專利名稱：用于確定產(chǎn)品剩余使用壽命的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定產(chǎn)品剩余使用壽命的方法和裝置，此外，本發(fā)明還涉及用于獲取直到技術(shù)失效前的產(chǎn)品使用壽命的方法和裝置以及依據(jù)某個隨時間變化的工作參數(shù)來確定產(chǎn)品使用壽命極限值以便監(jiān)控產(chǎn)品可靠性的方法和裝置，最后，本發(fā)明涉及如獨立權(quán)利要求前序部分所述的、設置在其可靠性要被監(jiān)控的產(chǎn)品中的裝置，該裝置用于將產(chǎn)品的實際使用壽命與使用壽命極限值進行比較。
為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提出一種用于獲取到技術(shù)失效前的產(chǎn)品使用壽命的方法，其中獲取某個工作參數(shù)的值，將各工作參數(shù)的取值范圍分成等級并根據(jù)等級來獲取使用壽命，所獲工作參數(shù)的值落在該等級中。
此外，為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提出一種用于確定到技術(shù)失效前的產(chǎn)品剩余使用壽命的方法和裝置，其中獲取產(chǎn)品的至少一個工作參數(shù)的取值范圍里的數(shù)值，此工作參數(shù)的取值范圍被分成等級并為每一等級確定一產(chǎn)品使用壽命并將其存儲在配屬于產(chǎn)品的工作數(shù)據(jù)存儲器中，將預定的權(quán)重系數(shù)分配給使用壽命并由此為產(chǎn)品確定一個加權(quán)累積使用壽命，將加權(quán)累積使用壽命與至少一個預定的使用壽命極限值進行比較并由此確定產(chǎn)品的剩余使用壽命。
獲取其到技術(shù)失效前的使用壽命的產(chǎn)品例如呈汽車的控制器或子系統(tǒng)(如制動器、發(fā)動機、變速器、轉(zhuǎn)向器等)形式。產(chǎn)品具有一個使用壽命存儲器或配置這樣一個存儲器，即在該存儲器中存儲所獲工作參數(shù)及使用壽命并在需要時可以重新調(diào)用。使用壽命存儲器最好具有不易失存儲器(例如EEPROM或閃存EEPROM)以及獲取工作參數(shù)或使用壽命的手段。在汽車的情況下，使用壽命存儲器可以例如以一個或多個控制器的形式實現(xiàn)。
可以通過使用壽命存儲器獲取不連續(xù)的系統(tǒng)狀態(tài)(如起動過程次數(shù)、緊急起動次數(shù)、熱切斷次數(shù)等)以及隨時間變化的工作參數(shù)。作為工作參數(shù)地獲取例如溫度、電流、電壓、壓力等傳感器數(shù)據(jù)。
在運行條件允許的工作參數(shù)取值范圍里面，分別將取值范圍的線性或非線性范圍細分成多個等級。導致產(chǎn)品直接損壞的特殊值位于允許取值范圍以外。等級分布以把整個取值范圍劃分為有關(guān)的負荷組為基礎。各等級對于產(chǎn)品的老化/磨損有著不同的影響。在使用壽命存儲器中，獲取針對每個等級的每個工作參數(shù)的產(chǎn)品使用壽命。
按照本發(fā)明，以工作參數(shù)細分等級(分級)為基礎地確定產(chǎn)品實際的技術(shù)使用壽命及計算在任意時刻的用舊率。由于工作參數(shù)分級，所以能特別可靠且精確地確定產(chǎn)品使用壽命，其中對于工作數(shù)據(jù)存儲器的存儲需求是最小的，因為可以放棄獲取工作參數(shù)隨時間的變化過程。由此一來，可以在技術(shù)使用壽命結(jié)束前進行特別可靠的預防性保養(yǎng)/維修。
