黃文忠

摘要：隨著工業(yè)全球化的迅猛發(fā)展，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，受市場競爭和顧客對產(chǎn)品質(zhì)量要求逐步提高的影響，企業(yè)在激烈的市場競爭中需要不斷提高產(chǎn)品可靠性，不斷滿足消費者滿意度，同時也增強(qiáng)了企業(yè)的競爭力。文章對機(jī)械制造工藝的可靠性進(jìn)行了探析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造業(yè)；制造工藝；可靠性；機(jī)械化；機(jī)械制造裝備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TH162 文章編號：1009-2374（2016）25-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.042

1 概述

機(jī)械制造可靠性指在規(guī)定的生產(chǎn)條件與生產(chǎn)時間下，機(jī)械制造工藝可以生產(chǎn)出滿足可靠性要求產(chǎn)品的能力。由此可見，產(chǎn)品制造的工藝設(shè)計、制造流程、管理方法等不同的方面都涵蓋在機(jī)械制造可靠性中。產(chǎn)品可靠性的指標(biāo)是在產(chǎn)品設(shè)計時制定的，但能否達(dá)到可靠性指標(biāo)是由機(jī)械制造流程與工藝決定的。所以說產(chǎn)品的可靠性需要由制造工藝的可靠性決定，制造工藝是提高產(chǎn)品可靠性的重要因素。就目前國內(nèi)外對產(chǎn)品與制造工藝可靠性研究來看，尤其是產(chǎn)品設(shè)計的可靠性已經(jīng)發(fā)展得較為完善，但是制造工藝可靠性的研究還未得到普遍重視，而且制造過程中操作人員、機(jī)械設(shè)備、產(chǎn)品原材料、車間環(huán)境等都會影響機(jī)械加工制造，從而大大增加了機(jī)械制造工藝可靠性研究的難度，導(dǎo)致機(jī)械制造工藝的研究一直處于落后的狀態(tài)，缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識，現(xiàn)有的研究成果難以投入到實際的機(jī)械制造加工中。

2 關(guān)系機(jī)器制造工藝的因素及研究可靠性的方法、指標(biāo)體系

2.1 影響可靠性的各類因素

機(jī)械制造過程影響工藝可靠性的因素很多，而且錯綜復(fù)雜，某種工藝缺陷可能是由一種或多種影響因素發(fā)生故障造成，也可能是由多種影響因素相互關(guān)聯(lián)造成，歸納起來大致為人、機(jī)、料、法、環(huán)、測、管（6M1E）七類。在制造過程，人的影響不容忽視，人員責(zé)任心不強(qiáng)、業(yè)務(wù)水平差或者身心健康狀況欠佳，會造成管理不到位或發(fā)生錯誤。機(jī)器設(shè)備、工裝陳舊、落后，制造精度差，故障率高，就難以保證產(chǎn)品制造過程的穩(wěn)定性和制造精度。工藝技術(shù)復(fù)雜、落后，工藝設(shè)計不合理，工藝文件管理混亂，就難以保證正常生產(chǎn)和制造產(chǎn)品的可靠性。原材料存在缺陷、性能不滿足要求就無法保證產(chǎn)品性能和可靠性。檢測器具的精度和先進(jìn)性直接影響產(chǎn)品檢測質(zhì)量和效率。環(huán)境條件包括生產(chǎn)過程的場地大小，通風(fēng)、照明、溫濕度等對產(chǎn)品性能、質(zhì)量、可靠性的影響也很大。工藝管理受控、監(jiān)管到位，可以有效預(yù)防生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)少出錯誤、故障，保證工藝可靠性的實現(xiàn)。

2.2 研究可靠性的不同方法

可靠的分析方法可以保證一套工藝是否能合理可行，在制造過程中少出故障。在制造過程中很多影響因素難以定量描述，而對不能夠定量描述的因素大多采用定性的分析研究，通常的定性研究方法有故障模式影響分析（FMEA）和故障樹分析（FTA）等方法，科學(xué)的定性分析方法也可以對過程的影響因素進(jìn)行準(zhǔn)確分析。

