本文選題：數(shù)控車床　切入點(diǎn)：DEMATEL/ISM　出處：《吉林大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：數(shù)控車床作為制造型企業(yè)的核心設(shè)備,其安全、無故障的運(yùn)行對(duì)企業(yè)在市場上保持自身核心競爭力有重要的影響。制定科學(xué)、合理的維修策略是保障數(shù)控車床正常運(yùn)行的關(guān)鍵。數(shù)控車床是集機(jī)、電、液等于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu),造成其故障具有相關(guān)性特征,即便一個(gè)部件極為微小的故障,也會(huì)因?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)的規(guī)模效應(yīng),引起系統(tǒng)整體故障率的增長,繼而引發(fā)維修費(fèi)用增高,停機(jī)損失巨大,甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的事故后果等問題。因此,本文以數(shù)控車床為研究對(duì)象,在分析故障相關(guān)性的基礎(chǔ)上,圍繞數(shù)控車床的預(yù)防維修策略展開研究。首先,對(duì)數(shù)控車床相關(guān)故障進(jìn)行分析。將數(shù)控車床分為若干組件要素,對(duì)具有相關(guān)故障的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,列明要素間故障關(guān)聯(lián)關(guān)系。根據(jù)DEMATEL方法得到反映故障影響關(guān)系和程度的組件間綜合故障影響矩陣,并應(yīng)用ISM法構(gòu)建故障相關(guān)組件間結(jié)構(gòu)關(guān)系模型,進(jìn)一步明確組件故障間的傳遞性、層次性。其次,基于數(shù)控車床組件故障過程建模制定組件更換策略。為使組件更換時(shí)間的制定及備件庫存量的估計(jì)更加準(zhǔn)確,在考慮故障時(shí)間相關(guān)性的基礎(chǔ)上,提出了數(shù)控車床組件的更換策略。對(duì)組件的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性及趨勢檢驗(yàn)后,通過Johnson法修正系統(tǒng)組件故障時(shí)間的次序,建立故障過程模型,根據(jù)數(shù)控車床實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)確定組件更換時(shí)間、預(yù)測備件數(shù)量。再次,在進(jìn)行數(shù)控車床故障率相關(guān)性研究的基礎(chǔ)上,制定了數(shù)控車床整機(jī)的預(yù)防維修間隔時(shí)間。根據(jù)前文對(duì)數(shù)控車床組件故障相關(guān)性分析,將數(shù)控車床組件分為故障源組件及非故障源組件兩類情況進(jìn)行可靠性建模。通過偏差修正的方法,對(duì)所建立的故障源組件可靠性模型進(jìn)行修正,并應(yīng)用D檢驗(yàn)法驗(yàn)證了偏差修正的效果,據(jù)此得出故障源組件的可靠性模型。為提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,對(duì)于非故障源組件的故障數(shù)據(jù)使用平均秩次法對(duì)故障次序進(jìn)行修正,運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)估計(jì),采用相關(guān)系數(shù)法及D檢驗(yàn)法分別進(jìn)行線性相關(guān)性檢驗(yàn)及假設(shè)檢驗(yàn),建立故障獨(dú)立下的各個(gè)非故障源組件可靠性模型。引入Copula函數(shù)作為連接函數(shù),建立了故障相關(guān)下組件的聯(lián)合可靠性函數(shù);通過計(jì)算Kendall秩相關(guān)系數(shù),對(duì)Copula函數(shù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì),并計(jì)算出各故障相關(guān)組件間的相關(guān)系數(shù),據(jù)此建立故障率相關(guān)下非故障源組件可靠性模型。在確定數(shù)控車床組件及整機(jī)的綜合故障率后,分別從可用度和維修費(fèi)用兩個(gè)角度,制定數(shù)控車床的最佳預(yù)防維修間隔時(shí)間。最后,構(gòu)建了基于可用性評(píng)估的數(shù)控車床預(yù)防維修決策模型,依據(jù)企業(yè)中7臺(tái)數(shù)控車床的可用性評(píng)估結(jié)果制定相應(yīng)的維修方案。提出綜合運(yùn)用可靠性、維修性、安全性等可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)某企業(yè)數(shù)控車床可用性進(jìn)行評(píng)價(jià)。為使評(píng)價(jià)結(jié)果兼具主觀和客觀性,綜合了模糊層次分析法獲得的主觀權(quán)重及熵權(quán)法獲得的客觀權(quán)重,得到評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重,同時(shí)引入灰色聚類法,分別評(píng)估每臺(tái)數(shù)控車床的可用性等級(jí)。根據(jù)數(shù)控車床可用性的評(píng)價(jià)結(jié)果選用適當(dāng)?shù)念A(yù)防維修及維護(hù)方案。本文結(jié)合數(shù)控車床的故障特點(diǎn),進(jìn)行了故障率相關(guān)下數(shù)控車床預(yù)防維修策略研究,為企業(yè)的數(shù)控車床維修管理工作提供了有益的參考。
[Abstract]:CNC lathe as the core equipment manufacturing enterprises, its safety, trouble free operation has an important influence on the enterprises to maintain their core competitiveness in the market. To formulate a scientific and reasonable maintenance strategy is the key to ensure the normal operation of CNC lathe. The CNC lathe is set machine, electricity, liquid complex system is one of the complex system. The structure, causing the failure of the correlation characteristics, even a very small part of the fault, also because of the scale effect of complex system, the whole system caused by the failure rate of growth, leading to increased maintenance costs, downtime huge losses, even accident consequences and other serious problems. Therefore, based on the CNC lathe the object of study, based on the analysis of fault correlation, focuses on the research of preventive maintenance strategy of CNC lathe. Firstly, related to the failure analysis of CNC lathe CNC Lathe will be divided. For a number of component