution failure rate of each device in the corresponding target device type .
  • the types of equipment in the comprehensive modular avionics system include at least: a general processing module, a power control module, a switching module, a remote data concentrator, a cabinet, and a switch.
  • Each module in the device for determining the failure rate of the above-mentioned equipment can be fully or partially realized by software, hardware and a combination thereof.
  • the above-mentioned modules can be embedded in or independent of the processor in the computer device in the form of hardware, and can also be stored in the memory of the computer device in the form of software, so that the processor can invoke and execute the corresponding operations of the above-mentioned modules.
  • a computer device is provided, and the computer device may be a server, and its internal structure may be as shown in FIG. 5 .
  • the computer device includes a processor, memory, network interface and database connected by a system bus. Wherein, the processor of the computer device is used to provide calculation and control capabilities.
  • the memory of the computer device includes a non-volatile storage medium and an internal memory.
  • the non-volatile storage medium stores an operating system, computer programs and databases.
  • the internal memory provides an environment for the operation of the operating system and computer programs in the non-volatile storage medium.
  • the network interface of the computer device is used to communicate with an external terminal via a network connection. When the computer program is executed by the processor, it implements a method for determining the failure rate of equipment.
  • a computer device including a memory, a processor, and a computer program stored on the memory and operable on the processor.
  • the processor executes the computer program, the following steps are implemented:
  • the failure rate of the target equipment type is re-determined according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target equipment type, the assigned failure rate, and the corresponding estimated failure rate.
  • a computer-readable storage medium on which a computer program is stored, and when the computer program is executed by a processor, the following steps are implemented:
  • the failure rate of the target equipment type is re-determined according to the importance value, cost value, time value, and quality value of the target equipment type, the assigned failure rate, and the corresponding estimated failure rate.
  • Nonvolatile memory can include read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), electrically programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), or flash memory.
  • Volatile memory can include random access memory (RAM) or external cache memory.
  • RAM random access memory
  • RAM is available in many forms such as Static RAM (SRAM), Dynamic RAM (DRAM), Synchronous DRAM (SDRAM), Double Data Rate SDRAM (DDRSDRAM), Enhanced SDRAM (ESDRAM), Synchronous Chain Synchlink DRAM (SLDRAM), memory bus (Rambus) direct RAM (RDRAM), direct memory bus dynamic RAM (DRDRAM), and memory bus dynamic RAM (RDRAM), etc.

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Abstract

