ለኤሮስፔስ ክፍሎች ትክክለኛውን ባለ 5-ዘንግ የማሽን ማእከል እንዴት እንደሚመረጥ
ፒኤፍቲ፣ ሼንዘን
ረቂቅ
ዓላማው፡- ባለ 5-ዘንግ ማሽነሪ ማዕከላትን ለመምረጥ ሊባዛ የሚችል የውሳኔ ማዕቀፍ ለመመስረት ከፍተኛ ዋጋ ላላቸው የኤሮስፔስ አካላት የተሰጡ። ዘዴ፡ የ2020–2024 የምርት ምዝግብ ማስታወሻዎችን ከአራት ደረጃ-1 የኤሮስፔስ ፋብሪካዎች (n = 2 847 000 የማሽን ሰአታት)፣ በቲ-6አል-4 ቪ እና አል-7075 ኩፖኖች ላይ የአካል መቁረጫ ሙከራዎች እና ባለብዙ መስፈርት ውሳኔ ሞዴል (MCDM) የ2020-2024 የምርት ምዝግብ ማስታወሻዎችን በማዋሃድ ከ TOPSy ክብደት ያለው ትንታኔ ውጤቶች፡ ስፒንድል ሃይል ≥ 45 ኪሎ ዋት፣ በአንድ ጊዜ ባለ 5-ዘንግ ኮንቱሪንግ ትክክለኛነት ≤ ± 6 µm፣ እና በሌዘር-ትራከር ቮልሜትሪክ ማካካሻ (LT-VEC) ላይ የተመሰረተ የቮልሜትሪክ ስህተት ማካካሻ ሦስቱ በጣም ጠንካራው የክፍል ስምምነት (R² = 0.82) ሆኖ ተገኘ። የሹካ አይነት ማጋደል ጠረጴዛዎች ያላቸው ማዕከላት ፍሬያማ ያልሆነ የመቀየሪያ ጊዜን ከመቀየሪያ-ጭንቅላት ውቅሮች ጋር በ 31 በመቶ ቀንሰዋል። የMCDM የመገልገያ ነጥብ ≥ 0.78 ከ22% የቁራጭ መጠን ቅነሳ ጋር ተቆራኝቷል። ማጠቃለያ፡- የሶስት-ደረጃ ምርጫ ፕሮቶኮል—(1) ቴክኒካል ቤንችማርኪንግ፣ (2) MCDM ደረጃ፣ (3) ፓይለት-አሂድ ማረጋገጫ—የ AS9100 Rev D ማክበርን በመጠበቅ ጥራት የሌለው ዋጋ ላይ በስታቲስቲካዊ ጉልህ የሆነ ቅናሽ ያደርጋል።
ዓላማው፡- ባለ 5-ዘንግ ማሽነሪ ማዕከላትን ለመምረጥ ሊባዛ የሚችል የውሳኔ ማዕቀፍ ለመመስረት ከፍተኛ ዋጋ ላላቸው የኤሮስፔስ አካላት የተሰጡ። ዘዴ፡ የ2020–2024 የምርት ምዝግብ ማስታወሻዎችን ከአራት ደረጃ-1 የኤሮስፔስ ፋብሪካዎች (n = 2 847 000 የማሽን ሰአታት)፣ በቲ-6አል-4 ቪ እና አል-7075 ኩፖኖች ላይ የአካል መቁረጫ ሙከራዎች እና ባለብዙ መስፈርት ውሳኔ ሞዴል (MCDM) የ2020-2024 የምርት ምዝግብ ማስታወሻዎችን በማዋሃድ ከ TOPSy ክብደት ያለው ትንታኔ ውጤቶች፡ ስፒንድል ሃይል ≥ 45 ኪሎ ዋት፣ በአንድ ጊዜ ባለ 5-ዘንግ ኮንቱሪንግ ትክክለኛነት ≤ ± 6 µm፣ እና በሌዘር-ትራከር ቮልሜትሪክ ማካካሻ (LT-VEC) ላይ የተመሰረተ የቮልሜትሪክ ስህተት ማካካሻ ሦስቱ በጣም ጠንካራው የክፍል ስምምነት (R² = 0.82) ሆኖ ተገኘ። የሹካ አይነት ማጋደል ጠረጴዛዎች ያላቸው ማዕከላት ፍሬያማ ያልሆነ የመቀየሪያ ጊዜን ከመቀየሪያ-ጭንቅላት ውቅሮች ጋር በ 31 በመቶ ቀንሰዋል። የMCDM የመገልገያ ነጥብ ≥ 0.78 ከ22% የቁራጭ መጠን ቅነሳ ጋር ተቆራኝቷል። ማጠቃለያ፡- የሶስት-ደረጃ ምርጫ ፕሮቶኮል—(1) ቴክኒካል ቤንችማርኪንግ፣ (2) MCDM ደረጃ፣ (3) ፓይለት-አሂድ ማረጋገጫ—የ AS9100 Rev D ማክበርን በመጠበቅ ጥራት የሌለው ዋጋ ላይ በስታቲስቲካዊ ጉልህ የሆነ ቅናሽ ያደርጋል።
