摘要：在一個(gè)工程機(jī)械系統(tǒng)中，往往有眾多不同的部件，一個(gè)部件損壞或是有誤將會(huì)對(duì)整體機(jī)械的壽命和使用狀態(tài)造成負(fù)面影響。因此，工程機(jī)械對(duì)于可靠性的要求較高?；诖耍疚木途唧w討論了工程機(jī)械可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以此來(lái)為優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的可靠性和計(jì)算效率提供參考。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;可靠性;數(shù)據(jù)管理;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

當(dāng)前工程機(jī)械領(lǐng)域最為重要且被普遍應(yīng)用的技術(shù)就是可靠性技術(shù)，而可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)則是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)匯總并建立起數(shù)據(jù)庫(kù)供給使用者分析數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)，其系統(tǒng)模塊類型多樣，例如工程機(jī)械產(chǎn)品樹(shù)模塊、影響及危害性分析模塊、工程機(jī)械維修分析模塊等等，主要是分析工程機(jī)械中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，在問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決過(guò)程中提高工程機(jī)械的可靠性。以下就對(duì)工程機(jī)械可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的現(xiàn)存問(wèn)題和設(shè)計(jì)流程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

一、工程機(jī)械可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)現(xiàn)存問(wèn)題

我國(guó)是世界公認(rèn)的制造大國(guó)，工業(yè)企業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程機(jī)械的制造可以說(shuō)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，然而在實(shí)際工作中，卻出現(xiàn)機(jī)械易損壞或是易發(fā)生故障的現(xiàn)象，不僅浪費(fèi)了資源，還降低了機(jī)械的使用壽命，影響正常的建設(shè)，直接損害了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。常見(jiàn)的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：

（一）對(duì)可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)缺乏研究

工程機(jī)械的可靠性研究需要貫穿到產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)時(shí)期——從設(shè)計(jì)，生產(chǎn)到使用。設(shè)計(jì)階段尤為重要，設(shè)計(jì)階段增強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的可靠性，就能極大地增強(qiáng)機(jī)械生產(chǎn)制造和使用方面的質(zhì)量，從而解決使用過(guò)程中機(jī)械易出現(xiàn)故障的問(wèn)題。但是當(dāng)前我國(guó)的研究主要在生產(chǎn)后的機(jī)械使用上，只是對(duì)試驗(yàn)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而導(dǎo)致研究缺乏重點(diǎn)，忽視了對(duì)設(shè)計(jì)階段的研究。

（二）工程機(jī)械的維修性和可靠性相分離

當(dāng)前我國(guó)工程機(jī)械可靠性較低的問(wèn)題還體現(xiàn)在維修性和可靠性研究相分離方面，可靠性保障了機(jī)械在使用中盡可能少的出現(xiàn)問(wèn)題，維修性則保證了機(jī)械在使用中一旦出現(xiàn)故障就能得到及時(shí)的修復(fù)，都對(duì)機(jī)械的質(zhì)量問(wèn)題有所保障，甚至決定了機(jī)械的使用質(zhì)量。但是當(dāng)前我國(guó)對(duì)機(jī)械的可靠性和維修性總是分開(kāi)研究，使其在實(shí)際使用中缺乏綜合性的保障措施。

二、可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）功能模塊設(shè)計(jì)

對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行可靠性建模是可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)所在，利用物聯(lián)網(wǎng)收集到的數(shù)據(jù)，可以對(duì)機(jī)械工程的類型進(jìn)行相應(yīng)地劃分，接著對(duì)其分配可靠性指標(biāo)，檢查結(jié)果與目標(biāo)是否一致，有誤情況需要重新進(jìn)行調(diào)整，最后根據(jù)機(jī)械的故障數(shù)據(jù)建立可靠性框圖模型，進(jìn)行詳細(xì)地分析，以此來(lái)檢查結(jié)果是否滿足可靠性要求。一旦出現(xiàn)不滿足的情況，就需要對(duì)機(jī)械的部件進(jìn)行相應(yīng)的替換，常見(jiàn)的模塊設(shè)計(jì)有可靠性框圖模塊，用分布函數(shù)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，計(jì)算其可靠度;工程機(jī)械產(chǎn)品樹(shù)模塊，基于產(chǎn)品信息建立的模塊;FMECA模塊，主要是對(duì)故障信息進(jìn)行收集、歸檔，記錄故障機(jī)械的信息，在分析人員解決問(wèn)題提出糾正措施后記錄在冊(cè)，為以后相類似的故障問(wèn)題提供參考;可靠性分配和預(yù)計(jì)模塊，用平均分配法進(jìn)行的模塊設(shè)計(jì);RCMA模塊，主要對(duì)可靠性進(jìn)行維修分析，劃分故障機(jī)械的維修級(jí)別，按順序給出合理的故障維修排列;FTA模塊，對(duì)故障機(jī)械建立故障樹(shù)建模，分析整體機(jī)械故障的概率，排列其關(guān)鍵程度和重要性，為維修順序提供參考。

（二）運(yùn)行框架設(shè)計(jì)

工程機(jī)械可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行流程主要是先將機(jī)械參數(shù)錄入到產(chǎn)品樹(shù)中，對(duì)可靠性分配和可靠性預(yù)計(jì)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果查看是否符合要求，符合要求的就為工程機(jī)械設(shè)計(jì)提出改進(jìn)意見(jiàn);同時(shí)還要進(jìn)行可靠性框圖的分析，對(duì)電子部分的失效率和平均壽命進(jìn)行分析，對(duì)機(jī)械部分的安全可靠度進(jìn)行分析，同樣根據(jù)結(jié)果提出改進(jìn)意見(jiàn);利用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)機(jī)械類型進(jìn)行編號(hào)后記錄每個(gè)部件的可靠性信息和失效信息，可靠性信息進(jìn)入可靠性框圖分析流程中，失效信息進(jìn)入故障診斷大綱中;對(duì)失效信息進(jìn)行FMECA模塊和故障數(shù)分析，分析故障模式的危害程度，以及最小割集頂事件故障時(shí)效概率和底事件的重要程度，通過(guò)RCMA得出最終的故障診斷大綱。工程機(jī)械可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架內(nèi)容有以下幾方面：

（1）產(chǎn)品樹(shù)：數(shù)據(jù)輸入、參數(shù)設(shè)計(jì)、打印報(bào)表。

（2）可靠性預(yù)計(jì)與分配：評(píng)分輸入、可靠性預(yù)計(jì)分析、可靠性分配分析、打印報(bào)表。

（3）可靠性框圖分析：框圖建模、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、可靠度分析、打印報(bào)表。

（4）故障模式影響分析：輸入故障參數(shù)、導(dǎo)入故障信息、危害度據(jù)算、打印報(bào)表。

（5）FRACAS：信息錄入、故障表，分析，糾正、打印報(bào)表。

（6）故障樹(shù)：故障數(shù)建模、故障信息輸入、故障數(shù)分析、打印報(bào)表。

（7）RCMA：信息輸入、維修記錄表、維修建議大綱。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前工程機(jī)械領(lǐng)域的可靠性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)機(jī)械的可靠性進(jìn)行了詳細(xì)且有效地分析，并能根據(jù)分析結(jié)果直接展示相關(guān)的建議，減少了大量的人力成本。但由于發(fā)展時(shí)間較短，在設(shè)計(jì)方面依舊有很大的發(fā)展空間，需要相關(guān)工作者去主動(dòng)研究開(kāi)發(fā)，促進(jìn)工程機(jī)械更好地發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

胡江平（1970.2-），男，湖北陽(yáng)新人，大學(xué)本科，教授，高級(jí)工程師，研究方面：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。