本發(fā)明的一優(yōu)選改進方案提議，按有規(guī)律的時間間隔獲取工作參數(shù)的數(shù)值并增加某等級的等級數(shù)，如果所獲工作參數(shù)落在這個等級里。因此，某個產(chǎn)品的每個工作參數(shù)可以在獲取使用壽命后分配有一使用壽命直方圖，由直方圖得到針對在某等級內(nèi)的工作參數(shù)的產(chǎn)品使用壽命。由產(chǎn)品的—工作參數(shù)的數(shù)量，—每個工作參數(shù)等級的平均數(shù)量，和—每個等級數(shù)字節(jié)的平均數(shù)量得到工作數(shù)據(jù)存儲所需要的工作數(shù)據(jù)存儲器字節(jié)數(shù)值。
以分級工作參數(shù)為基礎地獲取使用壽命的本發(fā)明方法尤其在確定產(chǎn)品使用壽命極限值以便監(jiān)控產(chǎn)品可靠性時有特殊優(yōu)點。因此，本發(fā)明的有利改進方案提出了用于確定上述形式的使用壽命極限值的方法，該方法具有下列特征，即—通過運用如權(quán)利要求1或2所述的方法確定到產(chǎn)品技術(shù)失效前的針對工作參數(shù)等級的產(chǎn)品使用壽命；—將權(quán)重系數(shù)分配給工作參數(shù)等級；—權(quán)重系數(shù)由下列最佳化問題的解并在考慮到各個工作參數(shù)之間關(guān)系的條件下確定min{f(x)}，mitx＝{a_ij，t_ijk}—由下列等式為產(chǎn)品確定針對各工作參數(shù)的臨界累積使用壽命P_iz_krit=SUMj=1M_i{a_ij×t_ijz}]]>—由下列等式為各產(chǎn)品確定使用壽命極限值min{P-iz-krit}，其中i＝1…N，或1N×SUMi=1N{P_iz_krit},miti=1...N]]>各等級對產(chǎn)品的老化/磨損有不同的影響。因此，將權(quán)重系數(shù)分配給工作參數(shù)等級，權(quán)重系數(shù)表示某工作參數(shù)的某等級對產(chǎn)品老化或磨損的相對影響。本發(fā)明提出，由產(chǎn)品分量K確定權(quán)重系數(shù)并隨后將這個權(quán)重系數(shù)用于產(chǎn)品分量Z。由此，可以由分量S為產(chǎn)品確定成批使用時的工作參數(shù)的臨界加權(quán)累積使用壽命，當達到臨界加權(quán)累積使用壽命時，可以推斷出技術(shù)使用壽命結(jié)束。
權(quán)重系數(shù)由下列最佳化問題的解并在考慮各工作參數(shù)之間關(guān)系的條件下確定min{f(x)}，其中x＝{a-ij，t-ijk}，其中a-ij為權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)被分配給工作參數(shù)i等級j，t-ijk為針對工作參數(shù)i等級j的產(chǎn)品k使用壽命。例如，可以這樣考慮工作參數(shù)之間的關(guān)系，由方程式確定權(quán)重系數(shù)，在方程式中，通過算符將針對每個工作參數(shù)的加權(quán)累積使用壽命邏輯連接起來。算符例如可以是“與”邏輯(產(chǎn)品生成)、“或”邏輯(總和生成)或“模糊”邏輯(例如與和或之間的中間狀態(tài))。
在分配權(quán)重系數(shù)后，以適當?shù)臄?shù)學優(yōu)算法并通過最佳化問題的解來確定各工作參數(shù)的臨界累積使用壽命，當達到臨界累積使用壽命時，可以推斷出技術(shù)使用壽命到頭了。此外，借助K產(chǎn)品使一些產(chǎn)品Z工作到技術(shù)失效，其中由K產(chǎn)品算出的權(quán)重系數(shù)被用到產(chǎn)品Z的分級工作參數(shù)上。為所有工作參數(shù)和所有Z產(chǎn)品確定出P_iz_krit=SUMj=1M_i{a_ij×t_ijz}]]>其中P-iz-krit是工作參數(shù)i的產(chǎn)品z臨界累積使用壽命，而t-ijz為針對工作參數(shù)i等級j的產(chǎn)品z使用壽命。由此得到加權(quán)累積使用壽命的矢量ZY-z＝(P-1z-krit，P-2z-krit，…P-nz-krit)，其中z＝1…Z由矩陣Y-z的最小列并按照下列等式為各產(chǎn)品確定使用壽命極限值，當達到使用壽命極限值時，可推斷出產(chǎn)品技術(shù)壽命就要到頭min{P-iz-krit}，其中i＝1…N，或由矩陣Y-z的列單元平均值并按照下列等式來確定使用壽命極限1N×SUMi=1N{P_iz_krit},miti=1...N]]>值如果各列單元相鄰得足夠緊密，即如果列單元的標準偏差不是太大，則可靠性理想地發(fā)揮作用。在選擇最小列時不應考慮異常值。
