鹽城地區(qū)2004型拖拉機(jī)使用情況研究

琚東升，琚孟隆，李風(fēng)姣

(1.常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 常州 213164；2.哈爾濱工程大學(xué)，哈爾濱 150001)

0 引言

制造業(yè)是國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，拖拉機(jī)是制造業(yè)的重要組成部分，2020年我國(guó)大中馬力拖拉機(jī)補(bǔ)貼銷量約為41.60萬臺(tái)，相較2019年銷量增長(zhǎng)超過60%。大馬力段，以150～165 kW(200～220馬力)段銷量最大，達(dá)到約2.68萬臺(tái)，占比約6.43%，1404機(jī)型、2004機(jī)型占據(jù)主導(dǎo)地位。為進(jìn)一步了解以150～165 kW(200～220馬力)段拖拉機(jī)在三包期(一年)內(nèi)的真實(shí)使用情況，根據(jù)補(bǔ)貼目錄數(shù)據(jù)，跟蹤調(diào)研了鹽城地區(qū)市場(chǎng)上購(gòu)機(jī)時(shí)間約為一年左右的28臺(tái)2004拖拉機(jī)用戶，獲得了該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)在三包期(一年)內(nèi)的年度工作時(shí)間、首次故障前時(shí)間、故障臺(tái)次、故障現(xiàn)象、故障件等原始數(shù)據(jù)，通過對(duì)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得了該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)的平均年度工作時(shí)間、首次故障前平均時(shí)間、平均故障間隔時(shí)間、年度平均故障率及各工作系統(tǒng)年度平均故障率等，可分析得出鹽城地區(qū)2004型拖拉機(jī)的使用狀況和設(shè)計(jì)生產(chǎn)中存在的問題，這對(duì)2004型拖拉機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)具有一定指導(dǎo)意義。

1 平均年度工作時(shí)間

平均年度工作時(shí)間調(diào)查了2004型拖拉機(jī)從購(gòu)機(jī)開始到使用一年左右時(shí)的平均工作時(shí)間，是評(píng)判2004型拖拉機(jī)年度工作量與工作強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。本文2004型拖拉機(jī)工作時(shí)間以組合儀表上顯示的工作時(shí)間為準(zhǔn)。

在28臺(tái)2004型拖拉機(jī)中，年度最長(zhǎng)工作時(shí)間為1 029 h，年度最少工作時(shí)間為101 h，平均年度工作時(shí)間為469.0 h。

由表1可看出，超過60%的2004型拖拉機(jī)年工作時(shí)長(zhǎng)低于樣本的平均年度工作時(shí)長(zhǎng)，最短年工作時(shí)長(zhǎng)與最長(zhǎng)年工作時(shí)長(zhǎng)相差極大，說明目前拖拉機(jī)的應(yīng)用取決于拖拉機(jī)所有者的農(nóng)業(yè)活動(dòng)狀態(tài)，拖拉機(jī)的工作和使用價(jià)值沒有得到充分的開發(fā)和利用。

表1 年度工作時(shí)長(zhǎng)匯總表

2 首次故障前平均時(shí)間(MTTFF)

首次故障前平均時(shí)間(Mean Time To First Failure，MTTFF)描述了2004型拖拉機(jī)從開始使用到發(fā)生第一次故障的平均時(shí)間間隔，是用戶評(píng)判2004型拖拉機(jī)是否可靠的最直接方法，也是評(píng)價(jià)2004型拖拉機(jī)可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。

首次故障前平均時(shí)間為272.0 h。由表2可看出，首次故障前時(shí)間在100 h以下的拖拉機(jī)所占比例達(dá)到了28.6%，接近總數(shù)的1/3；首次故障時(shí)間低于300 h的拖拉機(jī)占到總數(shù)的67.9%；最短首次故障前時(shí)間僅為3 h，說明用戶剛提車到家，還未工作就出現(xiàn)了問題；平均首次故障時(shí)間為272.0 h，遠(yuǎn)低于拖拉機(jī)年度平均工作時(shí)長(zhǎng)469.0 h，數(shù)據(jù)表明2004型拖拉機(jī)可靠性低，易發(fā)生故障，且同型號(hào)拖拉機(jī)的質(zhì)量參差不齊。

