自动化车床管理.doc
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2022-11-27
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自动化车床管理
摘要
本文是为解决自动化车床连续加工中出现的故障及更换刀具的问题。有效的发现并
解决故障，可以提高自动化车床生产加工的效率，减少生产成本以及优化企业生产管理。
为解决题目中三个问题，我们建立了三个优化模型。
对于问题一，我们把每个零件损失费的期望
F
确定为评价指标，建立了一个离散型
随机优化模型。首先，我们对已知数据进行合理性分析，并通过卡方拟合优度检验，认
为刀具寿命服从正态分布。然后，我们利用计算机枚举出所有换刀间隔与检查策略，求
得最优解即每个零件损失费期望最小值为 2.9696 元/件。此时检查间隔
n
为 251 件,刀具
更换间隔
m
为 524 件。最后，我们还对结果进行了可行性分析，发现方案符合实际。
对于问题二，考虑到零件的检查工作存在误差,势必使总的损失费用增加，我们在模
型一的基础上建立模型二。首先根据实际，我们分四种情况计算了刀具故障损失费。然
后，我们假定其它故障服从均匀分布，计算了其它故障损失费。最后，我们以每个零件
损失费期望最小为目标函数，建立了一个单目标优化模型，并通过计算机穷举出所有方
案，求的最优解为 9.5229 元/件。此时，检查间隔
n
为 18 件,刀具更换间隔
m
为 540 件。
对于问题三，考虑到误检停机损失费远高于一次检查费，我们在模型二的基础上调
整了检查方案建立了模型三。其中新检查分案为：若一次检查零件合格，则再检查一次，
若仍然合格，则认为工序无故障，否则认为出故障；若一次检查零件不合格，则认为出
故障。首先，我们对以上新检查方案进行了简要评估，发现其有效降低了误检率。然后，
我们用类似问题二的解决方法，求得最优解为 7.8711 元/件，最小损失费比模型二减少
了 17.35%。此时检查间隔
n
为 58 件,刀具更换间隔
m
为 522 件。
最后，我们从五方面对模型三进行了灵敏性分析。我们分别单独把零件损失费、检
查费、调节恢复费、换刀费、误检停机损失费降为 200 元、10 元、2000 元、1000 元、1000
元，发现每个零件损失费期望值各降低了 16.85%、4.75%、2.06%、4.13%、1.45%.虽然参
数变化幅度不相同，但我们还是能明显看出零件损失费和换刀费对总损失费的影响是很
大的，调节恢复费对损失费期望影响很小。
关键词: 离散型随机优化模型 正态分布 卡方拟合优度检验 灵敏性分析
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