基于性能退化的數(shù)控裝備維修決策研究.pdf

1、數(shù)控裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備，集成了機械、電氣和信息等技術(shù)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(shù)突破和理論創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。
　　由于我國基礎(chǔ)制造設備技術(shù)較為薄弱，數(shù)控裝備的質(zhì)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(jīng)過信息化、網(wǎng)絡化和智能化革新后，數(shù)控裝備的技術(shù)水平正在日益提升，但是如何保證數(shù)控裝備的質(zhì)量與可靠性依然是非常重要的研究課題。
　　任何

2、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

3、前的維修策略無法滿足企業(yè)需要，因此近年來強調(diào)了適當?shù)木S修策略。
　　論文主要研究內(nèi)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(cè)面磨損量進行可靠性評估以此為基礎(chǔ)，分析研究了刀具的退化機理及其性能狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程，為后續(xù)的維修決策提供研究基礎(chǔ)。
　　2.建立二態(tài)元件的數(shù)控機床選擇性維修模型

4、，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(guān)系，在此基礎(chǔ)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(zhuǎn)移強度矩陣確定下一個任務結(jié)束后的狀態(tài)轉(zhuǎn)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