车床刀片替换策略.doc

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1、车床刀片替换策略摘要本文根据工厂车床使用期间车床的大修时间及报废时间与A，B两种刀片的使用情况，对于车床大修时刀片替换方法问题进行了研究。针对问题一和二，本题中考虑到机床寿命，是否满足大修条件，是否满足换刀条件进行算法设计和模型建立。判断车床是否满足报废条件，并由对于实际问题的分析可知，车床进行大修的条件给定为自上次大修时间位于区间，进行更换刀片的条件为刀片剩余寿命位于时间区间。利用模糊数学原理建立相应的模糊数学模型，给定大修系数和换刀系数，来分析判断车床是否满足大修条件或换刀条件，从而进行编程并进行求解计算。可知，若全部使用A型刀片进行更

2、换，总计需要消耗4650片刀片，总价值为4650，各剩余刀片寿命总和为1.5153e+4小时。若全部使用B型刀片进行更换，则总计需要消耗4650片刀片，总价值为7765.5，各剩余刀片寿命总和为3.3453e+4小时。由于在最后几年当中，大部分车床均已报废，无大修车床，故年刀片最小消耗量为0片。针对问题三，一．问题重述工厂在需对进购的车床在规定的使用时间内进行维修，并对使用时间超过规定期限的车床采取报废，在维修时可替换到寿的刀片。对于A,B两种不同的刀片，由于A型刀片停产，需要使用库存A型刀片或B型刀片更换到寿的A型刀片，根据各台车床的使用

3、小时数和大修情况以及各台车床现装机的刀片剩余寿命，对车床大修时所需消耗的刀片数进行计算，在满足工厂车床大修时间安排并结合工厂边际效益及边际机会成本考虑下，对消耗刀片的数量进行最小值计算。具体问题如下：1）若满足A型刀片继续生产并且全部由A型刀片进行更换，计算刀片消耗量，总价值，各剩余刀片寿命及总和。考虑最少量的新购刀片消耗数目。2）若在大修时全部使用B型刀片进行更换，计算刀片消耗量，总价值，各剩余刀片寿命及总和并考虑最少量新购刀片消耗数目。3）若A型刀片在剩余400片可用库存量时停产，在满足对使用时间未达到300小时大修的车床，在300小时

4、大修时均换装B型刀片的情况下计算B型刀片的消耗量，及每年A,B型新购刀片各自消耗量，总价值，各剩余刀片寿命及总和。对A型刀片剩余库存量对整个结果的影响进行一定的分析预测。二．模型假设假设一：三．问题分析由题中所给问题分析可得，在实际工厂的应用期间，对于机器的大修时间点不可能一定为其寿命恰好达到300小时或600小时的时刻，而可确定车床使用时间位于内，其中，为一固定给定的小时数。结合工厂边际效益及边际机会成本考虑，可知更换刀片的判定时间，不可能都在刀片的使用寿命为的时刻，而应该位于刀片剩余寿命时间区间。在此，对于是否应该对车床进行大修，以及是

5、否应该对车床进行刀片更换，建立相应的模糊数学模型对给定车床进行测评，给出该车床相应的大修系数和换刀系数。由模糊数学理论在综合评价上的应用可知，隶属度的确定可用指派法进行判定，应用数据进行一定的参数求解，得到大修系数和换刀系数的隶属度函数。基于实际车床问题的分析，以及心理学知识的辅助可初步判定，分别符合中间型正态模糊分布和偏小型正态模糊分布（其中和分别为车床刀片剩余寿命和自上次大修时间（单位：小时））。四．符号说明符号解释车床刀片剩余寿命车床自上次大修时间车床大修系数车床换刀系数五．模型建立5.1判断车床大修与换刀情况的模型5.1.1的建立由

6、上述分析可知，对于所给问题，建立论域，其中，分别表示各车床自上次大修时间和各车床刀片剩余寿命。则有：......(5.1.1)此处，对于隶属函数的确定使用了指派方法，基于实际车床问题的分析，以及心理学知识的辅助，可初步判定分别符合中间型正态模糊分布和偏小型正态模糊分布。则确定下述隶属函数：......(5.1.2)......(5.1.3)六．模型求解6.1对于的参数求解以及阀值的选取6.1.1数据分析基于对数据的分析和题意理解可知：不大修≥10Δ=-10Δ=10<10下月=0大修不换刀片Δ=0Δ=0更换刀片下月为所更换刀片的剩余寿命6.1

7、.2参数求解和阀值选取1)对于a值的确定在此，对于，取值为（单位：小时）。结合题意对于论域分析易得，又令，则将二者代入上式可得：......(6.1.1)结合题意对于论域分析易得，2）关于值的确定在此运用抽样调查数据，并结合心理学的理论分析以及层次分析法中关于权值的确定分析如下：根据实践经验，实际分析和小范围调查可知：假设一件正常商品，用X=0.0表示其商品失去使用价值，用X=1.0表示该商品为新购产品。则通常情况下，大部分人们认为可以闲置不再使用该商品的临界值大致位于，又基于黄金分割点在自然界当中的普遍存在及其应用特点，大胆预测该商品的临

8、界值为。将上述理论及实际分析应用至换刀系数当中，则有：令，则将二者代入上式可得：......(6.1.2)根据上述各式及参数的实际意义可知：由于，在处，则一定进行换刀，处，一定不