本文關(guān)鍵詞：基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床子系統(tǒng)預(yù)防性維修決策模型研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控車床 馬爾可夫過程 預(yù)防性維修 周期性維修 維修決策

【摘要】：數(shù)控機床是裝備制造業(yè)的母機，它的發(fā)展水平體現(xiàn)了一個國家裝備制造業(yè)的發(fā)展水平。近幾十年來，國產(chǎn)數(shù)控機床發(fā)展迅速，尤以中高檔數(shù)控機床最為突出，但與國外數(shù)控機床相比，其功能、速度及精度仍有不小的差距。在生產(chǎn)的過程中，故障對于數(shù)控機床來說是不可避免的，嚴(yán)重時甚至?xí)：Σ僮魅藛T的人身安全，這就要求數(shù)控機床在具有良好的功能性的同時，還要有其性能的延續(xù)性，而這種延續(xù)性可以用可靠性和維修性，即可用性來表征。目前國內(nèi)使用的中高檔數(shù)控機床主要依靠進口，究其根本原因是國產(chǎn)數(shù)控機床的可靠性及維修性較低，這就要求加強國產(chǎn)數(shù)控機床的可靠性及維修性研究。 本文以數(shù)控車床為研究對象，針對不同的預(yù)防性維修周期，提出基于馬爾可夫決策方法及理論的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修決策方法并建立模型，以維修費用為優(yōu)化目標(biāo)，采用遺傳算法對模型進行優(yōu)化求解，得到各預(yù)防性維修周期對應(yīng)的最佳維修策略。在此基礎(chǔ)上結(jié)合預(yù)防性維修周期及對應(yīng)的最佳維修策略，建立基于不完全預(yù)防性維修理論的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修費用模型，以虛擬役齡為限制條件，單位時間平均維修費用為目標(biāo)函數(shù)進行模型優(yōu)化求解，確定最佳的預(yù)防性維修周期、預(yù)防性維修頻次及其維修策略。 論文的研究內(nèi)容及方法如下： 1.對數(shù)控車床子系統(tǒng)進行了劃分：按照電氣部分、機械動力部分、液壓部分對數(shù)控車床進行子系統(tǒng)劃分。 2.建立基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床預(yù)防性維修決策及優(yōu)化模型：將馬爾可夫決策方法與周期性預(yù)防性維修理論相結(jié)合，考慮子系統(tǒng)狀態(tài)、預(yù)防性維修周期及維修方式對維修策略的影響，建立數(shù)控車床子系統(tǒng)的維修決策模型。運用遺傳算法進行模型的優(yōu)化求解，得到不同的預(yù)防性維修周期對應(yīng)的最佳維修策略。 3.構(gòu)建馬爾可夫決策下數(shù)控車床子系統(tǒng)維修費用及優(yōu)化模型：將周期性預(yù)防性維修視為不完全維修，，修復(fù)性維修視為最小維修，對維修成本的構(gòu)成進行分析�？紤]役齡回復(fù)因子、維修時間、預(yù)防性維修周期及其對應(yīng)的最佳維修策略等因素，構(gòu)建了數(shù)控車床子系統(tǒng)的維修費用模型。以虛擬役齡為約束條件，以單位時間內(nèi)維修成本為目標(biāo)函數(shù)，采用枚舉法進行模型優(yōu)化及求解，得到最優(yōu)的預(yù)防性維修頻次、預(yù)防性維修周期及其對應(yīng)的最佳維修策略。 4.算例分析：將已知數(shù)據(jù)代入所構(gòu)建的模型并進行優(yōu)化求解，得到最優(yōu)的預(yù)防性維修方案。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控車床 馬爾可夫過程 預(yù)防性維修 周期性維修 維修決策
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG519.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 預(yù)防維修的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題來源16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線17-20
• 第2章 數(shù)控車床子系統(tǒng)劃分及不完全維修20-32
• 2.1 數(shù)控車床維修定義及分類20-22
• 2.1.1 數(shù)控車床維修定義20
• 2.1.2 數(shù)控車床維修分類20-22
• 2.2 數(shù)控車床子系統(tǒng)劃分22-24
• 2.3 不完全維修模型24-29
• 2.3.1 不完全維修模型分類25-27
• 2.3.2 不完全預(yù)防性維修模型27-29
• 2.4 不完全預(yù)防維修模型的優(yōu)化算法29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第3章 基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床子系統(tǒng)預(yù)防性維修決策及優(yōu)化模型32-44
• 3.1 馬爾可夫過程相關(guān)理論32-37
• 3.1.1 馬爾可夫過程32-36
• 3.1.2 馬爾可夫決策方法及原理36-37
• 3.2 基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修決策模型37-40
• 3.2.1 模型提出37
• 3.2.2 模型構(gòu)建37-40
• 3.3 基于遺傳算法的模型優(yōu)化40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第4章 基于馬爾可夫決策的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修費用模型44-56
• 4.1 模型假設(shè)和符號定義44-46
• 4.1.1 模型假設(shè)44-45
• 4.1.2 符號定義45-46
• 4.2 模型的構(gòu)建46-54
• 4.2.1 維修成本分析46-47
• 4.2.2 預(yù)防性維修費用模型47-50
• 4.2.3 預(yù)防性維修停機損失費用模型50-51
• 4.2.4 修復(fù)性維修費用模型51-54
• 4.2.5 修復(fù)性維修停機損失費用模型54
• 4.3 目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 算例分析56-68
• 5.1 某臥式數(shù)控車床刀架系統(tǒng)預(yù)防性維修方案的確定56-61
• 5.1.1 模型參數(shù)56-59
• 5.1.2 維修策略優(yōu)化59-60
• 5.1.3 維修方案優(yōu)化60-61
• 5.2 某臥式數(shù)控車床電氣系統(tǒng)預(yù)防性維修方案的確定61-66
• 5.2.1 模型參數(shù)61-64
• 5.2.2 維修策略優(yōu)化64-65
• 5.2.3 維修方案優(yōu)化65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 參考文獻70-76
• 致謝76

【參考文獻】

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本文編號：866041