關(guān)于機(jī)械裝備再制造的可靠性研究及展望

李尚松

（天津新瑪特科技發(fā)展有限公司，天津 300350）

機(jī)械裝備再制造生產(chǎn)發(fā)展以再制造為標(biāo)準(zhǔn)，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)促發(fā)展的形勢(shì)下，加強(qiáng)對(duì)機(jī)床、工程機(jī)械、機(jī)動(dòng)車零部件的再生產(chǎn)和再制造。其中，包含各類機(jī)械加工的需求。再制造是對(duì)毛坯件進(jìn)行制造，化零為整，保證機(jī)械制造的穩(wěn)定性。再制造過(guò)程中，需要分析機(jī)械裝備的生命周期，分析其再制造后機(jī)械的可靠性，明確機(jī)械加工生產(chǎn)的基本價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。

1 可靠性分析

1.1 再制造機(jī)械的可靠?jī)r(jià)值定義

機(jī)械裝備產(chǎn)品按照規(guī)定要求，通過(guò)規(guī)定的功能處理，經(jīng)過(guò)合理的周期分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)老舊裝備的重新拆裝，恢復(fù)原有的功能。傳統(tǒng)的機(jī)械裝備經(jīng)過(guò)再制造后恢復(fù)如初。再制造方式不同于傳統(tǒng)的維修方式，是將老舊的零件撫育新的生命周期，并非單純的機(jī)械制造維修，是對(duì)機(jī)械設(shè)備零件的充分組裝。按照有效的可靠?jī)r(jià)值設(shè)計(jì)分析，通過(guò)制造、裝配、測(cè)試分析，明確其各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用價(jià)值。按照有效的可靠?jī)r(jià)值定義，通過(guò)定位機(jī)械再制造的標(biāo)準(zhǔn)條件，確定無(wú)故障運(yùn)行的功能與能力效果，提高機(jī)械制造的可靠性。

（1）機(jī)械制造的再生可靠性。機(jī)械制造的再生可靠性時(shí)通過(guò)原始的毛坯材料，按照一定的裝配比例進(jìn)行重新的制造，原有的毛坯材料的穩(wěn)定性能較高，可靠性水平強(qiáng)，通過(guò)再制造后，原有舊零部件的性能疊加增強(qiáng)。但由于原有再生零部件內(nèi)部的各個(gè)元素的含量不盡相同，需要使用不同的零件對(duì)再生零件進(jìn)行含量分析，確定需求后才可以再生利用。

（2）木桶價(jià)值效應(yīng)分析。機(jī)械再生產(chǎn)品由很多零部件組成，其工序不同，往往會(huì)產(chǎn)生重要的工序問(wèn)題，直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的可靠性和價(jià)值水平。再生零部件的機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)具有一定的周期性意義，其內(nèi)部的性能和外部存在不確定性的變化，剩余的壽命未知，容易造成機(jī)械可靠性瓶頸化的問(wèn)題，直接影響機(jī)械整體的可靠?jī)r(jià)值，致使機(jī)械的再生工藝受到影響。

（3）機(jī)械單件的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)沒(méi)有規(guī)律，可靠水平無(wú)法估測(cè)。機(jī)械設(shè)備通過(guò)可靠性方式，逐步提高產(chǎn)品的制造、裝配、零部件分析過(guò)程，通過(guò)調(diào)整，試圖提高產(chǎn)品整體的可靠性和價(jià)值水平。但機(jī)械在操作過(guò)程中往往存在諸多的故障問(wèn)題，直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)使用，對(duì)機(jī)械的可靠再生造成嚴(yán)重的難度。需要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)樣本進(jìn)行空間判斷，分析不同機(jī)械零件存在的不同差異，分析機(jī)械裝備的可靠性，及時(shí)解決可靠性不足的問(wèn)題。

1.2 機(jī)械可靠性的研究需求

按照機(jī)械再生的質(zhì)量情況，需要加強(qiáng)機(jī)械再生可靠性的研究，分析機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生命周期范圍。按照機(jī)械制造產(chǎn)品的實(shí)際情況，重點(diǎn)分析可靠?jī)r(jià)值意義，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)展因素的判斷，明確全生命周期角度的措施與操作標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)總結(jié)歸納，明確機(jī)械再生的可靠?jī)r(jià)值意義。具體來(lái)說(shuō)，需要按照機(jī)械裝備的可靠?jī)r(jià)值水平進(jìn)行分析，判斷機(jī)械裝備失效的原因，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行模擬仿真，分析機(jī)械裝備可靠評(píng)價(jià)不合理的情況。準(zhǔn)確的判斷機(jī)械可靠性再生價(jià)值，分析如何恢復(fù)機(jī)械的高性能水平，判斷機(jī)械的加工工藝和可靠監(jiān)控技術(shù)效果，對(duì)機(jī)械制造的相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行分析。

