【摘要】：合理的預(yù)防性維護是保障設(shè)備運行性能的重要手段。一方面,設(shè)備的復(fù)雜性、精密性不斷提升,其維護所需要的資源和人員也要求更高,相應(yīng)的維修成本不斷增加。另一方面,由于企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備越來越高的質(zhì)量、產(chǎn)量和可用性需求,維修維護服務(wù)應(yīng)該以盡可能保證設(shè)備的運行性能良好和輸出產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定為目標。對企業(yè)來說,既要確保設(shè)備生產(chǎn)的穩(wěn)定輸出,又要使維護活動的投入成本最小化,因此,在制定維護策略時,需充分考慮投入和產(chǎn)出相匹配的原則。本文從效率的角度出發(fā),針對新形勢下設(shè)備維護的需求變化,對機加工設(shè)備的預(yù)防維護問題進行了深入研究。首先,針對設(shè)備衰退引發(fā)可靠性退化及其所加工產(chǎn)品質(zhì)量衰退的特點,引入質(zhì)量相關(guān)部件衰退對設(shè)備故障率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響機制,集成設(shè)備歷史故障信息和質(zhì)量相關(guān)部件的狀態(tài)信息進行設(shè)備故障率建模,進而構(gòu)建設(shè)備開動率指標;并根據(jù)質(zhì)量相關(guān)部件衰退與產(chǎn)品質(zhì)量衰退的量化關(guān)系,構(gòu)建產(chǎn)品合格率指標。其次,分析設(shè)備開動率指標和產(chǎn)品合格率指標進行多屬性決策的特殊需求,尋求指標自身的客觀性標準,動態(tài)量化權(quán)重構(gòu)建多目標維護效果來衡量維護產(chǎn)出,以維護直接成本為投入,建立維護效率函數(shù)。最后,根據(jù)設(shè)備內(nèi)部差異化的修復(fù)過程對維護效果建模,分別采用等周期和故障限制預(yù)防維護策略建模,通過最大化維護效率函數(shù),得到設(shè)備的最優(yōu)維護方案,并通過實例分析驗證模型的科學(xué)性和有效性。本文建立了多目標維護效率函數(shù)與設(shè)備預(yù)防維護模型,以實現(xiàn)設(shè)備單位維護成本的產(chǎn)出最大化為目標,從而為企業(yè)的設(shè)備維護管理提供一種新的建模與決策思路。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH17
【圖文】：

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，有著舉足輕重的地位。設(shè)備作為制造業(yè)的核心部分，在生產(chǎn)制造過程中至關(guān)重要，是企業(yè)賴以生存發(fā)展的根本所在。隨著設(shè)備使用時間增加，其磨損、疲勞等老化過程加劇，導(dǎo)致設(shè)備運行性能逐漸衰退，會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，而設(shè)備維護是企業(yè)保障設(shè)備性能降低運行成本、提高生產(chǎn)效率和市場競爭力的重要途徑。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，制造業(yè)從傳統(tǒng)模式向著具有高端、精密、復(fù)雜加工特點的現(xiàn)代化制造轉(zhuǎn)變，加工設(shè)備也日益復(fù)雜化（如圖 1-1 所示），這些設(shè)備對加工質(zhì)量及效率起著至關(guān)重要的作用，不但造價很高，設(shè)備的性能衰退或產(chǎn)品報廢甚至僅僅是加工效率的降低都可能造成巨大的損失，因此，通過合理的預(yù)防維護確保設(shè)備正常工作尤為重要。而隨著設(shè)備的復(fù)雜程度越來越高，維護維修的難度也越來越大，企業(yè)在設(shè)備維護維修方面的成本大大增加。在歐美的一些國家，企業(yè)維護維修方面的成本平均每年增長10%—17%，1979 年后美國工業(yè)企業(yè)的維護費用每年提高 10%-15%。有資料顯示，我國目前設(shè)備年維修費用高達 300 多億元，占設(shè)備原值的 7%-9%。

圖 2-1 質(zhì)量衰退問題示例圖 2-2 響應(yīng)模型示意圖量特性可以用產(chǎn)品合格率來表示。通常，設(shè)備其隨時間的衰退量記為 ，選(),(),,()12YtYtYtm ……

圖 2-2 響應(yīng)模型示意圖備質(zhì)量特性可以用產(chǎn)品合格率來表示。通常，設(shè)備，將其隨時間的衰退量記為 ，選擇型的構(gòu)建思路，此思路可以應(yīng)用于所有質(zhì)量特征。質(zhì)量相關(guān)部件的影響，還會受到一些難以測量與控因素、外界干擾、加工受力等，即噪聲變量�；谒ネ丝梢曌髟O(shè)備自身的質(zhì)量相關(guān)部件衰退及噪聲二用二階響應(yīng)面模型表示為( ) ( ) ( ) , 1, 2, ,T Tj j j jY t b X t c Z X t ΓZ j m為常數(shù)；jb 、jc 為表征X(t)和Z線性影響系數(shù)的向可控過程變量的主效應(yīng)、噪聲變量的主效應(yīng)； 為(),(),,()12YtYtYtm

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本文編號：2795788