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MDH80加工中心故障數據初步分析
閱讀：136 發布時間：2020-8-12 2.3故障數據初步分析
故障數據初步分析可以為后續的可靠性研究提供必要的數據支撐。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加工中心故障數據一共有89個， 本節會對這89個故障數據進行初步分析。
2.3.1故障頻率分析
本文將所有的故障數據進行分類整理，得到各個子系統的故障頻數和故障頻率。
表2. 3各個子系統故障頻率
Tab. 23 Failure frequency of subsystems
| 子系統 | 故障頻數 | 故障頻率 |
| 工件傳輸系統 | 19 | 21.35% |
| 控制電氣系統 | 17 | 19.1% |
| 夾具系統 | 13 | 14.61% |
| 刀庫系統 | 9 | 10.11% |
| 進給系統 | 7 | 7.87% |
| 機床防護及基礎件 | 7 | 7.87% |
| 液壓氣動系統 | 7 | 7.87% |
| 主軸系統 | 4 | 4. 49% |
| 冷卻排屑除塵除霧系統 | 4 | 4. 49% |
| 集中潤滑系統 | 2 | 2. 25% |
從表2.3和圖2.2中可以看出，工件傳輸系統和控制電氣系統的故障頻率所占的比 重較大，都能達到20%左右，屬于故障頻發部位；夾具系統和刀庫系統故障頻率也都超 過了 10%,也應該加強重視。而主軸系統、冷卻系統和集中潤滑系統的故障頻率都較小， 但是并不能說明它們對加工中心的故障危害度就一定是小的，對此將會在下一章論 述。只要發生了故障就會造成加工中心停止運行，影響生產節拍，因此對于故障頻發的 子系統要起到應有的重視。
2.3. 2故障維修時間分析
根據故障記錄表中的時間數據，本文總結出了所有的子系統的平均維修時間。每個 故障的維修時間等于維修完工時間減去故障發生時間。
表2. 4各子系統平均維修時間
Tab. 2.4 Mean maintenance time of subsystems
| 子系統 | 平均維修時間 (min) | 子系統 | 平均維修時間 (min) |
| 工件傳輸系統 | , 102 | 控制電氣系統 | 62 |
| 夾具系統 | 74 | 刀庫系統 | 67 |
| 進給系統 | 99 | 機床防護及基礎件 | 55 |
| 液壓氣動系統 | 56 | 主軸系統 | 210 |
| 冷卻排屑除塵除霧系統 | 47 | 集中潤滑系統 | 13 |
從表2.4中可以看出，主軸系統的平均維修時間長。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
加工中心從設計到使用要經過很多環節，比如設計、生產、購買外購件、裝配、使 用、管理、維護等。現代的產品可靠性分析不能僅僅局限于產品本身，還要對產品從設 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，幫助故障數據管理者將故障數據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)外購與外協件責任：指的是外購件出現問題。外購件包括電主軸、機械手、 數控系統等硬件部分，還有一些傳感器開關、電氣設備。
(3)加工責任：指加工中心中由生產廠家加工過程失誤造成的故障。囘時也包括 有些數控系統程序設計沒有問題，但有些參數寫錯了。
(4)裝配責任：裝配是加工中心制造過程中的重要環節。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 而引起的整個系統性能不佳等。
(5)設計責任：有一些故障是由于設計不合理導致的。比如沒有*考慮到實際 情況而造成的結構設計失誤，并未充分考慮到加工中心使用時會出現的突發情況而導致 的程序設計不完善。
分析由操作責任產生的故障可以幫助加工中心使用廠家改進操作規范與流程，更加 適應現代化的生產線管理；分析由外購與外協件責任引起的故障可以幫助機床制造企業 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據支 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計人員改 進設計方案，設計出可靠性水平更高的新產品。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% |
| 外購與外協件責任 | 21.3% |
| 加工責任 | 15.7% |
| 裝配責任 | 31.5% |
| 設計責任 | 12.4% |
從表2.5上可以看出，裝配責任比例占到30%以上，因此裝配環節是需要重點改善 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
本章介紹了生產線及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。制定了故障數據采集和整理規范。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個故障數據進行了初步分析，得出各個子系統的故障頻 率和平均維修時間，并制定了故障責任分類規范。本章為之后兩章的加工中心可靠性分 析工作奠定了基礎。