elements, statistics, analysis of relevant fault data, list the elements of the fault relation. According to the method of DEMATEL reflected the degree and effect of fault component relationship between fault influence matrix, and the application of ISM method to build fault related components structure model, further clear the transmission component failure, the level. Secondly, component failure of CNC lathe process modeling to develop component replacement strategy based on estimated formulation and spare parts inventory makes the component replacement time is more accurate, considering the fault time dependence on the proposed replacement strategy for CNC lathe components. The fault data on component test stationarity and trends correction, system component failure time by Johnson method in order to establish the fault process model, data to determine the component change time according to the actual operation of CNC lathe, Forecast the quantity of spare parts. Thirdly, based on the fault rate of CNC lathe correlation research, developed a time interval preventive maintenance of CNC lathes. According the above analysis of CNC lathe CNC lathe assembly fault correlation, the component for the fault source component and non fault source component in two categories for reliability modeling. Through the method of deviation correction the source of fault component reliability model was modified, and the application of D test method to verify the effect of deviation correction, reliability model to derive the fault source component. In order to improve the accuracy of the calculation results, the fault data of non fault source component using the mean rank method to correct the fault sequence, using the least squares method for parameter estimation, using the correlation coefficient method and D test method were linear correlation test and hypothesis testing, the establishment of various independent under the fault Non fault source component reliability model. By using the Copula function as the link function, to establish a joint reliability function of fault related components; by calculating the Kendall rank correlation coefficient, parameter estimation of the Copula function, and calculate the correlation coefficient of each fault correlation between components, based on the failure rate related to non fault source component reliability model. In determining the fault component and the CNC lathe rate, respectively from two angles of availability and maintenance cost, best preventive maintenance intervals make CNC lathe. Finally, the construction of preventive maintenance decision model of CNC lathe can be used based on the assessment, according to the corresponding maintenance schemes make usability evaluation enterprise 7 the results of numerical control lathe. Made comprehensive use of reliability, maintainability, security and usability evaluation index to evaluate the enterprise of a CNC lathe for availability. The evaluation results of both subjective and objective, comprehensive objective weights fuzzy AHP subjective weight and entropy method was obtained by the combined weights of evaluation indexes, and introduces the grey clustering method, respectively, to evaluate the usability level of each CNC lathe. According to the evaluation results of the numerical control lathe availability and use of preventive maintenance the appropriate maintenance program. Based on the fault characteristic of NC lathe, the fault rate of CNC lathe related preventive maintenance strategy research, provides a useful reference for the management and maintenance of CNC lathe.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG519.1

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