在對一些工作參數(shù)確定臨界累積使用壽命后，在所有成批產(chǎn)品配備工作數(shù)據(jù)存儲器的情況下，可就在達到臨界極限值之前通過產(chǎn)品將維修、更換或保養(yǎng)的必要性信號化?；蛘撸谟幸?guī)則的產(chǎn)品保養(yǎng)范圍中評價存儲在產(chǎn)品中的工作參數(shù)。
總之，首先使產(chǎn)品k＝1…K一直工作到技術(shù)失效，以便能確定權(quán)重系數(shù)a-ij。然后，將權(quán)重系數(shù)a-ij整合到z＝1…Z產(chǎn)品的工作數(shù)據(jù)存儲器，再使這些產(chǎn)品工作到技術(shù)失效，以確定臨界累積使用壽命P-iz-krit并通過選擇臨界累積使用壽命P-iz-krit的最小值或平均值來確定使用壽命極限值。然后，對系列產(chǎn)品s＝1…S的可靠性進行監(jiān)控，在此將產(chǎn)品s的實際使用壽命與極限值進行比較。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例建議，權(quán)重系數(shù)由下列最佳化問題的解來確定min{SUMi=1NSUMk=1KABS{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijk}-1}}]]>其不等式附加條件為a-ij＞0，其中a-ij為權(quán)重系數(shù)，將該權(quán)重系數(shù)分配給工作參數(shù)i的等級j，而t-ijk是針對工作參數(shù)i等級j的產(chǎn)品k使用壽命。按照這個實施例，在計算權(quán)重系數(shù)時不考慮各工作參數(shù)之間的關(guān)系。即基于這樣的假設，即每個工作參數(shù)都可獨立于其它工作參數(shù)值地導致產(chǎn)品的技術(shù)上損壞。
如果以各工作參數(shù)之間沒有關(guān)系作為確定權(quán)重系數(shù)的基礎，則工作參數(shù)的加權(quán)累積使用壽命與工作參數(shù)臨界極限值的最大比例可表示為利用率。按照下式以％來計算剩余使用壽命，剩余使用壽命％＝1-利用率[％]本發(fā)明的一個可選實施例建議，權(quán)重系數(shù)由下列最佳化問題的解來確定min{SUMv=1KSUMμ=1μ≠vKABS{PRODi=1N{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijμ}}-......PRODi=1N{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijv}}}}]]>其不等式附加條件為a-ij＞0。在這個實施例中，考慮了各工作參數(shù)之間的關(guān)系。即基于這樣的假設，即多個工作參數(shù)導致產(chǎn)品的技術(shù)上損壞。按照這個實施例，工作參數(shù)通過簡單的“與”邏輯(產(chǎn)品生成)而邏輯連接起來。權(quán)重系數(shù)是這樣確定的，即通過“與”算符連接起來的各產(chǎn)品加權(quán)等級相互間具有最小的“間距”。
根據(jù)第三個可選實施例，設想在一些等級的層面上邏輯連接多個工作參數(shù)。在此基于這樣的假設，即在某等級內(nèi)的多個工作參數(shù)導致產(chǎn)品的技術(shù)上損壞。
此外，為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提出一種用于獲取到技術(shù)失效前的產(chǎn)品使用壽命的裝置，該裝置具有用于在有規(guī)則的時間間隔中獲取某工作參數(shù)數(shù)值的第一手段，各個工作參數(shù)的取值范圍被分成等級并且該裝置具有用于依據(jù)等級獲取使用壽命的第二手段，所獲工作參數(shù)數(shù)值落在該等級里面。
