自动化车床管理论文

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1、自动化机床管摘要自动化车床管理问题，连续加工零件时可能会出现的问题有刀具损坏等原因，工序会出现故障，其中刀具损坏故障占95%，其它故障占5%。出现故障时，需要零件损失费，检查费，发现故障进行调节使恢复正常需要的平均费用，未发现故障时更换新刀具的费用，最后要求工序效益最好，求出最优解。先用excel对数据进行处理，求出相应数据，进行模型的建立。最后对模型进行推广，使其运用都生产中。 关键词：自动化车床管理、正态分布、几何分布、模型、最优解一．问题重述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

2、障占95%,其它故障仅占5%。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100次刀具故障记录，故障出现时该刀具完成的零件数如附表。现计划在刀具加工一定件数后定期更换新刀具。已知生产工序的费用参数如下：故障时产出的零件损失费用f=200元/件；进行检查的费用t=10元/次；发现故障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=1000元/次。1)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

3、,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。2)如果该工序正常时产出的零件不全是合格品，有2%为不合格品；而工序故障时产出的零件有40%为合格品，60%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检查间隔和刀具更换策略.附:100次刀具故障记录(完成的零件数)466355627546508579438755812496621462424972638746560701600671918663171482740611428116059584553655252277

4、1480381828533863665778865759641690507636963780618394952890617292837483674354630694632560574834266071056489121448663562335283243679534795580631730534521581498461501541635774568371755671757212714311848二．模型的假设（1)假设零件的检查为等间隔检查； (2)假设定期换刀周期为检查周期的整数倍； (3)检查时间和换刀时间忽略不计； (4)假设刀

5、具故障间隔服从正态分布； (5)假设其他故障间隔服从几何分布； (6)生产任一零件出现故障机会均等，且相互独立三．符号的说明Tc：检查周期，每加工Tc个零件检查一次；m：检查第m次时定期换刀；T：定期换刀周期，每加工T个零件定期换刀T=m·Tc ；f：故障时产生的零件损失费用f=200元/件；h：进行检查的费用h=10元/次；d：发现故障进行调节使恢复正常的平均费用d=3000元/次(包括刀具费)；e：未发现未发现故障时更换一把新刀具的费用e=1000元/次；w：工序正常而误认为有故障停机产生的损失费用w=1500元/次；x1：首次刀

6、具故障时已加工的零件数；x2：首次其他故障时已加工的零件数；x：首次故障时已加工的零件数；E(T)：刀具更换周期的数学期望；E(z)：一个刀具更换周期内的总费用的数学期望；E(c)：一个刀具更换周期内加工单位合格零件的平均损失费用。四．问题设计本题要解决的是关于自动化车床连续加工零件的工序中设备定期检查和刀具更换的最优策略问题。由于刀具损坏等原因会使工序出现故障产生不合格的零件造成经济损失，因此需要定期检查工序是否出现故障，并定期更换刀具以预防出现故障。如果检查周期和换刀周期太小，将会使检查费用和换刀费用过高；如果检查周期和换刀周期太

7、大，将会使工序故障频繁，不合格零件数量过多，从而导致零件损失费用过高。以上情况都将导致加工单位合格零件的平均损失费用过高，而该策略的优劣标准即为加工单位合格零件的平均损失费用，因此需要确定最佳检查周期和换刀周期来减少损失，使得单位合格零件的平均费用最低。对于问题一，未发生故障时生产的零件都是合格品，发生故障时产出的零件均为不合格品，所以我们可以通过检查零件是否合格来确定工序是否出现故障。若检查出不合格零件，则判定工序发生了故障，立刻停机进行调节使其恢复正常，此时总损失费用包括检查费用、调节使恢复正常的费用和零件损失费用。若定期换刀之前

8、一直未发生故障，则总损失费用包括检查费用和更换刀具费用。对于零件损失费用的计算，关键在于求出一个换刀周期内的不合格零件数。最后以一个换刀周期内加工出单位合格零件的平均损失费用为目标函数，求其最小值。 对于问题二，无论工序