為改變我國機床工業(yè)的現(xiàn)狀，實現(xiàn)民族裝備制造業(yè)的振興，“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項實施方案經(jīng)過多次論證芯急，最終將目標落在重點解決我國數(shù)控機床與基礎制造裝備行業(yè)自主開發(fā)能力薄弱，功能部件發(fā)展滯后驶俊，產(chǎn)品自動化水平低娶耍，可靠性免姿、精度保持性差等突出問題上。

    今年年初榕酒，由工業(yè)和信息化部組織實施的“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項正式啟動胚膊。

    作為《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》中十六項重大專項之一，“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項的實施想鹰，對于提升我國裝備產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和競爭力具有重要意義澜掩。

    為此，特邀吉林大學機械工業(yè)數(shù)控裝備可靠性技術重點實驗室賈亞洲教授撰寫文章杖挣，以期與讀者共同探尋數(shù)控機床的可靠性對于實施重大專項的重要意義肩榕。

    高檔數(shù)控機床作為具有高科技含量的現(xiàn)代化“工作母機”，是實現(xiàn)制造技術和裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎裝備惩妇，其性能株汉、質(zhì)量和擁有量是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平、綜合國力的重要標志撤掀。
   
可靠性成市場競爭之焦點

    高速狱槽、高效、高精度拂谆、高可靠性屿帕，是現(xiàn)代數(shù)控機床發(fā)展的主要趨勢。目前國內(nèi)數(shù)控機床的研發(fā)姓纲，主要面向高檔次盗晓，追求高速、精密和多軸聯(lián)動復合加工等愕啰。然而津霜，隨著復合功能的增多和密集型技術的引入，不可靠因素和故障隱患增多温盅，在運轉和使用過程中發(fā)生故障的幾率增加曹撩，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，其先進性能和功能不能維持改耽，降低或失去了使用價值牡鸥。而且，由于高檔數(shù)控裝備復合功能密集斑匪，體積龐大呐籽，結構復雜，加工工況多變等秤标，使得可靠性問題成為制約國內(nèi)高檔數(shù)控機床發(fā)展的主要瓶頸绝淡。

    我國是世界上數(shù)控機床消費的大國宙刘，數(shù)控機床苍姜，特別是高檔數(shù)控機床的進口量居高不下牢酵。究其原因，產(chǎn)品的可靠性是影響市場占有率的關鍵因素衙猪。近些年來馍乙，雖然我國機床行業(yè)的許多企業(yè)與有關高校合作，實施可靠性技術垫释，國產(chǎn)機床的可靠性水平在穩(wěn)步增長丝格，但與發(fā)達國家同類產(chǎn)品相比差距仍然明顯。我國眾多行業(yè)的數(shù)控機床用戶棵譬，不選購國產(chǎn)機床的主要原因就是產(chǎn)品的可靠性不能滿足用戶要求显蝌。機床市場的激烈競爭主要是產(chǎn)品可靠性的競爭，能否占領市場是影響我國數(shù)控裝備產(chǎn)業(yè)存亡和發(fā)展的關鍵唠俄。

    一臺高可靠性的機床可以收到幾臺機床同時運轉的功效惨浩，可減少用戶的停機損失和維修費用，減少主機廠售后服務和三包費用杜戈，也減少材料赫窄、工時和能源的消耗，經(jīng)濟效益顯著拉拨。特別是在進口量不斷增加的形勢下臭脯，產(chǎn)品可靠性的提升對國產(chǎn)數(shù)控裝備在國際市場競爭中取勝，促進民族工業(yè)的發(fā)展等方面意義尤為重大旦坷。

可靠性是重大專項的戰(zhàn)略決策

    目前谒娩，國家“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項，正在逐步實施庶鸡，對數(shù)控裝備（數(shù)控機床迎反、數(shù)控系統(tǒng)和功能部件）的可靠性技術研究以及產(chǎn)品可靠性提升和考核給予高度關注。重大專項中共性技術課題的第一項就是“可靠性設計與性能試驗技術”趾迈，其研究目標明確指出：“提供在數(shù)控機床旷似、重型裝備、數(shù)控系統(tǒng)及功能部件上能付諸應用的可靠性設計方法乔煞、試驗分析方法和精度保持措施吁朦，在高速、精密數(shù)控機床渡贾、重型裝備逗宜、數(shù)控系統(tǒng)及主要功能部件上驗證應用”。在研究內(nèi)容和考核指標中提出可靠性評價方法和評價指標以及可靠性增長的要求空骚，“使本專項支持的一種或多種數(shù)控機床主機平均無故障時間（MTBF）達到900小時”纺讲。

    同時，重大專項對高檔數(shù)控機床產(chǎn)品類課題囤屹，要求所研制的成果和樣機熬甚，應達到產(chǎn)品化的要求逢渔，即得到應用驗證，并在可靠性方面得到提升和考核乡括。課題申報指南中明確要求：“提出提高可靠性的具體方法肃廓，建立基本的可靠性試驗手段，消除產(chǎn)品早期故障”诲泌。對高檔數(shù)控機床主機產(chǎn)品官澳，提出了同樣的可靠性考核目標，機床MTBF達到900小時予裳。