本發(fā)明的有利改進方案提出了，如果所獲工作參數(shù)數(shù)值落在某等級里，則第二手段增加該等級的等級數(shù)。
以分級工作參數(shù)為基礎獲取使用壽命的本發(fā)明裝置尤其是在確定產(chǎn)品使用壽命極限值以監(jiān)控產(chǎn)品可靠性時有優(yōu)勢。因此，本發(fā)明另一個有利改進方案提出了一種用于確定上述形式的使用壽命極限值的裝置，其中該裝置具有用于實現(xiàn)如權(quán)利要求5-8之一所述方法的手段。
為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提出一種設置在被監(jiān)控產(chǎn)品中的上述形式的裝置，該裝置按如權(quán)利要求5-8之一所述的方法來確定使用壽命極限值?？梢蕴貏e小地構(gòu)成該裝置的工作數(shù)據(jù)存儲器，因為按照本發(fā)明，在確定使用壽命極限值可以放棄工作參數(shù)隨時間的變化過程。
此外，分級獲取工作數(shù)據(jù)的優(yōu)點是，可以最佳地利用存儲器，即尤其是只需要很小的存儲空間，因為無需在整個時間軸上或參照時間軸地費力獲取工作參數(shù)。這樣，本發(fā)明且尤其是獲取使用壽命可以適當?shù)刈鳛楦郊庸δ茉诳刂破骼飳崿F(xiàn)或在一個原本為其所設的裝置里實現(xiàn)其它的優(yōu)點和有利的設計方案由權(quán)利要求的特征和說明書給出。
在

圖1中示出了本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例的流程圖，該方法用于獲取到技術(shù)失效前的產(chǎn)品k＝1…K使用壽命t-ijk。其使用壽命為t-ijk的產(chǎn)品k構(gòu)成如汽車的控制器或分系統(tǒng)(例如制動器、發(fā)動機、變速器、轉(zhuǎn)向器等)。產(chǎn)品k具有一個工作數(shù)據(jù)存儲器，所獲工作參數(shù)I＝1…N及使用壽命t-ijk存儲在工作數(shù)據(jù)存儲器里并可在需要時重新調(diào)用。工作數(shù)據(jù)存儲器最好具有不易失存儲器(例如EEPROM或閃存EEPROM)以及獲取工作參數(shù)以及使用壽命的手段。在汽車的情況下，工作數(shù)據(jù)存儲器例如以一個或多個控制器的形式實現(xiàn)。
通過工作數(shù)據(jù)存儲器獲取不連續(xù)的系統(tǒng)狀態(tài)(例如起動過程的次數(shù)、緊急起動的次數(shù)、熱切斷次數(shù)等)以及隨時間變化的工作參數(shù)i。作為工作參數(shù)i地獲取如溫度、電流、電壓、壓力的傳感器數(shù)據(jù)。
本方法在功能塊10中開始。在功能塊11中，運行條件所允許的要獲取的各工作參數(shù)i的取值范圍被線性或非線性地分成等級j＝1…M-i。導致產(chǎn)品k直接損壞的特殊數(shù)值位于允許取值范圍外。等級分布以將整個取值范圍劃分為有關(guān)的負荷組為基礎。各等級j對產(chǎn)品k的老化/磨損有不同的影響。
在一個后面的功能塊12中，以有規(guī)律的時間間隔獲取工作參數(shù)i的數(shù)值。依據(jù)所獲工作參數(shù)數(shù)值所落的等級j來獲取使用壽命t-ijk。如果所獲工作參數(shù)i落在某等級j里，則為此在功能塊13中增加等級j的等級數(shù)。因此，某產(chǎn)品k的每個工作參數(shù)i可以按照所獲使用壽命t-ijk分配給使用壽命直方圖，由直方圖得到針對某個等級j內(nèi)的工作參數(shù)i的產(chǎn)品k使用壽命t-ijk。根據(jù)所獲得的工作參數(shù)i數(shù)值的等級數(shù)情況和時間間隔，得到產(chǎn)品使用壽命t-ijk。