一种设备失效率的确定方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及航空技术领域，用于确定综合模块化航空电子系统中各设备的失效率。主要技术方案为：根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率（S101）；将分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型（S102）；根据目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，分配失效率和对应的预估失效率，重新确定目标设备类型的失效率（S103）。

Description

设备失效率的确定方法、装置、计算机设备及存储介质 技术领域
本发明涉及航空技术领域，尤其涉及一种设备失效率的确定方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
综合模块化航空电子系统(IMA，Integrated Modular Architecture)是目前世界航空业发展的趋势，综合化与模块化在航空电子系统中的运用，使得航空电子设备体积重量明显降低、运行效率更高。但由于综合化与模块化导致航空电子系统功能结构更加复杂，设备的复杂度与重要度不断提升。
航空电子系统中各设备的失效率不仅关系到飞机的派遣率高低，并且在一定程度上是影响飞机的安全性。因此，在实际的飞机型号设计过程中必须将系统中各设备的失效率分配好、落实好，否则会严重影响到飞机的派遣率与安全性，导致飞机的竞争力下降。
发明内容
本发明提供一种设备失效率的确定方法、装置、计算机设备及存储介质，用于确定综合模块化航空电子系统中各设备的失效率。
本发明实施例提供一种设备失效率的确定方法，所述方法包括：
根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
本发明实施例提供一种设备失效率的确定装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
第二确定模块，用于将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
所述第一确定模块，还用于根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述设备失效率的确定方法。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述设备失效率的确定方法。
本发明提供的一种设备失效率的确定方法、装置、计算机设备及存储介质，根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。从而通过本发明可确定综合模 块化航空电子系统中各设备的失效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中设备失效率的确定方法的架构图；
图2是本发明一实施例中综合模块化航空电子系统是交联系统架构图；
图3是本发明一实施例中设备的可靠性串联模型图；
图4是本发明一实施例中设备失效率的确定装置的一原理框图；
图5是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种设备失效率的确定方法，包括如下步骤：
S101，根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率。
其中，综合模块化航空电子系统的设备可以包括：通用处理模块、电源 控制模块、交换模块、远程数据集中器、机柜、开关等，本实施例对此不做具体限定。
需要说明的是，由于综合模块化航空电子系统是交联系统，设备间关系较复杂，其架构图见图2。其中，综合模块化航空电子系统包含：GPM(General process module，通用处理模块)，其主要完成系统的数据计算功能；PCM(Power control module，电源控制模块)，其主要完成系统的功率转换及电源输出控制、风机控制等功能；SWM(Switch module，交换模块)，其主要完成系统数据转发传输功能；RDU(Remote data concentrator，远程数据集中器)，其主要完成系统数据转换功能；机柜，其主要完成系统设备交联和风扇等功能；开关，其主要完成系统的开关功能。
由于，综合模块化航空电子系统串并联模式混合，并且对不同驻留应用，使用的GPM也不相同，分析复杂，不便于工程实践。考虑后续进行可靠性预计时会输入设备的可靠性指标，本实施例将IMA系统按照串联模型进行建模，对于所有的并联模型均按照串联模型进行化简。其可靠性模型的如图3所示。
IMA系统的可靠性R s为各设备的乘积，即：
R s＝R n1·R n2·R n3·R n4·R n5·R n6
各设备的可靠性
Figure PCTCN2022075835-appb-000001
则为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000002
分配失效率λ作为设备可靠性的另一个基本参数，其度量方法通常为：在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数与同一时间内累积的工作时间之比。例如，比如一台机器在27度(规定条件)从今天开始连续运行 1000天(规定时间)共运行10000小时(累计工作时间)设备产生故障两次，则分配失效率λ＝2/10000。
平均故障间隔时MTBF作为设备可靠性的一个基本参数，通常针对可修复设备。其度量方法为：在规定的条件下和规定的时间内，产品累积的工作时间除以同一时间内的故障总数。由此得到，分配失效率λ与平均故障间隔时MTBF关系为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000003
由于综合模块化航空电子系统中的设备为电子设备，因此假设其失效率函数为指数函数，其失效率R s(t)为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000004
由R s＝R n1·R n2·R n3·R n4·R n5·R n6可得
Figure PCTCN2022075835-appb-000005
Figure PCTCN2022075835-appb-000006
则可知系统失效率λ s为：
λ s＝λ n1+λ n2+λ n3+λ n4+λ n5+λ n6
各设备类型的分配失效率
Figure PCTCN2022075835-appb-000007
为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000008
其中，N为对应设备类型中的数量，i即代表对应的设备类型，本实施例中的设备类型的数量可以为6，即包括通用处理模块、电源控制模块、交换模块、远程数据集中器、机柜、开关，6种设备类型。
在本发明提供的一个可选实施例中，根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率，包括：
S1011，针对每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值， 确定对应设备类型的第一分值。
在本实施例中，重要度值、复杂度值、维修值、测试值可以按照1-10分进行评分。其中，重要度值用于表示设备的重要程度，对于重要度值的评估，可按照开发保证等级进行评分，开发保证等级从A-E，A-E按照10-1进行逐级分配，A为10，B为8，C为6、D为4，E为2，按照每级两分的间隔进行逐级降低，同等级的设备重要度值按照实际项目难度进行衡量；复杂度值用于表示设备的复杂程度，复杂度值的评分按照设备的数量进行评分，以设备数量最多的数目作为基准，进行统一化衡量，设备数量越多则对应的分值越低，相同数量的设备以开发保证等级越高的得分越低；维修值的评分，以预估维修时间作为基准进行，维修时间越长则得分越低；测试值的评分，以故障检测时间为基准进行，检测时间越长则得分越低。