1 መግቢያ
የአለም አቀፉ ኤሮስፔስ ሴክተር የአየር ፍራም ምርት እስከ 2030 ድረስ 3.4% ውሁድ አመታዊ እድገትን ይተነብያል፣ ይህም የተጣራ ቅርጽ ያለው የታይታኒየም እና የአሉሚኒየም መዋቅራዊ አካላት ፍላጎት ከ10 μm በታች የሆነ የጂኦሜትሪክ መቻቻል ይጨምራል። ባለ አምስት ዘንግ የማሽን ማዕከላት ዋነኛው ቴክኖሎጂ ሆነዋል፣ ነገር ግን ደረጃውን የጠበቀ የምርጫ ፕሮቶኮል አለመኖሩ ከ18-34 በመቶ በታች ጥቅም ላይ ያልዋለ እና 9 % አማካይ ቅኝት በዳሰሳ ጥናት የተደረገባቸው ተቋማት ውጤቶች ናቸው። ይህ ጥናት በማሽን ግዥ ውሳኔዎች ላይ ተጨባጭ እና በመረጃ ላይ የተመሰረቱ መስፈርቶችን መደበኛ በማድረግ የእውቀት ክፍተቱን ይፈታል ።
የአለም አቀፉ ኤሮስፔስ ሴክተር የአየር ፍራም ምርት እስከ 2030 ድረስ 3.4% ውሁድ አመታዊ እድገትን ይተነብያል፣ ይህም የተጣራ ቅርጽ ያለው የታይታኒየም እና የአሉሚኒየም መዋቅራዊ አካላት ፍላጎት ከ10 μm በታች የሆነ የጂኦሜትሪክ መቻቻል ይጨምራል። ባለ አምስት ዘንግ የማሽን ማዕከላት ዋነኛው ቴክኖሎጂ ሆነዋል፣ ነገር ግን ደረጃውን የጠበቀ የምርጫ ፕሮቶኮል አለመኖሩ ከ18-34 በመቶ በታች ጥቅም ላይ ያልዋለ እና 9 % አማካይ ቅኝት በዳሰሳ ጥናት የተደረገባቸው ተቋማት ውጤቶች ናቸው። ይህ ጥናት በማሽን ግዥ ውሳኔዎች ላይ ተጨባጭ እና በመረጃ ላይ የተመሰረቱ መስፈርቶችን መደበኛ በማድረግ የእውቀት ክፍተቱን ይፈታል ።
2 ዘዴ
2.1 የንድፍ አጠቃላይ እይታ
የሶስት-ደረጃ ተከታታይ የማብራሪያ ንድፍ ተወስዷል፡ (1) ወደ ኋላ ተመልሶ መረጃ ማውጣት፣ (2) ቁጥጥር የሚደረግበት የማሽን ሙከራዎች፣ (3) የMCDM ግንባታ እና ማረጋገጫ።
የሶስት-ደረጃ ተከታታይ የማብራሪያ ንድፍ ተወስዷል፡ (1) ወደ ኋላ ተመልሶ መረጃ ማውጣት፣ (2) ቁጥጥር የሚደረግበት የማሽን ሙከራዎች፣ (3) የMCDM ግንባታ እና ማረጋገጫ።
2.2 የውሂብ ምንጮች
- የምርት ምዝግብ ማስታወሻዎች፡ የMES መረጃ ከአራት ተክሎች፣ በISO/IEC 27001 ፕሮቶኮሎች ስም-አልባ።
- የመቁረጥ ሙከራዎች፡ 120 Ti-6Al-4V እና 120 Al-7075 prismatic ባዶዎች፣ 100 ሚሜ × 100 ሚሜ × 25 ሚሜ፣ የቁሳቁስ ልዩነትን ለመቀነስ ከአንድ ቅልጥ ስብስብ የተገኘ።
- የማሽን ክምችት፡- 18 በንግድ የሚገኙ ባለ 5-ዘንግ ማዕከላት (ፎርክ-አይነት፣ ስዊቭል-ራስ እና ድብልቅ ኪኒማቲክስ) ከግንባታ ዓመታት 2018–2023 ጋር።
2.3 የሙከራ ቅንብር