在一個后面的詢問塊14中，檢查使用壽命t-ijk的獲取是否結(jié)束。如果沒有結(jié)束，則回到功能塊12。如果使用壽命t-ijk的獲取結(jié)束，則在功能塊15中轉(zhuǎn)入方法結(jié)束。
在圖2中示出了本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例的流程圖，該方法用于確定產(chǎn)品z使用壽命極限值。本發(fā)明的方法在功能塊20中開始。然后，通過圖1的方法，首先確定針對工作參數(shù)i等級j的、到產(chǎn)品k技術(shù)失效前的產(chǎn)品k使用壽命t-ijk。
接著，在功能塊21中將權(quán)重系數(shù)a-ij分配給工作參數(shù)i等級。因為各等級j對產(chǎn)品k的老化/磨損有不同的影響，因此將權(quán)重系數(shù)a-ij分配給工作參數(shù)i等級j，該權(quán)重系數(shù)表示出某個工作參數(shù)i的某個等級j對產(chǎn)品k老化或磨損的相對影響。
在一個后面的功能塊22中，權(quán)重系數(shù)a-ij由下列最佳化問題的解并在考慮了各工作參數(shù)i之間關(guān)系的情況下確定min{f(x)}，其中x＝{a-ij，t-ijk}權(quán)重系數(shù)a-ij由下列最佳化問題的解來確定min{SUMi=1NSUMk=1KABS{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijk}-1}}]]>其不等式附加條件為a-ij＞0。在此不考慮各工作參數(shù)之間的關(guān)系并基于這樣的假設，即每個工作參數(shù)i都可獨立于其它工作參數(shù)i數(shù)值地導致產(chǎn)品k的技術(shù)上損壞。
或者，權(quán)重系數(shù)a-ij由下列最佳化問題的解來確定min{SUMv=1KSUMμ=1μ≠vKABS{PRODi=1N{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijμ}}-......PRODi=1N{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijv}}}}]]>其不等式附加條件為a-ij＞0。在此考慮了各工作參數(shù)i之間的關(guān)系并基于這樣的假設，即多個工作參數(shù)i導致產(chǎn)品k的技術(shù)上損壞。
這個實施例中，工作參數(shù)i通過簡單的“與”邏輯(產(chǎn)品生成)而邏輯連接按照第三替換方案，多個工作參數(shù)i的邏輯連接是在各等級j的層面上進行的。在此假設，在某等級j內(nèi)的工作參數(shù)i導致產(chǎn)品k的技術(shù)上損壞。
本發(fā)明規(guī)定，由產(chǎn)品k的分量K確定權(quán)重系數(shù)a-ij并隨后將這個權(quán)重系數(shù)用于產(chǎn)品z分量Z。由此可以確定成批使用時的工作參數(shù)i的臨界累積使用壽命P-iz-krit，當達到臨界累積使用壽命時，可以推斷出技術(shù)使用壽命到頭了。
然后，在功能塊23中，當使產(chǎn)品z工作到技術(shù)失效時，由下列等式為產(chǎn)品z確定出針對各工作參數(shù)的臨界累積使用壽命P-iz-kritP_iz_krit=SUMj=1M_i{a_ij×t_ijz}]]>因此，得到加權(quán)的累積使用壽命的矢量ZY-z＝(P-1z-krit，P-2z-krit，…P-nz-krit)，其中z＝1…Z。
