[发明专利]一种考虑研制与维修的外场可更换单元划分方法

权利要求书

1.一种考虑研制与维修的外场可更换单元划分方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：获取不同设计方案的装备研制与维修阶段各部件信息，采集装备的外场可更换单元划分因素指标，并根据划分因素指标获取装备各部件的划分因素指标值；

步骤2：根据划分因素指标构建优化目标模型；

所述优化目标模型包括目标函数和约束条件，其中目标函数为：

式1表示在t₀种设计方案中选择使外场可更换单元的研制与维修总费用最少的第t种设计方案，f(x)表示外场可更换单元的研制与维修总费用，C(t)表示装备研制阶段费用，C_t(R)、C_t(M)、C_t(S)分别表示第t种设计方案的可靠性设计费用、维修性设计费用和安全性及其它设计费用，t₀表示设计方案的总数量；

可靠性设计费用C_t(R)＝C_t(R₁)+C_t(R₂)+C_t(R₃)，其中C_t(R₁)为部件材料费用、C_t(R₂)为部件工艺费用、C_t(R₃)为可靠性设计试验的费用；

维修性设计费用C_t(M)＝C_t(M₁)+C_t(M₂)+C_t(M₃)，其中C_t(M₁)为维修性设计人力费用、C_t(M₂)为维修性及测试性设计资源费用，包括：增加空间成本、硬件成本，C_t(M₃)为维修性试验费用；

安全性及其它设计费用C_t(S)＝C_t(S₁)+C_t(S₂)+C_t(S₃)，其中C_t(S₁)为特殊器材、设施费用，C_t(S₂)为安全性试验费用，C_t(S₃)为安全性培训费用；

H_t(X)表示装备的维修保障费用，vc_r,e,t(j)表示第t种设计方案中部件j在e级维修级别上选择r级修理方式中相关的可变费用，t_m表示装备第t种设计方案中待划分部件的总数量；fc_r,e,t(j)表示第t中设计方案中部件j在e级维修级别上选择r级修理方式中相关的固定费用；λ_t(j)表示第t种设计方案中部件j在整个寿命周期内所需维修的总次数，与失效率有关；e表示可选择的维修级别，e＝1表示基层级维修，e＝2表示中继级维修，e＝3表示基地级维修；r表示可选择的修理方式，r＝1表示修理工作，其中在基层级的修理工作为更换式维修，在中继级和基地级的修理工作为修复性维修；r＝2表示转移到后方其它维修级别进行维修；r＝3表示报废，X_r,e(j)表示决策变量，其中，当X_r,e(j)＝1时，表示部件j在e级维修级别上选择的修理工作方式是r，X_r,e(j)＝0表示部件j在e级维修级别上没有选择修理工作r；

约束条件为：

式2表示，e＝1，任意部件在基层级只能针对外场可更换部件进行修理或者转移处理；式3表示，e＝3，任意部件在基地级维修中只能选择修理或者报废；式4表示，维修部件在e级维修级别上进行了转移处理，在e+1级的维修级别上必须要选择一种维修工作；如果部件j存在子部件k,则式5表示，如果维修部件j在e级维修级别上选择了报废或者转移工作，则该维修部件的附属子部件k在e级维修级别上都选择报废或者转移工作；

步骤3：对优化目标模型进行求解；

步骤4：根据步骤3中的求解结果，将装备中修理级别和修理方式为在基层级进行修理的部件确定为外场可更换单元。