数控转台蜗轮转动元动作的热变形有限元分析

为研究数控转台传动系统元动作的热误差建模方法,首先介绍了元动作理论以及有限元数值模拟的温度场模型假设及边界条件,并分析了温度场仿真所需的摩擦机理及参数计算方法.采用ANSYS仿真分析从稳态和瞬态两个方面对转动元动作进行数值模拟,并给出其中关键元动作的温升曲线,分析了元动作瞬态、稳态及热-结构耦合温度场和变形场,得到元动作温度分布云图、温升量及热变形量.通过热变形理论计算和热变形有限元分析,得到考虑动作件热变形的传动系统元动作热误差模型.

考虑双重不确定性的机械产品元动作可靠性分配方法

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语言术语集(PLTS)进行评价,以降低专家评价的随机不确定性;将各组专家综合评价结果作为证据进行推理,根据证据融合理论综合所有专家信息,并减小专家的认知不确定性影响;计算各元动作权重值,进而将产品可靠性指标分配给元动作。通过应用实例,验证了所提方法的有效性和实用性。

基于MES和CAPP的动态质量可追溯系统

为了实现产品质量在制造执行层面的动态追踪和溯源,提出了一种基于制造执行系统和计算机辅助工艺设计的动态质量可追溯模式。通过分析制造执行系统中质量数据的自动采集、分析流程以及计算机辅助工艺设计过程数据,给出了制造执行系统与工艺设计过程的动态集成框架;分析了基于集成平台的动态质量追溯数据流,建立了动态质量追溯系统的运行模式和体系结构。以发动机点火系统为例,开发了集成动态质量可追溯系统原型,实现了质量信息的并行实时追踪与控制,使得潜在工艺设计缺陷和制造执行系统故障得以有效控制与纠正,为企业构建了基于"工艺设计-制造执行"模式的动态质量控制平台。

汽车制造企业精益生产系统模型

精益生产作为一个舶来品,大多数企业还不知道如何将之与中国企业的实际结合起来。针对我国企业实施精益生产中存在的问题,在对汽车制造企业广泛调研的基础上,结合精益生产的基本原理,为我国汽车制造企业设计一个包括行为规范、领导能力、人员培训、工作小组、全员生产维护、制造工程、工位过程控制、工业物流、同步化物流、安全管理、环境管理以及质量管理等在内的由12个模块组成的精益生产系统模型。同时,通过对精益生产体系文件结构、推进模型以及评价模型的设计,从而保证该模型能够在汽车制造企业中实现程序化、分阶段的整体实施,以及对实施效果进行有效跟踪和评价。通过该模型在汽车制造企业的实际运用,证实该模型的有效性和可行性。

机械产品多元质量特性重要度排序方法

针对机械产品多元质量特性重要度排序的复杂性,提出了一种基于模糊层次分析法和信息熵的模糊综合方法,以有效处理传统单一方法计算过程存在的主观性和模糊性问题。综合运用模糊理论和模糊层次分析法建立了多元质量特性重要度排序模型,用三角模糊数表示模糊比较判断的方法计算主观权重,并使用信息熵确定质量特性指标层的客观权重。应用模糊Borda方法组合模糊层次分析法和信息熵法进行排序,根据模糊Borda数值大小最终决定多元质量特性的重要度。通过具体实例验证了该方法的合理性和可行性。

复杂机电产品质量特性解耦模型

通过对复杂机电产品质量特性的映射机理和复杂产品质量特性敏感性分析发现,产品功能和结构的耦合,以及映射的不确定性是影响复杂产品质量的重要因素。结合公理设计原理,提出复杂机电产品质量特性解耦设计的思想,给出复杂机电产品质量特性映射过程中的解耦控制模型。该模型把复杂产品质量特性的形成过程转换成各功能域间'Z'字形迭代分解及映射,然后通过对映射矩阵的分析,帮助设计人员识别复杂产品质量特性间的耦合,减少设计过程和产品的功能及物理结构复杂性。最后将模型应用于国内首台零传动滚齿机传动系统设计中,降低了滚齿机传动系统的复杂性,并有效提高了滚齿加工的精度。

数控装备质量的模糊物元综合评价方法

针对数控装备质量多层次指标评价问题,提出了一种基于模糊物元模型的综合评价方法。该方法利用模糊物元理论分析多个质量特性及其属性特征,并建立了数控装备质量综合评价模型。采用层次分析法和信息熵确定评价指标权重,建立基于最小二乘法的优化组合权重模型计算组合权重,并运用模糊物元法给出评价结果。实例研究表明该方法可行、合理。