2 問(wèn)題分析

機(jī)械裝備再生過(guò)程中，需要重點(diǎn)分析裝備和再生方式，分析機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)模的大小，根據(jù)實(shí)際機(jī)械裝備的再生情況，開(kāi)展有效合理的研究，分析機(jī)械再生制造過(guò)程中的復(fù)雜程度，涉及面的大小。準(zhǔn)確的分析機(jī)械裝備的再生研究過(guò)程，對(duì)再生模式、生產(chǎn)計(jì)劃、逆向物流、廢品質(zhì)量控制等內(nèi)容進(jìn)行全面分析。判斷可靠性機(jī)械裝備理論與實(shí)際情況不統(tǒng)一的問(wèn)題，分析機(jī)械裝備可靠性差的情況因素，分析分散概念不明確、機(jī)械裝備理論體系不合理的情況。對(duì)再生設(shè)備進(jìn)行可靠性的集中研究，判斷再生工藝的規(guī)模、制造方式，對(duì)機(jī)械裝備的再生周期進(jìn)行分析，逐步完善機(jī)械裝備的可靠性分析過(guò)程。再制造毛坯廢舊產(chǎn)品中，往往存在諸多的不確定性因素，其機(jī)械裝備的波動(dòng)性較強(qiáng)，容易受到不同問(wèn)題的影響，造成機(jī)械裝備的可靠性變差。需要對(duì)毛坯進(jìn)行高度的制造工藝的分析，對(duì)其中的不確定性因素進(jìn)行判斷，分析服役時(shí)間，分析物力耦合的可靠性問(wèn)題，解決機(jī)械裝備的再生問(wèn)題。

3 機(jī)械裝備再生制造的發(fā)展

我國(guó)機(jī)械裝備的再生制造過(guò)程中，需要針對(duì)機(jī)械裝備的可靠性水平，準(zhǔn)確的分析機(jī)械、電氣、系統(tǒng)控制制造的集成過(guò)程。通過(guò)計(jì)算機(jī)的仿真辦法，分析機(jī)械再生后的數(shù)據(jù)指標(biāo)，分析是否符合機(jī)械再生的要求，分析多理論科學(xué)融合方式下的機(jī)械加工辦法，分析全生命周期下機(jī)械設(shè)備的可靠性發(fā)展水平。

3.1 機(jī)械集成化加工中的系統(tǒng)集成化分析

機(jī)械裝備由機(jī)械、電氣、控制而組成，通過(guò)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確電氣系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等各個(gè)部分的組成情況。按照有效的統(tǒng)計(jì)資料分析標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷，通過(guò)數(shù)控機(jī)床故障分析，確定再生機(jī)械裝備的控制標(biāo)準(zhǔn)元素。對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行故障源的分析判斷。針對(duì)機(jī)械裝備的可再生分析標(biāo)準(zhǔn)，判斷機(jī)械零件的可靠?jī)r(jià)值意義，以綜合的機(jī)械部件為形式標(biāo)準(zhǔn)，判斷電氣控制的可靠?jī)r(jià)值意義，建立良好的再生集成化模式的分析過(guò)程。

3.2 計(jì)算機(jī)仿真開(kāi)發(fā)軟件工具分析

按照機(jī)械裝備的新舊零件比例水平，分析零部件的差異，對(duì)可靠性水平進(jìn)行特征分析。借鑒計(jì)算機(jī)仿真的規(guī)律標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)方式，判斷生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)再生機(jī)械裝備過(guò)程中可能存在的失效行為進(jìn)行分析，特別需要對(duì)機(jī)械的高價(jià)值進(jìn)行判斷。準(zhǔn)確分析機(jī)械加工過(guò)程中的動(dòng)力仿真測(cè)算，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件中的動(dòng)力學(xué)仿真過(guò)程，測(cè)定機(jī)械的疲勞指數(shù)，分析機(jī)械加工模塊的操作下，機(jī)械裝備的可靠仿真問(wèn)題。結(jié)合機(jī)械裝備的產(chǎn)品獨(dú)特性，分析建立良好的裝備可靠數(shù)據(jù)分析標(biāo)準(zhǔn)，建立有效的分析平臺(tái)。

