Aerokosmik qismlar uchun to'g'ri 5 o'qli ishlov berish markazini qanday tanlash mumkin
PFT, Shenzhen
Abstrakt
Maqsad: Yuqori qiymatli aerokosmik komponentlarga bag'ishlangan 5 o'qli ishlov berish markazlarini tanlash uchun takrorlanadigan qarorlar tizimini yaratish. Usul: 1-darajali to'rtta aerokosmik zavodning 2020–2024 yillardagi ishlab chiqarish jurnallarini (n = 2 847 000 ishlov berish soati), Ti-6Al-4V va Al-7075 kuponlarida jismoniy kesish sinovlari va sezgirlikni birlashtirgan ko'p mezonli qaror modelini (MCDMIS) integratsiyalashgan aralash usullar dizayni. Natijalar: Shpindel quvvati ≥ 45 kVt, bir vaqtning o'zida 5 o'qli kontur aniqligi ≤ ± 6 mkm va lazer kuzatuvchisi hajmiy kompensatsiyasiga (LT-VEC) asoslangan hajmli xato kompensatsiyasi qismlarga muvofiqligining uchta eng kuchli ko'rsatkichi sifatida paydo bo'ldi (R² = 0,82). Vilkalar tipidagi egilish stollari bo'lgan markazlar aylanma boshli konfiguratsiyalarga qaraganda unumsiz qayta joylashtirish vaqtini 31% ga qisqartirdi. MCDM kommunal reytingi ≥ 0,78 bo'lgan hurda tezligining 22% ga kamayishi bilan bog'liq. Xulosa: Uch bosqichli tanlov protokoli - (1) texnik taqqoslash, (2) MCDM reytingi, (3) sinov sinovi - AS9100 Rev D ga muvofiqligini saqlab, sifatsiz xarajatlarni statistik jihatdan sezilarli darajada kamaytiradi.
Maqsad: Yuqori qiymatli aerokosmik komponentlarga bag'ishlangan 5 o'qli ishlov berish markazlarini tanlash uchun takrorlanadigan qarorlar tizimini yaratish. Usul: 1-darajali to'rtta aerokosmik zavodning 2020–2024 yillardagi ishlab chiqarish jurnallarini (n = 2 847 000 ishlov berish soati), Ti-6Al-4V va Al-7075 kuponlarida jismoniy kesish sinovlari va sezgirlikni birlashtirgan ko'p mezonli qaror modelini (MCDMIS) integratsiyalashgan aralash usullar dizayni. Natijalar: Shpindel quvvati ≥ 45 kVt, bir vaqtning o'zida 5 o'qli kontur aniqligi ≤ ± 6 mkm va lazer kuzatuvchisi hajmiy kompensatsiyasiga (LT-VEC) asoslangan hajmli xato kompensatsiyasi qismlarga muvofiqligining uchta eng kuchli ko'rsatkichi sifatida paydo bo'ldi (R² = 0,82). Vilkalar tipidagi egilish stollari bo'lgan markazlar aylanma boshli konfiguratsiyalarga qaraganda unumsiz qayta joylashtirish vaqtini 31% ga qisqartirdi. MCDM kommunal reytingi ≥ 0,78 bo'lgan hurda tezligining 22% ga kamayishi bilan bog'liq. Xulosa: Uch bosqichli tanlov protokoli - (1) texnik taqqoslash, (2) MCDM reytingi, (3) sinov sinovi - AS9100 Rev D ga muvofiqligini saqlab, sifatsiz xarajatlarni statistik jihatdan sezilarli darajada kamaytiradi.
1 Kirish
Global aerokosmik sektor 2030 yilga qadar havo korpusi ishlab chiqarishning yillik murakkab o'sish sur'atini 3,4% ni prognoz qilmoqda, bu esa 10 mkm dan past geometrik bardoshlik bilan aniq shakldagi titan va alyuminiy tarkibiy qismlarga talabni kuchaytiradi. Besh o'qli ishlov berish markazlari ustun texnologiyaga aylandi, ammo standartlashtirilgan tanlash protokolining yo'qligi o'rganilayotgan ob'ektlar bo'yicha 18-34% kam foydalanishga va o'rtacha 9% ga olib keladi. Ushbu tadqiqot mashinani xarid qilish bo'yicha qarorlar uchun ob'ektiv, ma'lumotlarga asoslangan mezonlarni rasmiylashtirish orqali bilimlardagi bo'shliqni ko'rib chiqadi.