具体的，本实施例可以首先确定每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，如表1中列出了重要度值、复杂度值、维修值、测试值分别对应的分值，然后对于每一行的数据进行相加，得到对应设备类型的第一分值，如表1中GPM的第一分值为38，SWM的第一分值为35。
表1
Figure PCTCN2022075835-appb-000009
S1012，对所有设备类型的第一分值进行累加，得到系统第一分值。
如上表1所示，本实施例对所有设备类型的第一分值进行累加，得到系统第一分值为38+35+40+17+18+29＝177。
S1013，通过计算每种设备类型的第一分值分别与所述系统第一分值的比值，得到每种设备类型的第一指标分配系数。
如表1所示，各设备类型的第一分值为M 1-M 6，设IMA系统分配的系统失效率为λ s或者MTBF s，二者可以相互转换。令：
Figure PCTCN2022075835-appb-000010
则第一指标分配系数为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000011
S1014，通过计算每种设备类型的第一指标分配系数分别与系统分配失效率的乘积，确定每种设备类型的分配失效率。
具体的，可通过下述公式表示表1中各设备类型的分配失效率：
Figure PCTCN2022075835-appb-000012
进一步的，在通过计算每种设备类型的第一指标分配系数分别与系统分配失效率的乘积，确定每种设备类型的分配失效率之后，还可以针对每种设备类型的分配失效率和设备数量的比值，确定对应设备类型中各个设备的分配失效率。
具体的，可通过下述公式计算各个设备的分配失效率：
Figure PCTCN2022075835-appb-000013
其中，N为对应设备类型的设备数量。λ k为具体设备的分配失效率。
R(t)＝e -λt
由于失效率相乘等于指数的相加，也即是失效率的相加，因为具体设备的失效率均为一样的，所以具体设备的分配失效率为对应类型设备的分配失效率的均值。
S102，将分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型。
对于设备的预估失效率，可按照供应商提供的预计或者随项目进展提供的λ ki预估(i＝1,2…,6)进行可靠性预估，则各设备类型的预估失效率为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000014
其中，
Figure PCTCN2022075835-appb-000015
为某个设备类型的预估失效率，n i为对应设备类型中的设备数量，λ ki预估为对应设备类型中设备的预估失效率；
由此，IMA系统的预估失效率λ s预估为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000016
具体的，本实施例将各设备类型的分配失效率与预估失效率进行比对，若
Figure PCTCN2022075835-appb-000017
则将其排除在优化序列(无需重新确定失效率)，若
Figure PCTCN2022075835-appb-000018
则需要进行可靠性优化，即将分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型(需要优化的设备类型)。
设共有L(L≤6)种设备类型需要重新确定失效率，对需要重新确定失效率的设备类型的分配失效率进行按照由低到高重新排序记为
Figure PCTCN2022075835-appb-000019
然后根据排列顺序依次重新确定目标设备的失效率。
S103，根据目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，分配失效率和对应的预估失效率，重新确定目标设备类型的失效率。
其中，对于目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，可按 照1-10分进行评分，对于不需要重新确定失效率的设备类型记得分为0。具体的，对于重要度值的评估，按照开发保证等级进行评分，开发保证等级从A-E，按照每级两分的间隔进行逐级降低，同等级的设备评分按照实际项目难度进行衡量；成本值的评分按照预估降低失效率所需要的成本进行评分，成本越多则得分越低；时间值的评分，以预估提升可靠性所需的时间作为基准进行，时间越长则得分越低；质量值的评分，以提升可靠性是否会增加系统质量为基准进行，质量增加越多则得分越低。
在本发明提供的一个可选实施例中，所述根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率，包括：
S1031，针对每种目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，确定对应目标设备类型的第二分值。
例如，目标设备类型包括GPM、SWM、RDU、机柜、开关、PCM。则每种目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值可如表2所示。
表2
Figure PCTCN2022075835-appb-000020
例如，对于设备类型GPM的第二分值M′ 1为38。
S1032，对所有目标设备类型的第二分值进行累加，得到系统第二分 值。
如表2所示，各目标设备类型的第二分值分别为M′ 1-M′ 6，则系统第二分值为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000021
S1033，通过计算每种目标设备类型的第二分值分别与所述系统第二分值的比值，得到每种目标设备类型的第二指标分配系数。
根据表2中的内容，第二指标分配系数为：
Figure PCTCN2022075835-appb-000022
S1034，针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
具体的，所述针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率，包括：
通过下述公式，重新确定所述目标设备类型的失效率：
Figure PCTCN2022075835-appb-000023
其中，
Figure PCTCN2022075835-appb-000024
为所述目标设备类型的失效率，λ s预估为目标设备类型的预估失效率，α′ i为目标设备类型的第二指标分配系数，Δλ为系统预估失效率与系统分配失效率的差值，L为目标设备类型的数量。Δλ＝λ s预估-λ s。
进一步的，在针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率之后，还可以针对每种目标设备类型重新确定分配失效率和设备数量的比值，确定对应目标设备类型中各个设备的分配失效率。
具体的，可通过下述公式计算目标设备类型中各个设备的分配失效率：
Figure PCTCN2022075835-appb-000025
其中，N为对应目标设备类型的设备数量。λ k优化为具体设备的分配失效率。
本发明提供的一种设备失效率的确定方法，根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；将分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。从而通过本发明可确定综合模块化航空电子系统中各设备的失效率。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种设备失效率的确定装置，该设备失效率的确定装置与上述实施例中设备失效率的确定方法一一对应。如图4所示，该设备失效率的确定装置包括：第一确定模块10、第二确定模块20。各功能模块详细说明如下：
