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摘 要：文章论述了机械产品的可靠性构成，并分别从设计可靠性、制造工艺可靠性及可靠性试验等方面，论述了产品各阶段可靠性工件的内容与难点及其可能的解决途径，提出了机械产品可靠性保证体系的设想。
关键词：机械产品 可靠性 保证体系；
一、引言
目前，可靠性研究正在走向深入，有关理论正在走向实际应用。产品可靠性变得越来越重要，也越来越迫切地要求解决相关理论与技术的应用问题。同时，机械产品可靠性分析还存在一定的难度。对于我单位的产品相当多的都是小批量、极少批量或单个产品，这些产品又必须在使用前预先知道其可靠度，工程中也不具备开展产品级的可靠性试验的条件，所以，本文就小批量条件下机械产品的可靠性涉及的几个问题进行了初步的探讨，提出了机械产品的可靠性保证体系的构想，希望与学术同行共同探讨。
二、机械产品的可靠性构成
通常，产品的可靠性是指产品在规定期限内、规定条件下完成规定功能的概率。产品的可靠性由组成产品的零部件的可靠性构成。
对于产品可靠性水平，是由设计来赋予、由制造来保证、由试验来确定的。因此，从这一方面来说，产品的可靠性是由产品设计的固有可靠性、制造的可靠性与产品检验可靠性及储存（含运输、养护）可靠性、使用可靠性组成，即：
R=RDRMRRRU…………………（1）
这里只限定产品可靠性为产品出厂时的可靠性，即产品可靠度R，
R=RDRMRU………………………（2）
式中，RD、RM、RR、RU分别为产品的设计可靠度（固有可靠度）、制造可靠度、储存可靠度、使用可靠度。
三、设计可靠性及其保证
机械可靠性设计是机械可靠性工程中研究得最多、较为成熟的一个部分。它包括应力强度干涉理论、系统可靠性分配与预计、FMEA、FMECA、FTA以及可靠性试验等方面。针对零件或系统的失效模式，可以建立适当的可靠性模型，进行可靠性分析。
通常，机械设计时，零件的可靠性值可以通过类比试验数据、应力分析求得。因可靠性水平与组成产品的故障模式机理相关，并不是所有的故障模式都能通过分析计算来解决。此时，如何确定小批量条件下的参数及其估计，成为当前至关重要但又未能解决的问题。参考文献[1]介绍了几种强度问题中小样本、极小样本的工程统计处理方法可供参考。
通常产品的设计可靠性（或称固有可靠性） 是用户所需要的。但可靠性设计可靠性应包括两个层次，即设计产品的可靠性和设计过程的可靠性。产品的设计可靠性应该由可靠的设计过程予以保证。假设某项产品的设计过程可靠性很低，那么由此过程所得的结果——产品的固有可靠性也不会高。影响设计过程可靠性的因素包括：设计数据及其来源、设计程序、采用的方法、设计人员的能力等。因此，通过一系列的设计规范来规范、约束设计过程，建立健全设计过程可靠性保证体系，保证所设计产品的固有可靠性的可信度。
近年来，在贯彻通用可靠性设计标准的基础上，结合具体产品设计应用需要，我部门已先后发布实施了《产品可靠性通用大纲》、《可靠性工作程序》等顶层管理标准，下发了《XX装置可靠性设计准则》、《XX装置维修性设计准则》、《元器件管理大纲》等企业标准，推动了基础技术发展；结合信息收集的需要，下发了《产品可靠性信息管理规定》等一系列可靠性设计、管理等企业标准，在设计管理方面正逐步建全和完善设计过程的可靠性保证体系，并在设计部门开展了一系列的设计报告模版的贯彻实施，从一定程度上对提高所设计产品的固有可靠性的可信度提供了基礎保证。
四、 制造工艺可靠性
零件制造工艺可靠性（RM）包括工艺方法可靠性、工艺过程可靠性、设备精度及其可靠性等几个方面。工艺过程可靠性由加工精度、工艺稳定性、工序可靠性构成。RM的影响因素多，有些是无法定量的。原则上，通过工艺管理可以控制工艺的影响以保证工艺可靠性，使得由工序能力指数定量地计算出工艺可靠度成为可能。
工序的可靠度可以用工序能力指数来综合评价。工序能力指数可以通过一系列的工艺试验或者正常生产数据来确定。
综上所述，制造工艺可靠性在很大程度上依赖于制造阶段的可靠性管理。包括以下几个方面：
1）制造工艺的可靠性管理，审查选择工序、设备、工装与量具、测量方法等；
2）生产操作的管理。
3）工量卡具及测量仪器的管理。
4）外购件、外协件的管理。
制造阶段的可靠性管理与制造质量保证是紧密相连的、相辅相成的，随着近年来公司精益生产线的不断增加，小形多样化的流水生产线覆盖面已包含从机械加工至产品总装配的各阶段，并先后发布了一系列的工艺制造过程控制标准，这使得产品制造过程的可靠度较以前得以提高。
