工程机械产品试验阶段的可靠性评估方法

工程机械产品试验阶段的可靠性评估方法

赵志超

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司    黑龙江 哈尔滨    150066

摘要：在现阶段的工程机械产品试验过程中，有很多具有挑战性的问题需要解决，而只有将宏观层面上的可靠性试验技术等问题与微观层面上的材料实效机理两者有效结合，并进行统一处理，才能够促进整个工程机械产品可靠性试验技术的进一步发展，有效保障相关机械产品的质量以及使用安全性。工程机械产品的可靠性试验是一种对产品可靠性进行试验以及评定的措施，其目的在于能够及时发现该机械产品中存在的一些弊病并加以修正，从而进一步优化该机械产品。而在进行机械的可靠性试验过程中，提升整个试验任务的成功概率、降低维修费用以及能够确定评价该产品是否符合要求，也是其所需进一步优化的发展趋势。

关键词：工程机械产品；试验；可靠性；评估方法

引言

有效提升工程机械产品试验水平，应当建立完善的工程机械产品质量监督体系，建设动态性的工序质量优化信息系统，保证整机转配的精度和质量水平，积极建立完善的评价体系，善于借助企业外部力量，真正理清零部件质量可靠性的逻辑关系，延长产品的质量保证周期。

1工程机械产品试验阶段的核心工作内容

在目前的发展阶段中，工程机械行业的主要特征体现在两个方面，第一，机械产品设计相近，内部配置也十分相似，生产过程以复制为主，相互之间只存在较小的差异。存在部分企业所生产的产品高低配置各不相同，主要面向高端客户，部分产品也会出口国外。第二，就企业方面而言，市场环境中追求发展的企业有很多，这就造成市场产能过剩的不良局面，大部分企业的营销模式都是薄利多销，产品价格也比较接近，事实上，这些企业的生存空间十分有限，经营风险比较大。在产品试验的核心工作中，研究所设计产品的功能是否和预期相符是关键事项。这能为产品的质量改进提供可靠依据，试验工作涉及到的内容有整机和零部件，常用的试验方法是对比，检验的指标是相关事物的可靠性、工艺性和工业性。产品试验的核心工作需要完成的任务有产品发展规划、增长性分析、可靠性分析、工程师综合能力培养、试探竞争对手的能力、判断设施功能需求、采集机械设备的载荷谱，另外还需要完成与成本投入、工艺选择、试验台建设有关的工作。

2工程机械产品试验的失效原因分析

2.1零件的失效分析

在获取足够的零件失效背景信息后需要通过整理和分析，转化为对零件失效进行系统分析的理论依据。零件失效分析主要是指通过对相关信息的收集，去判定零件具体的失效形式和相关的失效机理，进而运用系统分析方法得出相应结论。

2.1.1零件的失效形式诊断

零件的失效形式是开展失效分析的重要及首要的工作，它决定着失效分析继续工作的方向。在失效分析时，可以把失效形式分为1级、2级、3级等失效形式。零件的失效通常以一种主要形式产生，但也可以以多于两种失效形式复合产生，但一般不会以两种主要形式失效。

2.1.2零件的失效机理

失效机理我们是指失效本质，它是一种物理和微观过程，它可以是内部结构变化、也可以是分子及原子的变化，与这个相对的是宏观上性能及功能的变化。一个机械失效事件在未明确其失效机理的情况下，就得出原因及结论，有可能造成误判。

2.2整机的失效分析

整机失效分析，我们需要通过现象及理论分析寻找并识别零件失效先后顺序，我们必须找到最开始失效的零件产品。识别各零件的失效先后顺序，从而可以分析出导致整机失效的最主要原因和次要原因。失效分析既可以从结果入手，也可以从原因入手，还可以从失效的某个过程入手。

2.3失效分析的方法

失效原因的诊断常采用理化诊断法和系统工程诊断方法。理化诊断方法主要针对失效强度、生产条件为依据的诊断方法。这里推荐较为全面的系统工程诊断方法，常用的有故障树分析法（FTA）、鱼骨图分析法、特征分析法、失效模式及影响分析法和时序树分析法（ETA）等，在具体分析试验结果时，根据情况选用恰当的分析方法。

2.4判定失效原因分析

失效的重点是诊断原因。引起失效的原因比较复杂的，大致分为内因和外因两个。内因包括机械结构、材料及工艺等因素；外因指外在负载、载荷力F大小、外界温度T及环境介质等因素。

3工程机械产品试验阶段的优化策略

3.1机械产品的可靠性理论

在进行机械的可靠性试验过程中，进行小样本参数的有效分析以及评定，对整个试验的评判结果有着非常重要的意义。在机械可靠性试验的过程中，借助于小子样甚至极小子样的试验参数，能够很好地服务于可靠性研究的有效评定。而在评定过程中，除了借助于小样本参数的处理方式之外，还需要充分借助以往的一些研究经验以及试验信息，这样才能够有效保障可靠性试验判定的准确性。

3.2进行可靠性的增长试验

在机械产品的开发周期，一定要通过反复的试验—完善—再试验等环节来确保该机械产品的使用性能。而在试验环节中，能够很好地发现产品在使用过程中的各种弊端，并且借助进一步的分析与研究来完善该机械产品的使用性能，从而使其可靠性能得到持续提升，这便是可靠性的增长试验流程。随着可靠性试验手段的不断进步，使得该试验方式在机械产品上得到了广泛应用，并能够较好地提升整个机械产品的可靠性能。但是借助可靠性的增长试验，其进行试验的周期相对较长，而进行零件更换以及产品分析过程中，还需要大量的资金投入，加大了整个机械产品研发过程中的研发成本。因此在进行机械产品可靠性试验的过程中，应当进一步缩短整个试验过程所需的时间，并采用一些不易磨损、容易更换的零件来进行相关的试验环节，这样就能够在提升整个研发效率的同时，大大降低研发成本，从而进一步提高机械制造企业的经济效益。

3.3 MEMS可靠性试验

MEMS，即微机械与微机电体系，随着我国机械制造水平的不断提升，使得MEMS可靠性试验在进行机械产品可靠性试验的过程中得到了广泛的应用，并逐渐成为机械可靠性试验的研究与应用趋势。微电子机械体系指的是尺寸在毫米以及微米这一范围内，这种体系不同于常规的大于一厘米尺度的机械，能够很好地提升整个机械可靠性试验过程中各种参数的精准程度，但现阶段还无法深入到物理上的微观层面进行分析。而微机械技术一般依附于硅微加工技术的制作，并与微电子芯片的制作类似，能够大批量地生产。而借助于微机械技术，还能够有效减少整个机械加工过程中的成本，且大幅度提升机械产品的研发成本以及生产成本。在微机械里具有能力转换以及传导效果，并且涵盖了光、力、热等多个化学与生物等多种学科。MEMS技术能够为多个学科与高科技新型技术之间的有机结合，并拥有着非常广泛的应用范围。

结束语

从长远角度出发，分析企业改变命运的有效途径，必定要重视企业生产产品的质量，而非产量。在实现这一目标的过程中，不仅要建立完整健全的工程机械产品可靠性试验评价体系，企业本身也应该有性能完备的质量试验台，从而较大幅度增强质量控制的管理力度，增强企业的市场竞争实力，减弱内部员工的流动性效应。

参考文献

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