【摘要】：機(jī)床再制造是一種基于廢舊資源循環(huán)利用的機(jī)床制造新模式,不僅能夠有效地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,還能成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。但目前我國(guó)的機(jī)床再制造發(fā)展比較緩慢,缺少系統(tǒng)而深入的再制造設(shè)計(jì)質(zhì)量控制方法,在很大程度上導(dǎo)致再制造機(jī)床質(zhì)量不穩(wěn)定、競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)、缺乏社會(huì)認(rèn)可度。隨著機(jī)床行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈,要使再制造機(jī)床的性能和質(zhì)量達(dá)到甚至超過(guò)新機(jī)床,必須對(duì)廢舊機(jī)床進(jìn)行再制造設(shè)計(jì)。由此本文提出一種基于健壯性的廢舊機(jī)床再制造設(shè)計(jì)質(zhì)量控制方法,對(duì)于保證再制造機(jī)床的質(zhì)量,提升再制造機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)機(jī)床再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51305279)的資助下,以沈陽(yáng)精新再制造有限公司為依托,對(duì)廢舊機(jī)床再制造全過(guò)程進(jìn)行深入分析,尤其是對(duì)再制造設(shè)計(jì)過(guò)程的質(zhì)量控制方法進(jìn)行系統(tǒng)而深入的研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)廢舊機(jī)床再制造質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題,揭示質(zhì)量特性在不同階段的映射和轉(zhuǎn)換關(guān)系,建立了廢舊機(jī)床再制造全過(guò)程質(zhì)量模型,并構(gòu)建了基于健壯性思想的再制造設(shè)計(jì)質(zhì)量控制架構(gòu),為質(zhì)量控制研究提供理論基礎(chǔ)。(2)針對(duì)廢舊零部件回收質(zhì)量不確定的問(wèn)題,提出了基于多指標(biāo)區(qū)間數(shù)的可拓綜合評(píng)價(jià)與分類(lèi)方法�？捎行гu(píng)價(jià)廢舊零部件的可再制造質(zhì)量屬性,并區(qū)分可再制造的程度,為再制造工藝決策提供科學(xué)依據(jù)。(3)針對(duì)再制造機(jī)床競(jìng)爭(zhēng)力較低的問(wèn)題,建立了基于QFD與模糊非線性回歸的再制造設(shè)計(jì)質(zhì)量參數(shù)規(guī)劃模型�？沙浞挚紤]離散值對(duì)模糊關(guān)系的影響,使顧客需求與再制造設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系、以及設(shè)計(jì)參數(shù)之間的自相關(guān)關(guān)系的模糊輸出最小,對(duì)再制造機(jī)床進(jìn)行總體質(zhì)量規(guī)劃,從而提高顧客滿意度。(4)針對(duì)廢舊機(jī)床性能結(jié)構(gòu)限制與顧客需求提升之間的沖突問(wèn)題,提出了將TRIZ與可拓理論優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的再制造設(shè)計(jì)沖突消解方法。構(gòu)建再制造設(shè)計(jì)技術(shù)沖突矩陣并獲取發(fā)明原理,對(duì)沖突結(jié)構(gòu)物元進(jìn)行可拓變換形成可拓發(fā)散樹(shù),再通過(guò)可拓優(yōu)度決策確定最優(yōu)的再制造設(shè)計(jì)方案。(5)針對(duì)廢舊零部件再制造工藝決策具有多目標(biāo)、多屬性和不確定性的難題,提出一種基于可拓灰色關(guān)聯(lián)的再制造工藝決策方法。構(gòu)建灰色區(qū)間數(shù)決策矩陣,充分考慮決策指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性,建立基于可拓灰色關(guān)聯(lián)優(yōu)屬度的決策模型,確定最優(yōu)的再制造工藝方案。以CAK6136廢舊機(jī)床再制造設(shè)計(jì)為例,對(duì)本文提出的質(zhì)量控制方法進(jìn)行驗(yàn)證。首先以其導(dǎo)軌為例對(duì)廢舊零部件可再制造質(zhì)量屬性進(jìn)行評(píng)價(jià);在此基礎(chǔ)上充分考慮顧客滿意度,進(jìn)行總體的再制造設(shè)計(jì)質(zhì)量參數(shù)規(guī)劃;然后以其主軸箱為例進(jìn)行再制造設(shè)計(jì)沖突消解,確定最優(yōu)的再制造設(shè)計(jì)方案;最后以其導(dǎo)軌為例進(jìn)行工藝決策,確定優(yōu)化的再制造工藝方案。實(shí)踐表明:所提出的方法可有效保證再制造設(shè)計(jì)過(guò)程的效率與質(zhì)量,大幅提升再制造機(jī)床的綜合性能和顧客滿意度,再制造效益顯著。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG502
【圖文】：

