淺析機械裝備可靠性研究及展望論文
1 前言
隨著我國製造業的飛速發展，機械裝置日益精密，邁向了與傳統制造強國競爭的時刻。對於重大或尖端機械裝置如高速鐵路列車，大型客機，大型航空器等，其質量和效能的競爭越來越多地取決於可靠性的競爭,更有甚者，美國有關部門曾將可靠性技術列為世界三大工程技術成就之一，可見其地位的重要性。我國雖已成為製造業全球第一的製造大國，但製造出的機械裝備即使精度和效能與發達國家如德國等無異，但可靠性引數如平均使用壽命等遠低於發達國家裝置，裝置的首發故障時間也低於發達國家，尤其在農業機械，工程機械等領域，群眾寧願多大價錢買國外進口的水稻插秧機，就是因為我國產機械裝置可靠性太低。可見可靠性技術已成為我國成為製造強國，實現中國製造2025 的關鍵所在。
2 可靠性的定義與內涵
機械裝備可靠性的定義是產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。其基本內涵是規定的時間，規定的條件，規定的物件，規定的功能，即四規定，這也是可靠性這一概念的核心。
細細分來，機械裝備的可靠性又可分為機械裝備的設計可靠性，製造可靠性，執行可靠性，維修可靠性，管理可靠性等。其中設計和製造的可靠性體現了裝置在設計製造或者說是前期管理中的水平。而執行可靠性體現了裝置在使用過程中的安全可靠狀態，也是我們最為關注的。維修可靠性和管理可靠性則體現了裝置在維修過程的狀態(難易等)和裝置管理的管理水平。
3 機械裝置的故障曲線及其啟示
與可靠性最為相關的因素是故障。產品不能完成規定功能的事件或狀態稱為故障，機械裝備的可靠性是產品隨時間完成規定功能的保持能力，換名話說，要長時間的保持效能就是不要出故障，不出故障或出了故障能很快維修是裝備可靠性的特性。因此，研究可靠性有必要研究機械裝置的故障曲線，即浴盆曲線，並從中獲得啟示。
機械裝備有突發故障與漸進性故障之分，大部分為漸進性故障。對其，據長期以來的.理論研究和資料統計，發現多數裝置失效率曲線，它明顯地分為三段，分別對應裝置的三個不同階段或時期。即早期故障期，偶發故障期，磨損故障期。
第一階段是早期故障期;表明裝置在剛投入使用時，故障率很高，但隨著產品工作時間的增加，故障率迅速降低，這一階段失效的原因大多是由於設計,製造過程中的缺陷而造成的。
第二階段是偶發故障期，這一階段的特點是故障率較低，且較穩定，往往可近似看作一條水平直線，出現故障的原因往往由於維修操作不當引起，這一時期是產品的正常使用階段。
第三階段是磨損故障期;該階段的失效率隨時間的延長而急速增加，主要原因往往對應於元器件已進入劇烈磨損階段，正常工作表面被破壞，磨損劇烈，如不及時維修，裝置將停機或出現嚴重後果。
對於一階段加強裝置的前期管理，在產品出廠前試驗，在投入使用前除錯驗收;提高操作人員的操作、維護水平，按照操作規章行事可延長裝置的正常使用壽命;對於進入第三階段的裝置，及時進行更新改造可避免出現重大故障。上述即從浴盆曲線中獲得提高裝置執行可靠性的措施。
4 我國對於機械裝備可靠性技術研究中出現問題
4.1 傳統可靠性研究是基於機率論與數理統計，即基於大資料的研究，而很多重大事故如日本福島核電站爆炸，美國太空梭爆炸等都是偶發事件，案例很少，很難獲得切實可行的大資料進行統計分析。而若採取一般的機械裝置的可靠性試驗的方法,則要費資、費力,備件費用大週期長，而且不能大容量。
4.2 大多數可靠性研究如機械產品可靠性實驗等忽略了機械失效機制的多樣性和其與機械產品實際執行環境的關係。只在理想條件下實驗出的實驗結果，即使擁有大資料，也與實際存在較大的差距，因為機械產品的實際工作環境與試驗環境相比更為複雜、更為惡劣。
4.3 前已分析，對於正在運轉使用中的機械裝置，我們更加關注其運轉過程中的可靠性。而我們現行的可靠性研究則只能分析裝置整個壽命週期內的可靠性怎樣，進而獲得裝置在今後的設計製造中的改進或進行計劃維修。這種傳統可靠性評估無法根據現行執行裝置的工況狀態及時作出當前執行可靠性評估，而這恰恰對於重大裝置來說更為關鍵。
4.4 很多機械可靠性理論，包括借鑑西方國家的裝置管理理論並未真正應用到機械裝置的設計製造當中，即理論研究與實際脫節。
5 對可靠性分析及提高機械裝置可靠性的展望
5.1 採用狀態監測技術
採用狀態監測技術，及時獲取執行中的機械裝置的相關資訊，此資訊是機械裝置的執行狀態的真實反映。
5.2 建立專家系統
建立基於計算機網路的專家診斷系統，專家系統可以將全網機械裝置整理分析，得出切實的相對絕對判斷標準，進而根據狀態監測所獲資訊及時獲得機械裝置的執行可靠性引數，進而採取下步行動。
5.3 機械裝置可靠性提升方法
根據水桶理論，最弱子系統的水平限制著總系統的水平，因此我們應對可靠性最低的零部件重新設計，提升裝置總可靠性。
此外，變串聯絡統為並聯系統，將顯著提升裝置的總可靠性。這將是之後機械裝置設計製造的新方向。
6 結束語
本文詳細介紹了機械裝置可靠性的概念及研究中出現的問題，後又對機械領域可靠性研究及裝置製造提出了展望。希望我國的製造業能夠克服可靠性這一瓶頸，大步邁向前方。
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