GO法在供应链可靠性诊断中的应用

为研究供应链可靠性的精确计算与失效模式诊断等问题,提出将一种新的方法—GO法引入到供应链可靠性诊断中。通过对导致供应链系统成功的各类重要因素的详细分析,以三级供应链为研究对象,建立了供应链可靠性诊断的GO模型。该模型具有通用性,能对供应链可靠性进行精确计算,并能对供应链系统进行失效模式的诊断及其重要度的计算,为供应链系统改善与优化提供了思路。实例验证了方法的可行性与有效性。

面向不完全维修的数控机床可靠性评估

为实现不完全维修条件下的数控机床可靠性评估,提出基于对数线性比例强度模型(Log-linear proportional intensity model,LPIM)的多台数控机床可靠性评估方法,建立故障时间的对数线性比例强度函数式。用极大似然估计法和Fisher信息矩阵法给出了模型参数的点估计与区间估计,给出机床可靠性指标的点估计和基于Delta法的区间估计,采用似然比检验方法对时间趋势和修复功效的显著性进行检验。实例分析表明,考虑维修活动影响时,LPIM优于Weibull分布法和非齐次泊松过程模型,能定量反映出维修对机床可靠性的作用,得出的瞬时和累积可靠性特性更符合实际。

基于任务的数控机床可靠性分配技术研究

在分析现有数控机床可靠性分配研究局限性的基础上,利用成功流方法建立了一种考虑数控机床各零部件相关性的可靠性模型,提出了一种实用的可靠性成本预估函数,并对函数中各参数的确定方法进行了研究,建立了数控机床可靠性分配的非线性规划模型,并采用遗传算法对其进行了求解。以主轴拉杆机构为例,获得具有实际意义的数值解,证明了该方法的可用性与正确性,为数控机床的可靠性分配和优化提供了一种具有实际操作意义的解决方案。

企业信息化管理体系的构建与策划技术研究

企业信息化建设及运行过程中缺少一套统一管控的方法,为此,提出构建企业信息化管理体系的思想。首先,定义信息化管理体系的概念并阐释其理论基础。然后,从管理体系的角度入手,分析企业信息化管理体系包含的11个要素;对应ISO9000质量管理体系,识别出管理职责的制定、资源管理I、T项目实施、测量和改进四大过程及其相互联系;设定体系层、过程层、活动层三层体系目标;分析信息化过程中控制主体之间的主次关系。最后,给出一个策划实例,建立了一套企业信息化管理体系,有效控制了企业信息化建设的运行过程。

面向制造过程的产品多关键质量特性优化模型

为解决产品制造过程多关键质量特性的复杂控制问题,建立了制造过程多关键质量特性优化模型。该模型运用质量功能配置技术提取了制造过程中影响多个质量特性的多种因素,定义了关键质量特性的波动率。在分析制造因素之间相互作用关系的基础上,确立了制造过程多关键质量特性与影响因素的定量关系,从而获得影响关键质量特性的制造因素的有效目标值,使得在质量控制成本约束下,制造过程产品总质量波动最小。通过滚齿加工过程关键质量特性优化实例,说明了该模型的有效性和实用性。

数控机床液压系统故障溯源及分析

以提高机床液压系统可靠性为目的,分析了液压传动的特点,并对常见的故障现象进行了整理,归纳出了振动异响、压力不足及波动大、流量不稳定、液压元器件损坏四种典型的故障模式。以某磨齿机为例,采用FTA(故障树分析)方法,对四种故障模式进行了故障原因溯源,找出了造成系统故障的根本原因。以压力故障为例进行了定量分析,对每个底事件的概率重要度和相对概率重要度进行了计算,并阐述了重要度分析在可靠性改进和控制过程中的重要作用。

加工中心数控转台可靠性强化试验方法研究

通过分析加工中心数控转台的故障数据,找出影响其可靠性的主要故障模式,发现数控转台的主要故障是液压系统的泄漏和罩壳密封不严使切削液渗漏进转台内部而导致的零部件损坏。以此为基础设计出可靠性强化试验方案,采用多种应力共同组成综合应力试验剖面,使得在较短时间内激发出数控转台的故障,同时通过改进措施来提高数控转台的可靠性。试验结果表明,综合应力剖面选取正确,能够达到可靠性强化试验的目的。

