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1 可靠性評價(jià)的一般方法存在的問(wèn)題
可靠性是介于技術(shù)和管理之間的綜合性學(xué)科，涉及的領(lǐng)域相當廣泛。CNC系統的可靠性是其在要求的時(shí)間內和規定的效率下，基于各種干擾保證工作質(zhì)量和實(shí)現用途的特性。它的指標體系包括無(wú)故障性、可維修性、耐久性、可用性、經(jīng)濟性等。一般使用的可靠性評價(jià)方法是運用統計、概率及數值計算的方法，在試驗的基礎上構建可靠性的數學(xué)模型，并進(jìn)行綜合評價(jià)，且多把可靠性測定指標局限在平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF［1］。這種評價(jià)方法在實(shí)踐中有很大的成功，但也存在將系統置于過(guò)于簡(jiǎn)單或過(guò)于復雜兩個(gè)極端、在特定條件下進(jìn)行考慮的問(wèn)題，存在著(zhù)試驗仿真現實(shí)的程度有限、數學(xué)建模困難、數據采集不易、費時(shí)、忽略太多相關(guān)因素、不易理解等問(wèn)題，基本上沒(méi)有考慮實(shí)際生活中的不確定因素，如非線(xiàn)性、時(shí)變、隨機、滯后、管理水平、人的影響等。
2 可靠性的模糊評價(jià)方法
1958年，Siegel等人以及Sont和Lanb確立了將人的因素綜合到系統中考慮的siegel-wolf方法［2］，首次將不確定因素即模糊化的概念引入到可靠性評價(jià)中。1965年，Zadeh提出了模糊集論。他認為，模糊性是絕對的，而清晰性或精確性是相對的。所謂精確性或清晰性是人們對不確定性或模糊性實(shí)行了一種分離，是一種簡(jiǎn)單化和理想化。他同時(shí)總結出一條互克性原則。
隨著(zhù)系統復雜性的增長(cháng)，對其特性作出精確而有意義的描述能力相應降低，直到達到一個(gè)閾值，一旦超過(guò)它，精確性和有意義性(或貼近性)幾乎成為兩個(gè)相互排斥的特征［3］。這個(gè)原則說(shuō)明復雜程度越高，模糊性越強，精確化程度也就越低；也說(shuō)明，模糊性來(lái)源于復雜性。基于此，我們對自身復雜且受各種復雜因素干擾的CNC系統進(jìn)行可靠性模糊評價(jià)的思路就確立了。可靠性的模糊評價(jià)主要是計算模糊可靠度以及用模糊綜合評判方法進(jìn)行分析［4］。
2.1 模糊可靠度
模糊可靠度
ψ=P
式中，為模糊隨機事件。
傳統的可靠度(一個(gè)系統在規定的使用期間，在預期的工作條件下，能正常工作的概率)是模糊可靠度的特例。
2.2 模糊綜合評判
因素集U={u1,u2,…，un}，評判集V={v1,v2,…，vm}，權重集A={a1,a2,…,an}∈F(U)(一般地，各因素對事物的影響不一致，故因素的權重分配可視為U上的模糊集，ai表示第i個(gè)因素ui的權重且
，綜合后的評判集B={b1,b2,…，bm}∈F(V)，U與V之間的模糊關(guān)系R=(rij)n×m
模糊映射
模糊變換
故B=AR，若bj0=max｛b1,b2，…，bm}，則決斷為vj0。
2.3 實(shí)例
我們舉例說(shuō)明用模糊綜合評判方法對CNC系統在不確定因素影響下的可靠性進(jìn)行分析的方法。
東方電機股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)東方公司)在技改中選用華中Ⅰ型CNC系統對3.4 m立車(chē)、6.3 m立車(chē)、立銑、175鏜銑床，165型5 m臥車(chē)等進(jìn)行改造并實(shí)際加工水輪發(fā)電機泄水錐、水輪發(fā)電機轉輪體、汽輪發(fā)電機槽楔、汽輪發(fā)電機機座、水輪發(fā)電機導葉等典型復雜型線(xiàn)、型面工件，我們運用模糊評判方法對其在1995年6月至1996年1月共6個(gè)月內的工作狀況進(jìn)行了分析。
U={u1,u2,u3}
式中，u1為CNC系統使用者的綜合素質(zhì)；u2為CNC系統與機床機械部分、電機的配合；u3為CNC系統電源質(zhì)量。
V={v1,v2,v3,v4}
式中，v1為很可靠；v2為較可靠；v3為不太可靠；v4為不可靠。
v1、v2、v3、v4不具有絕對肯定和否定的意義，認為其可靠性與CNC系統的可靠性對應且根據專(zhuān)家意見(jiàn)和實(shí)際經(jīng)驗對其認定，可采取百分制劃段的辦法確定(見(jiàn)表1)。
單因素評判可請多位專(zhuān)家及相關(guān)人員參與，根據表1在一段時(shí)間內分若干次評分并求出平均分值。東方公司具有豐富經(jīng)驗的設備工程師、設備維修工人、機床操作者、動(dòng)力人員、工藝人員在6個(gè)月內分10次對可能影響華中Ⅰ型CNC系統可靠性的不確定因素評分。以CNC系統使用者綜合素質(zhì)為例，結果見(jiàn)表2。
據表1、表2可知，使用者的綜合素質(zhì)：70%的時(shí)間很可靠，20%的時(shí)間較可靠，10%的時(shí)間不太可靠，沒(méi)有不可靠的時(shí)候。則
類(lèi)似有
可得模糊關(guān)系
得到東方公司認可的華中數控系統有限公司關(guān)于華中Ⅰ型CNC系統的設計標準對各因素的考慮權重為A=(0.5 0.3 0.2)，故B=AR=(0.5 0.3 0.3 0.2)。B是V上的模糊集。因0.5在B中違禁詞，故華中Ⅰ型CNC系統對于該設計標準是“很可靠”的。
從1995年6月至今，華中Ⅰ型CNC系統在東方公司的實(shí)際使用情況令人滿(mǎn)意。這證明上述運用模糊評判方法分析可靠性所得到的“很可靠”的結論是正確的。
3 結論
(1)所謂CNC系統可靠性的模糊評價(jià)不是指CNC系統的工作過(guò)程是模糊的，也不意味著(zhù)CNC系統是不確定的，更不是指對CNC系統的評價(jià)結果是模棱兩可或不確定的，它是指各種不確定因素對CNC系統穩定性的影響用模糊語(yǔ)言描述，通過(guò)具體計算后，得出一個(gè)確定的結論。
(2)對CNC系統可靠性的模糊評判是在其實(shí)際使用狀態(tài)下進(jìn)行的，較為方便。
