一、國(guó)產(chǎn)機(jī)床與進(jìn)口機(jī)床的差距主要在可靠性

眾所周知，同樣規(guī)格、同樣功能的機(jī)床，國(guó)產(chǎn)機(jī)床價(jià)格是進(jìn)口機(jī)床價(jià)格的1/3到1/2，再加上還有售后服務(wù)的方便性，但國(guó)內(nèi)用戶(hù)卻寧愿花大價(jià)錢(qián)購(gòu)買(mǎi)進(jìn)口機(jī)床，原因何在?國(guó)產(chǎn)機(jī)床的主要問(wèn)題可以歸納為以下四點(diǎn)：

①功能基本沒(méi)創(chuàng)新。

②結(jié)構(gòu)基本不分析。

③精度基本靠“敲打”。

④可靠性基本沒(méi)措施。

很多人認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)機(jī)床的主要問(wèn)題是設(shè)計(jì)沒(méi)有創(chuàng)新，只能跟在別人后面跑。從日本人“發(fā)家”的歷史看，在二戰(zhàn)結(jié)束后，日本人也沒(méi)有很高的創(chuàng)新性，但日本人卻善于把別人的東西拿來(lái)進(jìn)行分析，在改進(jìn)的基礎(chǔ)上制造出比別人更好的產(chǎn)品，可以低成本地快速擠占別人的市場(chǎng)。反觀中國(guó)企業(yè)，盡管模仿別人的能力也很強(qiáng)，但在模仿的基礎(chǔ)上卻缺乏分析和改進(jìn)，再加上工作不夠精細(xì)，造成越模仿效果越差的局面。這樣看起來(lái)，創(chuàng)新目前并不是國(guó)產(chǎn)機(jī)床的要害，要害是我們產(chǎn)品的可靠性太差：性能不夠穩(wěn)定，精度不能保持。小問(wèn)題層出不窮，給用戶(hù)帶來(lái)很多煩惱，用戶(hù)自然不會(huì)購(gòu)買(mǎi)我們的產(chǎn)品。

二、關(guān)鍵要提升企業(yè)自身的可靠性增長(zhǎng)能力

結(jié)構(gòu)可以拷貝，外觀可以模仿，但即使別人把圖紙和工藝文件都給了我們，我們也制造不出與別人同樣可靠的產(chǎn)品。 原因何在?原因是多方面的，例如，員工的意識(shí)不到位，工作不精細(xì)，規(guī)范不完整，執(zhí)行不嚴(yán)格，但主要原因是我們的企業(yè)缺乏保持可靠性持續(xù)增長(zhǎng)的能力。因此，為了持續(xù)提升產(chǎn)品的可靠性，就必須從建立企業(yè)的可靠性增長(zhǎng)能力出發(fā)，增強(qiáng)企業(yè)自身的“可靠性素質(zhì)”，才能確保制造出更可靠的產(chǎn)品。

三、可靠性設(shè)計(jì)分析能力的建立和提升

產(chǎn)品可靠性首先是設(shè)計(jì)出來(lái)的，要提升可靠性就必須從設(shè)計(jì)和分析入手，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)階段都采用可靠性分析技術(shù)，才能從根本上提高產(chǎn)品的可靠性?？煽啃栽O(shè)計(jì)包括以下5方面內(nèi)容。

1.譜系的建立

數(shù)控機(jī)床的“譜系”包括五個(gè)分譜系，它們都是機(jī)床設(shè)計(jì)和可靠性控制必須的基礎(chǔ)輸入信息，其中：“零件譜”表示機(jī)床會(huì)經(jīng)常加工哪些類(lèi)型的零件;“工況譜”表示機(jī)床會(huì)經(jīng)常執(zhí)行哪些加工工藝(涉及到機(jī)床部件的使用頻率);“載荷譜”表示機(jī)床及其各個(gè)零部件在壽命周期中承受的載荷情況(對(duì)零件失效和部件故障至關(guān)重要);“功能譜”表示機(jī)床經(jīng)常用到哪些功能(涉及到機(jī)床部件的使用頻率);“故障譜”表示機(jī)床經(jīng)常發(fā)生哪些故障。

2.可靠性分析技術(shù)

