若非持以恒 焉得諧夙愿——訪吉林大學數控裝備可信性工程研究所賈亞洲教授

□本刊記者 梁玉 譚弘穎 □撰文 譚弘穎

賈亞洲：1936年生，黑龍江省阿城市人，1961年畢業于吉林工業大學機械制造專業，長期在機械制造類工廠擔任車間技術員、工程師等技術工作，曾在工廠擔任車間主任、技術科長等行政職務。投身企業20年后，1981年調轉到吉林工業大學機床教研室，歷任副教授、教授、博士生導師及機床教研室主任，由此展開了其對數控裝備可信性研究工作。

賈教授在工廠工作期間深感產品質量的重要，調轉到高校后的30多年來，專門從事數控機床可靠性領域的研究，與其帶領的科研梯隊及指導的博士生密切合作，先后主持承擔了一批數控機床可靠性方面的國家科技攻關項目、國家863計劃項目、國家自然基金項目以及部省級和企業委托的的數控機床可靠性研究課題。結合國家級和省部級數控機床可靠性的科研課題，多次深入到我國十多家著名大中型機床企業及遍布全國十多個省市的數十家機床用戶，進行可靠性技術的應用研究，得到國家有關管理部門的獎勵：曾獲中國機械工業科學技術進步一等獎、中國機械工業優秀科技成果獎優秀獎，以及機械工業部、國家機械工業局、吉林省等多項科技進步獎。作為攻關項目主持人還受到國家科技部、國家計委、國家經貿委、財政部四部委聯合表彰，授予國家重點科技攻關先進個人稱號。

2000年6月，吉林大學由原吉林大學、吉林工業大學、白求恩醫科大學、長春科技大學、長春郵電學院合并組建而成，賈教授是吉林大學數控裝備可信性研究所創始人。30年來，賈教授門下桃李芬芳，在他的言傳身教下，可信性研究得以后繼有人，而賈教授“退休不退崗”，雖年近耄耋，但依然健朗非凡，至今還是研究所學術帶頭人。由于多年在高等教育和科學研究方面的突出貢獻，于2000年批準享受國務院頒發的政府特殊津貼。

只如初，矢志不渝

俗話說“家有一老，如有一寶”，家尚如此，泛而化之到行業、到國家，依然如此。這樣可敬的長者，如一好書，時翻時有新；如一老酒，越品越醇厚——賈教授就是這樣。我們坐在賈教授面前，他濃黑的長眉下那雙眼睛始終蘊著笑意與親近，歲小如筆者，心中便有了孺慕之情。

可靠性學科源于第二次世界大戰期間，可靠性是指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，這是產品質量在時間尺度上的描述。對于機床制造企業來說，可靠性低就意味著故障率高、壽命短、售后服務和維修成本高；對機床用戶而言，則意味著機床停機頻繁、加工質量不穩定，不僅影響了企業的正常生產，甚至還會造成災難性的事故。數控機床與傳統機床相比，增加了數控系統和相應的監控裝置等，應用了大量電氣、液壓和機電裝置，由此導致出現失效的概率也大大增加，更兼之數控機床加工的零件型面較為復雜，周期長，對可靠性的依賴就更甚。沒有可靠性的保障，其他的先進性能猶如“浮云”，失去競爭力。

賈教授有著豐富的企業工作經驗，在他20年的工廠工作中，對可靠性的感受尤深。有一“妙”詞，是對其產品可靠性最無奈的形容，那就是“稀里嘩啦”。我國機床行業對可靠性的研究本身起步就晚且薄弱，賈教授一輩子都在從事可靠性研究，這無疑是一種“癡”，這癡字對個人而言，是功成名就的基石，但他的癡，是對國之赤誠，對這個行業的希冀和期盼——終歸是需要人去做，一步步去做。這也是他嘔心瀝血，四處奔波，退休不退崗的動力所在。

安居有，患亦堪憂

在他看來，國家近年來對可靠性研究工作很重視，也取得了不俗的成績，但是延伸到落實層面，卻偏了向，很有點隔靴搔癢的意味。研究者的研究方向更著重于學術，學術研究固然也很必要，但卻不是重復，不是假大空，也不是要把企業弄到“暈乎乎”。他更看重的是對急需解決的實際問題做研究，要避免偏向可靠性術語、定義、分類等學究式、書齋式的研究，應該強調面向數控機床運行現場第一線，簡而言之，可靠性研究的最終目標就是國產機床在用戶過程少出故障。