最后，在功能塊24中，按照下列等式并由矩陣Y-z的最小列為各產(chǎn)品z確定使用壽命極限值，當達到該使用壽命極限時，可推斷出產(chǎn)品技術(shù)壽命就要到頭了min{P-iz-krit}，其中i＝1…N，或者，由矩陣Y-z的列單元平均值并按照下式確定使用壽命極限值1N×SUMi=1N{P_iz_krit},miti=1...N]]>如果各列單元相鄰得足夠緊密，即如果列單元的標準偏差小，則可靠性理想地發(fā)揮作用。在選擇最小列時，不應考慮異常值(如果有的話)。在功能塊25中，用于確定產(chǎn)品z的使用壽命極限值的方法結(jié)束。為確定使用壽命極限值，除了絕對值或相對最小值的選擇和簡單的的平均值構(gòu)成外，還可以使用其它方法或程序原理，如滑移的或經(jīng)驗的或協(xié)調(diào)的平均值構(gòu)成或峰值構(gòu)成。
在對一些工作參數(shù)i確定臨界累積使用壽命P-iz-krit后，在所有成批產(chǎn)品s配備工作數(shù)據(jù)存儲器的情況下，可以在臨近達到臨界極限值前通過產(chǎn)品s將維修、更換或保養(yǎng)的必要性信號化。這一點尤其還可以以成批產(chǎn)品的自我診斷形式實現(xiàn)?；蛘?，在有規(guī)律的產(chǎn)品保養(yǎng)范圍中地評價存儲在產(chǎn)品s中的工作參數(shù)。這種產(chǎn)品保養(yǎng)例如在汽車的部分產(chǎn)品或汽車本身的情況下也可以在運行中以在線診斷的形式自動進行。
圖3示意圖地示出了一按照本發(fā)明的可行裝置。P表示產(chǎn)品本身。產(chǎn)品通過通訊系統(tǒng)KS且尤其是導線或總線系統(tǒng)與產(chǎn)品外的工作數(shù)據(jù)存儲器BSe連接。或者，在產(chǎn)品本身中設置一個工作數(shù)據(jù)存儲器BSi。這兩個存儲器也可以同時存在并且例如由BSe和BSi構(gòu)成虛擬存儲器。在M中，包括例如呈微機或微控制器形式的手段，它們?yōu)閳?zhí)行本發(fā)明方法而如上所述地得到應用。這些手段例如也可在或裝在汽車控制器里。
其使用壽命已獲得的產(chǎn)品P例如被設計成汽車的控制器或分系統(tǒng)(例如制動器、發(fā)動機、變速器、轉(zhuǎn)向器等)的形式。產(chǎn)品P具有工作數(shù)據(jù)存儲器BSi或者配置這樣一個存儲器(BSe)，即在存儲器中存儲所獲工作參數(shù)及使用壽命并在需要時可以再調(diào)用。工作數(shù)據(jù)存儲器最好具有不易失存儲器(例如EEPDOM或閃存存儲器)以及獲取工作參數(shù)或使用壽命的手段EM。在汽車的情況下，工作數(shù)據(jù)存儲器例如可以在一個或多個控制器中實現(xiàn)。獲取手段EM例如接收與通訊系統(tǒng)KS或產(chǎn)品與其余的傳感器或致動器的交接點有關(guān)的信息。尤其可以通過手段M進行評價、獲取使用壽命、通過極限值比較確定使用壽命等。該手段也可以引入或執(zhí)行信號化或引入其它措施。獲取手段EM和手段M也可以組合地或者說統(tǒng)一地存在并且被目標明確地配屬于工作數(shù)據(jù)存儲器或組被整合到所述存儲器里。
通過工作數(shù)據(jù)存儲器獲取不連續(xù)的系統(tǒng)狀態(tài)(例如起動過程的次數(shù)、緊急起動的次數(shù)、熱切斷次數(shù)等)以及隨時間變化的工作參數(shù)。作為工作參數(shù)地獲取例如溫度、電流、電壓、壓力的傳感器數(shù)據(jù)。為此所需的傳感器例如通過通訊系統(tǒng)KS相連或通過其它交接點與產(chǎn)品聯(lián)系在一起。根據(jù)產(chǎn)品的情況，傳感器也可以局部或全部組合在產(chǎn)品里。這尤其適用于尤其是產(chǎn)生本發(fā)明信息的致動器。