第一确定模块10，用于根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
第二确定模块20，用于将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
所述第一确定模块10，还用于根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
在本发明提供的一个可选实施例中，第一确定模块10，具体用于：
针对每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定对应设备类型的第一分值；
对所有设备类型的第一分值进行累加，得到系统第一分值；
通过计算每种设备类型的第一分值分别与所述系统第一分值的比值，得到每种设备类型的第一指标分配系数；
通过计算每种设备类型的第一指标分配系数分别与系统分配失效率的乘积，确定每种设备类型的分配失效率。
在本发明提供的一个可选实施例中，第一确定模块10，针对每种设备类型的分配失效率和设备数量的比值，确定对应设备类型中各个设备的分配失效率。
在本发明提供的一个可选实施例中，第一确定模块10，具体用于：
针对每种目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，确定对应目标设备类型的第二分值；
对所有目标设备类型的第二分值进行累加，得到系统第二分值；
通过计算每种目标设备类型的第二分值分别与所述系统第二分值的比值，得到每种目标设备类型的第二指标分配系数；
针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
在本发明提供的一个可选实施例中，第一确定模块10，具体用于：
通过下述公式，重新确定所述目标设备类型的失效率：
Figure PCTCN2022075835-appb-000026
其中，
Figure PCTCN2022075835-appb-000027
为所述目标设备类型的失效率，λ s预估为目标设备类型的预估失效率，α′ i为目标设备类型的第二指标分配系数，Δλ为系统预估失效率与系统分配失效率的差值，L为目标设备类型的数量。
在本发明提供的一个可选实施例中，第一确定模块10，具体用于针对每种目标设备类型重新确定分配失效率和设备数量的比值，确定对应目标设备类型中各个设备的分配失效率。
在本发明提供的一个可选实施例中，所述综合模块化航空电子系统中的设备类型至少包括：通用处理模块、电源控制模块、交换模块、远程数据集中器、机柜、开关。
关于设备失效率的确定装置的具体限定可以参见上文中对于设备失效率的确定方法的限定，在此不再赘述。上述设备失效率的确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时 以实现一种设备失效率的确定方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存 储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种设备失效率的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
    根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
    将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
    根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率，包括：
    针对每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定对应设备类型的第一分值；
    对所有设备类型的第一分值进行累加，得到系统第一分值；
    通过计算每种设备类型的第一分值分别与所述系统第一分值的比值，得到每种设备类型的第一指标分配系数；
    通过计算每种设备类型的第一指标分配系数分别与系统分配失效率的乘积，确定每种设备类型的分配失效率。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过计算每种设备类型的第一指标分配系数分别与系统分配失效率的乘积，确定每种设备类型的分配失效率之后，所述方法还包括：
    针对每种设备类型的分配失效率和设备数量的比值，确定对应设备类型中各个设备的分配失效率。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率，包括：
    针对每种目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，确定对应目标设备类型的第二分值；
    对所有目标设备类型的第二分值进行累加，得到系统第二分值；
    通过计算每种目标设备类型的第二分值分别与所述系统第二分值的比值，得到每种目标设备类型的第二指标分配系数；
    针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率，包括：
    通过下述公式，重新确定所述目标设备类型的失效率：
    Figure PCTCN2022075835-appb-100001
    其中，
    Figure PCTCN2022075835-appb-100002
    为所述目标设备类型的失效率，λ s预估为目标设备类型的预估失效率，α′ i为目标设备类型的第二指标分配系数，Δλ为系统预估失效率与系统分配失效率的差值，L为目标设备类型的数量。
  6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述针对每个目标设备类型的第二指标分配系数、分配失效率、预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率之后，所述方法还包括：
    针对每种目标设备类型重新确定分配失效率和设备数量的比值，确定对应目标设备类型中各个设备的分配失效率。
  7. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述综合模块化航空电子系统中的设备类型至少包括：通用处理模块、电源控制模块、交换模块、远程数据集中器、机柜、开关。
  8. 一种设备失效率的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
    第一确定模块，用于根据综合模块化航空电子系统中每种设备类型的重要度值、复杂度值、维修值、测试值，确定每种设备类型的分配失效率；
    第二确定模块，用于将所述分配失效率小于对应的预估失效率的设备类型，确定为目标设备类型；
    所述第一确定模块，还用于根据所述目标设备类型的重要度值、成本值、时间值、质量值，所述分配失效率和对应的预估失效率，重新确定所述目标设备类型的失效率。
  9. 一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述设备失效率的确定方法。
  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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述设备失效率的确定方法。
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