【摘要】：數(shù)控裝備是制造業(yè)的基礎裝備,集成了機械、電氣和信息等技術的一體化設備,其優(yōu)點為精度高、效率高。同時制造業(yè)是國家工業(yè)的重要組成部分,也是技術突破和理論創(chuàng)新的重要領域。由于我國基礎制造設備技術較為薄弱,數(shù)控裝備的質量與可靠性長期存在問題。隨著國家和政府在不斷出臺政策提高制造業(yè)的創(chuàng)新能力,并經過信息化、網絡化和智能化革新后,數(shù)控裝備的技術水平正在日益提升,但是如何保證數(shù)控裝備的質量與可靠性依然是非常重要的研究課題。任何設備在投放使用后,都會不可避免地發(fā)生故障,對于數(shù)控機床這類設備而言,一旦發(fā)生故障,其后果非常嚴重,因此對數(shù)控機床進行維修管理是非常必要的。通過制定合理的維修策略,可以降低機床設備故障的發(fā)生頻率,減少因故障造成的損失。維修包括計劃和非計劃的操作以保持系統(tǒng)或使它恢復到可接受的運行狀態(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)的復雜性增加,其安全性和可靠性要求也隨之提高,加之勞動力成本的上升,導致以前的維修策略無法滿足企業(yè)需要,因此近年來強調了適當?shù)木S修策略。論文主要研究內容包括以下幾個方面:1.本文以數(shù)控機床刀具為研究對象,圍繞性能退化展開刀具的可靠性建模,研究的主要工作有:首先對機床的刀具進行可靠性分析,分別利用退化軌跡方法和退化方法對刀具的側面磨損量進行可靠性評估以此為基礎,分析研究了刀具的退化機理及其性能狀態(tài)轉移過程,為后續(xù)的維修決策提供研究基礎。2.建立二態(tài)元件的數(shù)控機床選擇性維修模型,利用改善因子模型建立維修費用與系統(tǒng)可靠度之間的函數(shù)關系,在此基礎上,以機床的任務完成率為目標函數(shù),維修費用為約束條件,對機床的維修策略進行優(yōu)化,得到有限維修資源下數(shù)控機床的最佳維修策略。3.建立多態(tài)元件的數(shù)控機床選擇性維修模型,將機床的功能部件劃分為有限個離散的性能率狀態(tài),利用各個子系統(tǒng)的狀態(tài)轉移強度矩陣確定下一個任務結束后的狀態(tài)轉移概率,通過通用生成函數(shù)遞歸到系統(tǒng)的任務完成率以及維修總費用,并獲得兩種不同維修費用下的最佳維修策略。
[Abstract]:Numerical control equipment is the basic equipment of manufacturing industry. It integrates mechanical, electrical and information technology. It has the advantages of high precision and high efficiency. At the same time, manufacturing industry is an important part of national industry, and also an important field of technological breakthrough and theoretical innovation. Because of the weakness of basic manufacturing equipment technology in our country, the quality and reliability of numerical control equipment have existed problems for a long time. As the government and the state continue to introduce policies to improve the innovation capability of the manufacturing industry, and through information technology, networking and intelligent innovation, the technological level of CNC equipment is increasing day by day. However, how to ensure the quality and reliability of CNC equipment is still a very important research topic. Any equipment will inevitably fail after putting into use. For such equipment such as numerical control machine tools, once the failure occurs, its consequences are very serious, so it is very necessary to manage the maintenance of CNC machine tools. By making reasonable maintenance strategy, the frequency of machine tool equipment failure can be reduced, and the loss caused by the fault can be reduced. Maintenance includes planned and unscheduled operations to maintain the system or restore it to acceptable operating conditions. The optimization of maintenance strategy aims to provide optimal system reliability, availability and security at the lowest possible maintenance cost. As the complexity of the system increases, its security and reliability requirements are also increased, coupled with the rise in labor costs, leading to the previous maintenance strategy can not meet the needs of enterprises, so in recent years, the appropriate maintenance strategy has been emphasized. The main contents of this paper include the following aspects: 1. In this paper, the numerical control machine tool is taken as the research object, and the reliability modeling of the tool is carried out around the degradation of the performance. The main work of the research is as follows: firstly, the tool reliability of the machine tool is analyzed. The degradation path method and degradation method are used to evaluate the reliability of tool side wear, and the degradation mechanism and performance state transfer process are analyzed and studied, which provides the basis for further maintenance decision. The selective maintenance model of NC machine tools with two-state components is established, and the functional relationship between maintenance cost and system reliability is established by using the improvement factor model. On this basis, the task completion rate of the machine tool is taken as the objective function. The maintenance cost is the constraint condition, the maintenance strategy of the machine tool is optimized, and the optimal maintenance strategy of the NC machine tool under the limited maintenance resources is obtained. The selective maintenance model of NC machine tools with polymorphic components is established. The functional components of the machine tools are divided into finite discrete performance rate states, and the state transition probability after the end of the next task is determined by the state transfer intensity matrix of each subsystem. The task completion rate and total maintenance cost of the system are recursively obtained by general-purpose generating function, and the optimal maintenance strategies under two different maintenance costs are obtained.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG659

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