(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211062486.2 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市杭州经济技 术 开发区白杨街道 2号大街1 158号 (72)发明人 阮渊鹏　甄鑫　雒兴刚　丁祥海　 戴安舒　 (74)专利代理 机构 浙江永鼎律师事务所 3 3233 专利代理师 周希良 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06Q 30/00(2012.01) G06N 7/00(2006.01) (54)发明名称 多部件产品二维质保期内的预防性维护策 略优化方法及系统 (57)摘要 本发明提供了多部件产品二维质保期内预 防性维护策略优化方法及系统， 方法包括以下步 骤： (1)根据多部件产品的现场数据， 建立二维质 保期内设定使用率下部件首次故障模型； (2)根 据质保历史数据， 构建用户群体的使用率分布函 数； (3)根据二维质保期内部件首次故障模型、 使 用率分布 函数并结合预防性维护相关参数， 建立 考虑用户损失约束的预防性维护策略优化模型； (4)确定最优预防性维护方案。 通过本发明优化 技术方案对质保期内的预防性维护策略进行优 化， 在满足用户损失成本约束的同时， 降低了制 造商的总期望成本 。 权利要求书5页 说明书13页 附图3页 CN 115392507 A 2022.11.25 CN 115392507 A 1.多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)根据多部件产品的现场数据， 建立 二维质保期内设定使用率下部件首次故障模型； (2)根据质保历史数据， 构建用户群 体的使用率分布函数； (3)根据二维质保期内部件首次故障模型、 使用率分布函数并结合预防性维护相关参 数， 建立考虑用户损失约束的预防性维护策略优化模型； (4)确定最优预防性维护方案 。 2.根据权利要求1所述的多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方法， 其特 征在于， 步骤(1)具体包括以下步骤： (1.1)搜集多部件产品的现场数据， 统计部件在不同使用率下的首次故障时间及累计 使用量； (1.2)构建二维质保期内多部件产品的各部件首次自然故障的故障率关于部件使用时 间和部件使用程度之间的函数模型及部件故障相关性矩阵； (1.3)对步骤(1.2)中构建的各部件首次自然故障的故障率函数模型及部件故障相 关 性矩阵利用极大似然估计法进行参数估计。 3.根据权利要求1所述的多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方法， 其特 征在于， 步骤(2)具体包括以下步骤： (2.1)搜集已有的部件首次索赔数据和质保结束时的传感器数据； (2.2)选择不同使用率分布函数做拟合， 并进行参数估计； (2.3)确定最优的使用率分布函数。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方 法， 其特征在于， 步骤(3)具体包括以下步骤： (3.1)确定模型中的决策变量为二维质保中的预防性维护机会数量N、 产品可靠性阈值 R以及预防性维护水平m； (3.2)定义目标函数为制造商 的总期望质保成本， 由期望维修成本和期望预防性维护 成本两部分构成； (3.3)确定模型的约束条件为： 平均用户停机成本小于等于停机损失成本约束S； 产品 使用率满足上下限； 预防性维护机会数量N为整数且大于等于零， 并且小于其上限； 产品可 靠性阈值R满足大于等于零， 且小于等于1； 预防性维护水平m满足大于等于零， 且小于其上 限。 5.根据权利要求4所述的多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方法， 其特 征在于： 步骤(3.1)中， 模型中计算的中间变量及计算公式如下： (a)产品二维质保中累计使用时间限制W和累计使用量限制U为： W＝(N+1)w U＝(N+1)u 其中， w和u表示产品每达到w单位的使用时间或u单位的使用量， 能获得一次预防性维 护的机会； N是 预防性维护的机会数量； 不同使用率用户的实际质保期为：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115392507 A 2其中， r是产品的使用率； rD＝U/W， 表示质保策略对应的正常使用率； (b)部件i首次故障的故障率 函数为： λi(t|r)＝θi0+θi1T(t)+θi2r+θi3X(t) 其中， θij， j＝0,1,2,3， 是与产品和部件可靠性相关 的参数， T(t)和X(t)分别 是产品在 时间t的年龄和使用情况。 6.根据权利要求5所述的多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方法， 其特 征在于， 在质保期Ω(W,U)设置下， 非周期性预防性维护策略的机制为如下： (c)若考虑预防性维修的影响， 那么， 部件i在区间(Tj,Tj+1)的故障率模型为： λi(t|r)＝θi0+θi1(t‑j* τ +Vj)+θi2r+θi3r(t‑j* τ +Vj)， t∈(Tj， Tj+1),j＝0,1,. ..,N,N+1 其中， Vj是部件在刚过时刻Tj的虚拟寿命， Tj是第j次预防性维护机会的时刻， τ是预防 性维护机会周期时间； (d)部件在刚过时刻Tj的虚拟寿命 模型： 其中， m是 预防性维护水平， 其上 下限分别为0和M； k的计算如下： (e)预防性维护机会周期时间τ： (f)第j次预防性维护机会的时刻Tj： (g)使用判断函数acti on(j)来指示是否在Tj对产品进行 预防性维护： 其中， R是产品的可靠性阈值； RS是产品的条件自然可靠度； (h)部件i的条件自然可靠度为： 则产品的条件自然可靠度RS(Tj+1|Tj,r)通过可靠性框图获得。 7.根据权利要求6所述的多部件产品二维质保期内的预防性维护策略优化方法， 其特权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115392507 A 3