【摘要】：合理的預(yù)防性維護(hù)是保障設(shè)備運(yùn)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(hù)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(duì)生產(chǎn)設(shè)備越來(lái)越高的質(zhì)量、產(chǎn)量和可用性需求,維修維護(hù)服務(wù)應(yīng)該以盡可能保證設(shè)備的運(yùn)行性能良好和輸出產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定為目標(biāo)。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),既要確保設(shè)備生產(chǎn)的穩(wěn)定輸出,又要使維護(hù)活動(dòng)的投入成本最小化,因此,在制定維護(hù)策略時(shí),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(duì)新形勢(shì)下設(shè)備維護(hù)的需求變化,對(duì)機(jī)加工設(shè)備的預(yù)防維護(hù)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。首先,針對(duì)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(diǎn),引入質(zhì)量相關(guān)部件衰退對(duì)設(shè)備故障率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響機(jī)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(jìn)行設(shè)備故障率建模,進(jìn)而構(gòu)建設(shè)備開動(dòng)率指標(biāo);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(biāo)。其次,分析設(shè)備開動(dòng)率指標(biāo)和產(chǎn)品合格率指標(biāo)進(jìn)行多屬性決策的特殊需求,尋求指標(biāo)自身的客觀性標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)態(tài)量化權(quán)重構(gòu)建多目標(biāo)維護(hù)效果來(lái)衡量維護(hù)產(chǎn)出,以維護(hù)直接成本為投入,建立維護(hù)效率函數(shù)。最后,根據(jù)設(shè)備內(nèi)部差異化的修復(fù)過(guò)程對(duì)維護(hù)效果建模,分別采用等周期和故障限制預(yù)防維護(hù)策略建模,通過(guò)最大化維護(hù)效率函數(shù),得到設(shè)備的最優(yōu)維護(hù)方案,并通過(guò)實(shí)例分析驗(yàn)證模型的科學(xué)性和有效性。本文建立了多目標(biāo)維護(hù)效率函數(shù)與設(shè)備預(yù)防維護(hù)模型,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備單位維護(hù)成本的產(chǎn)出最大化為目標(biāo),從而為企業(yè)的設(shè)備維護(hù)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH17
【圖文】：

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(guò)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(shí)間增加，其磨損、疲勞等老化過(guò)程加劇，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行性能逐漸衰退，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而設(shè)備維護(hù)是企業(yè)保障設(shè)備性能降低運(yùn)行成本、提高生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(diǎn)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(duì)加工質(zhì)量及效率起著至關(guān)重要的作用，不但造價(jià)很高，設(shè)備的性能衰退或產(chǎn)品報(bào)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(guò)合理的預(yù)防維護(hù)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(lái)越高，維護(hù)維修的難度也越來(lái)越大，企業(yè)在設(shè)備維護(hù)維修方面的成本大大增加。在歐美的一些國(guó)家，企業(yè)維護(hù)維修方面的成本平均每年增長(zhǎng)10%—17%，1979 年后美國(guó)工業(yè)企業(yè)的維護(hù)費(fèi)用每年提高 10%-15%。有資料顯示，我國(guó)目前設(shè)備年維修費(fèi)用高達(dá) 300 多億元，占設(shè)備原值的 7%-9%。

圖 2-1 質(zhì)量衰退問(wèn)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(lái)表示。通常，設(shè)備其隨時(shí)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(lái)表示。通常，設(shè)備，將其隨時(shí)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(huì)受到一些難以測(cè)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(guò)程變量的主效應(yīng)、噪聲變量的主效應(yīng)； 為(),(),,()12YtYtYtm

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