機(jī)電產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)體系及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，集精密機(jī)械、液壓氣動(dòng)、電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)等于一體的機(jī)電產(chǎn)品在國防、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，要求也越來越高。為了不斷滿足社會(huì)和科學(xué)發(fā)展日益增長(zhǎng)的需求以及提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，機(jī)電產(chǎn)品向著大型、高性能和高復(fù)雜性等方向發(fā)展。伴隨著機(jī)電產(chǎn)品自動(dòng)化、精密化程度的提高，組成設(shè)備的零部件種類、數(shù)量迅速增加，設(shè)備的結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜，再加上復(fù)雜多變的使用工況使得產(chǎn)品發(fā)生故障的機(jī)率也明顯增加。如果機(jī)電產(chǎn)品不可靠，高性能就不能維持

2、，則會(huì)失去其可用性。長(zhǎng)期以來，我國機(jī)電產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量控制的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)方面與國際先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距，造成產(chǎn)品性能差、可靠性低等缺點(diǎn)，高端復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品大部分依靠國外進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國制造業(yè)的現(xiàn)代化和國防工業(yè)的自主發(fā)展。
　　為了提高國產(chǎn)機(jī)電產(chǎn)品的可靠性水平，必須將可靠性工作融入到產(chǎn)品全壽命周期各個(gè)階段中。本文在國家―高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備‖科技重大專項(xiàng)―機(jī)床箱體類零件精密柔性制造系統(tǒng)研發(fā)及示范應(yīng)用‖（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)

3、：2012ZX04011-031）的資助下，開展了機(jī)電產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)體系及其關(guān)鍵技術(shù)的研究。主要包括以下3部分內(nèi)容：
　?、僭O(shè)計(jì)在一定程度上確定了產(chǎn)品的固有可靠性。然而在許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，由于缺乏完善的可靠性工作體系，導(dǎo)致可靠性工作不能有效地融入到設(shè)計(jì)中來，不僅使設(shè)計(jì)達(dá)不到既定要求，而且還降低了工作效率。針對(duì)這一情況，本文在對(duì)機(jī)電產(chǎn)品全壽命周期可靠性工作分析的基礎(chǔ)上，把可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、產(chǎn)品的可靠性建模、預(yù)計(jì)和可靠性分配等技

4、術(shù)集成起來，構(gòu)建了機(jī)電產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)體系框架，為保證可靠性設(shè)計(jì)工作的有序、高效地開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　?、卺槍?duì)機(jī)電產(chǎn)品可靠性分配問題，論文提出了基于灰色理論的綜合評(píng)分分配模型。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，由于可靠性數(shù)據(jù)較為缺乏，因此采用以專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的綜合評(píng)分分配法對(duì)整機(jī)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行分配，其核心是應(yīng)用灰色理論中的灰色決策和灰色關(guān)聯(lián)法評(píng)估各單元之間的相對(duì)失效關(guān)系，然后將整機(jī)的可靠性指標(biāo)依次按線性關(guān)系分配到每個(gè)組成單元。其特點(diǎn)是不僅綜

5、合考慮了各種可靠性影響因素，而且還有效地減小了主觀不確定評(píng)估帶來的誤差。最后以國產(chǎn)某型號(hào)臥式加工中心為例，對(duì)其進(jìn)行了可靠性分配，并驗(yàn)證了該方法的可行性與準(zhǔn)確性。
　?、坩槍?duì)機(jī)電產(chǎn)品故障模式、影響及危害性分析（Failure Mode, Effects and Criticality Analysis, FMECA）問題，論文在對(duì)傳統(tǒng)危害性分析研究的基礎(chǔ)上，提出了基于灰色關(guān)聯(lián)決策的改進(jìn) FMECA模型。該方法首先采用區(qū)間數(shù)對(duì)諸故障模