基于故障率的机床预防性维修周期模型应用.pdf

2010年第3期
控制与检测
文章编号:1001-2265(2010)03-0043-04
基于故障率的机床预防性维修周期模型应用
王家海,胡传胜,张益飞
(同济大学中德学院,上海200092)
摘要:为了降低机床的故障发生次数和其维修成本,需要制定其合理的预防性维修周期。通过机床故障
维修记录数据的分析,经计算得到了机床的故障率函数,建立了基于故障率的机床预防性维修周期模
型,从而制定合理的预防性维修周期。基于实例,通过对某公司的磨床历史维修数据的分析,利用极大
似然估计来进行参数的估计得出故障间隔时间分布函数,并对得出的曲线进行严格的一致性验证,从而
证明了基于故障率的机床预防性维修周期模型的可行性。
关键词:机床;预防性维修周期;故障卒
中图分类号:TC65;TH165
文献标识码
Failure Rate Based Preventive Maintenance Cycle Model of Machine Too!
WANG Jia-hai, HU Chuan-sheng, ZHANG Yi-fei
Sino-german College, Tongji University, Shanghai 200092, China
Abstract: In order to reduce the frequency of machine tool fault and maintenance cost, it is necessary to make
a reasonable preventive maintenance cy cle. The historical failure data will be quantificationally analyzed to ob-
tain the failure rate function, and the preventive maintenance cycle model based on failure rate will be built
giving a reasonable preventive maintenance cycle. According to the maintained historical data of the grinder of
the comp any and maximum likelihood the failure time distribution function curve was built, then proving the
curve is strictly and consistently, that is to say, the Failure Rate Based Preventive M aintenance Cycle Model
of M achine Tool is feasible
Key words: machine tool; preventive maintenance cy cle; failure rate
0引言
定义为机械系统在(0,t)时间内不发生故障的条件下,
在下一…个单位时间内发生故障的概率,用λ(t)表示:
在制造过程中,机床如遇故障而停机,不仅需要大
量的维修时间,而且还会导致生产停顿,给企业增加额
A(z)=1iP(t≤T<+Atlr
外成本负担。因此,对于一个加工型企业来说,为了提
故障率A()也可以表示为
高企业效益,降低企业的生产成本,需要对其机床进行
A()=;()
预防性维修。预防性维修可以减少机床随机故障的发
F(t)
生次数,降低了机床的运行费用和生产的附加成本,但
其中:f(t)为故障间隔时间概率密度函数,F(t)为故障
进行预防性维修需要花费一定的时间和费用,过多的间隔时间分布函数。
预防性维修会使总维修成本增加,造成“过维修”;而预
平均故障间隔时间是指两个相邻故障间的工作时
防性维修不足会使机床故障发生的频率增高,增加机
间的平均值,一般记为MTBF( Mean Time Between
床的故障维修成本,造成“欠维修”。因此,为了控制机
Failures)。机床故障时间大都服从指数分布、正态分
床的维修成本和达到最佳维修效果,就必须合理地确布伽马分布、对数正态分布、威布尔分布和极值分
定机床预防性继修周期η,找到故障时间和检查时间的
布。为了确定机床故障间隔时闯的分布模型,需要对
平衡点,使机床的单位时间的总维修成本达到最小
机床故障间隔时间数据的分布类型进行分析。通过画
出故障间隔时间的频率离散点图和累计频率离散点
1机床故障间隔时间分析
图,与指数分布、正态分布、伽马分布、对数正态分布
故障率是描述机械系统故障规律的主要指标,其威布尔分布以及极值分布的经验分布图进行比较,来
收稿日期:2009-09-14
作者简介:王家海(1964一),男,安徽肥东人,同济大学中德学院副教授,工学博士,研究方向为现代集成制造、络化制造和数字化制造过程,(E
a to