2.3 研究可靠性的指標(biāo)體系

不能通過仔細(xì)的觀察或嘗試了解制造工藝是否達(dá)到所需要的標(biāo)準(zhǔn)，然而更不可能輕而易舉地對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行到位的評價。那么就帶來了問題，應(yīng)該采取什么方法去體現(xiàn)機(jī)械制造工藝的相關(guān)性能以及產(chǎn)品質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)？這就需要我們采取相對應(yīng)的措施去解決這些現(xiàn)實問題，可以通過對產(chǎn)品設(shè)置一套指標(biāo)體系，然后對產(chǎn)品的各方面性能檢驗，再與指標(biāo)詳細(xì)對比，就能發(fā)現(xiàn)出差距和問題。由于產(chǎn)品只有機(jī)械制造完成后才能發(fā)現(xiàn)相關(guān)不符合要求的地方，需要我們仔細(xì)與指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)做詳細(xì)比對，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。在對機(jī)械工藝進(jìn)行評價的時候，問題的出現(xiàn)及發(fā)現(xiàn)就反映出了指標(biāo)的可靠性。從了解的大量數(shù)據(jù)及結(jié)果來看一套科學(xué)合理的指標(biāo)體系很有必要，好的體系大概包括以下方面：穩(wěn)定性、故障發(fā)生率、維修故障平均時間、自修性等，都可以去對工藝可靠性指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的比對及分析。

在具體比對過程中，不同的指標(biāo)可能會產(chǎn)生不同程度的影響。從以下五個方面進(jìn)行探究：（1）全面性：要求指標(biāo)體系可以全面將機(jī)械制造工藝的所有可靠性要求進(jìn)行概述，不可遺漏一項；（2）達(dá)標(biāo)性：機(jī)械制造在生產(chǎn)完成過程中，指標(biāo)體系可進(jìn)行功能指導(dǎo)作用，只有在制造過程中滿足功能需求，從而保證制定合理的定量描述來要求制造過程的生產(chǎn)能力；（3）適應(yīng)性：指標(biāo)體系與機(jī)械制造流程中的運行機(jī)制要相互適應(yīng)，對應(yīng)著制造過程中的各種模式包括已經(jīng)失效的功能；（4）使用廣：指標(biāo)體系可以應(yīng)用在很多的制造過程中，在應(yīng)用過程中選取對應(yīng)該制造過程的指標(biāo)評價體系對工藝可靠性進(jìn)行評定；（5）核算性：機(jī)械制造實際運行過程中，指標(biāo)體系會進(jìn)行定量核算，從而確保產(chǎn)品的可

靠性。

3 從不同的角度對制造工藝進(jìn)行分析及評價

一般是在機(jī)械未批量生產(chǎn)之前對機(jī)械制造工藝過程進(jìn)行試驗，及時有效發(fā)現(xiàn)工藝運行環(huán)節(jié)中存在的問題及隱患，從而收集數(shù)據(jù)去對工藝進(jìn)行改造。還可以通過發(fā)現(xiàn)的信息從系統(tǒng)層面與指標(biāo)層面對制造完成后的產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的分析及改造。系統(tǒng)層面主要從機(jī)械制造的整個制造流程出發(fā)，利用產(chǎn)品可靠性的指標(biāo)來評價整個工藝的可靠度。將試運行階段生產(chǎn)的產(chǎn)品可靠值與設(shè)計值進(jìn)行對比，通過比值來確定機(jī)械制造工藝可靠性能否達(dá)到要求。由此可見，需要準(zhǔn)確地估算出產(chǎn)品可靠性才能保證此類評價方法的準(zhǔn)確性。在機(jī)器進(jìn)行投產(chǎn)使用前，大部分的企業(yè)無法對機(jī)械在以后的進(jìn)程中進(jìn)行預(yù)測，所以此種方式運用較少。指標(biāo)層面的評價方法是將壽命時間滿足威布爾定律的產(chǎn)品作為評價樣品，然后收集相似產(chǎn)品的各項關(guān)鍵性的可靠性數(shù)據(jù)信息，將評價樣品與相似產(chǎn)品的各種相同的可靠性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對比分析，從而確定機(jī)械制造工藝可靠性是否滿足要求。

在機(jī)械制造過程中，在規(guī)定的生產(chǎn)條件下，制造工藝失去了確保產(chǎn)品可靠性的功能性，即為工藝故障。如果制造過程中出現(xiàn)工藝故障，不但會影響已經(jīng)制造的產(chǎn)品質(zhì)量可靠性，而且對整個制造流程的加工進(jìn)度都會產(chǎn)生影響，最終會給制造企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失。那么在制造過程中需要控制工藝生產(chǎn)流程，避免出現(xiàn)故障問題。但在實際的制造過程中，存在諸多的影響因素，導(dǎo)致出現(xiàn)不同類型的工藝故障，如果機(jī)械制造工藝可靠性達(dá)到指標(biāo)，工藝故障的發(fā)生頻率將大大降低，所以機(jī)械制造工藝可靠性體系中需要引入工藝故障發(fā)生率來評價。

