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基于改进FCEM的工业机器人可靠性分配与预测

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电子科技大学学报 2023年第1期52卷 132-139页

作者：黄洪钟邓哲黄山黄鹏李彦锋电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 电子科技大学系统可靠性与安全性研究中心成都611731

针对工业机器人在缺乏故障信息的研发初期开展可靠性分配和预测时存在的不确定性问题,基于模糊数学理论,采用考虑多影响因素的模糊综合评价法(FCEM)对工业机器人进行可靠性分配与预测。为提高FCEM的评估效率,建立了基于最优最劣法(BWM)... 详细信息

针对工业机器人在缺乏故障信息的研发初期开展可靠性分配和预测时存在的不确定性问题,基于模糊数学理论,采用考虑多影响因素的模糊综合评价法(FCEM)对工业机器人进行可靠性分配与预测。为提高FCEM的评估效率,建立了基于最优最劣法(BWM)的FCEM,以增加判断结果的一致性和减小主观错误发生的可能性。根据工业机器人的工作原理和结构组成,确定工业机器人的单元集以及影响工业机器人可靠性分配和预测的因素集。将BWM运用到FCEM的比较过程中,以确定影响工业机器人可靠性分配和预测的因素权重。通过模糊综合运算求得工业机器人各子系统可靠性分配权重和可靠性预测修正因子,以此对工业机器人进行可靠性分配和预测。

关键词：最优最劣法模糊综合评价法工业机器人可靠性分配可靠性预测

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超深水打桩锤系统的可靠性分析与分配研究

工程设计学报 2023年第4期30卷 485-494页

作者：李江昊肖文生于文太王鸿雁刘顺庆孙友福中国石油大学(华东)海洋物探及勘探开发装备国家工程研究中心山东青岛266555 海洋石油工程股份有限公司安装事业部天津300450 青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

超深水打桩锤系统的性能直接影响大型海洋油气平台的建设进度。为深入研究超深水打桩锤系统的故障机理,对系统进行可靠性分析与分配研究。首先,对超深水打桩锤系统进行故障模式与影响分析(failure mode and effect analysis,FMEA),并基... 详细信息

超深水打桩锤系统的性能直接影响大型海洋油气平台的建设进度。为深入研究超深水打桩锤系统的故障机理,对系统进行可靠性分析与分配研究。首先,对超深水打桩锤系统进行故障模式与影响分析(failure mode and effect analysis,FMEA),并基于FMEA结果提出了一种改进的危害性分析(criticality analysis,CA)方法。然后,运用改进的AGREE(advisory group on reliability of electronic equipment,电子设备可靠性咨询组)分配法及基于FMECA(failure mode,effect and criticality analysis,故障模式、影响与危害性分析)的可靠性分配方法,对超深水打桩锤系统的子系统和零部件依次进行可靠性分配研究。最后,在MATLAB App Designer开发环境下对超深水打桩锤系统的CA及可靠性分配过程进行可视化界面设计。结果表明,超深水打桩锤系统共有27种故障模式,钢桩等9个零部件为系统薄弱环节;经一、二次可靠性分配后,系统可靠度分别为0.99906322,0.99906327。超深水打桩锤系统的可靠性研究识别了系统的薄弱环节,为其国产化设计提供了一定的理论指导。

关键词：超深水打桩锤系统故障模式、影响与危害性分析 AGREE分配法可靠性分配可视化界面

考虑双重不确定性的机械产品元动作可靠性分配方法

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中国机械工程 2024年第5期35卷 802-810页

作者：张威谢俊杜彦斌冉琰张根保重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 恒达富士电梯有限公司湖州313009 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆文理学院智能制造学院重庆402160

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语... 详细信息

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语言术语集(PLTS)进行评价,以降低专家评价的随机不确定性;将各组专家综合评价结果作为证据进行推理,根据证据融合理论综合所有专家信息,并减小专家的认知不确定性影响;计算各元动作权重值,进而将产品可靠性指标分配给元动作。通过应用实例,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：机械产品认知不确定性随机不确定性可靠性分配元动作