复杂机电产品关键质量特性提取模型

把产品质量特性分为产品策划级(VOC级)QCs(Quality Characteristics)、概念设计级(产品级)QCs、详细设计级(零部件级)QCs、产品制造级QCs4个阶段,以用户需求(VOC)技术指标为输入,构成四阶段逐级映射关系,进而利用人工神经网络(ANNs)技术求出VOC技术指标相对重要度和各级映射权重,然后提出基于ANNs技术的复杂机电产品关键质量特性提取模型。避免产品生产各个阶段不该重点控制的质量特性(QCs)以关键控制现象出现,应该重点控制的QCs以非关键控制现象出现。最后,应用实例验证了所提理论与方法的正确性和有效性。

装配可靠性的模块化故障树建模与多维映射

为了保障装配环节的可靠性,在装配可靠性概念需求分析的基础上,利用"功能—运动—动作"的功能分解原则对产品的装配过程进行结构化分析,建立"元动作"粒度的模块化故障树模型;为了提高分析效率和精度,通过基本事件排序法则和ite结构化分析方法对模块化故障树转化为二元决策图进行优化;针对元动作之间与装配产品的多维映射特点建立多元组进行分析;利用布尔结构函数和映射矩阵对装配可靠性进行分析。以某加工中心的托盘交换架为例,验证了该建模和分析方法的有效性。

基于广义随机Petri网的装配可靠性建模

为了在装配环节保障产品的可靠性,提出可靠性驱动的装配技术的概念,并用广义随机Petri网对该技术进行了建模,通过同构的Markov链对模型进行定量分析。在可靠性驱动的装配技术建模分析中,采用结构分析和设计技术对产品进行功能分析并建立起完整的功能分析模型;将功能分析的结构分析和设计技术模型转化为相应的具有动态分析和定量研究能力的广义随机Petri网模型;为获得可信准确的分析模型,利用三角模糊数中的α-截集对同构的Markov链进行优化;针对装配产品的可靠性特征,用装配可靠度指标对产品进行评价。以某加工中心的分度工作台为例,验证了该建模与分析方法的有效性。

基于任务的数控机床模糊可靠性分配方法

在分析现有数控机床可靠性分配技术局限的基础上,针对数控机床加工零件过程的动态性特征,将多阶段任务系统理论和任务可靠性原理结合起来,提出一种基于任务的可靠性分配方法。根据数控机床加工零件总任务的实际情况,建立数控机床的任务剖面层次模型。通过对数控机床元任务层的分析与研究,确定了运行时间、重要程度、复杂程度、技术水平和工作状况5个影响可靠性分配的重要因素。运用模糊集理论,充分考虑到多领域专家的意见和数控机床研发过程的风险性,定义了一种判定模糊真值的函数,给出一种确定隶属度的方法,并建立起数控机床可靠性分配指标体系和权重,以及元任务的模糊评判矩阵。以一个数控机床主加工元任务组为例,证明了该方法的可用性。

可靠性驱动的装配过程建模及预测方法

为解决现有产品装配过程可靠性控制点难以确定的问题,提出产品基本运动功能的"运动功能-运动-元动作"结构化分解思路,并通过分析各元动作可能的故障及与可靠性相关的影响原因,确定了装配过程可靠性控制点。为预测装配过程可靠性数据,在确定可靠性控制点的基础上,利用灰色系统理论分析方法,建立关重可靠性控制点相关数据与装配过程可靠性数据之间的关系模型;然后求解装配过程可靠性数据的模拟值,通过分析模拟值与真实值之间的残差确定模型的模拟精度;在模拟精度有意义的前提下,预测了装配过程可靠性未来数据。以数控机床的功能部件数控转台装配过程为例,验证了上述研究的可行性。

数控机床故障率分布曲线定量化建模及应用

为了对数控机床故障率分布曲线进行定量研究,对数控机床的故障数据作威布尔线性回归分析,由威布尔概率图分析结果,运用两重威布尔分段模型建立了包含早期故障期和偶然故障期的数控机床故障率分布曲线,阐述了模型建立的方法和利用极大似然法估计参数的过程,确定了早期故障期持续时间,通过与实际使用情况比较验证了该模型的正确性。最后,利用该模型构造目标函数,对保修期进行研究,得出了数控机床最优保修期。