談及現狀，賈教授講到，今年8月份，他曾接受我國某航天設備制造的一家大型企業的邀請，對數控機床可靠性評估方法進行交流，現場了解某些國產機床的可靠性現狀。該企業本年先后購買了一批國產機床，包括高速加工中心、精密加工中心、高速數控車床、精密數控車床、車銑復合加工中心等。據該用戶企業反映，這些機床，有的安裝到車間長期運轉不起來，總是出故障，甚至新機床沒有使用就要更換零部件；有的故障還很難消除，更談不上機床干活了；投入生產后的機床也是經常出現故障，只好停機維修；每臺機床每個月都有故障發生，甚至出現多次故障，平均故障間隔時間MTBF300～400 h都難達到，根本談不上什么900 h。更有甚者，研發的某些機床還沒有出廠，在有關部門進行可靠性考核過程中，運轉還不到240 h就出故障。有些機床，甚至在用戶安裝、交貨過程就多次出現故障。由此可知，我國的航空航天、軍工、汽車等眾多行業的廣大機床用戶，對國產機床可靠性仍然怨聲載道，依舊不愿買國產機床，專項研發的一些機床產品，至今還沒有用戶，也是有原因的。

那么，是什么原因造成的呢？賈教授認為，可以從兩個方面剖析。一是一些機床企業對可靠性認識存在偏差。這些企業注重數控機床的技術創新，高速、精密、復合（車銑、銑車）加工、多軸聯動；注重產品的合同、產量、成本和經濟效益，而不是產品的可靠性（當然，沒有企業愿意承認不重視可靠性）；一些企業結合承擔的課題也提供一些可靠性文檔，無非是一些可靠性規范和辦法等，文檔堆成一大摞，可謂“汗牛充棟”，然則大部分都是從各種可靠性文獻中摘錄的原則性的籠統條文，是僅用于給驗收專家查閱用的，是沒有實際操作的紙面文章。企業提供不出系統的真正采取可靠性提升措施的全面具體的描述，特別對國產機床影響較大的制造工藝和裝配過程的系統的可靠性改進事例的具體描述，以及消除早期故障的具體辦法、試驗記錄和消除了哪些早期故障的詳細描述，可靠性不只是技術層面的問題，而是企業決策層面管理意識和管理素質的問題，甚至有的企業自己也認為，可靠性是道德層面的問題。企業都說注重產品質量和可靠性，對可靠性不敢說不重視。實際上企業就沒有實實在在的全面實施可靠性提升的具體措施。

另一方面，一些機床企業對可靠性技術層面存在偏差。可靠性作為一個系統工程，是利用多學科知識，對產品設計、試驗、制造、使用、管理等各階段進行研究，解決產品故障發生的原因，從量化方面保證產品質量的措施。突出研究機床故障及其隱患的類型、原因和消除方法是提升產品可靠性的根本和基礎。有兩類故障是國產機床的要害：一是機床在多家用戶曾經多次出現和將要可能出現的故障，二是在機床制造企業內部應該暴露和排除的早期故障。不解決故障要害，提出可靠性要達到多少小時的高指標，這是沒有措施保障的不能兌現的空話。

可靠真，實事求是

可靠性就是產品在用戶實際使用過程中暴露出來的質量屬性，其評估指標MTBF（Mean Time Between Failures）也就是產品在用戶運行過程發生相鄰兩次故障之間的平均時間，這是國內外可靠性有關標準規定的，也是廣大用戶公認的普通常識。平均故障間隔時間MTBF是指數控機床在生產現場，平均說來連續工作多長時間發生下一次故障。它反映了產品的時間質量，體現產品在規定時間內保持功能的一種能力。可靠性也可用故障率（Failure rate），即機床在單位時間（月、季、年）內發生故障的次數——產品的故障總數與壽命單位總數之比來衡量。

機床在用戶加工運行過程暴露出來的故障次數和故障時間數據，是客觀存在的最真實的數據，是測評機床可靠性最值得信賴的最可靠的依據。這就好比汽車行業的評估指標——行駛里程，這是用戶最直觀、最認可的。而對可靠性評估的描述，也沒有那么復雜，可用下式表達：

