發(fā)布時間：2018-03-10 10:21

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

【摘要】：數(shù)控車床作為制造型企業(yè)的核心設備,其安全、無故障的運行對企業(yè)在市場上保持自身核心競爭力有重要的影響。制定科學、合理的維修策略是保障數(shù)控車床正常運行的關鍵。數(shù)控車床是集機、電、液等于一體的復雜系統(tǒng)。系統(tǒng)復雜的結(jié)構(gòu),造成其故障具有相關性特征,即便一個部件極為微小的故障,也會因為復雜系統(tǒng)的規(guī)模效應,引起系統(tǒng)整體故障率的增長,繼而引發(fā)維修費用增高,停機損失巨大,甚至會發(fā)生嚴重的事故后果等問題。因此,本文以數(shù)控車床為研究對象,在分析故障相關性的基礎上,圍繞數(shù)控車床的預防維修策略展開研究。首先,對數(shù)控車床相關故障進行分析。將數(shù)控車床分為若干組件要素,對具有相關故障的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析,列明要素間故障關聯(lián)關系。根據(jù)DEMATEL方法得到反映故障影響關系和程度的組件間綜合故障影響矩陣,并應用ISM法構(gòu)建故障相關組件間結(jié)構(gòu)關系模型,進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。為使組件更換時間的制定及備件庫存量的估計更加準確,在考慮故障時間相關性的基礎上,提出了數(shù)控車床組件的更換策略。對組件的故障數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性及趨勢檢驗后,通過Johnson法修正系統(tǒng)組件故障時間的次序,建立故障過程模型,根據(jù)數(shù)控車床實際運行數(shù)據(jù)確定組件更換時間、預測備件數(shù)量。再次,在進行數(shù)控車床故障率相關性研究的基礎上,制定了數(shù)控車床整機的預防維修間隔時間。根據(jù)前文對數(shù)控車床組件故障相關性分析,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行可靠性建模。通過偏差修正的方法,對所建立的故障源組件可靠性模型進行修正,并應用D檢驗法驗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。為提高計算結(jié)果的準確性,對于非故障源組件的故障數(shù)據(jù)使用平均秩次法對故障次序進行修正,運用最小二乘法進行參數(shù)估計,采用相關系數(shù)法及D檢驗法分別進行線性相關性檢驗及假設檢驗,建立故障獨立下的各個非故障源組件可靠性模型。引入Copula函數(shù)作為連接函數(shù),建立了故障相關下組件的聯(lián)合可靠性函數(shù);通過計算Kendall秩相關系數(shù),對Copula函數(shù)進行參數(shù)估計,并計算出各故障相關組件間的相關系數(shù),據(jù)此建立故障率相關下非故障源組件可靠性模型。在確定數(shù)控車床組件及整機的綜合故障率后,分別從可用度和維修費用兩個角度,制定數(shù)控車床的最佳預防維修間隔時間。最后,構(gòu)建了基于可用性評估的數(shù)控車床預防維修決策模型,依據(jù)企業(yè)中7臺數(shù)控車床的可用性評估結(jié)果制定相應的維修方案。提出綜合運用可靠性、維修性、安全性等可用性評價指標對某企業(yè)數(shù)控車床可用性進行評價。為使評價結(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重及熵權法獲得的客觀權重,得到評價指標的組合權重,同時引入灰色聚類法,分別評估每臺數(shù)控車床的可用性等級。根據(jù)數(shù)控車床可用性的評價結(jié)果選用適當?shù)念A防維修及維護方案。本文結(jié)合數(shù)控車床的故障特點,進行了故障率相關下數(shù)控車床預防維修策略研究,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.

【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG519.1

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本文編號：1592913