物流穿梭车可维修性研究

邓寿玺++温佛生++田凯++赵维

摘 要：通过建立物流穿梭车的故障分布函数以及维修用时的分布函数，建立系统维护概率分布函数，对物流穿梭车系统的有效性进行分析。由穿梭车的维修实例可知数学模型分析物流穿梭车系统的维修性是有效的，可以提高物流穿梭车系统的效率。

关键词：穿梭车；维修性；维修度模型

中图分类号：TH238 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0188-02

引言

近年来，随着物流行业的飞速发展，物流穿梭车已广泛应用于自动化立体仓库项目，涉及日用百货、医药、烟草以及包装（瓶装、盒装）产品等多种行业，并以其快速、准确的特点而逐步获得广大用户的认可。

物流穿梭车系统在实际运行中，存在着定位方式不合理，滑触线供电系统不稳定，车载控制系统PLC等器件长年震动故障率高等问题，且在维修过程中花费时间较长的问题。物流穿梭车维修问题随物流系统的发展成为近年研究的热点[1-6]。

1 维修度函数定义

物流穿梭车维修性数学模型，是对物流穿梭车系统的维修性进行定量研究的关键，是维修性设计、预计和分配的基础。系统可维修性需要满足如下要求：

（1）具有良好的可达性；（2）达到较高的标准化水平和互换性要求；（3）确保系统安全；（4）具有完善的防差错措施和识别标志；（5）具有良好的可测试性；（6）能尽量减少维修项目，降低维修技能要求；（7）对贵重部件应有可修复性；（8）符合维修的人机工程要求。

系统维修性参数的评定过程，是在系统寿命周期的各个阶段连续反复进行的。在寿命周期的每一阶段中，通过运用系统的维修性模型来连续测量系统的维修性[7]。

由于每次修复产品的时间T是一个随机变量，产品的维修度M（t）可定义为T不超过规定时间t的概率 。

当规定时间t为变量时，上述概率表达式就是维修度函数，它是修理时间的分布函数。由于M（t）是从t=0开始到某一时刻t以内完成维修的概率是对时间的累积概率，而且是时间t的增殖函数。

维修率函数？滋（t）是单位时间内瞬态修复的概率，维修率函数类似于可靠性函数中的故障函数，反映瞬时状态，是维修性函数中的重要函数[1-8]。

当M（0）=0，即产品发生故障的瞬时是不可修复的，所以有：

2 物流穿梭车可维性实例

对物流穿梭车定义以下函数，M（t）为维修度函数，m（t）为维修密度函数，Met表示平均修复时间，ti表示各次观察测量的维修时间，n为维修观察次数，？滓为维修时间的标准离差。

以某烟草企业烟丝库所用的穿梭，环形一轨五车系统为实例进行可维修性分析，穿梭车动力电控系统位于小车底部，离小车侧面约720mm。穿梭车的控制电控柜位于小车前端，维修时需要拆开控制按钮板上的螺丝才能打开控制电控柜，而且窗口狭小，甚至无法将编程器链接到PLC中。当发生小车状态异常时，需要花大量时间进行编程器与PLC的链接，无法快速发现故障点。

穿梭车原电控系统的设计对电控系统的“可维修性”有负面的影响。下面使用“维修度”模型对原电控系统进行具体的衡量。

对穿梭车进行检修主要包括：编程器与PLC连接进行程序备份，故障判断；使用万用表进行线路检查；接线端子紧固；变频器参数查看，参数备份。统计上述主要检修项目花费时间。

假设穿梭车停机超过18分钟，将会对生产线产生影响，则18分钟的维修度为，

由上述结果可知，由于穿梭车的电控系统设计未充分考虑可维修性，其维修度为0.236。即在18分钟内维修好的概率为23.6%。

3 结束语

通过建立物流穿梭车维修性数学模型，为物流穿梭车系统的维修性进行定量研究，由穿梭车的维修实例可知可维修性是有效的，可以提高物流穿梭车系统的效率，为进一步研究物流穿梭车维修性设计、预计和分配提供了基础。

参考文献：

[1]周应朝.串并联机械系统维修性分析模型的建立与应用[J].北京信息科技大学学报：自然科学版，2012，02（02）.

[2]陶凤和，甘茂治，于永利.机械系统与设备维修性模型的建立[J]. China Mechanical Engineering，1999，12（12）：1404-1406.

[3]陶凤和，于永利.装备工程研制阶段系统维修性模型的建立[J].機械设计与制造，2006，7（07）：98-99.

[4]乔永珍.组合引信系统维修性建模分析探讨[J].电子世界，2013，06（6）：84-85.

[5]于永利，贾云献，郝建平.系统维修性建模总论[J].中国机械工程， 1997（02）：93-95.

[6]蔡景，左洪福，王华伟.多部件系统的预防性维修优化模型研究[J]. 系统工程理论与实践，2007，27（02）：133-138.

[7]吴少军.卷烟工业穿梭车电控系统的优化改造[J].企业技术开发旬刊，2012，11（32）：96-97.

[8]冯金云，王中奎，韩绍军.环形穿梭车的设计[J].物流技术：装备版， 2014，10（10）：89-90.endprint