五、可靠性试验与数据处理
可靠性工程中，小批量产品可靠性的统计推断是一个既重要又很难的问题。文献[1]在结构强度问题的小样本、极小样本的试验结果处理方面作了一些探讨，提出了几种简便适用且有一定精度的方法，尤其是其同类母体综合法与计算公式串组法，是两个物理概念明确、操作性好的方法，值得推广应用。
随着小批量产品可靠性应用问题研究的深入及工程问题的增多，有必要针对我单位的典型产品研究相应的小样本试验结果处理方法，目前我们通过与高等院校合作等方式，已在开展该方面的应用研究。
六、小批量机械产品可靠性标准体系
总的来说，产品的可靠性是设计人员赋予、制造过程保证、检测（试验）评定的。产品从设计开始、到提交用户使用，其可靠性最终体现是在用户的使用阶段。如前所述，我们不难看出，对于小批量产品，由于样本数的限制，此时运用常规的机械可靠性工程方法缺乏相应的理论基础，其结果势必是可信度低。
解决的方法：一方面，要加强小样本机械产品可靠性理论与方法的理论学习和研究；另一方面，需要从管理的角度，建立一系列的标准、规则来规范产品的设计、制造、试验等工作，建立小批量机械产品可靠性标准体系。加强从设计、生产到提付用户使用全过程的可靠性管理工作，以保证产品的可靠性。这就需要除了一些可靠性管理方法的通用标准、规范、条例外，针对产品的设计、制造过程中的具体问题，订立相应的标准或条例。如近期研制的采用气体能源作动中所使用的压力容器，就需要对其设计中的工况选择、应力强度分析等建立一些规范与条例。只有这样才可能把可靠性工作落实到实际工作中去，才能够从体制、方法、程序等方面保证所要求的产品可靠性。
综上所述，机械产品可靠性标准体系至少要有三个层次，即通用标准、机械产品基础标准及特定产品规范。
八、结束语
对于小批量机械产品的可靠性工作，由于其固有的特殊性，不能完全套用一般机械可靠性的理论与方法。需要寻找产品研制各个阶段的可靠性工作标准，完善机械产品的可靠性标准体系，通过全过程管理来保障研制产品的可靠性。
参考文献：
[1]张骏华.结构可靠性设计与分析 北京，宇航出版社，1989238-268；
[2]曾声奎.可靠性设计与分析 北京，国防工业出版社，2011 6-12 291-307；
[3]王超等.机械可靠性工程 北京，冶金工业出版社，1992 520-521；
[4]杨为民等.可靠性维修性保障性总论 北京，国防工业出版社，1995 294-316；
关键词：机械产品 可靠性 保证体系；
一、引言
目前，可靠性研究正在走向深入，有关理论正在走向实际应用。产品可靠性变得越来越重要，也越来越迫切地要求解决相关理论与技术的应用问题。同时，机械产品可靠性分析还存在一定的难度。对于我单位的产品相当多的都是小批量、极少批量或单个产品，这些产品又必须在使用前预先知道其可靠度，工程中也不具备开展产品级的可靠性试验的条件，所以，本文就小批量条件下机械产品的可靠性涉及的几个问题进行了初步的探讨，提出了机械产品的可靠性保证体系的构想，希望与学术同行共同探讨。
二、机械产品的可靠性构成
通常，产品的可靠性是指产品在规定期限内、规定条件下完成规定功能的概率。产品的可靠性由组成产品的零部件的可靠性构成。
对于产品可靠性水平，是由设计来赋予、由制造来保证、由试验来确定的。因此，从这一方面来说，产品的可靠性是由产品设计的固有可靠性、制造的可靠性与产品检验可靠性及储存（含运输、养护）可靠性、使用可靠性组成，即：
R=RDRMRRRU…………………（1）
这里只限定产品可靠性为产品出厂时的可靠性，即产品可靠度R，
R=RDRMRU………………………（2）
式中，RD、RM、RR、RU分别为产品的设计可靠度（固有可靠度）、制造可靠度、储存可靠度、使用可靠度。
三、设计可靠性及其保证
机械可靠性设计是机械可靠性工程中研究得最多、较为成熟的一个部分。它包括应力强度干涉理论、系统可靠性分配与预计、FMEA、FMECA、FTA以及可靠性试验等方面。针对零件或系统的失效模式，可以建立适当的可靠性模型，进行可靠性分析。
通常，机械设计时，零件的可靠性值可以通过类比试验数据、应力分析求得。因可靠性水平与组成产品的故障模式机理相关，并不是所有的故障模式都能通过分析计算来解决。此时，如何确定小批量条件下的参数及其估计，成为当前至关重要但又未能解决的问题。参考文献[1]介绍了几种强度问题中小样本、极小样本的工程统计处理方法可供参考。