可靠性分析包括：數(shù)控機(jī)床的故障樹(shù)分析(FTA)、故障模式及影響分析(FMEA)、結(jié)構(gòu)應(yīng)力均衡性分析及優(yōu)化、電磁兼容性分析技術(shù)。其中，故障樹(shù)分析可以預(yù)計(jì)哪些零部件可能會(huì)發(fā)生哪些故障，并采取措施進(jìn)行消除;故障模式及影響分析主要是分析各種故障模式可能帶來(lái)的影響，便于對(duì)影響大的故障進(jìn)行重點(diǎn)控制;結(jié)構(gòu)應(yīng)力均衡性分析及優(yōu)化主要是分析結(jié)構(gòu)受切削力、重力、沖擊力、熱變形等載荷時(shí)，結(jié)構(gòu)所發(fā)生的變形，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化消除“不合理”載荷，使“合理”載荷均衡，減少結(jié)構(gòu)變形和磨損。 現(xiàn)代機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床有很大的差別，主要是增加了大量的電氣和電子元件，這些元件在運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)出大量的電磁波信號(hào)，從而對(duì)其他元件的運(yùn)行帶來(lái)影響(如大功率力矩電機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生很大的電磁沖擊波，會(huì)干擾光柵微弱的檢測(cè)信號(hào)，會(huì)影響檢測(cè)精度)，電磁兼容性分析主要研究各種電器元件和系統(tǒng)之間發(fā)生的電磁干擾現(xiàn)象，采取措施(良好的接地、分開(kāi)布線(xiàn)、信號(hào)屏蔽等)消除電磁干擾帶來(lái)的影響。

3.可靠性分配技術(shù)

可靠性分配技術(shù)包括：數(shù)控機(jī)床可靠性建模技術(shù)、數(shù)控機(jī)床可靠性預(yù)計(jì)技術(shù)、數(shù)控機(jī)床可靠性分配技術(shù)、整機(jī)可靠性匹配分析技術(shù)。其中，建模技術(shù)是建立機(jī)床的可靠性模型，為可靠性分析和分配打下基礎(chǔ);預(yù)計(jì)技術(shù)是預(yù)測(cè)系統(tǒng)、部件和零件的可靠性壽命，為可靠性分配建立基礎(chǔ);可靠性分配是將整機(jī)的可靠性指標(biāo)按照一定的準(zhǔn)則分配給各個(gè)單元;整機(jī)可靠性匹配分析技術(shù)是解決“好的零件裝配不出好的產(chǎn)品”的問(wèn)題，使得各個(gè)部件的運(yùn)行狀態(tài)在整機(jī)環(huán)境下相互協(xié)調(diào)。

4.可靠性評(píng)估技術(shù)

一臺(tái)機(jī)床的可靠性究竟有多高?一個(gè)企業(yè)所有產(chǎn)品的可靠性有多高?這些都是制造企業(yè)和用戶(hù)都高度關(guān)注的問(wèn)題。因此，必須建立可靠性評(píng)估技術(shù)。這包括：評(píng)估準(zhǔn)則的建立、評(píng)估模型的建立、評(píng)估算法的建立、評(píng)估軟件開(kāi)發(fā)。其中，評(píng)估準(zhǔn)則建立評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法;評(píng)估模型將評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法用數(shù)學(xué)公式來(lái)描述;評(píng)估算法解決如何進(jìn)行計(jì)算的問(wèn)題;評(píng)估軟件為企業(yè)提供評(píng)估的計(jì)算工具。

5.可靠性數(shù)據(jù)的收集

可靠性設(shè)計(jì)和分析需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，沒(méi)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基本上無(wú)法做可靠性設(shè)計(jì)和分析。因此，企業(yè)必須高度關(guān)注可靠性數(shù)據(jù)的收集，積累和建立可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)?？煽啃詳?shù)據(jù)的類(lèi)型包括：零件的失效數(shù)據(jù)、部件的故障數(shù)據(jù)、整機(jī)的故障數(shù)據(jù)、可靠性成本數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、故障消除知識(shí)等。

四、制造可靠性控制能力的建立和提升

據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品故障的40%是由加工和裝配階段造成的，因此，必須對(duì)制造階段的可靠性進(jìn)行控制，主要包括以下3方面內(nèi)容。

1.零件特性的一致性控制技術(shù)

零件特性的不一致對(duì)可靠性的影響巨大，零件特性包括尺寸精度、幾何精度、表面質(zhì)量、熱處理質(zhì)量、焊接殘余應(yīng)力、鑄件殘余應(yīng)力、機(jī)械加工殘余應(yīng)力等，會(huì)造成產(chǎn)品精度的喪失和性能的不穩(wěn)定。零件機(jī)械精度主要靠設(shè)備的工序能力來(lái)控制，熱處理特性的一致性靠工藝過(guò)程來(lái)控制，各種殘余應(yīng)力必須在投入裝配前予以消除。零件特性的一致性控制可以從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等幾個(gè)方面來(lái)著手。

2.部件裝配過(guò)程可靠性控制技術(shù)

只有部件的可靠性得到保證，整機(jī)的可靠性才能得到提高。因此，國(guó)外企業(yè)非常重視部件的可靠性。部件裝配過(guò)程可靠性控制技術(shù)包括：清潔裝配技術(shù)(毛刺、清洗、環(huán)境)、連接(廣義)可靠性控制技術(shù)、可靠性驅(qū)動(dòng)的部件裝配工藝，關(guān)鍵是要增加中間檢驗(yàn)工序，保證裝配過(guò)程的一致性。例如：管路暢通、漏油、異響、預(yù)緊力控制、力矩控制、精度、運(yùn)動(dòng)的順暢性等特性都要在裝配過(guò)程中和裝配完成后進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.整機(jī)裝配過(guò)程可靠性控制技術(shù)

