[发明专利]一种基于断点模型的数控磨床液压系统故障树分析方法

权利要求书

1.一种基于断点模型的数控磨床液压系统故障树分析方法，其特征在于，基于故障树分析方法，通过综合考虑事件本身发生的概率大小，事件与上层事件的关联程度以及事件的改进成本三因素来剃除故障树中发生概率小于预设值、事件与上层事件的关联程度小于预设值以及事件的改进成本大于预设值的中间事件下属的子故障树，再进行故障树分析；

其中通过综合考虑事件本身发生的概率大小，事件与上层事件的关联程度以及事件的改进成本三因素来剃除故障树中发生概率小于预设值、事件与上层事件的关联程度小于预设值以及事件的改进成本大于预设值的中间事件下属的子故障树包括以下步骤，1引入中间事件断点值Bp，建立断点模型Bp＝f(x,y)，其中Bp称为断点值，Bp是一个关于变量x和y的二元函数，其中x代表事件的概率与关联程度等级，y代表控制事件发生所要付出的成本等级；2建立机电产品的概率与关联程度等级以及建立机电产品的成本等级；3定义概率断点和成本断点，事件的Bp＝1，称该事件为故障树的断点，此时剃除该事件下联的子故障树，得到新的故障树。

2.如权利要求1所述一种基于断点模型的数控磨床液压系统故障树分析方法，其特征在于，所述步骤2具体操作为，

一、建立机电产品的概率与关联程度等级，

根据经验与售后维修记录对事件的发生概率进行评价，将其分为四个等级，即经常发生，有时发生、偶然发生与很少发生；

概率大小与评分对应关系见表1，

表1，概率大小与评分对应关系

将事件与上层事件的关联程度进行评价，同样分为四个等级，即高度相关，中度相关、一般相关与较小相关；关联程度与评分对应关系见表2，

表2，关联程度与评分对应关系，

综合事件本身的概率大小以及事件与上层事件关联程度两方面因素，确定x的定义域；

见表3可得x的定义域为{x|x＝0,1,2,3,4,5,6}；

表3，x的取值范围，

二、建立机电产品的成本等级，

判断事件的改进成本，采用专家评分法，

专家评分原则如下：

1)设计改动量，是根据事件所造成的设计改动量的多少来评定的，设计改动量最多的评10分，没有改动则评0分，设计改动量处于改动量最多和没有改动之间的部分均匀的分为9个等级并依次给定分数为9、8、7、6、5、4、3、2、1；

2)加工改动量，根据事件所造成的加工改动量的多少来评定的，加工改动量最多的评10分，没有改动则评0分，加工改动量处于改动量最多和没有改动之间的部分均匀的分为9个等级并依次给定分数为9、8、7、6、5、4、3、2、1；

3)装配改动量，根据事件所造成的装配改动量来评定，装配改动量最多的评10分，没有改动则评0分，装配改动量处于改动量最多和没有改动之间的部分均匀的分为9个等级并依次给定分数为9、8、7、6、5、4、3、2、1；

4)硬件成本，根据事件消耗的硬件成本大小来评定，消耗硬件成本最多的评10分，最少的评0分，消耗硬件成本处于消耗最多和消耗最少之间的部分均匀的分为9个等级并依次给定分数为9、8、7、6、5、4、3、2、1；

5)时间成本，根据改进设计所消耗的时间成本大小来评定，消耗时间成本最多的评10分，最少的0分，消耗的时间成本处于消耗时间最多和消耗时间最少之间的部分均匀的分为9个等级并依次给定分数为9、8、7、6、5、4、3、2、1；

每一事件的总评分为设计改动量、加工改动量、装配改动量、硬件成本和时间成本五个因素求和，总的评分取值范围为0-50，将其均匀分为5个评分等级，每一评分等级与y值一一对应，见表4，

表4事件成本分数范围与y取值对应关系

选取生产专家和管理专家，对生产过程中的改进成本打分，并对评价进行等级划分，本专利根据实际情况将其划分为五个等级，每个等级对应相应的分数段，将控制事件所要付出的成本定为y，则y{y|y＝0,1,2,3,4}；

改进成本评价见表5，

表5改进成本评价

其中，c₁表示表示设计改动量、c₂表示加工改动量、c₃表示装配改动量、c₄表示硬件成本、c₅表示时间成本，g₁表示事件的总评分，i表示事件E₁的取值范围，

所述步骤3具体操作为，

一、定义概率断点和成本断点，

事件本身发生的概率很小，而且其与顶事件的关联程度较低，即x取值为0或1时，Bp为1，这类断点称为概率断点；事件本身发生的概率较小，而且在现有条件下对事件改进的成本很高，即x＝2且y＝3或4时，Bp为1，这类断点定义为成本断点；

故断点函数模型如下：

A＝{(x,y)|x＝0,1,2,3,4,5,6,y＝0,1,2,3,4} (3)

B＝{(x,y)|x＝0,1,y＝0,1,2,3,4}或{(x,y)|x＝2,y＝3,4} (4)

二、剃除断点下联子故障树，得到新的故障树，

结合专家评分法对顶事件下的第一层中间事件进行评价，若在第一层中间事件中没有找到断点，则继续对第二层中间事件进行判断；剃除相应断点下联的子故障树，继续对下一层中间事件进行判断，找出断点，并继续剃除断点下联的子故障树，继续寻找断点直至底事件的上一层事件为止，最终得到一个简化的故障树，该故障树中的底事件是需要重点改进的对象。

3.如权利要求1所述一种基于断点模型的数控磨床液压系统故障树分析方法，其特征在于，

对简化的故障树的第三层中间事件改进顺序排序，

在各事件中，针对专家评分结果得到第三层中间事件对应的(x，y)，对中间事件的改进顺序进行排序，概率与关联程度等级较高、成本等级较低的底事件，作为排查故障时优先考虑的底事件；

由如下步骤确定第三层中间事件的改进顺序：

1)首先计算所有中间事件的p值，其中p＝x-y，p表示事件的优先改进值；

2)比较各中间事件p的大小，优先改进p值最大的中间事件；

3)当p值相同时，优先改进x值较大的中间事件；

4)当p值相同时，若此时存在y≥3的中间事件，则优先改进y值较小的中间事件。