淺析可靠性設(shè)計(jì)在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

摘要:可靠性設(shè)計(jì)是提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的保證，只有有了穩(wěn)定的性能和質(zhì)量，農(nóng)業(yè)機(jī)械才會(huì)在實(shí)際工作當(dāng)中發(fā)揮優(yōu)勢，穩(wěn)定提高生產(chǎn)工作效率。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品正在向動(dòng)態(tài)化、多元化方向發(fā)展，隨著產(chǎn)品功能的完善、致使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不斷變化、復(fù)雜，產(chǎn)品發(fā)生故障和失效的可能性也不斷增大，可靠性問題日漸突出。本為淺析了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性特點(diǎn)，提出了提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品可靠性應(yīng)遵循的原則。

關(guān)鍵詞:可靠性設(shè)計(jì);農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì);農(nóng)業(yè)機(jī)械

近年來，農(nóng)村市場發(fā)展快、變化快，為了適應(yīng)這一趨勢，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)蓬勃發(fā)展，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品也更加動(dòng)態(tài)化、多元化。隨著產(chǎn)品功能的完善、容量和參數(shù)的增大及向機(jī)電一體化方向發(fā)展，致使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，使用條件日趨苛刻，于是產(chǎn)品發(fā)生故障和失效的潛在可能性越來越大，可靠性問題日漸突出。因此，許多發(fā)達(dá)國家對其農(nóng)機(jī)產(chǎn)品規(guī)定了可靠性指標(biāo)，指標(biāo)值的高低決定著產(chǎn)品的價(jià)格和銷路的好壞，因而必須重視產(chǎn)品的可靠性。

1.概念的定義

1.1可靠性

可靠性是產(chǎn)品的一個(gè)重要的性能特征，是指在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力【1】?？煽啃愿叩漠a(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用過程中人們易于操作，工作效率較高、較快。

1.2可靠性設(shè)計(jì)

可靠性設(shè)計(jì)是指應(yīng)用可靠性理論、技術(shù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為滿足一定的可靠性目標(biāo)，對零件、元器件、系統(tǒng)進(jìn)行的專門設(shè)計(jì)，包括可靠性預(yù)計(jì)、分配、設(shè)計(jì)、評(píng)定等內(nèi)容。目前，可靠性設(shè)計(jì)概念已較為廣泛的應(yīng)用在一切包含可靠性理念的產(chǎn)品當(dāng)中。

2.當(dāng)年我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的可靠性現(xiàn)狀及產(chǎn)生原因

2.1我國農(nóng)業(yè)機(jī)械可靠性現(xiàn)狀

近年來，為了適應(yīng)農(nóng)村市場及農(nóng)民實(shí)際工作的需要，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品不斷發(fā)展變化，產(chǎn)品表現(xiàn)出了動(dòng)態(tài)化、多元化等特點(diǎn)。但隨著產(chǎn)品功能的完善、容量和參數(shù)的增大及向機(jī)電一體化方向發(fā)展，也使得農(nóng)機(jī)產(chǎn)品發(fā)生故障的潛在可能性越來越大，可靠性受到挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，國內(nèi)出現(xiàn)了許多功能大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)并不高，比如大馬力拖拉機(jī)和小麥?zhǔn)崭顧C(jī)、谷物聯(lián)合收割機(jī)等。有資料顯示，我國收割機(jī)的平均無故障工作時(shí)間僅為20-30小時(shí)，而國外同類農(nóng)機(jī)產(chǎn)品多保持在30-80小時(shí)。國家對聯(lián)合收割機(jī)質(zhì)量跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示:我國小麥聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)品平均無故障工作時(shí)間不足20h，只及國外同類產(chǎn)品的1/3-1/2，并且故障頻繁，可靠性差[2]。

2.2農(nóng)機(jī)產(chǎn)品可靠性差的原因

我國農(nóng)機(jī)產(chǎn)品可靠性差的原因是內(nèi)因與外因相互作用的結(jié)果。但主要是內(nèi)因決定了可靠性差，如生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、裝配方面存在問題。主要包括農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)單一。大部分的農(nóng)機(jī)具都是小批量生產(chǎn)，有些原材料的需求非常有限，出現(xiàn)了一些廠家迫于批量生產(chǎn)問題從一些小作坊進(jìn)購原材料，使得材料難以得到保證，從而導(dǎo)致所制造出產(chǎn)品的可靠性難以得到保證。另外，可靠性工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，所涉及到的內(nèi)容交叉性比較強(qiáng)，大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員和企業(yè)的管理人員對它不是很了解[3]。

3.可靠性設(shè)計(jì)在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)