ሁሉም ሙከራዎች ተመሳሳይ ሳንድቪክ ኮሮማንት መሳሪያዎችን (Ø20 ሚሜ ትሮኮይዳል መጨረሻ ወፍጮ፣ ግሬድ GC1740) እና 7% emulsion flood coolant ተጠቅመዋል። የሂደት መለኪያዎች፡ vc = 90 m min⁻¹ (ቲ)፣ 350 ሜትር ደቂቃ⁻¹ (አል); fz = 0.15 ሚሜ ጥርስ⁻¹; ኤ = 0.2 ዲ. የገጽታ ትክክለኛነት በነጭ-ብርሃን ኢንተርፌሮሜትሪ (ቴይለር ሆብሰን CCI MP-HS) ተቆጥሯል።
ሁሉም ሙከራዎች ተመሳሳይ ሳንድቪክ ኮሮማንት መሳሪያዎችን (Ø20 ሚሜ ትሮኮይዳል መጨረሻ ወፍጮ፣ ግሬድ GC1740) እና 7% emulsion flood coolant ተጠቅመዋል። የሂደት መለኪያዎች፡ vc = 90 m min⁻¹ (ቲ)፣ 350 ሜትር ደቂቃ⁻¹ (አል); fz = 0.15 ሚሜ ጥርስ⁻¹; ኤ = 0.2 ዲ. የገጽታ ትክክለኛነት በነጭ-ብርሃን ኢንተርፌሮሜትሪ (ቴይለር ሆብሰን CCI MP-HS) ተቆጥሯል።
2.4 MCDM ሞዴል
የመመዘኛዎች ክብደቶች ለምርት ምዝግብ ማስታወሻዎች ከተተገበሩ ሻነን ኢንትሮፒ (ሠንጠረዥ 1) የተገኙ ናቸው። TOPSIS የክብደት ስሜትን ለመፈተሽ በ Monte-Carlo perturbation (10 000 ተደጋጋሚነት) የተረጋገጠ አማራጮችን ሰጥቷል።
የመመዘኛዎች ክብደቶች ለምርት ምዝግብ ማስታወሻዎች ከተተገበሩ ሻነን ኢንትሮፒ (ሠንጠረዥ 1) የተገኙ ናቸው። TOPSIS የክብደት ስሜትን ለመፈተሽ በ Monte-Carlo perturbation (10 000 ተደጋጋሚነት) የተረጋገጠ አማራጮችን ሰጥቷል።
3 ውጤቶች እና ትንታኔ
3.1 ቁልፍ የአፈጻጸም አመልካቾች (KPIs)
ምስል 1 የፔሬቶ የድንበር ስፒድል ኃይልን እና የቅርጽ ትክክለኛነትን ያሳያል። በላይኛው ግራ-አራት ማዕዘን ውስጥ ያሉት ማሽኖች ≥ 98% ከፊል ስምምነት አግኝተዋል። ሠንጠረዥ 2 የመልሶ ማቋቋሚያ ውህደቶችን ሪፖርት ያደርጋል፡ ስፒድልል ሃይል (β = 0.41፣ p <0.01)፣ የቅርጽ ትክክለኛነት (β = -0.37፣ p <0.01) እና LT-VEC ተገኝነት (β = 0.28, p <0.05)።
ምስል 1 የፔሬቶ የድንበር ስፒድል ኃይልን እና የቅርጽ ትክክለኛነትን ያሳያል። በላይኛው ግራ-አራት ማዕዘን ውስጥ ያሉት ማሽኖች ≥ 98% ከፊል ስምምነት አግኝተዋል። ሠንጠረዥ 2 የመልሶ ማቋቋሚያ ውህደቶችን ሪፖርት ያደርጋል፡ ስፒድልል ሃይል (β = 0.41፣ p <0.01)፣ የቅርጽ ትክክለኛነት (β = -0.37፣ p <0.01) እና LT-VEC ተገኝነት (β = 0.28, p <0.05)።
3.2 የማዋቀር ንጽጽር
የፎርክ አይነት ማዘንበል ሰንጠረዦች የቅጽ ስህተት < 8 µm (ምስል 2) በማቆየት በእያንዳንዱ ባህሪ አማካይ የማሽን ጊዜን ከ3.2 ደቂቃ ወደ 2.2 ደቂቃ (95% CI፡ 0.8-1.2 ደቂቃ) ቀንሰዋል። Swivel-head ማሽኖች ንቁ የሙቀት ማካካሻ ካልተገጠመላቸው በቀር ከ4 ሰአታት በላይ 11 µm በላይ የሆነ ቀጣይነት ያለው ክዋኔ አሳይተዋል።
