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MDH80加工中心故障數(shù)據(jù)初步分析
閱讀：130 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12 2.3故障數(shù)據(jù)初步分析
故障數(shù)據(jù)初步分析可以為后續(xù)的可靠性研究提供必要的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)它還可以幫 助管理人員對(duì)故障進(jìn)行管理和分類(lèi)。搜集到的MDH80加工中心故障數(shù)據(jù)一共有89個(gè)， 本節(jié)會(huì)對(duì)這89個(gè)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析。
2.3.1故障頻率分析
本文將所有的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)整理，得到各個(gè)子系統(tǒng)的故障頻數(shù)和故障頻率。
表2. 3各個(gè)子系統(tǒng)故障頻率
Tab. 23 Failure frequency of subsystems
| 子系統(tǒng) | 故障頻數(shù) | 故障頻率 |
| 工件傳輸系統(tǒng) | 19 | 21.35% |
| 控制電氣系統(tǒng) | 17 | 19.1% |
| 夾具系統(tǒng) | 13 | 14.61% |
| 刀庫(kù)系統(tǒng) | 9 | 10.11% |
| 進(jìn)給系統(tǒng) | 7 | 7.87% |
| 機(jī)床防護(hù)及基礎(chǔ)件 | 7 | 7.87% |
| 液壓氣動(dòng)系統(tǒng) | 7 | 7.87% |
| 主軸系統(tǒng) | 4 | 4. 49% |
| 冷卻排屑除塵除霧系統(tǒng) | 4 | 4. 49% |
| 集中潤(rùn)滑系統(tǒng) | 2 | 2. 25% |
從表2.3和圖2.2中可以看出，工件傳輸系統(tǒng)和控制電氣系統(tǒng)的故障頻率所占的比 重較大，都能達(dá)到20%左右，屬于故障頻發(fā)部位；夾具系統(tǒng)和刀庫(kù)系統(tǒng)故障頻率也都超 過(guò)了 10%,也應(yīng)該加強(qiáng)重視。而主軸系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障頻率都較小， 但是并不能說(shuō)明它們對(duì)加工中心的故障危害度就一定是小的，對(duì)此將會(huì)在下一章論 述。只要發(fā)生了故障就會(huì)造成加工中心停止運(yùn)行，影響生產(chǎn)節(jié)拍，因此對(duì)于故障頻發(fā)的 子系統(tǒng)要起到應(yīng)有的重視。
2.3. 2故障維修時(shí)間分析
根據(jù)故障記錄表中的時(shí)間數(shù)據(jù)，本文總結(jié)出了所有的子系統(tǒng)的平均維修時(shí)間。每個(gè) 故障的維修時(shí)間等于維修完工時(shí)間減去故障發(fā)生時(shí)間。
表2. 4各子系統(tǒng)平均維修時(shí)間
Tab. 2.4 Mean maintenance time of subsystems
| 子系統(tǒng) | 平均維修時(shí)間 (min) | 子系統(tǒng) | 平均維修時(shí)間 (min) |
| 工件傳輸系統(tǒng) | , 102 | 控制電氣系統(tǒng) | 62 |
| 夾具系統(tǒng) | 74 | 刀庫(kù)系統(tǒng) | 67 |
| 進(jìn)給系統(tǒng) | 99 | 機(jī)床防護(hù)及基礎(chǔ)件 | 55 |
| 液壓氣動(dòng)系統(tǒng) | 56 | 主軸系統(tǒng) | 210 |
| 冷卻排屑除塵除霧系統(tǒng) | 47 | 集中潤(rùn)滑系統(tǒng) | 13 |
從表2.4中可以看出，主軸系統(tǒng)的平均維修時(shí)間長(zhǎng)。為了減少維修時(shí)間，維修人 員應(yīng)該做好完整的維修預(yù)案，事先考慮到所有可能的故障原因，減少排查的步驟。
2.3.3故障責(zé)任分析
