基于模糊成本函數(shù)的加工中心可靠性分配方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于模糊成本函數(shù)的加工中心可靠性分配方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)中具有重要地位,是制造業(yè)的工作母機(jī)。加工中心是比較具有代表性的數(shù)控機(jī)床,具有使用量大、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。隨著我國(guó)機(jī)床制造業(yè)的迅猛發(fā)展,更多的先進(jìn)技術(shù)得以應(yīng)用,機(jī)床復(fù)雜性提升,故障隱患也隨之增加,所以加工中心的可靠性問題已經(jīng)成為用戶企業(yè)以及主機(jī)企業(yè)所關(guān)注的焦點(diǎn)?煽啃栽O(shè)計(jì)是決定加工中心可靠性水平的重要因素,而可靠性分配又是可靠設(shè)計(jì)的重要方法之一。本文在國(guó)家重大科技專項(xiàng)“千臺(tái)國(guó)產(chǎn)加工中心可靠性提升工程”(2013ZX04011-012)的資助下,開展了加工中心的可靠性分配方法的研究,具體內(nèi)容可簡(jiǎn)述如下:1.加工中心可靠性建模與評(píng)估方法研究:根據(jù)本課題組對(duì)某型號(hào)加工中心長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)可靠性試驗(yàn),采集了大量的故障數(shù)據(jù),開展了加工中心可靠性建模與評(píng)估方法研究。首先,通過傳統(tǒng)的可靠性建模與評(píng)估方法得到該批加工中心故障間隔時(shí)間服從尺度參數(shù)為928.175,形狀參數(shù)為1.1495的雙參數(shù)威布爾分布,同時(shí)通過評(píng)估得到平均故障間隔時(shí)間(MTBF)為883.45h。其次,考慮到載荷因素對(duì)評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確性的影響,開展了基于恒加速壽命模型的考慮載荷因素的可靠性建模與評(píng)估方法研究。本文選取功率作為加工中心載荷的表征量,建立加工中心的恒加速壽命模型,實(shí)現(xiàn)在不同載荷作用下的數(shù)據(jù)折算,由此對(duì)建模與評(píng)估結(jié)果進(jìn)行修正,修正后該批加工中心故障間隔時(shí)間服從尺度參數(shù)為855.96,形狀參數(shù)為1.18的雙參數(shù)威布爾分布,同時(shí)平均故障間隔時(shí)間(MTBF)修正為809.42h。經(jīng)對(duì)比分析,考慮載荷因素的評(píng)估結(jié)果能更準(zhǔn)確的對(duì)用戶企業(yè)的加工中心可靠性進(jìn)行建模與評(píng)估。2.考慮成本因素的可靠性分配方法研究:企業(yè)所追求的是花費(fèi)最小的成本而生產(chǎn)出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,考慮成本因素的可靠性分配實(shí)際意義重大。本文基于評(píng)估結(jié)果,首先建立了成本函數(shù),并在成本函數(shù)中引入了模糊成本系數(shù)。結(jié)合故障模式及影響分析和危害性分析(FEMCA)得到影響加工中心的設(shè)計(jì)成本和維修成本因素為:嚴(yán)酷度水平、改進(jìn)措施的難易程度、故障檢測(cè)方法的難易程度、故障發(fā)生的可能性的大小、補(bǔ)償措施的難易程度,并應(yīng)用模糊綜合評(píng)判確定了各子系統(tǒng)的模糊成本系數(shù);根據(jù)加工中心的成本函數(shù)以及可靠性分配的目標(biāo)值,建立以模糊成本最小為目標(biāo)函數(shù),以滿足可靠性指標(biāo)為約束條件的可靠性分配模型;應(yīng)用拉格朗日乘子法對(duì)可靠性分配模型進(jìn)行優(yōu)化求解,得到加工中心的分配值。3.層次分析法(AHP)與相似產(chǎn)品類比論證法相結(jié)合的可靠性預(yù)計(jì)方法研究:采用AHP與相似產(chǎn)品類比論證法相結(jié)合的方法對(duì)加工中心改進(jìn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì),該方法很好的解決了只應(yīng)用相似產(chǎn)品類比分析法時(shí)沒有考慮各影響因素權(quán)重問題。通過該方法可求解出綜合修正系數(shù)D,進(jìn)而求解出預(yù)計(jì)結(jié)果,并與分配的結(jié)果進(jìn)行比對(duì),進(jìn)而確定該設(shè)計(jì)方案的合理性。本文研究的這種結(jié)合FEMCA與模糊綜合評(píng)判的考慮成本因素的加工中心可靠性分配方法,充分考慮了機(jī)床企業(yè)效益問題以及工程實(shí)際情況,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:加工中心 可靠性分配 成本函數(shù) 模糊綜合評(píng)判 可靠性預(yù)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG659
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 研究背景與意義10-12
- 1.1.1 論文選題背景10-11
- 1.1.2 論文研究意義11-12
- 1.2 課題來源12
- 1.3 可靠性分配的基本原理12-13
- 1.4 傳統(tǒng)的可靠性分配方法簡(jiǎn)介13-14
- 1.5 可靠性分配方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
- 1.6 論文框架17-18
- 第2章 加工中心可靠性建模與評(píng)估18-44
- 2.1 傳統(tǒng)的加工中心可靠性建模與評(píng)估18-27
- 2.1.1 可靠性模型的初步確定19-22
- 2.1.2 分布模型的參數(shù)估計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)22-26
- 2.1.3 可靠性建模與評(píng)估結(jié)果26-27
- 2.2 考慮載荷因素的加工中心可靠性建模與評(píng)估27-40
- 2.2.1 載荷數(shù)據(jù)處理28-30
- 2.2.2 恒加速壽命模型的參數(shù)估計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)30-37
- 2.2.3 數(shù)據(jù)的折算與可靠性建模37-40
- 2.3 結(jié)果對(duì)比分析40-41
- 2.4 本章小結(jié)41-44
- 第3章 考慮成本因素的加工中心可靠性分配44-60
- 3.1 FMECA概述44-46
- 3.2 成本函數(shù)模型的建立46-50
- 3.2.1 建立成本函數(shù)的目的46-47
- 3.2.2 建立成本函數(shù)的基本要求47
- 3.2.3 建立成本函數(shù)模型47-48
- 3.2.4 應(yīng)用模糊綜合評(píng)判求解成本系數(shù)48-50
- 3.3 考慮成本因素的加工中心可靠性優(yōu)化分配50-57
- 3.3.1 加工中心成本系數(shù)的確定50-54
- 3.3.2 加工中心成本優(yōu)化分配模型的建立54-55
- 3.3.3 應(yīng)用拉格朗日乘子算法對(duì)分配模型求解55-57
- 3.4 本章小結(jié)57-60
- 第4章 基于AHP與相似產(chǎn)品類比論證法的可靠性預(yù)計(jì)60-70
- 4.1 引言60-61
- 4.2 相似產(chǎn)品類比論證法與AHP概述61-63
- 4.3 加工中心可靠性預(yù)計(jì)63-68
- 4.3.1 子系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)63-67
- 4.3.2 整機(jī)可靠性預(yù)計(jì)67-68
- 4.4 預(yù)計(jì)結(jié)果分析68-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 第5章 總結(jié)與展望70-72
- 5.1 總結(jié)70-71
- 5.2 展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-77
- 附錄77-78
- 致謝78
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