第8期 2017年8月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)08006404
D0I:10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.08.016
复杂生产过程故障修复紧迫性分级研究
谢旺，袁逸萍，李晓娟，李华华
（新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐830047）
No.8 Aug.2017
摘要：复杂生产过程中受不确定性扰动因素的作用不可避免的会导致作业车间资源的退化、故障以及失效，针对故障资源修复顺序对多资源耦合的复杂生产系统性能（如交货期、生产成本等）的影响，引入复杂网络理论构建复杂生产作业车间网络模型，对生产特性和网络拓扑特性进行深入研究，对资源的故障修复进行紧迫性分级。综合考虑影响故障修复紧迫性的三个因素：是否发生在关键路径上、不可替代程度、故障节点的网络重要度，采用模糊综合评判的方法，将故障节点分为紧急、严重和一般三个层次，并计算出具体的紧迫度值。该模型为故障修复策略提供新的视角，为科学决策修复
顺序提供理论依据。最后通过仿真实例验证了该方法的可行性。关键词：复杂生产过程：故障修复；紧迫性分级：模糊综合评判
中图分类号：TH166；TG506
文献标识码：A
Complex Manufacturing Process Failure Repairing Urgency Classification Research
XIE Wang, YUAN Yi-ping, LI Xiao-juan,LI Hua-hua
(School of Mechanical Engineering, Xinjiang University, Urumq 830047, China)
Abstract : Due to the effect of uncertainty disturbance factors, it is inevitable that some job shop resources in complex production manufacturing process will be degradation, failure and even invalidation. Aim for thc failure repair sequence effects complex manufacturing system performance of multi resource coupling such as delivery date and production costs. Introduce complex network theory to construct complex job shop produc-tion network model, analyzing the production characteristics and the network topology characteristics deeply, classifying the repair urgency of failure resource. Considering the effect of three factors for fault repair ur-gency : whether it occurs in the critical path, degree of substitution and the importance of node failures in the network, using fuzzy comprehensive evaluation method, fault nodes into three level as urgent, serious and ee scientific decision repair sequence. Finally, case study validates the feasibility and effectiveness of the pro-posed method.
Key words: discrete manufacturing; failure repairing; urgency degree; fuzzy synthetic evaluation
0引言
在复杂制造系统中，存在多个相互依赖的工序，即使一个资源（如：设备、工装、工作站等）出现了故障也会直接影响上下游工序的活动和其他资源的任务进而可能导致资源的相继故障，严重的可能导致整个生产系统的瘫痪12]。故障的及时修复保证生产系统平稳运行，提高生产系统的鲁棒性3]，降低故障对生产性能（完成时间、生产成本）的影响，因而对故障修复进行紧迫性分级研究具有重要的现实意义。众多学者对作业车间故障修复做了大量的研究[46]，主要基于状态维修的现代维修策略（CBM）以及预防性维修（PRM），对敌障控制以及预防能够起到一定的作用，然而这些方
收稿日期：2016-10-30；修回日期：2016-12-01
法并不适用于新兴的复杂生产系统，预防性维修能够起到一定的预防作用，同时也可能导致大量资源的浪费。部分学者对制造系统故障级联效应7，制造系统鲁棒性"]，制造系统的静态结构、动态行为以及拓扑结构[9-10]做出了一定的研究，然而对于复杂制造系统中故障的特性还缺乏深入研究。
因此，本文针对复杂生产过程中遭受不确定性扰动因素的作用（如：设备故障、紧急插单、工艺路线变更等)而导致的资源故障，对制造网络拓扑特性和生产特性深入分析，确定影响故障节点修复紧迫性的因素，采用模糊综合评判的方法对故障节点的修复进行紧迫性分级，并计算出具体的紧迫度值，为科学决策
*基金项目：国家自然科学基金（51365054）；新疆维吾尔自治区自然科学基金（2014211A008）
作者简分劳数播1一），男，潮南邵阳人，新疆大学硕士研究生，研究方向为计算机集成制造，（E一mail）xiewone@163.com；通讯作者：袁逸萍
（f9响），女，乌鲁木齐人，新疆大学教授，博士，研究方向为计算机集成制造，（E-mail)yipingyuan@163.com。