自动化车床管理问题模型

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1、WORD格式..可编辑自动化车床管理问题模型摘要本文主要研究的是自动化车床生产工序中刀具的检验与更换问题。本文将生产该零件的效益作为衡量检查间隔和刀具更换策略好坏的标准，因此能否设计出最优的检查间隔和道具更换策略是解决这个问题的关键。为此我们分别建立了三个模型来解决这个问题。针对问题一：该问题属于优化问题中的数理统计问题。通过对所给数据进行统计分析得知，在刀具发生故障时零件的完成个数符合正态分布。因此我们建立了连续性随机模型，通过MATLAB编程求解出最终的结果为换刀周期（个）检查周期（个）平均费用（元）525263

2、2.3550针对问题二：该问题间建立的也是随机优化模型。与问题一不同的是工序正常时，会产生不合格产品，工序不正常时会产生合格产品。因此工序正常时增加了因误检停机的费用，工序故障时增加了因误检而产生的次品损失费用。通过MATLAB编程求解出最终的结果为工序检查间隔为换刀周期（个）检查周期（个）平均费用（元）524753.1831针对问题三：该问题是在问题二的模型基础上将检查方式近一步优化。我们在问题三中运用了连续检查法，每次连续检查两个产品，这样就会降低误判的概率，其他的条件不变，最终建立了以平均损失期望为目标函数的随

3、机优化模型。利用MATLAB编程求解出最后的结果为换刀周期（个）检查周期（个）平均费用（元）521583.0009关键词：数理统计正态分布随机优化模型专业知识整理分享WORD格式..可编辑1.问题重述1.1问题背景自动化机床行业是国际公认的基本装备制造业，是国民经济的脊柱产业。而其中数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大。国内机床企业大力实施技术创新，在产品结构调整上取得了较大进展。为适应市场需求变化，许多机床企业压缩了低档、普通产品生产，

4、加快经济型数控机床升级换代步伐，着力发展中高档数控机床及生产线等。在工业生产中，自动化车床刀具的检测与磨损是比较常检见的问题，如何测何时更换刀具将直接影响生产成本。1.2问题的相关信息一道工序用自动化车床连续加工某种零件，由于刀具损坏等原因该工序会出现故障，其中刀具损坏故障占90%，其它故障仅占10%。工序出现故障是完全随机的，假定在生产任一零件时出现故障的机会均相同。工作人员通过检查零件来确定工序是否出现故障。现积累有150次刀具故障记录，故障出现时该刀具完成的零件数见表。现计划在刀具加工一定件数后定期更换新刀具。

5、150次刀具故障记录（完成的零件数）548571578582599568568578582517603594547596598595608589569579533591584570569560581590575572581579563608591608572560598583567580542604562568609564574572614584560560617621615557578578588571562573604629587577596572619604557569609590590548587596569

6、562578561581588609586571615599587595572599587594561613591544591607595610608564536618590582574551586555565578597590555612583619558566567580562563534565587578579580585572568592574587563579597564585577580575641已知生产工序的费用参数如下：故障时产生的零件损失费用f=300元/件；进行检查的费用t=20元/次；发现故障

7、进行调节使恢复正常的平均费用d=3000元/次（包括刀具费）；未发现故障时更换一把新刀具的费用k=1200元/次。1.3所要解决的问题问题一：假定工序故障时产出的零件均为不合格品，正常时产出的零件均为合格品，试对该工序设计效益最好的检查间隔（生产多少零件检查一次）和刀具更换+策略。问题二：如果该工序正常时产出的零件不全是合格品，有1%为不合格品；而工序故障时产出的零件有25%为合格品，75专业知识整理分享WORD格式..可编辑%为不合格品。工序正常而误认有故障停机产生的损失费用为1500元/次。对该工序设计效益最好的

8、检查间隔和刀具更换策略问题三：在问题二的情况，可否改进检查方式获得更高的效益。2.问题假设与符号说明2.1问题假设假设一：其他故障的概率同刀具故障的概率相互独立；假设二：假定所有的检查都为等间隔检查；假设三：工序的检查和换刀时间忽略不记；假设四：每次检查都检查本周期内的全部产品。2.2符号说明每个零件损失费用的期望一个周期内损失费用期望总和生产