Global aerokosmik sektor 2030 yilga qadar havo korpusi ishlab chiqarishning yillik murakkab o'sish sur'atini 3,4% ni prognoz qilmoqda, bu esa 10 mkm dan past geometrik bardoshlik bilan aniq shakldagi titan va alyuminiy tarkibiy qismlarga talabni kuchaytiradi. Besh o'qli ishlov berish markazlari ustun texnologiyaga aylandi, ammo standartlashtirilgan tanlash protokolining yo'qligi o'rganilayotgan ob'ektlar bo'yicha 18-34% kam foydalanishga va o'rtacha 9% ga olib keladi. Ushbu tadqiqot mashinani xarid qilish bo'yicha qarorlar uchun ob'ektiv, ma'lumotlarga asoslangan mezonlarni rasmiylashtirish orqali bilimlardagi bo'shliqni ko'rib chiqadi.
2 Metodologiya
2.1 Dizaynga umumiy nuqtai
Uch fazali ketma-ket tushuntirish loyihasi qabul qilindi: (1) retrospektiv ma'lumotlarni qazib olish, (2) boshqariladigan ishlov berish tajribalari, (3) MCDM qurish va tekshirish.
Uch fazali ketma-ket tushuntirish loyihasi qabul qilindi: (1) retrospektiv ma'lumotlarni qazib olish, (2) boshqariladigan ishlov berish tajribalari, (3) MCDM qurish va tekshirish.
2.2 Ma'lumotlar manbalari
- Ishlab chiqarish jurnallari: ISO/IEC 27001 protokollari bo'yicha anonimlashtirilgan to'rtta zavodning MES ma'lumotlari.
- Chiqib ketish sinovlari: 120 ta Ti-6Al-4V va 120 ta Al-7075 prizmatik blankalar, 100 mm × 100 mm × 25 mm, materialning farqini kamaytirish uchun bitta eritma partiyasidan olinadi.
- Mashina inventarizatsiyasi: 2018–2023 yillarda ishlab chiqarilgan 18 ta 5 o'qli markazlar (vilkalar tipidagi, aylanma boshli va gibrid kinematik).
2.3 Eksperimental sozlash
Barcha sinovlarda bir xil Sandvik Coromant asboblari (Ø20 mm troxoidal uch tegirmon, GC1740 markasi) va 7% emulsiyali suv toshqini sovutish suyuqligi ishlatilgan. Jarayon parametrlari: vc = 90 m min⁻¹ (Ti), 350 m min⁻¹ (Al); fz = 0,15 mm tish⁻¹; ae = 0,2D. Sirt yaxlitligi oq yorug'lik interferometriyasi (Teylor Xobson CCI MP-HS) orqali aniqlandi.
Barcha sinovlarda bir xil Sandvik Coromant asboblari (Ø20 mm troxoidal uch tegirmon, GC1740 markasi) va 7% emulsiyali suv toshqini sovutish suyuqligi ishlatilgan. Jarayon parametrlari: vc = 90 m min⁻¹ (Ti), 350 m min⁻¹ (Al); fz = 0,15 mm tish⁻¹; ae = 0,2D. Sirt yaxlitligi oq yorug'lik interferometriyasi (Teylor Xobson CCI MP-HS) orqali aniqlandi.
2.4 MCDM modeli
Mezon og'irliklari ishlab chiqarish jurnallariga qo'llaniladigan Shannon entropiyasidan olingan (1-jadval). Og'irlik sezuvchanligini sinash uchun Monte-Karlo tebranishi (10 000 iteratsiya) bilan tasdiqlangan TOPSIS muqobillarni tasnifladi.
Mezon og'irliklari ishlab chiqarish jurnallariga qo'llaniladigan Shannon entropiyasidan olingan (1-jadval). Og'irlik sezuvchanligini sinash uchun Monte-Karlo tebranishi (10 000 iteratsiya) bilan tasdiqlangan TOPSIS muqobillarni tasnifladi.
3 Natijalar va tahlillar
3.1 Asosiy samaradorlik ko'rsatkichlari (KPI)
1-rasmda shpindel kuchining Pareto chegarasi kontur aniqligiga nisbatan ko'rsatilgan; yuqori chap kvadrantdagi mashinalar ≥ 98% qism muvofiqligiga erishdi. 2-jadval regressiya koeffitsientlari haqida xabar beradi: milning kuchi (b = 0,41, p <0,01), konturlash aniqligi (b = -0,37, p <0,01) va LT-VEC mavjudligi (b = 0,28, p <0,05).
