
图1 Lenze公司的可靠性战略
机床生产厂和零部件供应商们常常有责任和义务在提供有效报价时就一并提供相关的可靠性数据。而若这些数据不是只通过计算就能确定的,则需要通过对元器件、部件持之以恒的市场追踪以及与此相适应的战略来获得所需的数据。
在出现生产中断时企业的利润会减少,也会因耽误了合同规定的交货期而受到巨额的罚款。工业生产企业都在尝试寻找减少机床设备停机的途径,以便把这种风险分摊。例如“款到生产”这样的运营模式,生产厂除了完成机床设备的生产制造之外也承担着设备的安装调试任务,这种运营模式具有越来越重要的意义。但在购买设备时,购买企业要求机床生产厂以及零部件供应商提供大量的可靠性保障,例如以故障率(MTBF平均故障间隔时间)等特性数字为代表的保障。若无法把风险转移,企业就要有非常明确的、关系到企业切身利益的可靠性战略。这一可靠性战略不应该只关注机床设备失效概率的准确性,也应该关注可持续、目标明确的产品改进,其中应包括把以前出现过的故障和问题,例如机床生产或者产品生产过程中的风险和出错的百分比都在今后的生产过程中得以明示。
分三步提高可靠性
Lenze公司的可靠性战略恰恰就是针对产品寿命周期的不同阶段而制定的,构成了“回顾”、“风险识别”和“认证”三大支柱(图1)。在每一个产品开发的初期都是着眼于整个市场追踪分析的回顾。这一工作包括了长期的汇总市场反馈的信息、处理和评估过去产品在其整个寿命周期内的数据和经验。这一支柱的目的是:避免在今后的产品中出现过去已经出现或者类似的问题。
一般情况下,电子仪器设备不会有长期的失效运行。若某一产品的故障率超过了整个产品使用寿命的平均数据,就会出现所谓的“浴盆曲线”:在首次接电时就直接的、或者在接电后不久就出现零部件的损坏或者产品生产缺陷带来的故障,例如由于虚焊带来的频发故障。
早期调试阶段,包括使用阶段,是一个非常重要的无故障运行阶段;在这一阶段中只有一些偶然发生的意外能够导致机床设备的停工检修。到了产品的使用寿命周期后,由于机床设备零部件出现的疲劳等原因,故障率大大提高,零部件磨损已经到达了极限。这种理论上的分类是以通过对各个单一仪器设备的市场跟踪观察(经合同协议选出的用户或者企业的持久性能试验),以及对实际返修产品的评估为基础的。
通过测试和检验避免早期失效
Lenze公司的可靠性战略保障了通过生产工艺过程的认证、老化试验以及其他工艺方法,在产品出厂发运到用户那里之前就能够识别到早期失效。他们的可靠性战略也保障了Lenze公司的产品从出厂开始到使用寿命终止都能可靠的运行。在实践中,保障了机床、设备不会因Lenze公司的产品而报废或者需要大修,相反只会因技术进步的要求而进行技术改造和维护保养(图2)。

图2 Lenze公司合适的战略方针保障了其产品到使用寿命终止的可靠性。在实践中,这种战略保障了Lenze公司的机床和设备只能因技术进步的要求而进行技术改造和维护保养,不会因寿命的终结而报废或者大修
这种市场跟踪应该、而且也可以首先集中在出厂的、因三包和维修而返回到生产厂的仪器设备上。在这些信息数据的基础上确定仪器设备的MTBF(平均故障间隔时间),界定故障源,分析故障原因。此时应注意:在购买一套驱动装置之后到安装好驱动装置对机床设备进行调整试车时间可能会长达几个月之久。若在对MTBF(平均故障间隔时间)的计算时没有考虑这一问题,则得出的结论就是没有说服力的结论;或者是错误的。
为了得出具有说服力的数据并避免出错,就必须尽可能多地了解、掌握机床设备使用环境和条件的信息,了解和掌握与功能、操作有关的信息。这些信息在Lenze公司的技术服务控制工作中是非常有用的:在维修服务过程中,仪器设备内部集成的工作小时计数器和故障信息存储器能够帮助获取驱动装置的重要信息,例如:调整试车的时间、工作小时、使用时间或者在工作过程中出现的故障等信息。
这些数据在生产厂专家们确定零部件故障原因时会有很大的帮助作用。根据收集到的数据和不同技术领域中专家的知识,专家组会对出现的问题做出准确的判断和界定(已知的、已克服的或者新的问题)。而在产品研发开始的时候就应该开始搜集数据了,而且还要坚持下去;绝不能在出现第一台有问题的仪器设备之后才开始。只有这样才能有一个全面的了解,才能够对出现的错误快速做出反映。同时,还应把研发过程、生产过程和市场跟踪调查时使用的测试系统以及其他计算机系统中汇集的信息和数据按照企业的收件人和用户进行分类,为做出有说服力的结论在数据信息的形式上和内容上做好准备。
必须不断汇总并搜集数据和信息
很长时间以来,Lenze公司就开始着手所需的基础工作了,包括工作过程和组建团队。为生产的产品按照部件、组件、仪器和用户合同等,在市场跟踪系统中汇总了所有信息,并建立了相关的链接。从而可以按照零部件生产的批次、用户合同或者各个仪器设备等查到最原始的生产资料。
产品研发、生产和技术服务领域中的职工们都可利用在线工具了解当前的实际情况,例如了解产品的生产地点,或者了解某一特定产品的失效率。基于用户的信息反馈和用户反映,将来还可以建立用户评判来代替迄今为止的第三方原因分析。利用与用户达成一致的目标,可以使产品的可靠性更加透明。通过类似应用场合的故障方式比较,或者回顾过去的历史记录和经验,能够很快的处理日常出现的问题,并能够根据用户特殊的使用情况提供有效的解决问题的建议。
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