基于性能退化的数控装备维修决策研究

摘要

数控装备是制造业的基础装备，集成了机械、电气和信息等技术的一体化设备，其优点为精度高、效率高。同时制造业是国家工业的重要组成部分，也是技术突破和理论创新的重要领域。
　　由于我国基础制造设备技术较为薄弱，数控装备的质量与可靠性长期存在问题。随着国家和政府在不断出台政策提高制造业的创新能力，并经过信息化、网络化和智能化革新后，数控装备的技术水平正在日益提升，但是如何保证数控装备的质量与可靠性依然是非常重要的研究课题。
　　任何设备在投放使用后，都会不可避免地发生故障，对于数控机床这类设备而言，一旦发生故障，其后果非常严重，因此对数控机床进行维修管理是非常必要的。通过制定合理的维修策略，可以降低机床设备故障的发生频率，减少因故障造成的损失。维修包括计划和非计划的操作以保持系统或使它恢复到可接受的运行状态。维修策略的优化旨在以尽可能低的维修成本提供最佳的系统可靠性、可用性和安全性。由于系统的复杂性增加，其安全性和可靠性要求也随之提高，加之劳动力成本的上升，导致以前的维修策略无法满足企业需要，因此近年来强调了适当的维修策略。
　　论文主要研究内容包括以下几个方面：
　　1.本文以数控机床刀具为研究对象，围绕性能退化展开刀具的可靠性建模，研究的主要工作有：首先对机床的刀具进行可靠性分析，分别利用退化轨迹方法和退化方法对刀具的侧面磨损量进行可靠性评估以此为基础，分析研究了刀具的退化机理及其性能状态转移过程，为后续的维修决策提供研究基础。
　　2.建立二态元件的数控机床选择性维修模型，利用改善因子模型建立维修费用与系统可靠度之间的函数关系，在此基础上，以机床的任务完成率为目标函数，维修费用为约束条件，对机床的维修策略进行优化，得到有限维修资源下数控机床的最佳维修策略。
　　3.建立多态元件的数控机床选择性维修模型，将机床的功能部件划分为有限个离散的性能率状态，利用各个子系统的状态转移强度矩阵确定下一个任务结束后的状态转移概率，通过通用生成函数递归到系统的任务完成率以及维修总费用，并获得两种不同维修费用下的最佳维修策略。

目录

声明

第一章 绪论

1.1选题背景

1.2课题研究意义

1.3数控机床可靠性分析研究现状

1.4数控机床维修理论的研究状况

1.5论文的主要工作内容

第二章 维修相关理论

2.1维修方式分类

2.2通用生成函数

2.3遗传算法

2.4本章小结

第三章 基于退化数据的可靠性建模与评估

3.1性能退化失效一般模型与基本概念

3.2退化轨迹模型

3.3退化量分布模型

3.4算例分析

3.5本章小结

第四章 基于二态元件的选择性维修决策研究

4.1系统描述

4.2维修费用

4.3任务完成率

4.4算例分析

4.5本章小结

第五章 基于多态元件的选择性维修策略

5.1系统描述

5.2维修费用

5.3任务完成率

5.4选择性维修模型

5.5算例分析

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2后续工作展望

致谢

参考文献