    科技重大專項對產(chǎn)品可靠性研究的要求澈渠，抓住了當前數(shù)控機床行業(yè)的要害和急需解決的關鍵技術，是非常正確的戰(zhàn)略決策芙继。高檔數(shù)控機床無論如何先進植嚼，如果其性能或功能在使用中不能維持，產(chǎn)品就失去“可用”價值婿哥，當然就失去了市場競爭力钾非。激烈的市場競爭就是通過滿足用戶要求以直接爭奪用戶的競爭。廣大用戶選購數(shù)控機床時酣矮，極為關注產(chǎn)品在使用過程中的質(zhì)量表現(xiàn)巨均，即數(shù)控機床的可靠性。要在對外開放的市場競爭中立于不敗之地颅挟，必須從提高產(chǎn)品可靠性作為切入點测捎，突出“用戶就是上帝”的觀念。實施重大專項而芥，使所研制的樣機律罢，在可靠性方面得到提升和考核，大幅度提高國產(chǎn)機床可靠性聲望棍丐，這是廣大機床用戶的強烈呼聲和國人期待國產(chǎn)機床趕超世界先進水平的迫切愿望误辑。

可靠性要達到世界先進水平

    當前國產(chǎn)數(shù)控機床可靠性的主要指標MTBF與國外同類產(chǎn)品相比幾乎相差一倍，特別是高檔數(shù)控機床的差距更明顯歌逢。通過實施重大專項巾钉，促使國產(chǎn)高檔數(shù)控機床的可靠性水平接近或達到世界先進水平，解決困擾數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展的工程難題秘案，扭轉國際市場競爭的被動局面砰苍，難度很大，任務十分艱巨阱高，可認為是重大專項的重中之重赚导，全行業(yè)必須給予高度重視。

    首先，數(shù)控機床產(chǎn)品的可靠性是使用和現(xiàn)場運行過程中暴露出來的質(zhì)量屬性吼旧，考慮產(chǎn)品使用的時間因素和環(huán)境因素凰锡，未經(jīng)使用的產(chǎn)品不能真實評價其可靠性水平。因此滩哥，數(shù)控機床的MTBF要真正反映產(chǎn)品在生產(chǎn)運行過程中故障間隔的真實情況下桃，這是廣大機床用戶真正關心的產(chǎn)品質(zhì)量屬性昨镊。MTBF不是設計階段的理論計算值或設計估計值溃恼，也不能基于不真實數(shù)據(jù)得出的猜測值，更不能將用于廣告宣傳的MTBF虛假值混淆為機床現(xiàn)場運行的客觀有效值梁捉。

    其次追粉，要研究和分析作為工作母機的高檔數(shù)控機床產(chǎn)品的可靠性特點，明確研發(fā)產(chǎn)品現(xiàn)場運行過程可能存在的各種故障隱患箍属。既然數(shù)控機床是制造機器的機器短硼，因而具有功能可靠性和參數(shù)可靠性的雙重要求。

    最后公上，提高數(shù)控機床可靠性自幕，就是減少或避免產(chǎn)品工作過程中所發(fā)生的各種故障，因此要依據(jù)預研產(chǎn)品或類似產(chǎn)品的多發(fā)故障幌扁，探尋故障的主要隱患及其影響因素振袋，包括自身設計缺陷，制造工藝和裝配調(diào)試水平低下憎茂，早期故障沒有在制造廠消除珍语，而是直接帶到用戶中；外購元器件竖幔、關鍵功能部件和配套件板乙，質(zhì)量低劣，未經(jīng)嚴格測試檢驗和篩選拳氢；系統(tǒng)軟件缺陷募逞，受外部干擾使變量被修改，程序丟失馋评，參數(shù)錯誤等凡辱，軟件缺陷導致故障成為影響系統(tǒng)可靠性的關鍵因素之一；以及人為附加的隱患栗恩，主機廠的管理人員或工程技術人員透乾，可靠性意識薄弱或可靠性素質(zhì)缺乏，在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中磕秤，由人的主觀因素埋下隱患乳乌；當然也可能由于售后服務指導不到位或用戶使用和維護不當，造成人為隱患。

    上述表明赴碘，數(shù)控機床的可靠性涉及到生產(chǎn)廠的設計社衰、制造、裝配鸡视、供應和售后服務等廠內(nèi)各部門桃旷，涉及到配套件、外協(xié)件的供應廠商酒半，還涉及到機床用戶薯舆，這是一項需要多個部門共同努力的系統(tǒng)工程。

    實施可靠性設計是實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性提升的基礎晨下，但不是可靠性提升方法的全部累冠。特別是國產(chǎn)數(shù)控機床，在很多情況下拳芹，影響產(chǎn)品可靠性的突出問題蝇罐，往往是制造過程、裝配過程矢勉、配套件和外購件的選用以及早期故障沒有消除等合弥，占發(fā)生故障的比例很大。要強調(diào)可靠性試驗方法固蛾，加強產(chǎn)品制造過程结执、裝配過程、配套件和外購件的采購以及早期故障消除等過程的可靠性保證措施魏铅，實施系統(tǒng)工程昌犹，才能最終實現(xiàn)數(shù)控機床產(chǎn)品的可靠性提升。

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