式中：t為機床累計工作時間，r為累計故障數。

在談到對可靠性的研究中，賈教授特別強調的是原始數據本身的可靠性。對制造企業，他曾多次對國內相關企業（如一汽大眾、哈爾濱汽輪機廠、上海航天設備制造總廠等）做了實地考察收集數據，他想得到的數據其實就是企業設備管理完備——設備運行檔案。實際上，我國的航空航天、軍工、汽車等行業的許多大型機床用戶，都有完善的設備運行管理制度，對機床運行每個班次的工作時間、加工內容、故障時間、故障現象和操作者等都通過計算機管理，形成了機床運行檔案。通過機床運行記錄中的實際工作時間和發生故障次數,就可真實地評價出機床的可靠性水平MTBF。而對用戶，他亦做了用戶現場跟蹤調查，同樣地要求有真實的機床運行記錄表和數控機床故障記錄表，但必須強調機床運行記錄的真實性，嚴格杜絕為了虛報過關而臨時補編的假表格。

在這些過程中，他感觸頗多。要知道，可靠性評估在督促機床企業糾正重產量和經濟效益而忽視質量和可靠性的重要措施的同時，還可以查明國產機床可靠性的真實水平和與國外同類機床的差距。虛報可靠性水平的浮躁風氣無法向用戶交賬，亦無法向國家交賬，自己用其他方法評估出的可靠性水平無論多高，如果不是機床運行的真實效果，不能得到用戶認可，只能暴露弄虛作假和浮夸風。虛假的可靠性指標一經用戶使用就會原形畢露，一旦社會曝光將造成惡劣影響，后患嚴重。

道不寡，由己及人

我國機床可靠性從“八五”的200 h，再到“九五”的400 h，“十五”的600 h，可以說國家的科研項目和產品開發都非常強調產品的可靠性，都提出可靠性要求，總的說來國家政策層面有利于可靠性提高。但是近年來，效果不顯，國家應該進一步加大對企業產品可靠性要求的力度，要像德國等通過法規對企業產品質量進行約束，而不是通過國家投資來提高企業產品的可靠性，而是要通過企業自身主觀能動性來提高產品可靠性。

為此，他有些建議，即產品可靠性工作應融合在機床企業的產品生產鏈中。提高機床產品可靠性必須通過企業自身采取故障糾正和可靠性保障措施，主要是：首先由售后服務人員搜集機床在用戶使用過程暴露出來的故障和用戶抱怨等信息，明確當前產品可靠性存在的主要問題；然后對采集的信息進行故障分析，明確故障發生的原因和糾正故障的有關部門；最后由企業內部各相關部門采取具體的故障糾正和可靠性保障措施，如可靠性設計改進措施、關鍵工序和裝配過程的可靠性改進和保障措施，進行可靠性試驗和排除早期故障等。

只要企業重視，將可靠性融合在企業的產品開發、設計、制造的生產鏈中，提高機床可靠性涉及制造企業內部的設計、制造、裝配、供應、質檢與售后服務等多個部門，這項工作涉及多個機床配套廠家，涉及多家典型用戶，是一項系統工程，研究任務龐大而繁重，需要要有專人專職承擔企業可靠性工作。現實情況是承擔可靠性工作的責任人多數都身兼數職，這些責任人擔任本單位重要的行政職務，實際上他們沒有時間將全部精力投入課題，只能依靠拼湊其他人員去編寫檢查或驗收用的文檔。而其他各層次管理人員、工程技術人員、生產第一線工人則應該樹立“從我做起，人人有責”敬業精神。這一點可以借鑒象海爾集團那種先進的質量管理理念，讓職工真正樹立愛廠如家、愛產品質量如愛自己孩子的觀念，從心靈上讓職工具有高度的責任心和提高產品可靠性的高度自豪感。最后，應該遵循習近平副主席對廣大科技工作者所期望的那樣：說實話、辦實事、見實效。國外機床工業的發展經驗表明，機床可靠性需要企業持之以恒的努力，只有從企業發展戰略高度給予重視，從企業產品設計、制造、裝配、供應、質檢與售后服務等多個部門系統地加以實施，他心中的“癡”，始可以成真。