库存管理:基于复现数据分析的可维修备件需求预测

540 Words, 15 Min Read

文章使用了 AssetStudio 的 Weibull Toolbox 软件

背景

某组织拥有20架飞机组成的机队。故障率最高的5个可修复航材(LRU)依次为U01、U02、U03、U04和U05。飞机上任何一个部件失效都无法执行任务。

鉴于每架飞机未来一年计划运行100小时,该组织希望通过预测故障数量来优化后勤保障计划。

U01的总数25, 20个装在飞机上,5个作为替换件存放于仓库中。

下图展示了9个U01部件(序列号U01-01至U01-09,其余16件数据未显示)的故障数据样本:

Sample failure data collected for U01
图1:U01部件(序列号01-09)的故障数据示例

例如,U01-01单元累计运行1,766小时,发生2次故障。

U02-U05部件的故障数据格式相同(此处未展示)。

我们将基于这些历史数据,预测这些部件在未来100运行小时内的故障情况,以协助管理层制定年度维修预算。

分析方法

注意:寿命数据分析不适用于可修复部件(除非每次修复后部件能恢复如新)。

我们对每个部件(U01-U05)应用了复现数据分析(NHPP幂律模型)。下图是U01的分析示例:

Recurring event data of U01
图2:威布尔工具箱(Weibull Toolbox)的RDA模块中输入的U01复现事件数据

通过复现数据分析预测可修复备件需求

参数β和λ是均值累积函数的系数,如下图所示:

Cumulative Failures vs time plot
图3:U01总体故障累积与时间关系图

该函数用于预测未来故障次数。

分别查询1,766小时和1,866小时时的故障次数:

Query reliability information
图4:通过计算器查询可靠性信息

U01-01部件未来一年(100运行小时)的预期故障次数:
= 2.441 - 2.24 = 0.201

其他U01部件的预期故障次数计算方式相同。

Projected failures for U01
图5:U01部件年度故障总数预测

其余LRU的分析流程相同(原始数据未展示):

Projected failures for other LRUs
图6:其他LRU年度故障总数预测

该机队下一年度的综合故障预测如下:

Combined projected failures
图7:机队年度综合故障预测

结论

  1. 分析人员需区分可修复与不可修复部件,复现数据分析适用于可修复部件。
  2. 该方法可用于预测可修复备件(rotable spare parts, 周转件)的未来故障情况。

补充说明

  1. 复现数据分析还能评估故障强度趋势,推断部件在当前使用时长下的可靠性。
  2. 鉴于所有部件均呈现故障强度上升趋势,该方法也可用于确定各部件经济寿命。

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