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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。同時它還可以幫助管理人員對故障進行管理和分類。搜集到的MDH80加工中心故障數(shù)據(jù)一共有89個，本節(jié)會對這89個故障數(shù)據(jù)進行初步分析。
2. 3.1故障頻率分析
本文將所有的故障數(shù)據(jù)進行分類整理，得到各個子系統(tǒng)的故障頻數(shù)和故障頻率。
表2. 3各個子系統(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%
刀庫系統(tǒng)	9	10.11%
進給系統(tǒng)	7	7.87%
機床防護及基礎(chǔ)件	7	7.87%
液壓氣動系統(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，都能達到20%左右，屬于故障頻發(fā)部位；夾具系統(tǒng)和刀庫系統(tǒng)故障頻率也都超過了 10%,也應該加強重視。而主軸系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和集中潤滑系統(tǒng)的故障頻率都較小，但是并不能說明它們對加工中心的故障危害度就一定是最小的，對此將會在下一章論述。只要發(fā)生了故障就會造成加工中心停止運行，影響生產(chǎn)節(jié)拍，因此對于故障頻發(fā)的子系統(tǒng)要起到應有的重視。
2. 3. 2故障維修時間分析
根據(jù)故障記錄表中的時間數(shù)據(jù)，本文總結(jié)出了所有的子系統(tǒng)的平均維修時間。每個故障的維修時間等于維修完工時間減去故障發(fā)生時間。
表2. 4各子系統(tǒng)平均維修時間
Tab. 2.4 Mean maintenance time of subsystems

子系統(tǒng)	平均維修時間 (min)	子系統(tǒng)	平均維修時間 (min)
工件傳輸系統(tǒng)	, 102	控制電氣系統(tǒng)	62
夾具系統(tǒng)	74	刀庫系統(tǒng)	67
進給系統(tǒng)	99	機床防護及基礎(chǔ)件	55
液壓氣動系統(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)的平均維修時間最長。為了減少維修時間，維修人員應該做好完整的維修預案，事先考慮到所有可能的故障原因，減少排查的步驟。
2.3.3故障責任分析
加工中心從設(shè)計到使用要經(jīng)過很多環(huán)節(jié)，比如設(shè)計、生產(chǎn)、購買外購件、裝配、使用、管理、維護等。現(xiàn)代的產(chǎn)品可靠性分析不能僅僅局限于產(chǎn)品本身，還要對產(chǎn)品從設(shè) 計到報廢處理有一個完整的管理方法。故障責任分析法能夠幫助加工中心的制造商和使用用戶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)反饋給相對應的部門以提高管理效率。本文將故障責任分為如下幾類： _
(1) 操作責任：操作責任即由車間生產(chǎn)線上的工作人員操作失誤造成的故障，包括誤操作、維修過程中造成了損壞以及一些正常的檢查維護并未做好而造成的故障。
(2) 外購與外協(xié)件責任：指的是外購件出現(xiàn)問題。外購件包括電主軸、機械手、數(shù)控系統(tǒng)等硬件部分，還有一些傳感器開關(guān)、電氣設(shè)備。
(3) 加工責任：指加工中心中由生產(chǎn)廠家加工過程失誤造成的故障。囘時也包括有些數(shù)控系統(tǒng)程序設(shè)計沒有問題，但有些參數(shù)寫錯了。
(4) 裝配責任：裝配是加工中心制造過程中的重要環(huán)節(jié)。屬于裝配責任的故障包括螺絲沒擰緊，裝配間隙過大或過小，元器件裝錯位置，漏裝某些零部件，因裝配不當而引起的整個系統(tǒng)性能不佳等。
(5) 設(shè)計責任：有一些故障是由于設(shè)計不合理導致的。比如沒有完全考慮到實際情況而造成的結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤，并未充分考慮到加工中心使用時會出現(xiàn)的突發(fā)情況而導致的程序設(shè)計不完善。
分析由操作責任產(chǎn)生的故障可以幫助加工中心使用廠家改進操作規(guī)范與流程，更加適應現(xiàn)代化的生產(chǎn)線管理；分析由外購與外協(xié)件責任引起的故障可以幫助機床制造企業(yè) 的采購人員制定新的零件選購方案，并在與零件供應商之間的談判中提供有效的數(shù)據(jù)支撐；分析由加工責任與裝配責任引起的故障能夠幫助機床制造商提高加工中心制造水平；分析由設(shè)計責任引起的故障其實是一個反饋過程，它可以幫助加工中心設(shè)計人員改進設(shè)計方案，設(shè)計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 個故障的故障責任所占的比例。
表2. 5各故障責任所占比重
Tab. 2.5 Proportion of responsible

故障責任	比例
操作責任	19.1%
外購與外協(xié)件責任	21.3%
加工責任	15.7%
裝配責任	31.5%
設(shè)計責任	12.4%

從表2.5上可以看出，裝配責任比例占到30%以上，因此裝配環(huán)節(jié)是需要重點改善的。而其他類型的故障責任所占比例也不小，都需要提高重視程度。
2. 4本章小結(jié)
本章介紹了生產(chǎn)線及MDH80加工中心的基本情況，并將加工中心分為了十個不同功能的子系統(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個故障數(shù)據(jù)進行了初步分析，得出各個子系統(tǒng)的故障頻率和平均維修時間，并制定了故障責任分類規(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)。

MDH80加工中心故障數(shù)據(jù)初步分析

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