[发明专利]一种装备研制过程备件需求量预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装备研制过程备件需求量预测方法，属于可靠性与系统工程技术领域。

背景技术

装备保障是指在装备的寿命周期过程中为使装备处于战备完好状态并能持续完成作战任务所需的保障工作，与装备研制有着密切的关系。装备保障工作顺利开展离不开保障资源，其中备件是一项重要的保障资源，是实施维修保障工作的重要物质基础。备件费用在装备寿命周期费用中占有相当大比例，在研制阶段通常通过保障性分析技术来规划备件保障资源要求，这样可以在装备设计指标约束下，开展备件供应规划，备件供应规划是确定装备维修所需备品和备件的品种及数量，并研究它们的筹措、分配和供应、储运、调拨以及装备停产后的备件供应等问题，备件供应规划不仅能够影响装备的设计特性，还能保证装备和其保障系统同时交付用户，使装备能够在初始保障期得到及时的保障。备件供应规划是装备保障中影响费用和效能的重要工作，是装备建设中不容忽视的一项重要工作内容，而备件需求量的预测则是制定备件保障计划的核心问题和关键所在。

由于装备组成的复杂性、零件故障的随机性、备件消耗的差异性，导致备件的需求量难以准确预测。目前备件需求量的预测主要采用以下方法。(1)直接计算法。根据备件保障概率直接预测备件需求量。(2)比较法。利用相似装备、相似维修活动所消耗的备件量，通过一些修正来估算装备备件需求量。(3)统计预计法。分析历史数据，找出备件消耗规律，建立相应的预测模型预计未来备件需求量。

直接计算法需要首先确定备件的保障概率，而各部件备件保障概率与系统备件保障概率的关系通常较难确定。比较法过多的依赖于主观经验，不能综合考虑实际备件需求的各种影响因素，预计结果与实际需求相差较大。统计预计法比较接近事实，但其处理对象是装备使用过程的库存消耗数据，在装备的设计阶段很难获取相关输入数据，在装备研制阶段很难贯彻实施。

发明内容

本发明的目的是为了解决备件预测方法与装备顶层设计指标相脱节，研制过程备件预测输入数据较难获取，备件预测方法工程操作难度较大的问题，提出一种装备研制过程备件需求量预测方法。

本发明涉及一种装备研制过程备件需求量预测方法，包括以下几个步骤：

步骤一：直接获取装备的可达可用度指标A_a、平均故障间隔时间MTBF、平均修复时间MTTR和平均预防性维修时间MPMT；

步骤二：获取系统级备件平均等待时间WT；

步骤三：对系统级备件平均等待时间WT进行分配，获取分系统等待时间WT_i；

采取Dephi分配法或者等分配法获取分系统等待时间WT_i；

步骤四：采用Dephi分配法获取组成分系统的各LRU(外场可更换单元)级产品等待时间WT_ij；

步骤五：获取LRU备件缺货期望值EBO_ij、库存水平s_ij；

步骤六：根据库存水平s_ij获取备件满足率EFR_ij。

本发明的优点在于：

(1)将原有公式扩展为建立备件等待时间与装备可用度的量化关系，使其能够始终围绕用户需求和研制要求进行备件规划工作；

(2)由于分系统和LRU(外场可更换单元)有着不同的特性，根据它们各自的特点本发明采取分层分配的方法，将分配过程分为系统到分系统，分系统到LRU两个层次，这使得用于确定备件需求量的关键参数(等待时间)更加全面的考虑了复杂装备的构成信息使计算结果更加准确，并且便于根据具体装备研制过程产生的设计信息调整分配因素；

(3)本发明采用了等分配法与Dephi法相结合的方法。在设计初期，如在方案阶段由于装备各可靠性和维修性设计参数的预计值或者分配值(分系统平均故障间隔时间，分系统平均修复时间，分系统平均预防性维修时间等)尚未获得，故该阶段在较少设计信息的前提下采取等分配法。随着研制阶段的深入，可以获得装备各可靠性和维修性设计参数的分配值或预计值，此时可以采用准确度较高的Dephi法，固此方法具有较大的灵活性，且能适用工程研制各个阶段；

(4)本发明等待时间分配方法中采用的加权因素与等待时间有着紧密的联系，加权因子的方法简单易懂，适合工程应用。本发明还考虑了对分系统中可修产品、不可修产品的分配，使得计算结果更为准确可信；