21、大米精加工和分级系统稳态可用性优化研究

大米精加工和分级系统稳态可用性优化研究

1. 引言

在工业系统中，对系统可用性的优化至关重要。此前，已有众多学者在不同领域开展了相关研究。例如，Ahmadi等人对土压平衡隧道掘进机的物料运输系统进行可靠性评估；Rabbani等人对热电联产机组的可用性进行评估并优化；Diyaley和Chakraborty对铣削操作的参数进行优化；Kumar等人对牛奶厂制冷系统进行性能分析；Malik和Tewari对热电厂的煤炭破碎单元性能进行优化。本文聚焦于大米加工厂的大米精加工和分级系统（RFGS），开发其稳态可用性（SSA）模型，并运用粒子群优化算法（PSO）和遗传算法（GA）进行可用性优化。

2. 工业系统描述

RFGS是大米加工厂的重要组成部分，包含六个子系统：
- 磨蚀增白机（CC）：去除稻谷分离后大米表面的黄色薄膜。
- 旋转筛选机（DD）：分离长粒米和短粒米。
- 分级筛（EE）：在抛光后分离不同尺寸的大米。
- 抛光机（FF）：通过摩擦去除大米表面的黄色薄膜，使大米更洁白。
- 色选机（GG）：利用颜色传感器区分出黑色或其他不良颜色的大米。
- 分级机（HH）：筛选出色选后尺寸过小的大米，使最终输出的大米尺寸一致，便于包装。

其工艺流程如下：

graph LR
    A[稻谷分离后的大米] --> B[磨蚀增白机]
    B --> C[旋转筛选机]
    C --> D[抛光机1]
    C --> D2[抛光机2]
    D --> E[分级筛]
    D2 -->