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高速发展的汽车制造业已经成为了我国制造业的中坚力量,发动机是汽车的核心部件,其中缸体是发动机的关键组成部分。考虑到加工缸体的质量和生产效率,我国的缸体柔性生产线多采用进口设备,进口设备不仅价格高,而且阻碍了国产设备的发展。为了扩大国产设备的市场,提高缸体的质量和生产效率,提升由国产设备组成的发动机缸体柔性生产线的可靠性水平至关重要。本文结合国家科技重大专项课题“轿车用缸内直喷汽油发动机缸体、缸盖柔性生产线示范工程”对发动机缸体柔性生产线可靠性评估方法开展研究。本文主要研究内容如下:1、基于Petri网的发动机缸体柔性生产线建模方法研究。以某轿车发动机缸体柔性生产线为研究对象,根据缸体柔性生产线的布局及设备构成、缸体加工工艺过程,并考虑到缸体柔性生产线的组成设备众多会导致Petri网状态空间爆炸的限制,选用自上向下的建模方法,使用Petri网对缸体柔性生产线的运行过程进行分层建模。所建立的Petri网模型包括整体层Petri网模型、设备层Petri网模型和工艺层Petri网模型,其中整体层是对缸体柔性生产线整条线的运行过程进行宏观建模;设备层对整体层在运行过程中状态和动作进行细化,并通过设备层中粗加工机床组运行过程Petri网模型和精加工机床组运行过程Petri网模型为例,对设备层进行说明;工艺层将设备层设备的动作细化到每一道工序。2、发动机缸体柔性生产线可靠性评价体系分析方法研究。根据缸体柔性生产线的运行特点以及生产线可靠性评价指标的特定要求,建立了缸体柔性生产线可靠性评价体系。通过考虑可靠性影响因素,得到可靠性指标:生产线可用度、设备可用度、费用度,可靠性指标关联量:设备生产率、设备维修率、设备故障率、缓存区允许容量。根据可靠性数据记录,找出可靠性指标和可靠性指标关联量之间的关系,在这个过程中,建立缸体柔性生产线串联部分、并联部分的可用度Petri网模型,通过改变模型参数,使用SPNP对可用度Petri网模型进行分析,并根据可靠性指标关联量之间的关系得到各设备间最优的缓存区允许容量。3、发动机缸体柔性生产线可靠性评估。缸体柔性生产线作为复杂系统,对其可靠性进行评估需要考虑整个缸体柔性生产线的可靠性评价体系,评价体系中的各个元素间具有一定的层次、模糊关系,使用基于区间判断的AHP模糊综合评价法,综合考虑可靠性指标与可靠性指标关联量对缸体柔性生产线可靠性进行评估。根据设备生产率,设备维修率,设备故障率,缓存区允许容量对生产线可靠性的影响程度以及对评价等级的隶属度,对缸体柔性生产线的组成设备进行评分,从而实现缸体柔性生产线的可靠性评估,并对不同缓存区允许容量下的缸体柔性生产线的可靠性水平进行比较。通过可靠性指标关联量对缸体柔性生产线可靠性影响程度以及组成设备的评分,分析了影响缸体柔性生产线可靠性的环节。