整機(jī)裝配的主要任務(wù)是將零部件連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的產(chǎn)品。整機(jī)裝配過(guò)程可靠性控制技術(shù)包括：清潔裝配技術(shù)(毛刺、清洗、環(huán)境)、電氣連接的可靠性控制、管路連接的可靠性控制、機(jī)械連接的可靠性控制、油品清潔度控制技術(shù)、可靠性驅(qū)動(dòng)的整機(jī)裝配工藝。

五、可靠性試驗(yàn)基礎(chǔ)能力的建立和提升

試驗(yàn)是提升可靠性的必要手段，包括發(fā)現(xiàn)故障和消除故障，都需要建立試驗(yàn)手段?？煽啃栽囼?yàn)?zāi)芰Πǎ?

(1)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤試驗(yàn)

(2)部件可靠性試驗(yàn)臺(tái)的建立

(3)整機(jī)可靠性試驗(yàn)加載裝置

(4)試驗(yàn)規(guī)范的建立

(5)故障率浴盆曲線(xiàn)定量化分析

(6)早期故障消除技術(shù)

六、可靠性保障能力的建立和提升

可靠性是個(gè)技術(shù)問(wèn)題，但更是個(gè)管理問(wèn)題，如果沒(méi)有有效的管理手段來(lái)支持，可靠性是無(wú)法得到提高的。可靠性保障能力的建立包括以下3方面內(nèi)容。

1.配套件可靠性保障

據(jù)統(tǒng)計(jì)，配套件的故障占總故障的30%左右，況且，國(guó)內(nèi)配套件企業(yè)基本沒(méi)有可靠性概念，主機(jī)廠(chǎng)拿來(lái)就裝機(jī)，很少進(jìn)行可靠性試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，使得配套件成為整機(jī)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。為了保證配套件的質(zhì)量和可靠性，可以采取以下措施：優(yōu)選配套件企業(yè)，督促配套件企業(yè)建立質(zhì)量保證體系，幫助配套件企業(yè)建立試驗(yàn)手段，主機(jī)企業(yè)自行建立配套件可靠性試驗(yàn)臺(tái)，沒(méi)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的配套件堅(jiān)決不裝機(jī)等。

2.可靠性保障體系的建立

在企業(yè)開(kāi)展可靠性工程，一項(xiàng)非常重要的工作就是建立可靠性保障體系，通過(guò)管理措施來(lái)保證可靠性措施的落實(shí)。建立可靠性保障體系要把握住3大要害：覆蓋范圍的壽命周期性、規(guī)范制定的精細(xì)性、規(guī)范執(zhí)行的嚴(yán)格性。也就是說(shuō)，體系的內(nèi)容要覆蓋產(chǎn)品的壽命周期，建立的體系文件必須非常精細(xì)，影響可靠性的所有細(xì)節(jié)都應(yīng)該考慮到，所建立的體系必須得到不折不扣的執(zhí)行，這樣才能保證產(chǎn)品的可靠性。

3.運(yùn)行可靠性控制

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于用戶(hù)使用不當(dāng)造成的故障占機(jī)床總體故障的20%左右，因此，必須控制用戶(hù)對(duì)機(jī)床的使用，主要內(nèi)容包括：極限運(yùn)行條件控制技術(shù)，主要是預(yù)防用戶(hù)對(duì)機(jī)床的超載使用;強(qiáng)制維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)，主要是確保用戶(hù)不按規(guī)定保養(yǎng)不能開(kāi)機(jī);運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控技術(shù)，主要監(jiān)控不要超出機(jī)床的正常使用環(huán)境條件(溫度、濕度、灰塵、振動(dòng)等)，超出規(guī)定條件就進(jìn)行預(yù)警;維修預(yù)警及維修決策技術(shù)，主要是確定機(jī)床的大修時(shí)間，通過(guò)大修恢復(fù)機(jī)床的精度和可靠性。

七、結(jié)束語(yǔ)

為了持續(xù)提升機(jī)床產(chǎn)品的可靠性，企業(yè)必須建立自己的可靠性保障能力，本文對(duì)可靠性能力建設(shè)進(jìn)行了論述，可以歸納為：能力是關(guān)鍵，技術(shù)是前提，管理是核心，精細(xì)是要害。因此，嘉科發(fā)展的可靠性工作都要圍繞“精細(xì)化”來(lái)展開(kāi)，一切工作都要：精細(xì)、精細(xì)、再精細(xì)!!!