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1 可靠性評(píng)價(jià)的一般方法存在的問(wèn)題

可靠性是介于技術(shù)和管理之間的綜合性學(xué)科，涉及的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。CNC系統(tǒng)的可靠性是其在要求的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的效率下，基于各種干擾保證工作質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)用途的特性。它的指標(biāo)體系包括無(wú)故障性、可維修性、耐久性、可用性、經(jīng)濟(jì)性等。一般使用的可靠性評(píng)價(jià)方法是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、概率及數(shù)值計(jì)算的方法，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建可靠性的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，且多把可靠性測(cè)定指標(biāo)局限在平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF^［1］。這種評(píng)價(jià)方法在實(shí)踐中有很大的成功，但也存在將系統(tǒng)置于過(guò)于簡(jiǎn)單或過(guò)于復(fù)雜兩個(gè)極端、在特定條件下進(jìn)行考慮的問(wèn)題，存在著試驗(yàn)仿真現(xiàn)實(shí)的程度有限、數(shù)學(xué)建模困難、數(shù)據(jù)采集不易、費(fèi)時(shí)、忽略太多相關(guān)因素、不易理解等問(wèn)題，基本上沒有考慮實(shí)際生活中的不確定因素，如非線性、時(shí)變、隨機(jī)、滯后、管理水平、人的影響等。

2 可靠性的模糊評(píng)價(jià)方法

1958年，Siegel等人以及Sont和Lanb確立了將人的因素綜合到系統(tǒng)中考慮的siegel-wolf方法^［2］，首次將不確定因素即模糊化的概念引入到可靠性評(píng)價(jià)中。1965年，Zadeh提出了模糊集論。他認(rèn)為，模糊性是絕對(duì)的，而清晰性或精確性是相對(duì)的。所謂精確性或清晰性是人們對(duì)不確定性或模糊性實(shí)行了一種分離，是一種簡(jiǎn)單化和理想化。他同時(shí)總結(jié)出一條互克性原則。

隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的增長(zhǎng)，對(duì)其特性作出精確而有意義的描述能力相應(yīng)降低，直到達(dá)到一個(gè)閾值，一旦超過(guò)它，精確性和有意義性(或貼近性)幾乎成為兩個(gè)相互排斥的特征^［3］。這個(gè)原則說(shuō)明復(fù)雜程度越高，模糊性越強(qiáng)，精確化程度也就越低；也說(shuō)明，模糊性來(lái)源于復(fù)雜性。基于此，我們對(duì)自身復(fù)雜且受各種復(fù)雜因素干擾的CNC系統(tǒng)進(jìn)行可靠性模糊評(píng)價(jià)的思路就確立了?？煽啃缘哪：u(píng)價(jià)主要是計(jì)算模糊可靠度以及用模糊綜合評(píng)判方法進(jìn)行分析^［4］。 

2.1　模糊可靠度

 模糊可靠度

ψ=P

式中，為模糊隨機(jī)事件。

傳統(tǒng)的可靠度(一個(gè)系統(tǒng)在規(guī)定的使用期間，在預(yù)期的工作條件下，能正常工作的概率)是模糊可靠度的特例。

2.2　模糊綜合評(píng)判

因素集U={u₁,u₂,…，u_n}，評(píng)判集V={v₁,v₂,…，v_m}，權(quán)重集A={a₁,a₂,…,a_n}∈F(U)(一般地，各因素對(duì)事物的影響不一致，故因素的權(quán)重分配可視為U上的模糊集，a_i表示第i個(gè)因素u_i的權(quán)重且，綜合后的評(píng)判集B={b₁,b₂,…，b_m}∈F(V)，U與V之間的模糊關(guān)系R=(r_ij)_n×m

模糊映射

模糊變換

故B=AR，若b_j0=max｛b₁,b₂，…，b_m}，則決斷為v_j0。

2.3　實(shí)例

 我們舉例說(shuō)明用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)CNC系統(tǒng)在不確定因素影響下的可靠性進(jìn)行分析的方法。
    東方電機(jī)股份有限公司(簡(jiǎn)稱東方公司)在技改中選用華中Ⅰ型CNC系統(tǒng)對(duì)3.4 m立車、6.3 m立車、立銑、175鏜銑床，165型5 m臥車等進(jìn)行改造并實(shí)際加工水輪發(fā)電機(jī)泄水錐、水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)輪體、汽輪發(fā)電機(jī)槽楔、汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)座、水輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)葉等典型復(fù)雜型線、型面工件，我們運(yùn)用模糊評(píng)判方法對(duì)其在1995年6月至1996年1月共6個(gè)月內(nèi)的工作狀況進(jìn)行了分析。

U={u₁,u₂,u₃}

 式中，u₁為CNC系統(tǒng)使用者的綜合素質(zhì)；u₂為CNC系統(tǒng)與機(jī)床機(jī)械部分、電機(jī)的配合；u₃為CNC系統(tǒng)電源質(zhì)量。

V={v₁,v₂,v₃,v₄}

 式中，v₁為很可靠；v₂為較可靠；v₃為不太可靠；v₄為不可靠。
v₁、v₂、v₃、v₄不具有絕對(duì)肯定和否定的意義，認(rèn)為其可靠性與CNC系統(tǒng)的可靠性對(duì)應(yīng)且根據(jù)專家意見和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)其認(rèn)定，可采取百分制劃段的辦法確定(見表1)。

 單因素評(píng)判可請(qǐng)多位專家及相關(guān)人員參與，根據(jù)表1在一段時(shí)間內(nèi)分若干次評(píng)分并求出平均分值。東方公司具有豐富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)備工程師、設(shè)備維修工人、機(jī)床操作者、動(dòng)力人員、工藝人員在6個(gè)月內(nèi)分10次對(duì)可能影響華中Ⅰ型CNC系統(tǒng)可靠性的不確定因素評(píng)分。以CNC系統(tǒng)使用者綜合素質(zhì)為例，結(jié)果見表2。

 據(jù)表1、表2可知，使用者的綜合素質(zhì)：70%的時(shí)間很可靠，20%的時(shí)間較可靠，10%的時(shí)間不太可靠，沒有不可靠的時(shí)候。則類似有
可得模糊關(guān)系

 得到東方公司認(rèn)可的華中數(shù)控系統(tǒng)有限公司關(guān)于華中Ⅰ型CNC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各因素的考慮權(quán)重為A=(0.5 0.3 0.2)，故B=AR=(0.5 0.3 0.3 0.2)。B是V上的模糊集。因0.5在B中違禁詞，故華中Ⅰ型CNC系統(tǒng)對(duì)于該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是“很可靠”的。
從1995年6月至今，華中Ⅰ型CNC系統(tǒng)在東方公司的實(shí)際使用情況令人滿意。這證明上述運(yùn)用模糊評(píng)判方法分析可靠性所得到的“很可靠”的結(jié)論是正確的。

3 結(jié)論

(1)所謂CNC系統(tǒng)可靠性的模糊評(píng)價(jià)不是指CNC系統(tǒng)的工作過(guò)程是模糊的，也不意味著CNC系統(tǒng)是不確定的，更不是指對(duì)CNC系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果是模棱兩可或不確定的，它是指各種不確定因素對(duì)CNC系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響用模糊語(yǔ)言描述，通過(guò)具體計(jì)算后，得出一個(gè)確定的結(jié)論。

(2)對(duì)CNC系統(tǒng)可靠性的模糊評(píng)判是在其實(shí)際使用狀態(tài)下進(jìn)行的，較為方便。