基于改进FMECA与维修性的数控机床可靠性分配方法

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机床与液压 2024年第11期52卷 231-236页

作者：陈磊温小明郭金妹魏碧胜张则羿江西应用技术职业学院机电学院江西理工大学电气工程与自动化学院

FMECA方法可有效指导数控机床的可靠性分配，但是分析过程中忽略了决策专家决策随机性和模糊性以及子系统维修性的影响。因此，提出一种改进FMECA与维修性的数控机床可靠性分配方法。在子系统危害性分析过程中，利用云模型定量表示决策... 详细信息

FMECA方法可有效指导数控机床的可靠性分配，但是分析过程中忽略了决策专家决策随机性和模糊性以及子系统维修性的影响。因此，提出一种改进FMECA与维修性的数控机床可靠性分配方法。在子系统危害性分析过程中，利用云模型定量表示决策专家的评价值，有效解决了决策专家评价过程中随机性和模糊性对评价结果的影响。考虑维修性因素的影响，建立基于云模型的改进RPN方法(C-RPN),实现了数控机床子系统可靠性的合理分配。并通过与传统方法进行对比，说明了所述方法的优势。

关键词：数控机床 FMECA分析 RPN 可靠性分配维修性

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齿轮传动系统可靠性分配数字化设计与研究

机械传动 2024年第4期48卷 1-8页

作者：韩莹莹艾红旭申强李梓源李威中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 北京科技大学机械工程学院北京100083

随着齿轮传动系统向着高复杂性、多传动样式和高可靠性等方向发展,快速准确地对齿轮传动系统进行可靠性分配变得越来越重要。针对现有可靠性分配方法存在的考虑因素不全面、同一参数不同分配方法变化范围不统一、不便于数字化软件开发... 详细信息

随着齿轮传动系统向着高复杂性、多传动样式和高可靠性等方向发展,快速准确地对齿轮传动系统进行可靠性分配变得越来越重要。针对现有可靠性分配方法存在的考虑因素不全面、同一参数不同分配方法变化范围不统一、不便于数字化软件开发等问题,提出了改进电子设备可靠性咨询组(Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment,AGREE)分配法,扩展了评分分配法;探讨了可靠性分配方法的数字化特征,建立了齿轮传动系统的基本可靠性与任务可靠性模型,研究了可靠性模型自动生成的遍历算法;开发了定轴轮系、行星轮系和混合轮系可靠性快速分配的数字化平台,设计了输入模块、计算模块、结果显示模块和输出模块等4个独立模块;通过与实例结果的比较,该软件计算结果的准确性得到了验证;同时也实现了齿轮传动系统可靠性分配的参数化建模与自动化生成算例报告等功能,提高了可靠性分配模型精度和计算效率。

关键词：齿轮传动参数化建模可靠性分配数字化设计功率分支

基于改进综合因子分配法的行星减速器可靠性分配

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机械强度 2023年第5期45卷 1141-1151页

作者：贾硕国剡昌锋张珂魏永峭安宗文兰州理工大学机电工程学院兰州730050 徐州徐工矿业机械有限公司徐州221000

系统可靠性设计在很大程度上决定了某轮毂驱动系统中行星减速器的使用寿命,针对研发阶段可靠性分配结果确信度不高和分配深度不够的问题,基于改进失效模式影响与危害性分析(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,FMECA)和次... 详细信息

系统可靠性设计在很大程度上决定了某轮毂驱动系统中行星减速器的使用寿命,针对研发阶段可靠性分配结果确信度不高和分配深度不够的问题,基于改进失效模式影响与危害性分析(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,FMECA)和次序统计量理论,提出了一种行星减速器的可靠性分配方法。分析了行星减速器的基本特征,提出了带有失效正相关修正算子的FMECA公式,表征了子系统复杂度和失效发生度随失效相关程度同向变化的特征。基于Gumbel Copula函数和次序统计量理论建立了可靠性分配模型,为行星减速器的零部件分配了可靠性设计指标。对比不同方法得出的子系统可靠性分配权重,结果显示,由于采用了失效正相关修正算子而且从失效敏感环节角度评估了子系统复杂度,提出的方法得到的分配结果确信度更高,并且该方法实现了更深层次的可靠性分配,对提升行星减速器的使用寿命有一定的帮助。