የፎርክ አይነት ማዘንበል ሰንጠረዦች የቅጽ ስህተት < 8 µm (ምስል 2) በማቆየት በእያንዳንዱ ባህሪ አማካይ የማሽን ጊዜን ከ3.2 ደቂቃ ወደ 2.2 ደቂቃ (95% CI፡ 0.8-1.2 ደቂቃ) ቀንሰዋል። Swivel-head ማሽኖች ንቁ የሙቀት ማካካሻ ካልተገጠመላቸው በቀር ከ4 ሰአታት በላይ 11 µm በላይ የሆነ ቀጣይነት ያለው ክዋኔ አሳይተዋል።
3.3 የMCDM ውጤቶች
በተዋሃዱ የፍጆታ መረጃ ጠቋሚ ላይ ≥ 0.78 ያስመዘገቡ ማዕከላት 22 % ቅሪተ ቅነሳ አሳይተዋል (t = 3.91, df = 16, p = 0.001). የስሜታዊነት ትንተና የ ± 5% ለውጥ በእንዝርት ሃይል ክብደት የተቀየረ የደረጃ አሰጣጦች ለ11% አማራጮች ብቻ አሳይቷል፣ ይህም የሞዴል ጥንካሬን ያረጋግጣል።
በተዋሃዱ የፍጆታ መረጃ ጠቋሚ ላይ ≥ 0.78 ያስመዘገቡ ማዕከላት 22 % ቅሪተ ቅነሳ አሳይተዋል (t = 3.91, df = 16, p = 0.001). የስሜታዊነት ትንተና የ ± 5% ለውጥ በእንዝርት ሃይል ክብደት የተቀየረ የደረጃ አሰጣጦች ለ11% አማራጮች ብቻ አሳይቷል፣ ይህም የሞዴል ጥንካሬን ያረጋግጣል።
4 ውይይት
የእንዝርት ሃይል የበላይነት የኢዙግው ኢነርጂ ላይ የተመሰረተ ሞዴሊንግ (2022፣ ገጽ. 45) የሚያረጋግጥ ከየታይታኒየም ውህዶች ከፍተኛ-torque roughing ጋር ይስማማል። የ LT-VEC ተጨማሪ እሴት የኤሮስፔስ ኢንደስትሪ በ AS9100 Rev D ስር ወደ “የቀኝ-መጀመሪያ ጊዜ” የማምረት ለውጥ ያንፀባርቃል። ቀጭን-ግድግዳ ተርባይን-ምላጭ ጂኦሜትሪ እዚህ ውስጥ ያልተያዙ ተለዋዋጭ ተገዢነት ጉዳዮችን ሊያጎላ ይችላል። በተጨባጭ፣ የግዥ ቡድኖች ለሶስት-ደረጃ ፕሮቶኮል ቅድሚያ መስጠት አለባቸው፡ (1) እጩዎችን በKPI ገደብ ማጣራት፣ (2) MCDMን መተግበር፣ (3) በ50-ክፍል ፓይለት ሩጫ ማረጋገጥ።
5 መደምደሚያ
የ AS9100 Rev D መስፈርቶችን በሚያሟሉበት ጊዜ በስታቲስቲካዊ የተረጋገጠ ፕሮቶኮል KPI benchmarking፣ entropy-weighted MCDM እና pilot- run ማረጋገጫ የኤሮስፔስ አምራቾች ባለ 5-ዘንግ የማሽን ማዕከላትን እንዲመርጡ ያስችላቸዋል። የወደፊት ስራ የውሂብ ስብስቡን CFRP እና Inconel 718 ክፍሎችን ለማካተት እና የህይወት ዑደት ወጪ ሞዴሎችን ማካተት አለበት።
የ AS9100 Rev D መስፈርቶችን በሚያሟሉበት ጊዜ በስታቲስቲካዊ የተረጋገጠ ፕሮቶኮል KPI benchmarking፣ entropy-weighted MCDM እና pilot- run ማረጋገጫ የኤሮስፔስ አምራቾች ባለ 5-ዘንግ የማሽን ማዕከላትን እንዲመርጡ ያስችላቸዋል። የወደፊት ስራ የውሂብ ስብስቡን CFRP እና Inconel 718 ክፍሎችን ለማካተት እና የህይወት ዑደት ወጪ ሞዴሎችን ማካተት አለበት።
የልጥፍ ጊዜ: ጁላይ-19-2025