表2 首次故障前時(shí)間匯總表

3 平均故障間隔時(shí)間(MTBF)

平均故障間隔時(shí)間(MTBF)是評(píng)價(jià)拖拉機(jī)可靠性的重要指標(biāo)，該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)總共發(fā)生故障84臺(tái)次，其中未發(fā)生故障8臺(tái)，發(fā)生15次故障1臺(tái)，發(fā)生13次故障1臺(tái)，發(fā)生8次故障1臺(tái)，發(fā)生7次故障2臺(tái)，發(fā)生5次故障3臺(tái)，發(fā)生3次故障2臺(tái)，發(fā)生2次故障7臺(tái)，發(fā)生1次故障3臺(tái)，從故障發(fā)生臺(tái)次分析，拖拉機(jī)的質(zhì)量一致性較差。

28臺(tái)拖拉機(jī)累計(jì)作業(yè)13 133 h，累計(jì)作業(yè)時(shí)間除以累計(jì)故障臺(tái)次即為平均故障間隔時(shí)間，該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)的平均故障間隔時(shí)間為156.3 h。

4 平均年度故障率

平均年度故障率是指拖拉機(jī)在購(gòu)機(jī)后一年期使用中，拖拉機(jī)出現(xiàn)的質(zhì)量問題次數(shù)與拖拉機(jī)臺(tái)數(shù)的百分比，是衡量拖拉機(jī)整機(jī)可靠性指標(biāo)之一。

該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)在約一年的使用中共出現(xiàn)了84臺(tái)次故障，拖拉機(jī)的平均年度故障率為300.0%，也就是說1臺(tái)2004型拖拉機(jī)，使用一年左右會(huì)出現(xiàn)故障約3.0次。由平均故障間隔時(shí)間和平均年度故障率來看，2004型拖拉機(jī)可靠性差，發(fā)生故障概率大。

5 各系統(tǒng)平均年度故障率

各系統(tǒng)平均年度故障率是指拖拉機(jī)在購(gòu)機(jī)后一年期使用中，拖拉機(jī)各系統(tǒng)出現(xiàn)的質(zhì)量問題次數(shù)與拖拉機(jī)臺(tái)數(shù)的百分比，是衡量拖拉機(jī)各工作系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。

在28臺(tái)2004型拖拉機(jī)中，使用一年左右出現(xiàn)質(zhì)量問題最多的為液壓提升系統(tǒng)，共發(fā)生21次故障；出現(xiàn)質(zhì)量問題最少的為變速箱系統(tǒng)與覆蓋件，各發(fā)生3次故障，其中各系統(tǒng)故障臺(tái)次及故障率如表3所示。

表3 2004型拖拉機(jī)各系統(tǒng)故障情況匯總表

由表3可看出，液壓提升和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障率之和超過100%，說明在拖拉機(jī)生產(chǎn)和工作中，液壓系統(tǒng)是2004型拖拉機(jī)的薄弱易故障系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)操縱及附屬裝置故障率超過了60%，其余系統(tǒng)的故障率均在25%及之下。在拖拉機(jī)生產(chǎn)過程中要重視極易發(fā)生故障的系統(tǒng)。

6 使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象

該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)在約一年的使用中共出現(xiàn)了84臺(tái)次故障，主要的故障現(xiàn)象有：滲漏油，發(fā)生29臺(tái)次，故障率103.57%；發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，發(fā)生8臺(tái)次，故障率28.57%；無剎車，發(fā)生6臺(tái)次，故障率21.43%。拖拉機(jī)發(fā)生的前十大故障現(xiàn)象如表4所示。

表4 2004型拖拉機(jī)故障現(xiàn)象匯總表

由表4可看出，拖拉機(jī)的三漏現(xiàn)象極其突出，調(diào)研數(shù)據(jù)中發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、液壓提升、液壓轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)均出現(xiàn)了漏油故障，故障件包括燃油箱、高壓油管、油封、多路閥、齒輪泵、快速接頭、提升油缸、轉(zhuǎn)向油缸、回油管、轉(zhuǎn)向器、制動(dòng)液壓閥等，拖拉機(jī)的三漏問題是典型問題，亟待引起生產(chǎn)廠家重視，并希望通過提升控制件質(zhì)量、裝配質(zhì)量、設(shè)計(jì)優(yōu)化等措施，有效降低三漏問題特別是漏油問題的故障率。