关键词：综合因子分配法行星减速器可靠性分配失效正相关修正算子次序统计量

基于综合因子模糊层次分析法的机械系统可靠性分配研究

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制造技术与机床 2023年第5期 159-165页

作者：胡启国赵胜东李致明周小明郝建旭徐向阳重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 中国国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司陕西宝鸡721002 宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002

可靠性分配是一种将可靠性指标合理分配到各子系统,确保机械系统稳定性的重要方法。为提高可靠性分配精度,提出一种基于综合因子模糊层次分析的机械系统可靠性分配方法。首先,建立系统层次结构,并采用层次分析法对不同影响因素进行权重... 详细信息

可靠性分配是一种将可靠性指标合理分配到各子系统,确保机械系统稳定性的重要方法。为提高可靠性分配精度,提出一种基于综合因子模糊层次分析的机械系统可靠性分配方法。首先,建立系统层次结构,并采用层次分析法对不同影响因素进行权重分配。然后,运用综合因子模糊评价法对子系统进行模糊评价和不确定性信息处理,从而建立模糊关系矩阵确定因素组合权重,获得系统可靠性分配方案。最终,结合工业机器人系统进行分析,满足了工业机器人系统中降低减速器可靠性分配指标,提高机械臂和控制器可靠性分配指标的要求。

关键词：可靠性分配层次分析法综合因子模糊评价法工业机器人系统

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面向元动作的机械传动系统可靠性分配方法

中国机械工程 2021年第17期32卷 2032-2039页

作者：陈一凡张根保冉琰李宇龙庾辉重庆大学机械工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆文理学院机械工程学院重庆402160

针对机械传动系统可靠性分配中存在的不确定性问题,提出了一种对不确定性进行量化的机械传动系统可靠性分配方法。利用“功能运动动作”的分解方法提取了传动系统中可靠性分配的最小粒度(即元动作);根据元动作的可靠性数学模型,提出了... 详细信息

针对机械传动系统可靠性分配中存在的不确定性问题,提出了一种对不确定性进行量化的机械传动系统可靠性分配方法。利用“功能运动动作”的分解方法提取了传动系统中可靠性分配的最小粒度(即元动作);根据元动作的可靠性数学模型,提出了一种基于低阶逼近的Sobol'法的传动系统灵敏度计算方法,量化了传动系统中各个元动作的可靠性灵敏度,并甄别出影响传动系统可靠性的关键元动作;建立了元动作与系统整机可靠性的映射关系,并对映射结果进行了求解。应用结果表明,该方法具有较高的计算精度,为机械传动系统的可靠性分配提供了指导。

关键词：机械传动系统元动作 Sobol'法低阶逼近可靠性分配

考虑性能稳定性的机械系统可靠性分配方法研究

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中国机械工程 2024年第5期35卷 821-828,850页

作者：李健王宏伟慕宗燚杜彦斌冉琰重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

针对机械系统可靠性分配,提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解,以元动作单元为分配对象,建立元动作可靠性二层综合评价指标模型,结合多准则决策(MCDM)方法,得到元动作可靠性分配系数;然后... 详细信息

针对机械系统可靠性分配,提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解,以元动作单元为分配对象,建立元动作可靠性二层综合评价指标模型,结合多准则决策(MCDM)方法,得到元动作可靠性分配系数;然后建立机械传动系统稳定性模型,并计算各个元动作对系统性能稳定性的影响系数;最后,利用性能稳定性的影响系数对可靠性分配系数进行修正,实现机械系统可靠性的合理分配。通过与传统方法进行对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：多准则决策机械系统可靠性分配性能稳定性元动作