通常产品的设计可靠性（或称固有可靠性） 是用户所需要的。但可靠性设计可靠性应包括两个层次，即设计产品的可靠性和设计过程的可靠性。产品的设计可靠性应该由可靠的设计过程予以保证。假设某项产品的设计过程可靠性很低，那么由此过程所得的结果——产品的固有可靠性也不会高。影响设计过程可靠性的因素包括：设计数据及其来源、设计程序、采用的方法、设计人员的能力等。因此，通过一系列的设计规范来规范、约束设计过程，建立健全设计过程可靠性保证体系，保证所设计产品的固有可靠性的可信度。
近年来，在贯彻通用可靠性设计标准的基础上，结合具体产品设计应用需要，我部门已先后发布实施了《产品可靠性通用大纲》、《可靠性工作程序》等顶层管理标准，下发了《XX装置可靠性设计准则》、《XX装置维修性设计准则》、《元器件管理大纲》等企业标准，推动了基础技术发展；结合信息收集的需要，下发了《产品可靠性信息管理规定》等一系列可靠性设计、管理等企业标准，在设计管理方面正逐步建全和完善设计过程的可靠性保证体系，并在设计部门开展了一系列的设计报告模版的贯彻实施，从一定程度上对提高所设计产品的固有可靠性的可信度提供了基礎保证。
四、 制造工艺可靠性
零件制造工艺可靠性（RM）包括工艺方法可靠性、工艺过程可靠性、设备精度及其可靠性等几个方面。工艺过程可靠性由加工精度、工艺稳定性、工序可靠性构成。RM的影响因素多，有些是无法定量的。原则上，通过工艺管理可以控制工艺的影响以保证工艺可靠性，使得由工序能力指数定量地计算出工艺可靠度成为可能。
工序的可靠度可以用工序能力指数来综合评价。工序能力指数可以通过一系列的工艺试验或者正常生产数据来确定。
综上所述，制造工艺可靠性在很大程度上依赖于制造阶段的可靠性管理。包括以下几个方面：
1）制造工艺的可靠性管理，审查选择工序、设备、工装与量具、测量方法等；
2）生产操作的管理。
3）工量卡具及测量仪器的管理。
4）外购件、外协件的管理。
制造阶段的可靠性管理与制造质量保证是紧密相连的、相辅相成的，随着近年来公司精益生产线的不断增加，小形多样化的流水生产线覆盖面已包含从机械加工至产品总装配的各阶段，并先后发布了一系列的工艺制造过程控制标准，这使得产品制造过程的可靠度较以前得以提高。
五、可靠性试验与数据处理
可靠性工程中，小批量产品可靠性的统计推断是一个既重要又很难的问题。文献[1]在结构强度问题的小样本、极小样本的试验结果处理方面作了一些探讨，提出了几种简便适用且有一定精度的方法，尤其是其同类母体综合法与计算公式串组法，是两个物理概念明确、操作性好的方法，值得推广应用。
随着小批量产品可靠性应用问题研究的深入及工程问题的增多，有必要针对我单位的典型产品研究相应的小样本试验结果处理方法，目前我们通过与高等院校合作等方式，已在开展该方面的应用研究。
六、小批量机械产品可靠性标准体系
总的来说，产品的可靠性是设计人员赋予、制造过程保证、检测（试验）评定的。产品从设计开始、到提交用户使用，其可靠性最终体现是在用户的使用阶段。如前所述，我们不难看出，对于小批量产品，由于样本数的限制，此时运用常规的机械可靠性工程方法缺乏相应的理论基础，其结果势必是可信度低。
解决的方法：一方面，要加强小样本机械产品可靠性理论与方法的理论学习和研究；另一方面，需要从管理的角度，建立一系列的标准、规则来规范产品的设计、制造、试验等工作，建立小批量机械产品可靠性标准体系。加强从设计、生产到提付用户使用全过程的可靠性管理工作，以保证产品的可靠性。这就需要除了一些可靠性管理方法的通用标准、规范、条例外，针对产品的设计、制造过程中的具体问题，订立相应的标准或条例。如近期研制的采用气体能源作动中所使用的压力容器，就需要对其设计中的工况选择、应力强度分析等建立一些规范与条例。只有这样才可能把可靠性工作落实到实际工作中去，才能够从体制、方法、程序等方面保证所要求的产品可靠性。
综上所述，机械产品可靠性标准体系至少要有三个层次，即通用标准、机械产品基础标准及特定产品规范。
八、结束语
对于小批量机械产品的可靠性工作，由于其固有的特殊性，不能完全套用一般机械可靠性的理论与方法。需要寻找产品研制各个阶段的可靠性工作标准，完善机械产品的可靠性标准体系，通过全过程管理来保障研制产品的可靠性。
参考文献：
[1]张骏华.结构可靠性设计与分析 北京，宇航出版社，1989238-268；
[2]曾声奎.可靠性设计与分析 北京，国防工业出版社，2011 6-12 291-307；
[3]王超等.机械可靠性工程 北京，冶金工业出版社，1992 520-521；
[4]杨为民等.可靠性维修性保障性总论 北京，国防工业出版社，1995 294-316；