4 增強(qiáng)機(jī)械制造工藝可靠性的解決措施

4.1 加強(qiáng)工藝技術(shù)管理，提高裝備和工藝技術(shù)水平

技術(shù)是否先進(jìn)關(guān)系著機(jī)械制造工藝是否能夠在有限的時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性，所以及時學(xué)習(xí)引進(jìn)新的工藝也很關(guān)鍵，要通過不斷提高機(jī)械制造裝備自動化程度和工藝技術(shù)水平，來提高機(jī)械制造工藝可靠性。在工藝總方案策劃及工藝設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)注重工藝可靠性策劃，合理安排各道工序加工順序，正確選用工藝設(shè)備、工藝參數(shù)、工裝和檢測器具，明確關(guān)鍵孔位特征，制定相應(yīng)的工藝控制措施，并盡可能采用經(jīng)過大量實踐驗證的操作簡單、成熟、規(guī)范的工藝技術(shù)，來保證工藝可靠性。

4.2 深入研究各類影響可靠性的因素并加以控制

為了確保機(jī)械制造工藝可靠性，需將各類影響因素加以控制。在實際的生產(chǎn)過程中，要注意以關(guān)鍵的影響因素為控制點，通過以點概面的方式來將各類影響因素進(jìn)行分析。如機(jī)械生產(chǎn)中，可以關(guān)鍵孔位為起點，對生產(chǎn)工藝的故障率、誤差等要素進(jìn)行分析控制，確保關(guān)鍵孔位的工藝可靠性，隨后利用模糊評價的方式，對孔位生產(chǎn)工藝可靠性進(jìn)行評估，不但可以擴(kuò)充研究數(shù)據(jù)與信息，也優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。

4.3 要加強(qiáng)機(jī)械制造全過程的監(jiān)督管理

要針對機(jī)械制造過程中涉及的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等方面進(jìn)行嚴(yán)格檢查考核和監(jiān)督，確保工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、裝配、檢測等各工作環(huán)節(jié)得到有效控制。應(yīng)明確各類人員在可靠性工作中的職責(zé)，加強(qiáng)培訓(xùn)，提高素質(zhì)，減少人為因素對工藝可靠性的影響。加強(qiáng)工藝文件管理，確保工藝文件完整、正確、統(tǒng)一、有效。加強(qiáng)設(shè)備工裝、檢測器具的定期檢定、檢查和維護(hù)保養(yǎng)，為提高工藝可靠性創(chuàng)造良好條件。嚴(yán)格控制原材料性能質(zhì)量，避免不合格的材料投入使用。加強(qiáng)環(huán)境條件的管理控制，確實滿足制造工藝和產(chǎn)品可靠性要求。

4.4 建立完善的可靠性指標(biāo)體系和評定機(jī)制

企業(yè)需要依照機(jī)械制造生產(chǎn)的產(chǎn)品，制定對應(yīng)的工藝可靠性評定指標(biāo)，這樣才可以確保生產(chǎn)中所有相關(guān)聯(lián)的過程得到有效控制，也確保了評價工藝可靠性的準(zhǔn)確度。在制定工藝可靠性評價指標(biāo)時，需要將生產(chǎn)設(shè)備、流程、影響因素等都考慮進(jìn)去，確保指標(biāo)的科學(xué)性與合理性，同時也要滿足全面性、核算性等特點，才能保證評價指標(biāo)的有效開展。應(yīng)建立完善的工藝可靠性管理組織機(jī)構(gòu)，明確各單位、各類人員工作職責(zé)，建立工藝可靠性評定和反饋系統(tǒng)，對工藝可靠性實施有效管理和控制。適時開展工藝可靠性評定工作，通過評估和驗證，排查工藝故障，制定措施，優(yōu)化工藝設(shè)計，使工藝可靠性得到有效增長。

5 結(jié)語

在我們的生活中，機(jī)械化慢慢成為了比較常見的現(xiàn)象。在如此強(qiáng)勁的市場競爭力下，機(jī)械制造業(yè)想盡辦法改變現(xiàn)狀，尤其是在機(jī)械制造工藝及生產(chǎn)技術(shù)方面進(jìn)行了詳細(xì)的探究。雖然在機(jī)械制造過程中存在著很多問題，企業(yè)還是涌現(xiàn)出許多新產(chǎn)品，產(chǎn)品不僅美觀，使用性及產(chǎn)品壽命方面都有了不同程度的提高。在研究工藝可靠性過程中，可以探索應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，加強(qiáng)工藝管理，通過良好的硬件提升產(chǎn)品可靠性，使得我國的機(jī)械制造工藝的創(chuàng)新性得到提高，促進(jìn)國民生產(chǎn)總值的提升。

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（責(zé)任編輯：王 波）