圖 1.1 全球工業(yè)智能化趨勢(shì)Fig. 1.1 The intelligent trend of global industries2017 年我國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布了《高端智能再制造行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020 年）目標(biāo)包括：“到 2020 年，我國(guó)的智能檢測(cè)和成形加工技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；50 項(xiàng)高端智能再制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；推動(dòng)建立 100 家高端智能再制造示范企業(yè)等[1動(dòng)計(jì)劃中還明確指出重型機(jī)床關(guān)鍵件的再制造技術(shù)是重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域之一，由此能化必將成為機(jī)床再制造的重要發(fā)展趨勢(shì)。.4 再制造產(chǎn)業(yè)化及管理策略研究現(xiàn)狀再制造作為一個(gè)蘊(yùn)藏著巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新興產(chǎn)業(yè)，受到國(guó)內(nèi)外廣泛的重視，紛制造產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗(yàn)、存在的問(wèn)題、發(fā)展策略等進(jìn)行研究。1985 年在世界銀行的資助下，Robert T. Lund 完成了重要報(bào)告《再制造：美國(guó)的對(duì)發(fā)展中國(guó)家的啟示》，其中綠色再制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)管理和市場(chǎng)導(dǎo)向問(wèn)題是重點(diǎn)象，既總結(jié)了美國(guó)在綠色再制造方面的己有經(jīng)驗(yàn)，又極大地推動(dòng)了世界范圍內(nèi)

3）。圖2.3 廢舊機(jī)床再制造全過(guò)程質(zhì)量模型Fig. 2.3 Quality model of the used machine tools remanufacturing process（1）再制造預(yù)處理過(guò)程：包括廢舊機(jī)床的回收鑒定、整機(jī)性能檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估（分為兩個(gè)等級(jí)：恢復(fù)、升級(jí)）、拆卸、清洗、廢舊零部件檢測(cè)、廢舊零部件質(zhì)量評(píng)價(jià)與分類(lèi)（針對(duì)回收質(zhì)量高度不確定、再制造價(jià)值較高的機(jī)械零部件，分為三個(gè)等級(jí)：可重

30圖 2.5 健壯性設(shè)計(jì)過(guò)程Fig. 2.5 The process of Robust DesignMEA：是用來(lái)識(shí)別在總體設(shè)計(jì)中潛在弱點(diǎn)的分析技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)、子系層次的展開(kāi)，自上而下逐級(jí)分析；FMEA：適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的故障模式與影響分析，檢查產(chǎn)品設(shè)計(jì)是，包括產(chǎn)品功能性能、顧客特殊要求、可維修性、可用性等要求；FMEA：適用于工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造過(guò)程的故障模式與影響的分析，包零件生產(chǎn)、制造、處理、成品組裝、運(yùn)輸、交付等一些列過(guò)程。A 除了定性分析，還定義了量化指標(biāo)——風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵指數(shù)（RPN），由失效ousness）、失效發(fā)生率 O（Occurrence）和偵測(cè)度 D（detect）組成，以數(shù)式風(fēng)險(xiǎn)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)工藝實(shí)施之前應(yīng)用 FMEA 方法，可提前發(fā)并消除潛在風(fēng)險(xiǎn)，從而避免在樣機(jī)階段或在大批量生產(chǎn)階段發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺大損失。

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