[发明专利]一种机电产品预防性维修方案确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机电产品预防性维修方案确定方法。

背景技术

机电产品在使用过程中，不可避免会产生故障。如果单纯依靠产品发生故障后再维修的方式，除给用户带来停机损失外，还有可能因故障造成二次破坏，给用户带来更大损失。

目前国内外生产厂家普遍采取以可靠性为主要目的的预防性维修方式，即在产品未发生故障之前就发现、并排除故障隐患的维修活动。预防性维修时零部件未百分之百损坏，系统仍能工作。维修早了造成维修成本浪费，维修晚了易造成二次损坏，带来更大损失。因此该种维修方式不能预计到故障在某一个时间点发生，且不能对维修次数、维修成本进行评估。因此不能做到产品全寿命周期内维修次数最少、维修成本最低。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种可预见性高，维修时间恰当的机电产品预防性维修方案确定方法。

本发明的技术方案是，一种机电产品预防性维修方案确定方法，所述机电产品故障概率服从正态分布函数的特性，定义运行机电产品中某一时段的关键质量指标为正态分布的横坐标、用X表示，运行机电产品中的某一关键质量指标X发生故障次数的概率密度ψ(x)为纵标、用Y表示，Y＝ψ(x)，在正态分布函数横坐标中x1＜x2，区域为(-∞，x1)，(x1，x2)，(x2，+∞),x1和x2为判断机电产品报废或维修的评判值；其确定方法包括以下步骤：

步骤1、确定机电产品故障模式、进行故障危害分析FMECA；

步骤2、确定机电产品故障模式的关键质量指标；

步骤3：计算机电产品报废质量指标值和机电产品维修质量指标值：其中接触电阻按照产品允许温升和焦耳楞次定律计算机电产品报废的接触电阻值和机电产品需要维修的接触电阻值；接触压力按照有限元分析计算机电产品报废的接触压力值和机电产品需要维修接触压力值；绝缘结构耐压值根据机电产品对地绝缘产生缺陷时，交流能量会对地泄露，产生放电电流击穿原理，计算缺陷处对地电压、空气临界击穿电场强度，确定机电产品报废耐压值和需要维修的耐压值；运动部位润滑参数按照极限边界条件计算机电产品报废润滑参数和需要维修的润滑参数，摩擦力按照运动力学计算机电产品产生报废的摩擦力和需要维修的摩擦力；机电产品的最高运行温度按产品温升或电子元件允许的结温计算机电产品产生报废的最高运行温度和需要维修的最高运行温度；

步骤4：现场测试运行产品随时间变化其关键质量指标值的变化值；

步骤5：用灰色预测法或最小二乘法等数理统计方法确定关键质量指标与时间的关系式：T＝ax+b，其中x为步骤4实测的关键质量指标，T为与x检测时间对应的时间点，a和b为用灰色预测法或最小二乘法等数理统计方法确定的与时间有关的系数

步骤6、确定机电产品全寿命周期内维修预案：

(Ⅰ)维修预案一

①当运行机电产品关键质量指标X＜x1的所有产品报废；

②当运行机电产品关键质量指标介于x1＜X＜x2时，产品需要维修；

③当运行机电产品关键质量指标X＞x2时，产品不需要维修；

(Ⅱ)维修预案二

①当运行机电产品关键质量指标X＜x1的所有产品不需要维修；

②当运行机电产品关键质量指标介于x1＜X＜x2时，产品需要维修。

③当运行机电产品关键质量指标X＞x2时，产品报废；

(Ⅲ)维修预案三

①当运行机电产品关键质量指标X＜x1的所有产品报废；

②当运行机电产品关键质量指标介于x1＜X＜x2时，产品不需要维修。

③当运行机电产品关键质量指标X＞x2的所有产品需要维修；

(Ⅳ)维修预案四

①当运行机电产品关键质量指标X＜x1的所有产品需要维修；

②当运行机电产品关键质量指标介于x1＜X＜x2时，产品不需要维修。

③当运行机电产品关键质量指标X＞x2的所有产品报废；

步骤7：建立维修成本与故障概率密度函数方程：F＝W·N+B·n其中，F为维修总成本，W为维修费用，B为报废费用，N为维修的数量，即产品全寿命周期内所有需要维修产品发生故障概率密度之和，n为报废的数量,即产品全寿命周期内所有报废产品发生故障概率密度之和，

步骤8：维修成本与故障概率密度函数方程极小值评估，机电产品在全寿命周期内，故障产生的概率服从正态分布，用以下方法来判定维修总成本与故障概率函数方程的极小值：

①X发生故障次数的概率密度Y为：