加工中心部件故障相關(guān)度評(píng)估
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：加工中心功能先進(jìn)性及其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，導(dǎo)致系統(tǒng)故障存在相關(guān)性，使系統(tǒng)多模、連鎖故障頻率有增加趨勢(shì).早在50年代,在核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和操作的初始階段就發(fā)現(xiàn)了相關(guān)失效現(xiàn)象，1962年Lerniox等將其稱為交叉搖合故障.相關(guān)失效分析主要包括定性分析和定量計(jì)算.定性分析常用方法是顯示模型法，如事件樹、故障樹、因果表等;定量計(jì)算主要指參數(shù)模型，如5因子模型、C因子模型、基本參數(shù)（BP)模型、a因子模型、多希臘字母（MGL)模型等數(shù)，但這些定量模型多以共因失效為主Pickles0借助Domino骨牌將獨(dú)立的可靠性評(píng)價(jià)擴(kuò)展成連續(xù)失效過(guò)程，借助指定的系數(shù)來(lái)刻畫某一子系統(tǒng)故障對(duì)其相鄰子系統(tǒng)的影響，但因假定的失效序列比較單一,無(wú)法適用于故障的多路徑傳遞方式;s™等[^構(gòu)建了定量化分析關(guān)聯(lián)故障的可靠性模型，并結(jié)合故障數(shù)據(jù)計(jì)算子系統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)，但是該相關(guān)系數(shù)是_個(gè)綜合指標(biāo).很多學(xué)者借助Copula函數(shù)來(lái)研究故障相關(guān)性問(wèn)題文獻(xiàn)[8]用GumhH Cupula函數(shù)建立精工裝備部件故障間函數(shù)關(guān)系，但無(wú)法體現(xiàn)相關(guān)關(guān)系的作用方向.還有一些學(xué)者應(yīng)用復(fù)雜系統(tǒng)相關(guān)理論對(duì)連鎖關(guān)聯(lián)故障進(jìn)行研究，主要包含兩個(gè)方面：一是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的“小世界網(wǎng)絡(luò)”模型0、Watts構(gòu)造模型[11)1「等Dfl的相隔中心性模型、>l(m«•與Ui模型[1>1'3等進(jìn)行連鎖關(guān)聯(lián)故障機(jī)理分析：二是利用Monte Carlo模擬法M、遞歸算法M、基于aiii>和灰色關(guān)聯(lián)度選擇故障序列等進(jìn)行連鎖關(guān)聯(lián)故障路徑搜索[|^17].加工中心部件相關(guān)故障是連鎖故障類型，且不存在冗余，因此，不能直接照搬電力系統(tǒng)連鎖故障分析及相關(guān)度計(jì)算方法.本文將相關(guān)故障機(jī)理分析與圖論相結(jié)合，建立系統(tǒng)部件故障傳遞有向圖，使系統(tǒng)部件相關(guān)度評(píng)估 p(M) ⑴ 轉(zhuǎn)化為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度計(jì)算，由鄰接矩陣及其轉(zhuǎn)置變換并結(jié)合Pagenmk算法，實(shí)現(xiàn)加工中心系統(tǒng)部件故障相關(guān)度求解.1系統(tǒng)關(guān)聯(lián)故障建模與評(píng)估原理工程實(shí)際中，系統(tǒng)部件的故障事件可能從系統(tǒng)中某一故障源開始，繼而引發(fā)系列元件故障,這種關(guān)聯(lián)故障的迅速傳播最終導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰.本文引入圖論構(gòu)建系統(tǒng)部件故障傳遞有向圖模型，將部件節(jié)點(diǎn)相關(guān)度轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)重要度.應(yīng)用鄰接矩陣量化圖中節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系，鄰接矩陣歸_及轉(zhuǎn)置變換形成系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，結(jié)合pagerank算法實(shí)現(xiàn)故障傳遞有向圖中節(jié)點(diǎn)相關(guān)度計(jì)算.建模與評(píng)估流程如圖1所示. 