因此，在所有成批產(chǎn)品s配備工作數(shù)據(jù)存儲器的情況下，可在要達到臨界極限值前通過產(chǎn)品s將維修、更換或保養(yǎng)的必要性信號化。這一點尤其還可以以成批產(chǎn)品s的自我診斷形式如通過具有組合手段M或獲取手段EM的工作數(shù)據(jù)存儲器來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于確定到技術(shù)失效前的產(chǎn)品剩余使用壽命的方法，其特征在于，獲取在產(chǎn)品的至少一個工作參數(shù)取值范圍內(nèi)的數(shù)值，其中該工作參數(shù)的取值范圍被分成等級并對每一等級確定產(chǎn)品使用壽命并將其存儲在配屬于產(chǎn)品的工作數(shù)據(jù)存儲器里，在此將預定的權(quán)重系數(shù)分配給使用壽命并由此為產(chǎn)品確定出至少一個加權(quán)累積使用壽命，在此將該加權(quán)累積使用壽命與至少一個預定的使用壽命極限值進行比較并由此確定產(chǎn)品的剩余使用壽命。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以產(chǎn)品自我診斷的形式自動進行產(chǎn)品的剩余使用壽命確定，在達到至少一個使用壽命極限值時或之前，通過至少一個使用壽命將其信號化并引入適當措施。
3.一種用于獲取產(chǎn)品(k)使用壽命(t-ijk)的方法，其特征在于，從某工作參數(shù)(i)的取值范圍中獲取數(shù)值，將各工作參數(shù)(i)的取值范圍劃分成等級(j＝1…M-i)，如果所獲取作參數(shù)數(shù)值落在這個等級里，則依據(jù)這個等級獲取使用壽命。
4.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，按有規(guī)律的時間間隔獲取工作參數(shù)(i)數(shù)值，如果所獲工作參數(shù)(i)落入某等級(j)中，則增加這個等級(j)的等級數(shù)。
5.一種通過將一使用壽命與一極限值進行比較來確定產(chǎn)品使用壽命極限值以便監(jiān)控產(chǎn)品可靠性的方法，其特征在于，獲取產(chǎn)品預定工作參數(shù)取值范圍的數(shù)值，其中將各工作參數(shù)的各取值范圍分成等級，按照等級地將數(shù)值和/或使用壽命存儲在配屬于產(chǎn)品的工作數(shù)據(jù)存儲器里并且使一產(chǎn)品的第一分量一直工作到技術(shù)失效，由此確定出產(chǎn)品預定工作參數(shù)等級的使用壽命，由此根據(jù)每個等級和工作參數(shù)來確定一個權(quán)重系數(shù)，該系數(shù)反映出各等級和工作參數(shù)對產(chǎn)品技術(shù)失效的影響，并且使產(chǎn)品的第二分量一直工作到技術(shù)失效，在此將由第一分量確定的權(quán)重系數(shù)用于第二分量，在產(chǎn)品第二分量的情況下，為每個工作參數(shù)確定出一個關(guān)于所有等級的臨界使用壽命并由所有工作參數(shù)的關(guān)于所有等級的臨界使用壽命來確定使用壽命極限值。
6.一種用于依據(jù)某個隨時間變化的工作參數(shù)(i＝1…N)來確定產(chǎn)品(z＝1…Z)使用壽命極限值以便監(jiān)控產(chǎn)品(s＝1…S)可靠性的方法，其中在監(jiān)控范圍內(nèi)將一產(chǎn)品(s)的實際使用壽命與一極限值進行比較，其特征在于，—通過用如權(quán)利要求3或4所述方法來確定到產(chǎn)品(k)技術(shù)失效前的針對工作參數(shù)(i)等級(j)的產(chǎn)品(k)使用壽命(t-ijk)；—將權(quán)重系數(shù)(a-ij)分配給工作參數(shù)(i)等級(j)；—由下列最佳化問題的解并在考慮了各工作參數(shù)之間關(guān)系的條件下確定權(quán)重系數(shù)(a-ij)min{f(x)}，其中x＝{a-ij，t-ijk}；—由下列等式為產(chǎn)品(z)確定出針對各工作參數(shù)(i)的臨界累積使用壽命(P-iz-krit)P_iz_krit=SUMj=1M_i{a_ij×t_ijz}]]>—由下列等式為各產(chǎn)品(z)確定出使用壽命極限值min{P-iz-krit}，其中i＝1…N，或1N×SUMi=1N{P_iz_krit},miti=1...N]]>