加工中心從設(shè)計(jì)到使用要經(jīng)過(guò)很多環(huán)節(jié)，比如設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、購(gòu)買(mǎi)外購(gòu)件、裝配、使 用、管理、維護(hù)等。現(xiàn)代的產(chǎn)品可靠性分析不能僅僅局限于產(chǎn)品本身，還要對(duì)產(chǎn)品從設(shè) 計(jì)到報(bào)廢處理有一個(gè)完整的管理方法。故障責(zé)任分析法能夠幫助加工中心的制造商和使 用用戶(hù)制定有效的管理方案，幫助故障數(shù)據(jù)管理者將故障數(shù)據(jù)反饋給相對(duì)應(yīng)的部門(mén)以提 高管理效率。本文將故障責(zé)任分為如下幾類(lèi)：_
(1)操作責(zé)任：操作責(zé)任即由車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)上的工作人員操作失誤造成的故障，包 括誤操作、維修過(guò)程中造成了損壞以及一些正常的檢查維護(hù)并未做好而造成的故障。
(2)外購(gòu)與外協(xié)件責(zé)任：指的是外購(gòu)件出現(xiàn)問(wèn)題。外購(gòu)件包括電主軸、機(jī)械手、 數(shù)控系統(tǒng)等硬件部分，還有一些傳感器開(kāi)關(guān)、電氣設(shè)備。
(3)加工責(zé)任：指加工中心中由生產(chǎn)廠(chǎng)家加工過(guò)程失誤造成的故障。囘時(shí)也包括 有些數(shù)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)沒(méi)有問(wèn)題，但有些參數(shù)寫(xiě)錯(cuò)了。
(4)裝配責(zé)任：裝配是加工中心制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。屬于裝配責(zé)任的故障包 括螺絲沒(méi)擰緊，裝配間隙過(guò)大或過(guò)小，元器件裝錯(cuò)位置，漏裝某些零部件，因裝配不當(dāng) 而引起的整個(gè)系統(tǒng)性能不佳等。
(5)設(shè)計(jì)責(zé)任：有一些故障是由于設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的。比如沒(méi)有*考慮到實(shí)際 情況而造成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤，并未充分考慮到加工中心使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)的突發(fā)情況而導(dǎo)致 的程序設(shè)計(jì)不完善。
分析由操作責(zé)任產(chǎn)生的故障可以幫助加工中心使用廠(chǎng)家改進(jìn)操作規(guī)范與流程，更加 適應(yīng)現(xiàn)代化的生產(chǎn)線(xiàn)管理；分析由外購(gòu)與外協(xié)件責(zé)任引起的故障可以幫助機(jī)床制造企業(yè) 的采購(gòu)人員制定新的零件選購(gòu)方案，并在與零件供應(yīng)商之間的談判中提供有效的數(shù)據(jù)支 撐；分析由加工責(zé)任與裝配責(zé)任引起的故障能夠幫助機(jī)床制造商提高加工中心制造水 平；分析由設(shè)計(jì)責(zé)任引起的故障其實(shí)是一個(gè)反饋過(guò)程，它可以幫助加工中心設(shè)計(jì)人員改 進(jìn)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出可靠性水平更高的新產(chǎn)品。表2.5中所列的是MDH80加工中心89 個(gè)故障的故障責(zé)任所占的比例。
表2. 5各故障責(zé)任所占比重
Tab. 2.5 Proportion of responsible
| 故障責(zé)任 | 比例 |
| 操作責(zé)任 | 19.1% |
| 外購(gòu)與外協(xié)件責(zé)任 | 21.3% |
| 加工責(zé)任 | 15.7% |
| 裝配責(zé)任 | 31.5% |
| 設(shè)計(jì)責(zé)任 | 12.4% |
從表2.5上可以看出，裝配責(zé)任比例占到30%以上，因此裝配環(huán)節(jié)是需要重點(diǎn)改善 的。而其他類(lèi)型的故障責(zé)任所占比例也不小，都需要提高重視程度。
2.4本章小結(jié)
本章介紹了生產(chǎn)線(xiàn)及MDH80加工中心的基本情況，并將加工中心分為了十個(gè)不同 功能的子系統(tǒng)。制定了故障數(shù)據(jù)采集和整理規(guī)范。介紹了本次研究所用的加工中心是處 在早期失效期。將采集到的89個(gè)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步分析，得出各個(gè)子系統(tǒng)的故障頻 率和平均維修時(shí)間，并制定了故障責(zé)任分類(lèi)規(guī)范。本章為之后兩章的加工中心可靠性分 析工作奠定了基礎(chǔ)。