7 使用中損壞的故障件及故障模式

該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)在約一年的使用中共出現(xiàn)故障84臺(tái)次，其中進(jìn)行調(diào)整的故障有45臺(tái)次，產(chǎn)生故障件的有39臺(tái)次，產(chǎn)生了31種共46個(gè)故障件。前十位故障件分別為：消聲器總成4件、高壓軟管3件、制動(dòng)分油缸總成3件、發(fā)動(dòng)機(jī)總成2件、膨脹壺2件、雙聯(lián)齒輪泵總成2件、油封組件2件、恒流泵總成2件、轉(zhuǎn)向器總成2件、左提升油缸2件。拖拉機(jī)發(fā)生的前十大故障件如表5所示。

表5 2004型拖拉機(jī)前十位故障件匯總表

8 總結(jié)及建議

8.1 故障率較高，可靠性較低，產(chǎn)品一致性不良

該28臺(tái)2004型拖拉機(jī)的平均年度故障率為300.0%，即一臺(tái)車每年要發(fā)生故障3.0次；如果去掉未發(fā)生故障的8臺(tái)拖拉機(jī)，發(fā)生故障的拖拉機(jī)平均年度故障率達(dá)到420.0%，即一臺(tái)車每年要發(fā)生故障達(dá)4.2次。說明2004型拖拉機(jī)總體故障水平處在一個(gè)較高的水平，可靠性較低。

在28臺(tái)2004型拖拉機(jī)中，有8臺(tái)車未出現(xiàn)故障，有一臺(tái)車出現(xiàn)故障15次，有1臺(tái)車出現(xiàn)故障9次，有1臺(tái)車出現(xiàn)故障8次。數(shù)據(jù)表明，當(dāng)下市場(chǎng)上的2004型拖拉機(jī)產(chǎn)品一致性較差，有故障的拖拉機(jī)反反復(fù)復(fù)一直出現(xiàn)故障，而有些拖拉機(jī)則從未出現(xiàn)過故障，或僅出現(xiàn)一次輕微故障。

8.2 致命故障過多

在28臺(tái)2004型拖拉機(jī)中，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)搗缸致發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢類故障2臺(tái)次，出現(xiàn)制動(dòng)失效、轉(zhuǎn)向失效類故障3臺(tái)次，這些都屬于致命類故障，致命類故障率高達(dá)17.9%，如此高的致命類故障率，對(duì)拖拉機(jī)的正確使用、駕駛員的行車安全將會(huì)造成極大影響，應(yīng)引起高度重視。

8.3 提高拖拉機(jī)可靠性，降低故障率

拖拉機(jī)的使用可靠性，與拖拉機(jī)的整體設(shè)計(jì)水平、配件質(zhì)量、裝配質(zhì)量、試車調(diào)試水平密切相關(guān)，同時(shí)也與制造商的正確培訓(xùn)、用戶的正確合理使用、維護(hù)、保養(yǎng)有關(guān)。作為拖拉機(jī)制造商，一是設(shè)計(jì)中要減少“大馬拉小車”的現(xiàn)象，提高拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)可靠性；二是加強(qiáng)配套體系質(zhì)量控制，提高配件質(zhì)量；三是裝配工人加強(qiáng)技能培訓(xùn)，加強(qiáng)裝配質(zhì)量檢查，采用機(jī)器人裝配等方式提高拖拉機(jī)裝配質(zhì)量；四是對(duì)拖拉機(jī)的試車調(diào)試質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)；五是加強(qiáng)用戶培訓(xùn)、經(jīng)銷商培訓(xùn)，使用戶掌握正確操作使用拖拉機(jī)的方法、正確匹配農(nóng)具的方法、正確保養(yǎng)維護(hù)的方法，減少因用戶使用操作不當(dāng)造成的故障，提升拖拉機(jī)的使用可靠性，降低拖拉機(jī)使用的故障率。