[发明专利]基于多目标决策理论的复杂装备维修决策优化方法

权利要求书

1.一种基于多目标决策理论的复杂装备维修优化方法，其特征在于，包括：

对复杂装备的零部件重要性进行定量评价分析，计算各个零部件在复杂装备的健康评估中的健康权重占比；

根据所述复杂装备的各个零部件的指标数据统计获得各个零部件的健康值，根据各个零部件的健康值和各个零部件的健康权重占比获得所述复杂装备的整体健康值；

根据所述复杂装备的各个维修项目的维修效果、所花费的时间和材料信息，计算出所述复杂装备的维修总费用和维修后的整体健康值增加值；

所述根据所述复杂装备的各个维修项目的维修效果、所花费的时间和材料信息，计算出所述复杂装备的维修总费用和维修后的整体健康值增加值，包括：

复杂装备每个维修项目对复杂装备的零部件x的维修效果用R表示，则R＝[R_1x,R_2x,......,R_mx]，其中R_1x表示第一个维修项目对零部件x的维修效果，其余类推；

复杂装备每个维修项目所花费的时间用T表示，T＝[T₁,T₂,......,T_m]，其中T₁表示第一个维修项目所花费的时间，其余类推；

复杂装备每个维修项目所花费的材料用M表示，M＝[M₁,M₂,......,M_m]，其中M₁表示第一个维修项目所花费的材料费用，其余类推；

复杂装备的维修过程中所采用的维修项目用A表示，A＝[0|1,0|1,......,0|1]，其中里面的元素值为0时表示这次维修不采用该维修项目，元素值为1时表示这次维修采用该维修项目；

复杂装备的维修总费用如下：

AllFee＝Pfee+Mprice

式中Pfee表示复杂装备维修人工费；

式中Mprice表示维修所花费的材料费用总和；

Pfee＝PTime×Rprice

式中Rprice表示复杂装备维修工时单价；

式中PTime表示维修实际总工时；

PTime＝T×B

B＝A^T

式中A表示维修过程中所采用的维修项目，T表示所有维修项目所花费的时间；

Mprice＝M×B

式中M表示维修项目所花费的材料费用；

复杂装备维修后的整体健康值增加值如下：

式中a_x′表示复杂装备中的零部件x对复杂装备的整体健康影响权重；

式中n表示零部件个数；

式中m表示所有维修项目的总数量；

式中R_ix为R中元素，表示第i个修理项目对复杂装备的零部件x的维修效果值；

综合选取所述复杂装备的维修项目，使得所述复杂装备维修后的整体健康值增加值达到最大，所述复杂装备的维修总费用达到最少；

所述的方法还包括：

所述复杂装备的下一阶段工作任务后的整体健康值减少量health_loss_sum由复杂装备健康值减少相关指标计算得到，相关指标假设有S₁,S₂,......,S_n，这些指标与各个零部件健康值相关，S_n表示第n个零部件与健康值减少相关指标，指标与零部件一一对应，当前各个指标数据假设为S_1x,S_2x,......,S_nx，历史数据统计各个零部件健康范围内的指标数据为S_1M,S_2M,......,S_nM，建立各个指标与健康值的映射关系：

......

式中a_n'表示零部件n在复杂装备的健康评估中的健康权重占比；

式中health_loss_n表示第n个指标下的下一阶段工作任务后的复杂装备整体健康值减少量；

则复杂装备下一阶段工作任务后的复杂装备整体健康值损耗的大小health_loss_sum：

对于复杂装备修理，健康恢复值大于下一阶段工作任务后的健康减少值的约束条件如下：

Rhealth＞health_loss_sum

对于复杂装备而言，修理完成的时间要在一定的时间范围内完成，即：

StartTime+PTime＜NextWorkTime

式中StartTime表示复杂装备维修前的时间点；

式中PTime表示维修实际总工时；

式中NextWorkTime表示下一阶段的开始作业时间点；

所述的根据所述复杂装备的各个零部件的指标数据统计获得各个零部件的健康值，根据各个零部件的健康值和各个零部件的健康权重占比获得所述复杂装备的整体健康值，包括：

复杂装备的各个零部件的健康值h_i由该零部件指标数据统计获得：

式中d表示复杂装备的零部件i在当前时刻对应的指标数据值；

式中D表示复杂装备的零部件i寿命范围内的最大指标数据值；

所述复杂装备的整体健康值H₀是由复杂装备的各个零部件的健康值h_i表示：

式中H₀表示复杂装备的整体健康值；

式中h_i表示复杂装备的零部件i的健康值；

式中a_i'表示零部件i在复杂装备的健康评估中的健康权重占比；

式中n表示零部件的总数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对复杂装备的零部件重要性进行定量评价分析，计算各个零部件在复杂装备的健康评估中的健康权重占比，包括：

结合经验数据对复杂装备的零部件重要性进行打分，分数分别从1到9，并将各个零部件的最高分和最低分去掉，计算各个零部件的打分平均分，设所有零部件的数量为n，则各个零部件的分数分别是a₁,a₂,......,a_n；

用加权法计算出各个零部件的健康权重占比，零部件x在复杂装备的健康评估中的健康权重占比的计算公式如下：

式中a_x′表示第x个零部件的健康权重占比。