[发明专利]一种民用飞机系统维修时间间隔计算方法

权利要求书

1.一种民用飞机系统维修时间间隔计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：准备数据

包括维修重要项名称、部件名称、维修任务描述、任务类别、安全级别、平均故障间隔时间、额外失效平均故障间隔时间、损耗因子、任务费用和失效费用；

第二步：判断任务类别，如果任务类别是显性类别第6、7类采用经济性算法确定维修间隔时间，所述经济性算法如下：

确定[0,T]时间内的平均失效率

优化目标是通过求下式

的极小值确定最优维修时间间隔T^*；其中：C(T)表示费用总和，C_f表示部件失效所产生的费用，C_p为对该部件执行预防性维修任务的费用，η为尺寸参数，β为形状参数，

对上式(2)求导，并令dC(T)/dT＝0得

若β＝1，则T^*＝∞，即：没有必要进行定时维修，让部件一直工作到故障后才做维修；若β＞1，则存在唯一的有限最优解T^*，它满足

且最小费用为C(T^*)；

令则C(T)＝C₁(t)+C₂(t)，

最低成本的110％处的T值分布在最低成本处的T值T*的两边，定义为Ta及Tb，选择维修时间间隔范围为[Ta,Tb]。

2.根据权利要求1所述的民用飞机系统维修时间间隔计算方法，其特征在于：所述的第二步判断任务类别中，如果任务类别为隐性任务第9类别，则其经济性算法如下：

部件在威布尔分布下的故障分布函数为

优化目标是通过求下式

的极小值确定最优维修时间间隔T^*；其中：C(T)表示费用总和，用C_f表示部件失效所产生的费用，C_p对该部件执行预防性维修任务的费用，C_r表示替换或修理部件的费用；

上式中λ_e是指数分布下的失效率，为常数；指数分布下有MTBF为平均故障间隔时间；

对目标公式(6)求导，并令dC(T)/dT＝0可得T^*，令则C(T)＝C₁(T)+C₂(T)，最低成本的110％处的T值分布在最低成本处的T值T*的两边，定义为Ta及Tb，选择维修时间间隔范围为[Ta,Tb]。

3.根据权利要求2所述的民用飞机系统维修时间间隔计算方法，其特征在于：所述的第二步判断任务类别中，如果任务类别为隐性任务第8类别，采用如权利要求2所述的经济性算法结果和安全门槛值计算结果，并结合产品型号定检目标值确定，选取经济性算法推荐范围内或附近的产品型号定检目标值或者产品型号定检目标值的倍数，该值≤安全门槛值计算结果。

4.根据权利要求3所述的民用飞机系统维修时间间隔计算方法，其特征在于：所述安全门槛值计算方法如下：

事件发生概率θ满足以下条件

P₁(t)×P₂≤θ(7)

式中P₁(t)表示部件故障概率，

P₂表示额外失效的失效率，MTBF是平均故障间隔时间，

得到

其中：Tcap表示计算出的时间间隔上限。

5.根据权利要求1-4任一项所述的民用飞机系统维修时间间隔计算方法，其特征在于：所述尺寸参数η按照如下步骤确定：

1)根据平均故障间隔时间MTBF确定威布尔分布

概率密度

分布函数

失效率

其中：

η——尺寸参数，反映威布尔分布的范围，β——形状参数，反映概率密度函数的形状以及失效率的增减性；

2)由MTBF和β确定η

其中：Г函数：

6.根据权利要求1所述的民用飞机系统维修时间间隔计算方法，其特征在于：所述任务费用包括：

1)对部件执行预防性维修任务的总费用C_p

C_p＝C_g+C_mc+H_m×N_p×R_l(13)

C_g——地面保障设备分摊费用，C_mc——材料及耗材费用，H_m——人力工时，N_p——工作人员数量，R_l——工时率；当C_p小于75$时，取75$；

2)部件失效所导致的总费用C_f

C_f＝C_r+C_del+C_can+C_mc+C_adj+C_out+C_div+H_m×N_p×R_l(14)

C_r——部件修理费，C_del——航班延迟费，C_can——航班取消费，C_mc——材料及耗材费用，C_adj——时间间隔调整值，C_out——停飞费用，C_div——转飞费用，H_m——人力工时，N_p——工作人员数量，R_l——工时率。