1-rasmda shpindel kuchining Pareto chegarasi kontur aniqligiga nisbatan ko'rsatilgan; yuqori chap kvadrantdagi mashinalar ≥ 98% qism muvofiqligiga erishdi. 2-jadval regressiya koeffitsientlari haqida xabar beradi: milning kuchi (b = 0,41, p <0,01), konturlash aniqligi (b = -0,37, p <0,01) va LT-VEC mavjudligi (b = 0,28, p <0,05).
3.2 Konfiguratsiyani taqqoslash
Vilkalar tipidagi egilish stollari shakl xatosini <8 mikron (2-rasm) saqlab, har bir xususiyat uchun o'rtacha ishlov berish vaqtini 3,2 daqiqadan 2,2 minutgacha (95% CI: 0,8–1,2 min) qisqartirdi (2-rasm). Aylanadigan boshli mashinalar, agar faol termal kompensatsiya bilan jihozlanmagan bo'lsa, 4 soat uzluksiz ishlashda 11 mkm termal siljishni ko'rsatdi.
Vilkalar tipidagi egilish stollari shakl xatosini <8 mikron (2-rasm) saqlab, har bir xususiyat uchun o'rtacha ishlov berish vaqtini 3,2 daqiqadan 2,2 minutgacha (95% CI: 0,8–1,2 min) qisqartirdi (2-rasm). Aylanadigan boshli mashinalar, agar faol termal kompensatsiya bilan jihozlanmagan bo'lsa, 4 soat uzluksiz ishlashda 11 mkm termal siljishni ko'rsatdi.
3.3 MCDM natijalari
Kompozit foydalilik indeksi bo'yicha ≥ 0,78 ball to'plagan markazlar 22% hurda qisqarishini ko'rsatdi (t = 3,91, df = 16, p = 0,001). Sezuvchanlik tahlili faqat 11% muqobil variantlar uchun shpindel kuchining og'irligi o'zgargan reytingida ±5% o'zgarishini aniqladi, bu modelning mustahkamligini tasdiqlaydi.
Kompozit foydalilik indeksi bo'yicha ≥ 0,78 ball to'plagan markazlar 22% hurda qisqarishini ko'rsatdi (t = 3,91, df = 16, p = 0,001). Sezuvchanlik tahlili faqat 11% muqobil variantlar uchun shpindel kuchining og'irligi o'zgargan reytingida ±5% o'zgarishini aniqladi, bu modelning mustahkamligini tasdiqlaydi.
4 Munozara
Shpindel kuchining ustunligi titanium qotishmalarining yuqori momentli qo'pol ishlov berish bilan mos keladi, bu Ezugwu energiyaga asoslangan modellashtirishni tasdiqlaydi (2022, 45-bet). LT-VEC ning qo'shilgan qiymati aerokosmik sanoatining AS9100 Rev D bo'yicha "birinchi marta to'g'ri" ishlab chiqarishga o'tishini aks ettiradi. Cheklovlar tadqiqotning prizmatik qismlarga e'tiborini o'z ichiga oladi; yupqa devorli turbinli pichoq geometriyalari bu erda ko'rsatilmagan dinamik muvofiqlik muammolarini ta'kidlashi mumkin. Amalda, xarid guruhlari uch bosqichli protokolga ustunlik berishlari kerak: (1) nomzodlarni KPI chegaralari orqali filtrlash, (2) MCDMni qo'llash, (3) 50 qismdan iborat sinov sinovi bilan tasdiqlash.
5 Xulosa
KPI taqqoslash, entropiya bo'yicha o'lchangan MCDM va uchuvchi tekshiruvini birlashtirgan statistik jihatdan tasdiqlangan protokol aerokosmik ishlab chiqaruvchilarga AS9100 Rev D talablariga javob beradigan va parchalanishni ≥ 20% ga kamaytiradigan 5 o'qli ishlov berish markazlarini tanlash imkonini beradi. Kelajakdagi ishlar ma'lumotlar to'plamini CFRP va Inconel 718 komponentlarini o'z ichiga olishi va hayot tsikli xarajat modellarini o'z ichiga olishi kerak.
KPI taqqoslash, entropiya bo'yicha o'lchangan MCDM va uchuvchi tekshiruvini birlashtirgan statistik jihatdan tasdiqlangan protokol aerokosmik ishlab chiqaruvchilarga AS9100 Rev D talablariga javob beradigan va parchalanishni ≥ 20% ga kamaytiradigan 5 o'qli ishlov berish markazlarini tanlash imkonini beradi. Kelajakdagi ishlar ma'lumotlar to'plamini CFRP va Inconel 718 komponentlarini o'z ichiga olishi va hayot tsikli xarajat modellarini o'z ichiga olishi kerak.
Yuborilgan vaqt: 2025-yil-19-iyul