可靠性設(shè)計(jì)就是通過預(yù)計(jì)、分配、分析、改進(jìn)等一系列可靠性工程活動(dòng)，把可靠性定量要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的技術(shù)文件和圖樣中去，從而形成產(chǎn)品的固有可靠性[4]。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)也應(yīng)該遵從以上原則，通過了解用戶的需求，制定出關(guān)于農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性定性和定量指標(biāo)，然后通過系統(tǒng)可靠性模型、可靠性分配和預(yù)測技術(shù)對可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)，最后通過分析、試驗(yàn)對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，把可靠性的定量要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的技術(shù)文件和圖樣中去。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)時(shí)要從性能、質(zhì)量、費(fèi)用、需求等各方面綜合考慮，同時(shí)還必須考慮到企業(yè)的可靠性現(xiàn)狀。

3.2農(nóng)機(jī)產(chǎn)品提高可靠性的途徑

3.2.1已經(jīng)成型上市產(chǎn)品可靠性提高的途徑

已經(jīng)投入使用的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品可靠性的提高首先要考慮的是成本問題，如果將已經(jīng)成型的產(chǎn)品進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，其成本是高昂的，也就失去了進(jìn)行可靠性研究延長產(chǎn)品壽命，從而降低成本的目的。一種有效的方法就是加強(qiáng)生產(chǎn)廠方和使用方的溝通，通過不斷對產(chǎn)品使用信息的反饋，找出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行產(chǎn)品的改造[5]。

用戶在使用過程當(dāng)中，要記錄好產(chǎn)品的運(yùn)行情況和維修情況，監(jiān)視產(chǎn)品在運(yùn)行過程中的可靠性情況，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集;對產(chǎn)生的問題要進(jìn)行簡單的分析，實(shí)際當(dāng)中處理該問題的辦法要進(jìn)行記錄;然后將實(shí)際使用當(dāng)中解決問題的辦法與產(chǎn)品的故障信息一起反饋給廠方。廠方應(yīng)該按照相應(yīng)的結(jié)構(gòu)將用戶的反饋信息分別送到相關(guān)設(shè)計(jì)人員處，然后設(shè)計(jì)人員根據(jù)反饋的信息通過生產(chǎn)過程中可靠性的監(jiān)控和相應(yīng)的分析，進(jìn)行故障原因的查找和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的改進(jìn)，并且在此基礎(chǔ)上歸納出該部件的幾條可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范。隨著時(shí)間的推移和故障數(shù)據(jù)的累積，設(shè)計(jì)人員可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，從而形成本產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范。這樣就可以設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品。

3.2.2未上市的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品提高可靠性的途徑

由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品也開始向大功率、多功能、自動(dòng)化方向發(fā)展，這就要求新研制的產(chǎn)品必須在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，還要滿足用戶對可靠性的要求。一般來說，對新產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)階段:

(1)生產(chǎn)定型階段要鑒定或評(píng)審在批量生產(chǎn)條件下農(nóng)業(yè)裝備可靠性保證措施的有效性;生產(chǎn)階段應(yīng)保證批量生產(chǎn)中裝備的可靠性，重點(diǎn)跟蹤和控制農(nóng)業(yè)裝備可靠性關(guān)鍵件、重要件和關(guān)鍵工序。

(2)在農(nóng)業(yè)裝備的研制階段要提出農(nóng)業(yè)裝備可靠性定性與定量的要求，確定相應(yīng)的方案和改進(jìn)措施，提出明確的可靠性指標(biāo)和考核方法;研制過程中應(yīng)當(dāng)按照計(jì)劃開展可靠性設(shè)計(jì)、分析和試驗(yàn)工作;產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型階段應(yīng)當(dāng)考核農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性，保證達(dá)到要求的可靠性指標(biāo)。

(3)加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)過程中的可靠性試驗(yàn)，通過試驗(yàn)暴露產(chǎn)品當(dāng)中存在的問題，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)工作。同時(shí)為了提高產(chǎn)品的可靠性水平，還必須加強(qiáng)配套件的管理，從而減少企業(yè)進(jìn)行可靠性研究的工作量，提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量。由于產(chǎn)品在整個(gè)研制階段可靠性是一個(gè)增長的過程，如果一個(gè)環(huán)節(jié)失控，可靠性就會(huì)達(dá)不到要求，為此必須對其采取全程監(jiān)控加強(qiáng)可靠性管理工作。

4.結(jié)論

隨著我國加大農(nóng)業(yè)投入和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的進(jìn)行，農(nóng)民的收入越來越高，對農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。因此，對產(chǎn)品的可靠性提出了更高的要求。根據(jù)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性特點(diǎn)，采用一定的原則和方法對農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，對于提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性非常重要，必須引起廣大農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)工作者的高度重視。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹玉寶，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì).[M].

[2] 王彥輝，王勤.農(nóng)機(jī)制造業(yè)中虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究.2008，(8).

[3] 張迎春，耿端陽，可靠性設(shè)計(jì)在農(nóng)機(jī)方面的應(yīng)用

[4] 秦英孝，周明德，嚴(yán)勇，張耀文，江勁勇.可靠性維修性保障性概論[M].北京:國防工業(yè)出版社.2002-10.

[5] 羨永寬.日本可靠性維修性管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)性工作述評(píng)[J].中國修船.2002，(2).