[发明专利]一种基于OWA算子的重型机床可靠性分配方法

权利要求书

1.一种基于OWA算子的重型机床可靠性分配方法，其特征在于：具体包括如下步骤，

步骤1：每种机床都有不同的结构形式，根据所研究的重型数控机床的结构特征和功能原理，对其进行子系统划分并列举出来，划分的子系统数目为m；

步骤2：确定出需要考虑的影响重型数控机床可靠性分配的因素为易损度、易维修性、成本、工作时间和重要程度5个；

步骤3：利用最小可变性OWA权重法计算关于这5个影响因素的顺序权重；

设影响因素的顺序权重向量为则权重值的计算公式如下所示：

当时，

当j∈{2,…,n-1}时，

其中参数α取0.7，n表示影响因素个数；

步骤4：结合5种影响因素，利用机床设计时的数据和机床故障数据进行权重计算，得出各个子系统在各影响因素下的权重值；权重值的计算需要按照统一的标准，以下给出了权重值的计算标准：

(1)易损度：子系统损坏度是指子系统中容易出现故障的零部件的数量，子系统中容易出故障的零部件越多，子系统越容易出故障，所以分配的可靠性越低；所以基于机床故障信息数据，统计机床出现故障的零部件种类，确定所有故障零部件所属子系统，设每个子系统中出现故障的零部件的数量为S_i，i＝1,…,m，则每个子系统易损度的权重计算公式为：

(2)易维修性：易维修性是指子系统出故障后容易维修的程度，以维修时间和维修成本来衡量，维修时间容易受到多种因素影响，所以这里采用维修成本量衡量易维修性；越容易维修的子系统，维修成本越低，应分配越低的可靠性；设每个子系统的维修成本为M_i，所有子系统的维修成本总和为M，则每个子系统易维修性的权重计算公式为：

(3)成本：子系统的成本是指每个子系统制造完成所花费的成本，成本越高的子系统，应分配越高的可靠性；设每个子系统的成本为C_i，所有子系统的成本总和为C，则每个子系统成本的权重计算公式为：

(4)工作时间：子系统工作时间越长，可靠性随之降低，故障率随之增加，所以对于工作时间越长的子系统，应分配越低的可靠性；机床的准备时间和从一个工作任务完成到另一个工作任务完成时，每个子系统完成其规定功能的时间为T_i，则每个子系统工作时间的权重值计算公式为：

(5)重要程度：子系统的重要程度是指子系统的故障频数，子系统故障频数越高，其对整机可靠性影响越大，所以应分配的可靠性越高；设每个子系统故障频数为Z_i，所有子系统的故障频数总和为Z，则每个子系统重要程度的权重值计算公式为：

步骤5：利用OWA算子集结所有子系统的权重信息，得到各个子系统的综合权重值θ_i；

其中b_j表示中第j个大的数值；

步骤6：将综合权重值进行归一化，得到各子系统可靠性分配比例k_i；

步骤7：根据分配比例计算各子系统可靠性，完成重型数控机床的可靠性分配；

各个子系统的可靠度R_i的计算公式：

其中R_s是机床整体的可靠度，R_i是分配给第i个子系统的可靠度。