圖1關(guān)聯(lián)故障建模與評(píng)估流程Fig.l The tree of relevant failure ^ s modeling and evaluation i.i系統(tǒng)部件關(guān)聯(lián)故障建模故障傳遞有向圖是將系統(tǒng)中各元件或子系統(tǒng)簡(jiǎn)化為圖中的節(jié)點(diǎn)，單元間的故障傳遞關(guān)系則被簡(jiǎn)化為節(jié)點(diǎn)之間的有向邊^(qū)衣?lián)到y(tǒng)各個(gè)元件或單元之間的故障相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的故障有向傳遞模型•如果單元；出現(xiàn)故障會(huì)引發(fā)單元;•出現(xiàn)故障，則存在從節(jié)點(diǎn)〗到節(jié)點(diǎn);•的一條有向邊.單純的故障有向圖雖能反映節(jié)點(diǎn)間的傳遞關(guān)系,但無(wú)法進(jìn)行量化分析.為此本文引入鄰接矩陣，對(duì)于具有》個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障傳遞有向圖，可用鄰接矩陣c=表示.當(dāng)^參i時(shí),若存在從節(jié)點(diǎn)/指向節(jié)點(diǎn)j的邊，則c,:,. = 1;否則 C&. = 0.當(dāng) € 時(shí)，s = 0.I.2基于pagerank算法的部件相關(guān)度評(píng)估pagerank算法原理:若部件M故障導(dǎo)致部件W故障,則可認(rèn)為部件M傳遞給部件Af —個(gè)重要度戶值，此值的大小取決于部件M的重要度p (M)以及出鏈數(shù).設(shè)任何部件的重要度都被平均傳遞到它所鏈接的部件•由于部件故障之間存在相互鏈接關(guān)系，這個(gè)過(guò)程會(huì)一直迭代下去,最后部件重要度根據(jù)故障部件迭代后P值進(jìn)行排序.設(shè)故障傳遞是一個(gè)馬爾可夫過(guò)程.對(duì)于《個(gè)部件和鏈接關(guān)系組成的有向圖其鄰接矩陣C中元素為1的數(shù)量為有向圖的鏈接數(shù).將矩陣C每行元素除以此行元素的總和（行元素全為〇除外）會(huì)得到一個(gè)歸一化矩陣矩陣c'可看作馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣.對(duì)矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置得到其轉(zhuǎn)置矩陣T,若定義_個(gè)《維向量p,它的分量分別代表各個(gè)節(jié)點(diǎn)的重要度值，嚴(yán)+1表示第U +1)次迭代所得到的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的重要度所組成的U x海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用！結(jié)束語(yǔ)：1) 故障相關(guān)度的大小與部件間故障關(guān)聯(lián)關(guān)系成正比,存在故障相關(guān)關(guān)系的部件的故障相關(guān)度大于不存在故障相關(guān)關(guān)系的部件的故障相關(guān)度；2) 故障相關(guān)度反映部件在故障傳遞中的位置.若部件被影響度大，影響度小,說(shuō)明其是故障表象部件;反之，影響度大而被影響度小的是故障源部件，這有助于故障診斷與維護(hù).3) 通過(guò)對(duì)某加工中心相關(guān)故障數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫(kù)和主軸系統(tǒng)的被影響度比較高，這些子系統(tǒng)屬于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是故障表象子系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等子系統(tǒng)的影響度比較高，它們屬于動(dòng)力或控制系統(tǒng)，屬于故障源子系統(tǒng).這與故障相關(guān)性定性分析結(jié)果一致，說(shuō)明該方法是合理有效的.基于I’a^ank算法的子系統(tǒng)相關(guān)度計(jì)算，能夠定量評(píng)價(jià)系統(tǒng)部件故障相關(guān)度，為后續(xù)的系統(tǒng)部件故障率計(jì)算、可靠性評(píng)價(jià)及可靠性分配等研究奠定理論基礎(chǔ).海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！