1. 研究目的与意义(文献综述)
在制造业,设备或机器在正常生产过程中是一个关键因素。一台机器或设备是由许多功能部件或零件组装起来的。许多机电产品的故障往往是由于一些关键零部件的失效导致的。这些失效有时候会产生很严重的后果。一件机电产品通常有几个发挥关键作用的零部件容易受损失效。
产品的寿命是指产品从开始工作到发生故障前的一段时间。由于产品发生故障是随机的,所以它是一个随机变量。在产品的寿命周期中,这些零部件失效后需要及时更换或者维护,制造厂家需要及时提供配件供应,才能确保该机电产品的正常运行。而更换或者维护零部件会增加该机器或设备的停机时间。
这些关键的易损零件的寿命遵循一般的特定分布。机器的最大工作长度取决于所有易损零件的最短寿命。对这些易损零件进行寿命评估,可以估算出这台机器或设备的最大工作时间,从而决定机器的最优的停机时间。
2. 研究的基本内容与方案
在机械设备的使用过程中,机器或设备的易损零部件可能因各种原因而失效。为了确保机械系统具有较高的可靠性和较长的服役年龄,必须对设备进行及时维护,更换失效的零部件。国内外学者对重组维护后机械系统的可靠性、系统的服务能力和产品的生命周期成本优化等问题进行了广泛的研究[6]。一台机器或设备中易损零件的失效时间为正态分布,本设计的基本内容就是对一台机器或设备的易损零部件进行寿命评估,得到这些易损零部件的一般寿命分布,确定机器或设备的最大工作时间和最优停机时间。然后对该产品的允许停机时间进行合理的考虑,并合理决定是否优先购买这些易损零件(即合理决定易损零件的订单周期和订单大小),然后最小化零部件的购买成本、持有成本及惩罚成本的总成本。
在全球企业的产品成本构成中,采购成本占总成本的比重平均水平在50%以上[3],采购成本是企业成本控制的主体,采购对企业绩效具有利润杠杆效应和资产收益率效应。本设计的目标是通过构建一个成本估算模型来使得一台机器或设备的易损零件的购买成本、持有成本及惩罚成本的总成本最小化,从而得出易损零部件合适的采购策略。
拟采用的技术方案及措施是通过学习供应链理论及相关知识,确定如何制定合理最优的产品的易损零部件的采购策略。对产品的易损零部件的寿命进行评估,对这种寿命服从类似分布的易损零部件的构成及相互关系进行研究,使用数学建模,根据机器或设备的寿命分布、最长工作时间、最优停机时间构建成本目标数学模型,确定是否提前购买易损零部件,以及提前或者不提前购买这些易损零部件所产生的购买成本、持有成本和惩罚成本,求解数学模型,得到最优的优化采购模型。
3. 研究计划与安排
[1]学习供应链理论及相关知识,3周;
[2]对产品类似分布零部件的构成及相互关系进行研究,3周;
[3]构建成本目标数学模型,3周;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 卢昆祥.整机系统可靠性设计理论与实用技术[m].天津:天津科学技术出版社,1987.
[2] 尹文生,朱文革,李世其.面向机电产品全生命周期的虚拟维修系统[j].中国机械工程,2004,15(17):1530-1532.
[3] 米歇尔·m·利恩德斯,哈罗德·e·费伦.采购与供应管理[m].北京:机械工业出版社,2003.
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