3.3 跨學(xué)科的多理論技術(shù)融合分析

按照機(jī)械加工的可靠需求，將機(jī)械工程、人工機(jī)械、電子計(jì)算、產(chǎn)品測(cè)試等內(nèi)容進(jìn)行有效的融合，將概率、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌分析、物理學(xué)內(nèi)容融合到一起，通過(guò)產(chǎn)品的測(cè)試計(jì)數(shù)法，加強(qiáng)產(chǎn)品可靠?jī)r(jià)值的研究，通過(guò)機(jī)械加工裝備的可靠性判斷，重點(diǎn)分析零部件的服役時(shí)效，分析整機(jī)可靠?jī)r(jià)值的影響因素，對(duì)機(jī)械零部件的實(shí)際可靠研究過(guò)程進(jìn)行分析，明確實(shí)際加工制造的工藝標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)零部件的具體內(nèi)外變化水平進(jìn)行可靠?jī)r(jià)值意義的分析。其中包含材料學(xué)價(jià)值意義、機(jī)械學(xué)價(jià)值意義、力學(xué)價(jià)值意義等。通過(guò)多學(xué)科的融合分析，不斷提升發(fā)展模式的交叉分配，通過(guò)貝葉斯理論，對(duì)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)學(xué)科理論進(jìn)行融合，達(dá)到可靠?jī)r(jià)值分析的目標(biāo)。按照機(jī)械設(shè)備的再造方式，提升跨學(xué)科的分析過(guò)程判斷，確定全面深入的可靠?jī)r(jià)值分析意義標(biāo)準(zhǔn)分析。

3.4 全生命周期價(jià)值機(jī)械裝備的周期過(guò)程可靠數(shù)據(jù)影響分析

可靠技術(shù)中包含產(chǎn)品的價(jià)值、設(shè)計(jì)研制、零部件的分配等，通過(guò)產(chǎn)品裝配過(guò)程中數(shù)據(jù)分析、使用分配、運(yùn)輸管理、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)的判斷，對(duì)機(jī)械裝備的毛坯階段進(jìn)行周期性的產(chǎn)品服役分析，明確可靠?jī)r(jià)值的研究標(biāo)準(zhǔn)，分析機(jī)械裝備生命周期的實(shí)際特征，充分考慮機(jī)械裝備的服役行為，分析失效演變的過(guò)程等。按照機(jī)械裝備制造的加工工藝，判斷機(jī)械零件、整機(jī)的可靠影響機(jī)理，分析再服役的過(guò)程，研究機(jī)械可靠演變的規(guī)律水平。通過(guò)再制造設(shè)計(jì)過(guò)程的分析，引入機(jī)械裝備的生命全周期流程，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)可靠?jī)r(jià)值的增長(zhǎng)分析，依照機(jī)械裝備的制造過(guò)程，分析制造加工的工藝過(guò)程，分析可靠性間接映射的相關(guān)關(guān)系，確保再造加工工藝過(guò)程與映射的合理關(guān)系，從而保證制造工藝過(guò)程的可靠性分析。通過(guò)制造模式的服役分配，對(duì)機(jī)械裝備失效模式的故障源進(jìn)行分析，重點(diǎn)研究再制造零部件服役和失效演變的過(guò)程，建立符合機(jī)械裝備仿真模式的標(biāo)準(zhǔn)，分析機(jī)械再生后裝備的可靠性價(jià)值。

3.5 機(jī)械裝備再生專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)

需要根據(jù)機(jī)械裝備再生的實(shí)際需求，培養(yǎng)符合實(shí)際的專業(yè)技術(shù)人才，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械裝備技術(shù)可靠?jī)r(jià)值的分析，從需求入手，提升機(jī)械再生生命周期，整合機(jī)械材料的內(nèi)部元素含量，判斷符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械裝備標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)機(jī)械裝備再生的可靠發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械裝備可再生可靠?jī)r(jià)值分析中需要依照毛坯機(jī)械元件的實(shí)際情況，通過(guò)科技手段方式，分析機(jī)械裝備零部件的全生命周期，分析再生后的融合系數(shù)。按照標(biāo)準(zhǔn)需求，明確機(jī)械加工的仿真模式標(biāo)準(zhǔn)，判斷機(jī)械加工生產(chǎn)工藝的裝備可靠?jī)r(jià)值意義，通過(guò)機(jī)械零件的服役年限，分析演變過(guò)程，確定機(jī)械加工再造的研究效果，提升機(jī)械加工裝備分析處理的研究效果，及時(shí)解決機(jī)械加工可靠?jī)r(jià)值標(biāo)準(zhǔn)水平，明確機(jī)械裝備的再制造過(guò)程研究，分析機(jī)械加工再制造的發(fā)展途徑，分析其實(shí)際的再生要求和策略，按照準(zhǔn)確的機(jī)械加工流程，對(duì)不同的毛坯材料進(jìn)行選配、分裝、重組，分析生命周期標(biāo)準(zhǔn)，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，從實(shí)質(zhì)內(nèi)容上進(jìn)行調(diào)整，確保機(jī)械加工的數(shù)據(jù)統(tǒng)一，提升機(jī)械再生制造的生命周期，保證機(jī)械再制造的可靠性，提升機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定使用性。

[1] 趙厚臣.裝備再制造的發(fā)展途徑與對(duì)策[J].科技風(fēng),2016,(11).

[2] 朱勝,姚巨坤,時(shí)小軍.裝備再制造性工程及其發(fā)展建議[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03).