基于性能退化的數(shù)控裝備維修決策研究.pdf

1、數(shù)控裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備，集成了機(jī)械、電氣和信息等技術(shù)的一體化設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)為精度高、效率高。同時(shí)制造業(yè)是國(guó)家工業(yè)的重要組成部分，也是技術(shù)突破和理論創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。
　　由于我國(guó)基礎(chǔ)制造設(shè)備技術(shù)較為薄弱，數(shù)控裝備的質(zhì)量與可靠性長(zhǎng)期存在問(wèn)題。隨著國(guó)家和政府在不斷出臺(tái)政策提高制造業(yè)的創(chuàng)新能力，并經(jīng)過(guò)信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化革新后，數(shù)控裝備的技術(shù)水平正在日益提升，但是如何保證數(shù)控裝備的質(zhì)量與可靠性依然是非常重要的研究課題。
　　任何

2、設(shè)備在投放使用后，都會(huì)不可避免地發(fā)生故障，對(duì)于數(shù)控機(jī)床這類設(shè)備而言，一旦發(fā)生故障，其后果非常嚴(yán)重，因此對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維修管理是非常必要的。通過(guò)制定合理的維修策略，可以降低機(jī)床設(shè)備故障的發(fā)生頻率，減少因故障造成的損失。維修包括計(jì)劃和非計(jì)劃的操作以保持系統(tǒng)或使它恢復(fù)到可接受的運(yùn)行狀態(tài)。維修策略的優(yōu)化旨在以盡可能低的維修成本提供最佳的系統(tǒng)可靠性、可用性和安全性。由于系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，其安全性和可靠性要求也隨之提高，加之勞動(dòng)力成本的上升，導(dǎo)致以

3、前的維修策略無(wú)法滿足企業(yè)需要，因此近年來(lái)強(qiáng)調(diào)了適當(dāng)?shù)木S修策略。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1.本文以數(shù)控機(jī)床刀具為研究對(duì)象，圍繞性能退化展開刀具的可靠性建模，研究的主要工作有：首先對(duì)機(jī)床的刀具進(jìn)行可靠性分析，分別利用退化軌跡方法和退化方法對(duì)刀具的側(cè)面磨損量進(jìn)行可靠性評(píng)估以此為基礎(chǔ)，分析研究了刀具的退化機(jī)理及其性能狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程，為后續(xù)的維修決策提供研究基礎(chǔ)。
　　2.建立二態(tài)元件的數(shù)控機(jī)床選擇性維修模型

4、，利用改善因子模型建立維修費(fèi)用與系統(tǒng)可靠度之間的函數(shù)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，以機(jī)床的任務(wù)完成率為目標(biāo)函數(shù)，維修費(fèi)用為約束條件，對(duì)機(jī)床的維修策略進(jìn)行優(yōu)化，得到有限維修資源下數(shù)控機(jī)床的最佳維修策略。
　　3.建立多態(tài)元件的數(shù)控機(jī)床選擇性維修模型，將機(jī)床的功能部件劃分為有限個(gè)離散的性能率狀態(tài)，利用各個(gè)子系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移強(qiáng)度矩陣確定下一個(gè)任務(wù)結(jié)束后的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，通過(guò)通用生成函數(shù)遞歸到系統(tǒng)的任務(wù)完成率以及維修總費(fèi)用，并獲得兩種不同維修費(fèi)用下的最佳