機電產(chǎn)品可靠性設計體系及其關鍵技術研究.pdf

1、隨著科學技術的快速發(fā)展，集精密機械、液壓氣動、電子和計算機科學等于一體的機電產(chǎn)品在國防、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等領域的應用越來越廣，要求也越來越高。為了不斷滿足社會和科學發(fā)展日益增長的需求以及提高產(chǎn)品的市場競爭力，機電產(chǎn)品向著大型、高性能和高復雜性等方向發(fā)展。伴隨著機電產(chǎn)品自動化、精密化程度的提高，組成設備的零部件種類、數(shù)量迅速增加，設備的結構也更為復雜，再加上復雜多變的使用工況使得產(chǎn)品發(fā)生故障的機率也明顯增加。如果機電產(chǎn)品不可靠，高性能就不能維持

2、，則會失去其可用性。長期以來，我國機電產(chǎn)品在設計、制造和質(zhì)量控制的技術和經(jīng)驗方面與國際先進水平相比還有相當大的差距，造成產(chǎn)品性能差、可靠性低等缺點，高端復雜機電產(chǎn)品大部分依靠國外進口，嚴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)品全壽命周期各個階段中。本文在國家―高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備‖科技重大專項―機床箱體類零件精密柔性制造系統(tǒng)研發(fā)及示范應用‖（項目批準號

3、：2012ZX04011-031）的資助下，開展了機電產(chǎn)品可靠性設計體系及其關鍵技術的研究。主要包括以下3部分內(nèi)容：
　?、僭O計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)品設計過程中，由于缺乏完善的可靠性工作體系，導致可靠性工作不能有效地融入到設計中來，不僅使設計達不到既定要求，而且還降低了工作效率。針對這一情況，本文在對機電產(chǎn)品全壽命周期可靠性工作分析的基礎上，把可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、產(chǎn)品的可靠性建模、預計和可靠性分配等技

4、術集成起來，構建了機電產(chǎn)品可靠性設計體系框架，為保證可靠性設計工作的有序、高效地開展打下堅實的基礎。
　?、卺槍C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分分配模型。在產(chǎn)品設計初期，由于可靠性數(shù)據(jù)較為缺乏，因此采用以專家知識經(jīng)驗為依據(jù)的綜合評分分配法對整機的可靠性指標進行分配，其核心是應用灰色理論中的灰色決策和灰色關聯(lián)法評估各單元之間的相對失效關系，然后將整機的可靠性指標依次按線性關系分配到每個組成單元。其特點是不僅綜

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估帶來的誤差。最后以國產(chǎn)某型號臥式加工中心為例，對其進行了可靠性分配，并驗證了該方法的可行性與準確性。
　　③針對機電產(chǎn)品故障模式、影響及危害性分析（Failure Mode, Effects and Criticality Analysis, FMECA）問題，論文在對傳統(tǒng)危害性分析研究的基礎上，提出了基于灰色關聯(lián)決策的改進 FMECA模型。該方法首先采用區(qū)間數(shù)對諸故障模