MDH80加工中心可靠性分析课题的来源、背景及研究意义
1.1课题的来源、背景及研究意义1.1.1课题的来源本课题来源于国家“高档精工机床与基础制造装配”科技重大专项课题：锡柴重型 柴油发动机缸体、缸盖柔性加工生产线示范工程。课题编号为“2013ZX04012071”。1.1.2课题的背景我国的重型柴油发动机的制造水平较低，它已经成为制约国内髙水平重型汽车发展 的重要因素。要制造出高水平的柴油发动机就必须要有高水平的发动机生产线。目前国 外发达国家的柴油发动机生产线都是柔性生产线系统，自动化水平很高，也很适用于现 代化市场的需要。但是国内制造的发动机生产线与国外生产线还有很大差距，市场份额 仅占国内市场的50%，而且关键精加工设备仍然需要进口。国内生产线价格比国外的低， 但是其市场反映却较差，其中一个关键原因是国内生产线设备故障率较高、机床数量多 占的空间大。随着我国经济的快速发展，现有的刚性生产线已经不能满足市场的需求。因此国内 的柴油发动机生产商都开始使用柔性加工生产线。而加工中心是柔性柴油发动机生产线 上最重要的自动化设备，其可靠性水平严重影响整条生产线的可靠性水平。目前国产加工中心大部分还是属于低端产品，在高端市场上很难与国外先进加工中 心竞争，也缺乏国际竞争力。因此国产加工中心利润率低下，使国内加工中心生产商难 以获取足够多的资金来发展技术，造成了恶性循环。而且进口国外加工中心会消耗大量 的外汇，并且严重挤压国产加工中心的发展空间。造成这一现象的一个重要原因是国产 加工中心的可靠性水平低下。如果一台加工中心可靠性低，即使其无故障时性能再优越 也不能满足用户的正常生产需求。目前国外的加工中心的平均无故障时间有很多己经超 过了一千小时，而国内的同类型加工中心的平均无故障时间远低于这个水平[1]。而且先 进的进口加工中心在用户车间的调试时间很短，很快就能投入正常的生产运营之中。而 国产的加工中心需要反复调试，影响了用户的正常生产，降低了用户满意度。为了减小这种差距，从“八五”攻关开始，我国开始重点发展可靠性技术，国内的 加工中心研究人员为提高加工中心可靠性水平做出了不懈的努力，而且取得了良好的效 果。目前提高国产加工中心可靠性水平己经被列入了国家中长期发展规划之中。1.1.3本文的研究意义可靠性差的加工中心会降低用户满意度，很难开拓更大的市场空间。提高国产加工 中心的可靠性水平可以使国产加工中心和生产线具有更大的市场占有率，打响国产加工 中心的品牌，为振兴中国的制造业做出贡献。加工中心是一个十分复杂的系统，而且每种加工中心都有其特殊性。因此每种型号 的加工中心都需要针对其特点做相应的可靠性分析。加工中心十分庞大复杂，装配起来 十分不易，难以像其他电子设备那样做到足够多的试验。因此加工中心的可靠性分析需 要利用来自于生产线上的第一手故障数据。而国内加工中心用户对故障数据的管理和分 析水平还有待提高。本文会为故障数据的收集和管理制定相应的规范，以提高用户对故 障数据的管理水平。可靠性分析是一个长期的跟踪产品的过程。比如加工中心从设计到生产再到使用直 到报废要经过几年的时间，在这很长的时间里都要用到可靠性技术。本文将这段时间分 为三个部分：设计阶段、制造装配阶段和用户使用阶段。其中设计阶段和制造装配阶段 主要在机床厂中完成，使用阶段在用户车间内完成。本文利用可靠性分配技术帮助加工 中心设计人员提高可靠性设计水平；同时利用故障模式分析和故障原因分析技术帮助加 工中心制造装配人员找到制造装配时的漏洞，提高制造装配水平，并使加工中心提早结 束早期失效期，提高用户满意度；故障模式分析也可以找到加工中心可靠性薄弱环节， 为加工中心使用人员提供维修维护建议，预防新故障的发生，降低维修时间和费用，提 高生产效率。总之，本文从解决现有加工中心的故障和改进新加工中心的设计方案两方面来对提 升国产MDH80加工中心可靠性水平。本文的研究工作可以为加工中心制造商和使用用 户提供有效的参考意见，具有一定的实际工程应用价值。
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