本文關鍵詞：基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床子系統(tǒng)預防性維修決策模型研究

  更多相關文章： 數(shù)控車床 馬爾可夫過程 預防性維修 周期性維修 維修決策

【摘要】：數(shù)控機床是裝備制造業(yè)的母機，它的發(fā)展水平體現(xiàn)了一個國家裝備制造業(yè)的發(fā)展水平。近幾十年來，國產(chǎn)數(shù)控機床發(fā)展迅速，尤以中高檔數(shù)控機床最為突出，但與國外數(shù)控機床相比，其功能、速度及精度仍有不小的差距。在生產(chǎn)的過程中，故障對于數(shù)控機床來說是不可避免的，嚴重時甚至會危害操作人員的人身安全，這就要求數(shù)控機床在具有良好的功能性的同時，還要有其性能的延續(xù)性，而這種延續(xù)性可以用可靠性和維修性，即可用性來表征。目前國內使用的中高檔數(shù)控機床主要依靠進口，究其根本原因是國產(chǎn)數(shù)控機床的可靠性及維修性較低，這就要求加強國產(chǎn)數(shù)控機床的可靠性及維修性研究。 本文以數(shù)控車床為研究對象，針對不同的預防性維修周期，提出基于馬爾可夫決策方法及理論的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修決策方法并建立模型，以維修費用為優(yōu)化目標，采用遺傳算法對模型進行優(yōu)化求解，得到各預防性維修周期對應的最佳維修策略。在此基礎上結合預防性維修周期及對應的最佳維修策略，建立基于不完全預防性維修理論的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修費用模型，以虛擬役齡為限制條件，單位時間平均維修費用為目標函數(shù)進行模型優(yōu)化求解，確定最佳的預防性維修周期、預防性維修頻次及其維修策略。 論文的研究內容及方法如下： 1.對數(shù)控車床子系統(tǒng)進行了劃分：按照電氣部分、機械動力部分、液壓部分對數(shù)控車床進行子系統(tǒng)劃分。 2.建立基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床預防性維修決策及優(yōu)化模型：將馬爾可夫決策方法與周期性預防性維修理論相結合，考慮子系統(tǒng)狀態(tài)、預防性維修周期及維修方式對維修策略的影響，建立數(shù)控車床子系統(tǒng)的維修決策模型。運用遺傳算法進行模型的優(yōu)化求解，得到不同的預防性維修周期對應的最佳維修策略。 3.構建馬爾可夫決策下數(shù)控車床子系統(tǒng)維修費用及優(yōu)化模型：將周期性預防性維修視為不完全維修，，修復性維修視為最小維修，對維修成本的構成進行分析。考慮役齡回復因子、維修時間、預防性維修周期及其對應的最佳維修策略等因素，構建了數(shù)控車床子系統(tǒng)的維修費用模型。以虛擬役齡為約束條件，以單位時間內維修成本為目標函數(shù)，采用枚舉法進行模型優(yōu)化及求解，得到最優(yōu)的預防性維修頻次、預防性維修周期及其對應的最佳維修策略。 4.算例分析：將已知數(shù)據(jù)代入所構建的模型并進行優(yōu)化求解，得到最優(yōu)的預防性維修方案。
【關鍵詞】：數(shù)控車床 馬爾可夫過程 預防性維修 周期性維修 維修決策
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG519.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 預防維修的國內外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題來源16-17
• 1.4 主要研究內容及技術路線17-20
• 第2章 數(shù)控車床子系統(tǒng)劃分及不完全維修20-32
• 2.1 數(shù)控車床維修定義及分類20-22
• 2.1.1 數(shù)控車床維修定義20
• 2.1.2 數(shù)控車床維修分類20-22
• 2.2 數(shù)控車床子系統(tǒng)劃分22-24
• 2.3 不完全維修模型24-29
• 2.3.1 不完全維修模型分類25-27
• 2.3.2 不完全預防性維修模型27-29
• 2.4 不完全預防維修模型的優(yōu)化算法29-30
• 2.5 本章小結30-32
• 第3章 基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床子系統(tǒng)預防性維修決策及優(yōu)化模型32-44
• 3.1 馬爾可夫過程相關理論32-37
• 3.1.1 馬爾可夫過程32-36
• 3.1.2 馬爾可夫決策方法及原理36-37
• 3.2 基于馬爾可夫過程的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修決策模型37-40
• 3.2.1 模型提出37
• 3.2.2 模型構建37-40
• 3.3 基于遺傳算法的模型優(yōu)化40-42
• 3.4 本章小結42-44
• 第4章 基于馬爾可夫決策的數(shù)控車床子系統(tǒng)維修費用模型44-56
• 4.1 模型假設和符號定義44-46
• 4.1.1 模型假設44-45
• 4.1.2 符號定義45-46
• 4.2 模型的構建46-54
• 4.2.1 維修成本分析46-47
• 4.2.2 預防性維修費用模型47-50
• 4.2.3 預防性維修停機損失費用模型50-51
• 4.2.4 修復性維修費用模型51-54
• 4.2.5 修復性維修停機損失費用模型54
• 4.3 目標函數(shù)優(yōu)化54-55
• 4.4 本章小結55-56
• 第5章 算例分析56-68
• 5.1 某臥式數(shù)控車床刀架系統(tǒng)預防性維修方案的確定56-61
• 5.1.1 模型參數(shù)56-59
• 5.1.2 維修策略優(yōu)化59-60
• 5.1.3 維修方案優(yōu)化60-61
• 5.2 某臥式數(shù)控車床電氣系統(tǒng)預防性維修方案的確定61-66
• 5.2.1 模型參數(shù)61-64
• 5.2.2 維修策略優(yōu)化64-65
• 5.2.3 維修方案優(yōu)化65-66
• 5.3 本章小結66-68
• 第6章 總結與展望68-70
• 參考文獻70-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張寧平;陳躍良;李文龍;;基于可靠度經(jīng)濟性約束的不完全維修周期研究[J];新技術新工藝;2010年03期

2 毛昭勇;宋保維;潘光;王鵬;胡海豹;;預防周期不同的最佳系統(tǒng)預防性維修優(yōu)化模型[J];火力與指揮控制;2010年03期

3 王靈芝;徐宇工;張家棟;;基于設備有效度和可靠度的預防修經(jīng)濟優(yōu)化模型[J];機械工程學報;2010年04期

4 卓明良;潘爾順;廖雯竹;王凱;;基于可靠度限制的周期性預防維護模型研究[J];工業(yè)工程與管理;2009年01期

5 周炳海;何平;潘爾順;奚立峰;;基于Markov鏈的集束型晶圓制造設備預防性維護建模[J];上海交通大學學報;2008年10期

6 侯文瑞;蔣祖華;金玉蘭;;基于相對劣化度的視情維修決策模型[J];上海交通大學學報;2008年07期

7 賈亞洲;楊兆軍;;數(shù)控機床可靠性國內外現(xiàn)狀與技術發(fā)展策略[J];中國制造業(yè)信息化;2008年08期

8 蘇春;黃茁;許映秋;;基于遺傳算法和蒙特卡洛仿真的設備維修策略優(yōu)化[J];東南大學學報(自然科學版);2006年06期

9 程志君;高大化;黃卓;郭波;;不完全維修條件下的視情維修優(yōu)化模型[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2006年07期

10 賈亞洲;;提高國產(chǎn)數(shù)控機床可靠性水平[J];機電新產(chǎn)品導報(數(shù)控機床市場);2006年05期

本文編號：866041