7.如權(quán)利要求1、5或6所述的方法，其特征在于，權(quán)重系數(shù)(a-ij)由下列最佳化問題的解來確定min{SUMi=1NSUMk=1KABS{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijk}-1}}]]>其不等式附加條件為a-ij＞0。
8.如權(quán)利要求1、5或6所述的方法，其特征在于，權(quán)重系數(shù)(a-ij)由下列最佳化問題的解來確定min{SUMv=1KSUMμ=1Kμ≠vABS{PRODi=1N{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijμ}}-......PRODi=1N{SUMj=1M_i{a_ij×t_ijv}}}}]]>其不等式附加條件為a-ij＞0。
9.一種用于確定到技術(shù)失效前的產(chǎn)品剩余使用壽命的裝置，其特征在于，包括第一手段，該手段獲取在產(chǎn)品至少一個工作參數(shù)取值范圍里的數(shù)值，其中該工作參數(shù)的取值范圍被劃分成等級，還包括第二手段，該手段對于每一等級確定產(chǎn)品的實際使用壽命并將其存儲在配屬于產(chǎn)品的工作數(shù)據(jù)存儲器里，還包括第三手段，該手段將預定的權(quán)重系數(shù)分配給使用壽命并由此確定產(chǎn)品的加權(quán)累積使用壽命，還包括第四手段，該手段將加權(quán)累積使用壽命與至少一個預定的使用壽命極限值進行比較并由此確定產(chǎn)品的剩余使用壽命。
10.一種用于獲取產(chǎn)品(k)使用壽命(t-ijk)的裝置，其特征在于，所述裝置具有按有規(guī)律的時間間隔獲取工作參數(shù)(i)數(shù)值的第一手段，各工作參數(shù)(i)的取值范圍被劃分成等級(j＝1…M-i)，該裝置具有依據(jù)等級獲取使用壽命的第二手段，所獲工作參數(shù)數(shù)值落在該等級里。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，如果所獲工作參數(shù)(i)數(shù)值落在某等級(j)里，則第二手段增加該等級(j)的等級數(shù)。
12.一種依據(jù)某個隨時間變化的工作參數(shù)(i＝1…N)來確定產(chǎn)品(z＝1…Z)使用壽命極限值以便監(jiān)控產(chǎn)品(s＝1…S)可靠性的的裝置，其中在監(jiān)控范圍內(nèi)將產(chǎn)品(s)的使用壽命與極限值進行比較，其特征在于，所述裝置具有用于執(zhí)行如權(quán)利要求5-8之一所述方法的手段。
13.一種設置在其可靠性要被監(jiān)控的產(chǎn)品(s＝1…S)中的裝置，它具有將產(chǎn)品(s)的使用壽命與一極限值進行比較的手段，其特征在于，按照如權(quán)利要求5-8之一所述方法以使用壽命極限值為該極限值。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于獲取產(chǎn)品使用壽命且尤其是到技術(shù)失效前的使用壽命并確定產(chǎn)品剩余使用壽命的方法和裝置。為了盡可能準確且無模型支持地推測任意產(chǎn)品的使用壽命而建議，以劃分等級(所謂的分級)的工作參數(shù)為基礎確定產(chǎn)品剩余使用壽命、獲取產(chǎn)品使用壽命和確定使用壽命極限值，其中產(chǎn)品具有工作數(shù)據(jù)存儲器或者具有無需存儲時間上的信號變化的存取。在此首先確定權(quán)重系數(shù)(a－ij)。然后，運用權(quán)重系數(shù)(a－ij)來確定加權(quán)累積使用壽命和使用壽命極限值。因而，進行對成批使用產(chǎn)品s＝1…S的可靠性的監(jiān)控。
文檔編號G07C5/00GK1422415SQ01805277
公開日2003年6月4日 申請日期2001年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月17日
發(fā)明者M·克勞斯納, W·格林 申請人:羅伯特-博希股份公司