基于模糊理论的高速冲床可靠性分配的探讨

基于模糊理论的高速冲床可靠性分配的探讨

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基于模糊理论的高速冲床可靠性分配的探讨

2021-05-28

1 引言

可靠性分配是高速冲床初期设计的一项重要内容,对高速冲床设计的合理性具有重要影响。高速冲床的可靠性分配需要收集大量的可靠性数据,但是在高速冲床设计的初级阶段,可靠性数据的收集一般比较困难,因此高速冲床的可靠性分析具有模糊性因素。在这种情况下,一般的可靠性分配法很难得出高速冲床可靠性分配的准确数据,因此对基于模糊理论的高速冲床可靠性分配的探究是很有必要的。

2 基于模糊理论的高速冲床可靠性原则

基于模糊理论的高速冲床在可靠性分配方面具有分配性原则,主要体现在以下四个方面。

一是技术水平。对于高速冲床的设计而言,一般技术水平越成熟的单元,对于可靠性的实现程度也就相应越强。另外,如果对于高速冲床预期投入使用时的可靠性评估较高,那么在设计初期阶段高速冲床的可靠性分配时,能够相应分配到的可靠性也就越高。

二是复杂程度。对于高速冲床的设计组装而言,如果设计组装的程序相对比较简单,就能提高高速冲床未来投入使用时的保障性,能够保证高速冲床在发生零件故障时可以得到及时的修复,因此在设计的初期阶段对于高速冲床可靠性分配可以相应增长。

三是重要程度。有些高速冲床局部的设计组装对于整体而言比较重要,一旦发生故障时会对高速冲床的整体使用造成巨大影响,因此对于未来投入使用的安全性较难保证,因此在初期会被分布较低的可靠性。四是任务情况。

高速冲床的设计和组装会经历一些连续工作的阶段,而且有些阶段的工作条件相对比较困难,因此对高速冲床未来投入使用的安全性无法进行保障,所以在分配时分配较低的可靠度。除了以上的影响因素,高速冲床可靠性分配都是贯彻这一原则,以最小的代价达到最高的可靠性。

3 基于模糊理论的高速冲床可靠性分配方法

(1)建立因素评价集和分值表。建立因素评价集和分值表对高速冲床的可靠性进行分配是基于模糊理论的一种有效方法。由于影响高速冲床可靠性的因素较多,而设计初期无法对这些影响可靠性的因素进行全面的统计,因此必须采取模糊理论,用一些高低、大小、优劣、长短等模糊性的描述来表示影响高速冲床可靠性分配的因素。


在模糊性描述的基础上,还要对可靠性进行更深一层的模糊描述,例如将高描述为高,较高,很高,非常高;长描述为长,较长,很长,非常长。然后将这些模糊性表述用表格的方式表现出来,再将这些影响因素按照由高到低或者由低到高的顺序排列,与可靠性等级的排列相互对应,从而为后续的量化处理提供可靠性参考。

表格具体表现为两列的形式,左边是高速冲床可靠性分配的影响因素,主要包括技术水平、重要程度、复杂程度、工作环境和费用,分别用 U1—U5 来表示,将因素等级按照 I1—I5 来表示,最后根据量化处理的方法进行诡异计算,得出分值向量 。


(2)多级模糊综合评定。多级模糊综合评定是一种基于模糊决策的高速冲床可靠性分配方法,能够综合评定对不同层次和种类之间的模糊因素,并且将每一层次和单元的失效系数进行确定。高速冲床可靠性分配的一个重要分配的依据是子系统之间相对可靠性水平,因此要对子系统之间的可靠性分配水平做一个明确的评价,以此来决定对高速冲床的可靠性分配。

对于高速冲床子系统可靠性水平的评定,首先要进行模糊的单因素评价,根据专家的知识让提高影响因素与评价等级之间的相符程度,形成能够进行计算的矩阵。如果参与标准评判的专家不止一个人时,则要参考因素权重集的计算方法,将高速冲床可靠性分配的影响因素进行分层次的分析,对每个层次的影响因素都进行详尽地分析,从而在依据专家知识的基础上得出评价等级,然后参考各项因素进行矩阵计算,得出最终的分值向量。

(3)影响因素分配法。影响因素分配法是高速冲床可靠性分配方法中的一般方法,对于高速冲床可靠性分配的准确率相对较高,是一种按照各单元重要性和复杂性进行分配的方法,这种方法应用于模糊理论中就是确定因素权重集。

权重指的就是对高度冲床可靠性分配的影响因素。建立因素权重集对专家知识的依赖性较强,因此具有极大程度上的主观意识。在采用因素权重集的可靠性分配方法时,一般使用分层次分析的方法,通过将各层次的影响因素进行有效分析,保障最终形成的权重集能够更加准确地为高速冲床的可靠性分配给予参考。

如果用表格表示这种可靠性分配方法,主要是分为三个项目,分别是模糊标度、隶属函数和语言变量,在语言变量下有分别分成两个项目,分别是比较矩阵和评价矩阵。比较矩阵下将影响因素的重要程度分为同样重要、稍微重要、明显重要、强烈重要、极端重要,与评价矩阵中的很差、差、一般、好、很好分别对应,最后计算出相应的可靠性标准。

4 结论

综上所述,针对基于模糊理论的高速冲床可靠性分配的研究是非常必要的。本文针对高速冲床的发展现状进行简要分析,然后着重阐述基于模糊理论的高速冲床的可靠性原则和可靠性分配方法。

研究可得,模糊理论下的等分配法、比例分配法、优化分配法、综合评分分配法和影响因素分配法能够有效提升高速冲床的可靠性分配水平。希望本文可以为研究基于模糊理论的高速冲床可靠性分配的相关人员提供参考。

来源:爱学术

作者:刘伟明(同济大学机械与能源工程学院 , 上海 200092;2. 宁波精达成形装备股份有限公司 , 浙江 宁波 315033)


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