基于模糊成本函數的加工中心可靠性分配方法研究
本文關鍵詞:基于模糊成本函數的加工中心可靠性分配方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:數控機床在制造業(yè)中具有重要地位,是制造業(yè)的工作母機。加工中心是比較具有代表性的數控機床,具有使用量大、應用范圍廣等特點。隨著我國機床制造業(yè)的迅猛發(fā)展,更多的先進技術得以應用,機床復雜性提升,故障隱患也隨之增加,所以加工中心的可靠性問題已經成為用戶企業(yè)以及主機企業(yè)所關注的焦點。可靠性設計是決定加工中心可靠性水平的重要因素,而可靠性分配又是可靠設計的重要方法之一。本文在國家重大科技專項“千臺國產加工中心可靠性提升工程”(2013ZX04011-012)的資助下,開展了加工中心的可靠性分配方法的研究,具體內容可簡述如下:1.加工中心可靠性建模與評估方法研究:根據本課題組對某型號加工中心長期的現場可靠性試驗,采集了大量的故障數據,開展了加工中心可靠性建模與評估方法研究。首先,通過傳統(tǒng)的可靠性建模與評估方法得到該批加工中心故障間隔時間服從尺度參數為928.175,形狀參數為1.1495的雙參數威布爾分布,同時通過評估得到平均故障間隔時間(MTBF)為883.45h。其次,考慮到載荷因素對評估結果準確性的影響,開展了基于恒加速壽命模型的考慮載荷因素的可靠性建模與評估方法研究。本文選取功率作為加工中心載荷的表征量,建立加工中心的恒加速壽命模型,實現在不同載荷作用下的數據折算,由此對建模與評估結果進行修正,修正后該批加工中心故障間隔時間服從尺度參數為855.96,形狀參數為1.18的雙參數威布爾分布,同時平均故障間隔時間(MTBF)修正為809.42h。經對比分析,考慮載荷因素的評估結果能更準確的對用戶企業(yè)的加工中心可靠性進行建模與評估。2.考慮成本因素的可靠性分配方法研究:企業(yè)所追求的是花費最小的成本而生產出達到標準的產品,考慮成本因素的可靠性分配實際意義重大。本文基于評估結果,首先建立了成本函數,并在成本函數中引入了模糊成本系數。結合故障模式及影響分析和危害性分析(FEMCA)得到影響加工中心的設計成本和維修成本因素為:嚴酷度水平、改進措施的難易程度、故障檢測方法的難易程度、故障發(fā)生的可能性的大小、補償措施的難易程度,并應用模糊綜合評判確定了各子系統(tǒng)的模糊成本系數;根據加工中心的成本函數以及可靠性分配的目標值,建立以模糊成本最小為目標函數,以滿足可靠性指標為約束條件的可靠性分配模型;應用拉格朗日乘子法對可靠性分配模型進行優(yōu)化求解,得到加工中心的分配值。3.層次分析法(AHP)與相似產品類比論證法相結合的可靠性預計方法研究:采用AHP與相似產品類比論證法相結合的方法對加工中心改進設計方案進行可靠性預計,該方法很好的解決了只應用相似產品類比分析法時沒有考慮各影響因素權重問題。通過該方法可求解出綜合修正系數D,進而求解出預計結果,并與分配的結果進行比對,進而確定該設計方案的合理性。本文研究的這種結合FEMCA與模糊綜合評判的考慮成本因素的加工中心可靠性分配方法,充分考慮了機床企業(yè)效益問題以及工程實際情況,具有較高的應用價值。
【關鍵詞】:加工中心 可靠性分配 成本函數 模糊綜合評判 可靠性預計
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG659
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 研究背景與意義10-12
- 1.1.1 論文選題背景10-11
- 1.1.2 論文研究意義11-12
- 1.2 課題來源12
- 1.3 可靠性分配的基本原理12-13
- 1.4 傳統(tǒng)的可靠性分配方法簡介13-14
- 1.5 可靠性分配方法國內外研究現狀14-17
- 1.6 論文框架17-18
- 第2章 加工中心可靠性建模與評估18-44
- 2.1 傳統(tǒng)的加工中心可靠性建模與評估18-27
- 2.1.1 可靠性模型的初步確定19-22
- 2.1.2 分布模型的參數估計與假設檢驗22-26
- 2.1.3 可靠性建模與評估結果26-27
- 2.2 考慮載荷因素的加工中心可靠性建模與評估27-40
- 2.2.1 載荷數據處理28-30
- 2.2.2 恒加速壽命模型的參數估計與假設檢驗30-37
- 2.2.3 數據的折算與可靠性建模37-40
- 2.3 結果對比分析40-41
- 2.4 本章小結41-44
- 第3章 考慮成本因素的加工中心可靠性分配44-60
- 3.1 FMECA概述44-46
- 3.2 成本函數模型的建立46-50
- 3.2.1 建立成本函數的目的46-47
- 3.2.2 建立成本函數的基本要求47
- 3.2.3 建立成本函數模型47-48
- 3.2.4 應用模糊綜合評判求解成本系數48-50
- 3.3 考慮成本因素的加工中心可靠性優(yōu)化分配50-57
- 3.3.1 加工中心成本系數的確定50-54
- 3.3.2 加工中心成本優(yōu)化分配模型的建立54-55
- 3.3.3 應用拉格朗日乘子算法對分配模型求解55-57
- 3.4 本章小結57-60
- 第4章 基于AHP與相似產品類比論證法的可靠性預計60-70
- 4.1 引言60-61
- 4.2 相似產品類比論證法與AHP概述61-63
- 4.3 加工中心可靠性預計63-68
- 4.3.1 子系統(tǒng)可靠性預計63-67
- 4.3.2 整機可靠性預計67-68
- 4.4 預計結果分析68-69
- 4.5 本章小結69-70
- 第5章 總結與展望70-72
- 5.1 總結70-71
- 5.2 展望71-72
- 參考文獻72-77
- 附錄77-78
- 致謝78
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本文關鍵詞:基于模糊成本函數的加工中心可靠性分配方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:268043
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