基于模糊理論的高速沖床可靠性分配的探討

劉偉明

摘要：高速沖床在設計初期階段的可靠性分析中具有模糊性因素，對可靠性分析具有一定程度的影響。為了提升可靠性分析的準確性，提出了以模糊理論為基礎的可靠性分配法。基于此，本文就基于模糊理論的高速沖床可靠性分配進行探究，首先簡要分析高速沖床的發展現狀，然后闡述基于模糊理論的高速沖床的可靠性原則和可靠性分配方法，提升高速沖床設計階段的可靠性分析水平。

關鍵詞：模糊理論；高速沖床；可靠性分配

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.027

0引言

可靠性分配是高速沖床初期設計的一項重要內容，對高速沖床設計的合理性具有重要影響。高速沖床的可靠性分配需要收集大量的可靠性數據，但是在高速沖床設計的初級階段，可靠性數據的收集一般比較困難，因此高速沖床的可靠性分析具有模糊性因素。在這種情況下，一般的可靠性分配法很難得出高速沖床可靠性分配的準確數據，因此對基于模糊理論的高速沖床可靠性分配的探究是很有必要的。

1基于模糊理論的高速沖床可靠性原則

基于模糊理論的高速沖床在可靠性分配方面具有分配性原則，主要體現在以下四個方面。一是技術水平。對于高速沖床的設計而言，一般技術水平越成熟的單元，對于可靠性的實現程度也就相應越強。另外，如果對于高速沖床預期投入使用時的可靠性評估較高，那么在設計初期階段高速沖床的可靠性分配時，能夠相應分配到的可靠性也就越高。二是復雜程度。對于高速沖床的設計組裝而言，如果設計組裝的程序相對比較簡單，就能提高高速沖床未來投入使用時的保障性，能夠保證高速沖床在發生零件故障時可以得到及時的修復，因此在設計的初期階段對于高速沖床可靠性分配可以相應增長。三是重要程度。有些高速沖床局部的設計組裝對于整體而言比較重要，一旦發生故障時會對高速沖床的整體使用造成巨大影響，因此對于未來投入使用的安全性較難保證，因此在初期會被分布較低的可靠性。四是任務情況。高速沖床的設計和組裝會經歷一些連續工作的階段，而且有些階段的工作條件相對比較困難，因此對高速沖床未來投入使用的安全性無法進行保障，所以在分配時分配較低的可靠度。除了以上的影響因素，高速沖床可靠性分配都是貫徹這一原則，以最小的代價達到最高的可靠性。

（2）多級模糊綜合評定。多級模糊綜合評定是一種基于模糊決策的高速沖床可靠性分配方法，能夠綜合評定對不同層次和種類之間的模糊因素，并且將每一層次和單元的失效系數進行確定。高速沖床可靠性分配的一個重要分配的依據是子系統之間相對可靠性水平，因此要對子系統之間的可靠性分配水平做一個明確的評價，以此來決定對高速沖床的可靠性分配。對于高速沖床子系統可靠性水平的評定，首先要進行模糊的單因素評價，根據專家的知識讓提高影響因素與評價等級之間的相符程度，形成能夠進行計算的矩陣。如果參與標準評判的專家不止一個人時，則要參考因素權重集的計算方法，將高速沖床可靠性分配的影響因素進行分層次的分析，對每個層次的影響因素都進行詳盡地分析，從而在依據專家知識的基礎上得出評價等級，然后參考各項因素進行矩陣計算，得出最終的分值向量。

（3）影響因素分配法。影響因素分配法是高速沖床可靠性分配方法中的一般方法，對于高速沖床可靠性分配的準確率相對較高，是一種按照各單元重要性和復雜性進行分配的方法，這種方法應用于模糊理論中就是確定因素權重集。權重指的就是對高度沖床可靠性分配的影響因素。建立因素權重集對專家知識的依賴性較強，因此具有極大程度上的主觀意識。在采用因素權重集的可靠性分配方法時，一般使用分層次分析的方法，通過將各層次的影響因素進行有效分析，保障最終形成的權重集能夠更加準確地為高速沖床的可靠性分配給予參考。如果用表格表示這種可靠性分配方法，主要是分為三個項目，分別是模糊標度、隸屬函數和語言變量，在語言變量下有分別分成兩個項目，分別是比較矩陣和評價矩陣。比較矩陣下將影響因素的重要程度分為同樣重要、稍微重要、明顯重要、強烈重要、極端重要，與評價矩陣中的很差、差、一般、好、很好分別對應，最后計算出相應的可靠性標準。

2基于模糊理論的高速沖床可靠性分配方法

（1）建立因素評價集和分值表。建立因素評價集和分值表對高速沖床的可靠性進行分配是基于模糊理論的一種有效方法。由于影響高速沖床可靠性的因素較多，而設計初期無法對這些影響可靠性的因素進行全面的統計，因此必須采取模糊理論，用一些高低、大小、優劣、長短等模糊性的描述來表示影響高速沖床可靠性分配的因素。在模糊性描述的基礎上，還要對可靠性進行更深一層的模糊描述，例如將高描述為高，較高，很高，非常高；長描述為長，較長，很長，非常長。然后將這些模糊性表述用表格的方式表現出來，再將這些影響因素按照由高到低或者由低到高的順序排列，與可靠性等級的排列相互對應，從而為后續的量化處理提供可靠性參考。表格具體表現為兩列的形式，左邊是高速沖床可靠性分配的影響因素，主要包括技術水平、重要程度、復雜程度、工作環境和費用，分別用U1—U5來表示，將因素等級按照11—15來表示，最后根據量化處理的方法進行詭異計算，得出分值向量。

3結論

綜上所述，針對基于模糊理論的高速沖床可靠性分配的研究是非常必要的。本文針對高速沖床的發展現狀進行簡要分析，然后著重闡述基于模糊理論的高速沖床的可靠性原則和可靠性分配方法。研究可得，模糊理論下的等分配法、比例分配法、優化分配法、綜合評分分配法和影響因素分配法能夠有效提升高速沖床的可靠性分配水平。希望本文可以為研究基于模糊理論的高速沖床可靠性分配的相關人員提供參考。