2017年5月23日

MDH80加工中心可靠性分析結論

結論本文以國內某重型柴油發動機缸體、缸蓋生產線上16臺國產MDH80加工中心作為研究對象。運用FMECA和FTA分析法分析了這16臺加工中心在早期失效期的故障數據。并利用可靠性分配來改進加工中心的設計。得出的結論如下：(1)通過分析加工中心的功能，將加工中心分為了 10個子系統。對比各個子系統的故障頻率得出工件傳輸系統和控制電氣系統的故障頻率比較大。對比各子系統的平均維修時間得出主軸系統的平均維修時間比較大，應該調整維修預案。通過故障責任分析出裝配責任占的比重達到30%,應該重點加強改進。(2)總結了 MDH80加工中心在早期失效期內發生的所有故障模式，并將這些故障模式分為了 6類。其中功能型和狀態型故障模式所占的比重都超過了 30%，是改進的重點。對各種故障模式造成的影響進行了整理。運用CA定量分析法分析了加工中心所有的故障模式和子系統的故障危害度，并重新定義了 CA定量分析法中損傷概率的取值條件。得出工件傳輸系統的故障危害度較大，是加工中心可靠性最薄弱的環節。總結出 13個危害度比較大的，需要立即解決的故障模式。通過對比各個子系統的故障頻率和故障危害度，可以得出結論：加工中心維修人員應該以故障危害度為準則制定維修策略而不是故障頻率。(3)針對加工中心的特點，本文制定了建立加工中心各個子系統故障樹的規范和方法。通過故障樹分析了各個子系統的故障原因，并針對各個子系統的故障原因和故障隱患提出了改進措施。發現MDH80加工中心在早期失效期內大部分的故障都是由設計不合理或裝配不合格引起的。各個子系統共性的改進措施是：在程序設計時，要充分考慮到生產線上可能遇到的突發情況，為每一種突發情況制定保護程序，避免出現重大程序漏洞；對于容易出現問題的元器件要重新檢查其性能和裝配情況，并增加元器件保護裝置。故障原因分析的結果對于加快加工中心渡過早期失效期和優化維修策略具有較大的作用。(4)介紹了可靠性分配的作用。分析了本次加工中心可靠性分配所使用的方法和四個可靠性分配因素：系統危害度、系統維修性、故障頻繁性、費用比。并以本次研宄用的這批MDH80加工中心作為模板，將新設計的加工中心整機可靠性指標分配給各個子系統。得出在設計下一批MDH80加工中心時，如果新設計出的加工中心的MTBF要求達到550h，各個子系統應該達到的最合理的MTBF。本文從舊加工中心的改進和新加工中心的設計兩方面，提出了改進國產MDH80加工中心可靠性的方法。為加工中心的制造商和使用用戶提供了有效的改進建議。但是由于時間和條件的限制，還需要有進一步完善的地方：(1)本文使用的故障數據都是在加工中心早期失效期內獲得的，應該繼續跟蹤加工中心在偶然失效期內的表現，改進在偶然失效期內的維修策略。(2)為了能夠分析更多的數據，可以利用本文的研宄方法制定可靠性分析軟件，減少人力的工作時間。(3)故障數據庫內容需要不斷增加，并運用可靠性評價技術來計算偶然失效期內的平均故障間隔時間。

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