[发明专利]基于运行质量数据的多态制造系统任务可靠性评估方法

摘要

本发明提供一种基于运行质量数据的多态制造系统任务可靠性评估方法。具体步骤是：一、基于制造系统、生产任务及产品的内在联系，确定影响任务可靠性的关键机器及工艺；二、确定各机器的输出质量状态；三、估计各机器的加工合格率；四、分析各机器的性能状态分布函数；五、建立扩展状态任务网模型；六、对任务进行分解，确定各子任务性能需求级别；七、确定满足子任务需求级别的机器状态集合；八、建立机器子任务可靠性模型，进一步建立制造系统任务可靠性模型；九、进行任务可靠性敏感性分析。该方法充分利用运行质量数据分析制造系统执行任务过程中的退化趋势，从根本上弥补了传统评估方法中忽略制造系统运行特性的不足。具有很好的实用价值。

主权项

1.一种基于运行质量数据的多态制造系统任务可靠性评估方法，提出的基本假设如下：假设1、制造系统的生产模式为流水线加工、存货式生产；假设2、制造系统为串联式结构，且各个机器之间是相关独立的；假设3、每个机器最多可返工一次，且仅在当前机器上进行；假设4、在质量状态任务网络中，每个机器的输出产品都经过严格的质检环节，且检测结果是绝对可靠的；假设5、扩展状态任务网络中质量状态分为三种：合格状态(Spi1)；有缺陷可修复状态(Spi2)；不合格报废状态(Spi3)；该三种质量状态中的符号i为机器编号，1、2、3为质量状态编号，且只有合格状态的产品才能被送到下一台机器；假设6、质量状态Spi2只可能出现在能够返工的机器中，且仅在当前机器上返修一次，即如果返修后依旧不合格，则归为不合格报废状态(Spi3)；假设7、制造合格概率服从Beta分布(贝塔分布)，即合格概率p的概率密度函数为式中Γ(g)为Γ函数，a，b为参数，能通过参数估计得到；假设8、机器的状态Smi退化服从马尔科夫过程，即机器当前时刻的状态只与前一时刻状态相关，而与之前的状态无关，其状态之间的转移强度矩阵已知；其特征在于：本发明一种基于运行质量数据的多态制造系统任务可靠性评估方法，其步骤如下：步骤1、基于制造系统、生产任务及产品性能的内在联系，确定影响任务可靠性的关键机器及工艺；步骤2、确定各机器的输出品可能的质量状态；步骤3、估计各机器的加工合格率；步骤4、分析各机器的性能状态分布函数；步骤5、建立扩展状态任务网模型；步骤6、对任务进行分解，确定各子任务性能需求级别；步骤7、确定满足子任务需求级别的机器状态集合；步骤8、建立机器子任务可靠性模型，进一步建立制造系统任务可靠性模型；步骤9、分析任务可靠性在不同任务需求下的敏感性；通过以上步骤，建立了在生产任务需求已知条件下的基于运行质量数据的多态制造系统任务可靠性模型，解决了传统方法不能准确描述制造系统运行特性和固有多态性的问题，帮助企业科学、合理地制订生产调度、维修策略诸活动提供了科学依据，以此减少维修维修成本、提高企业收益以及增强企业市场竞争力。